Hidroelectricas

CAPÍTULO 1: INTRODUCCIÓN

1.1 Definición de las centrales hidroeléctricas

Las centrales hidroeléctricas son instalaciones que permiten aprovechar la energía potencial gravitatoria (masa a una cierta altura) contenida en el agua de los ríos, al convertirla en energía eléctrica mediante turbinas hidráulicas acopladas a generadores eléctricos.

1.2 Primeros pasos y desarrollo

Ya desde la antigüedad la fuerza del agua fue aprovechada para diversos usos, como moler grano o triturar materiales con alto contenido en celulosa para la producción de papel, hecho que atestiguan los numerosos molinos de agua conservados en diferentes partes del mundo.

Pero no sería hasta los inicios de la Revolución Industrial cuando se aprovecha la energía del agua para la producción eléctrica por medio de ruedas hidráulicas (Figura 1.2.1). La creciente industrialización del norte de Europa provoca una gran demanda de energía que vino a ser suplida, en buena parte, gracias a la hidroelectricidad, ya que la extracción de carbón todavía no era lo suficientemente fuerte como para cubrir las necesidades industriales.

Se suele considerar que la primera central hidroeléctrica fue la construida en Northumberland (Reino Unido), en 1880. Un año después comenzó a utilizarse la energía procedente de las cataratas del Niágara para alimentar el alumbrado público, y a finales de la década ya existían más de 200 centrales tan solo en Estados Unidos y Canadá.

Esta fuente de energía tuvo un rápido crecimiento debido al desarrollo técnico experimentado a finales del siglo XIX y principios del XX, especialmente en lo que se refiere a la invención del generador eléctrico y al perfeccionamiento de las turbinas hidráulicas.

A pesar de que las tecnologías de producción no han experimentado grandes revoluciones desde principios del siglo XX, sí se han desarrollado nuevos mecanismos para optimizar el rendimiento, existiendo, hoy en día, diferentes tipos de turbinas que son utilizadas de acuerdo a la altura del salto de agua, como se muestra a continuación (Tabla 1.2.2):

Altura del salto Turbina

Más de 100 metros Pelton, Turgo, Francis

Entre 20 y 100 metros Francis, Crossflow

De 5 a 20 metros Crossflow, Propeller, Kaplan

Menos de 5 metros Propeller, Kaplan

. Tabla 1.2.2 Selección de turbina por altura de Salto.

1.3 La energía hidráulica en la actualidad

La energía hidroeléctrica sigue siendo la energía renovable más utilizada en todo el mundo. Se estima que un 20% de la energía consumida en el mundo tiene origen hidroeléctrico, mientras que en los países en desarrollo este porcentaje se eleva hasta el 33%. Si se compara con otras energías renovables los datos son contundentes: del total de la producción renovable mundial, un 90% tiene su origen en la hidrogeneración.

Se trata, por tanto, de un sistema de generación de energía extendido en todo el mundo, incluso en países que no cuentan con desniveles orográficos significativos.

1.4 Desarrollo de la energía hidráulica en México

La generación hidroeléctrica inicia en el año de 1882, en las rudimentarias instalaciones de las pequeñas centrales localizadas en Inglaterra, Estados Unidos y Francia. En México, unos cuantos años después, se construyen sus primeras instalaciones. Batopilas en Chihuahua, fue la primera central del país en 1889; así, a nuestra nación se le considera pionera en la generación de energía eléctrica. Por 48 años, empresas privadas extranjeras instalaron pequeñas hidroeléctricas y comercializaron el producto en territorio mexicano.

En 1937, el gobierno del presidente Lázaro Cárdenas creó la Comisión Federal de Electricidad (CFE), con ello, la generación de energía de eléctrica pasó a ser del Estado. Hoy en día, el mundo tiene la necesidad de recurrir al desarrollo sustentable, utilizando recursos renovables para generar energía eléctrica y abatir con ello el cambio climático.

En ese sentido, en México, el recurso renovable que más le favorece por su geografía, topografía y relieve es el hídrico. Cabe señalar que desde el 14 de agosto de 1937, fecha en que se creó la CFE, el país cuenta con 64 centrales hidroeléctricas; de ellas, veinte son de gran importancia y las 44 restantes son centrales pequeñas; 57 son plantas hidroeléctricas que producen energía eléctrica y siete están fuera de operación: El Durazno, Huazuntlán, Ixtapantongo, Santa Bárbara, Las Rosas, Tepazolco y Tingambato.

En total se tienen 181 unidades generadoras de este tipo. Las veinte centrales más grandes se distribuyen de la siguiente manera: cinco en la Gerencia Regional de Producción Noroeste, dos en la Gerencia Regional de Producción Norte, cinco en la Gerencia Regional de Producción Occidente, dos en la Gerencia Regional de Producción Central y seis en la Gerencia Regional de Producción Sureste. México debe tener como directriz la sustentabilidad, con base en el uso de recursos renovables.

Los países que han agotado su potencial hidroeléctrico intentarán vender su tecnología y los países como México deberán incrementar sustancialmente la construcción de este tipo de centrales, por las grandes ventajas que ofrecen sobre otras fuentes de energía. En las últimas décadas del siglo XX, no se construyeron en el país centrales hidroeléctricas, ya que a mediados del siglo referido, por ser más económicamente factibles para las finanzas públicas, se construyeron centrales termoeléctricas, pues se consideraban más baratas; a esto se sumó el yacimiento natural de petróleo encontrado en marzo de 1971, conocido

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