¿Qué es la energía hidráulica? Cuando el agua mueve el mundo

Renovable, limpia y fácil de almacenar. Aunque sea menos popular que la eólica o la solar, la consolidada energía hidráulica juega un papel importante para que el puzle eléctrico sea cada vez más verde.
Por Opinno Editora de MIT Technology Review en español
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Renovable, limpia y fácil de almacenar. Aunque sea menos popular que la eólica o la solar, la consolidada energía hidráulica juega un papel importante para que el puzle eléctrico sea cada vez más verde

Asearnos, beber o lavar los platos.  Todos somos conscientes de que el agua es indispensable en muchas de las acciones de nuestro día a día. Pero, además, el H2O es en parte responsable de otros gestos cotidianos, desde alumbrar la casa a cargar los smartphones. De hecho, la energía hidráulica es la mayor fuente renovable de electricidad: según la Agencia Internacional de la Energía, genera el 16% de la producción eléctrica global. 

Reducir la dependencia de combustibles fósiles y apostar por las energías verdes es uno de los grandes retos de la humanidad. Y la fuerza del agua juega un papel fundamental para conseguirlo.  

El poder del agua para transformar energía   

Las primeras centrales hidroeléctricas comenzaron a construirse en el siglo XIX. En esencia,  todas ellas funcionan de forma similar: aprovechan la energía potencial del agua que cae desde cierta altura. El líquido hace girar una turbina hidráulica cuyo eje está conectado a un generador, encargado de transformar la energía cinética en eléctrica. Según su funcionamiento, hay tres tipos de centrales:   

–  Centrales de agua fluyente. Aprovechan una parte del caudal que circula por un río, generando energía de forma intermitente en función del caudal. Una barrera se encarga de derivar el agua hacia la central hidroeléctrica, donde es turbinada.  

–  Centrales de regulación.  Cuentan con una presa y un embalse en el cauce del río. El embalse permite reservar agua y regular la que pasa por la turbina, de forma que se puede generar energía cuando convenga.   

–  Centrales de bombeo. Cuentan con dos embalses de diferente nivel. Gracias a ello, aprovechan el excedente de energía del sistema eléctrico en las horas valle para elevar el agua del embalse inferior al superior y después turbinarlo en las horas pico.  

Una energía verde y ‘almacenable’  

Al generarse gracias al ciclo hidrológico natural, la energía hidroeléctrica se considera renovable. Además, en España permite reducir la dependencia energética del exterior: la potencia hidráulica eléctrica instalada en 2017 fue de 17.032 MW (megavatios), de un total de potencia eléctrica instalada de 104.122 MW, la capacidad de generación eléctrica que tiene España entre todas las centrales activas.   

También es una energía limpia porque su producción no genera gases de efecto invernadero que sí se emiten en la quema de combustibles fósiles. Pese a ello, los propios embalses sí producen esos gases causantes del cambio climático: un estudio publicado en la revista BioScience en 2016 estimó que el 1,3% de los gases de efecto invernadero generados por la humanidad provenían de esas construcciones.  

“Se trata de una fuente de energía limpia. Las centrales con embalse emiten ciertos gases, pero las emisiones son mucho menores que en otras fuentes”, explica Juan Ignacio Pérez Díaz, investigador del Departamento de Ingeniería Civil: Hidráulica, Energía y Medioambiente de la Universidad Politécnica de Madrid, que añade: “En términos medios, las emisiones pueden ser las mismas que en un lago profundo“.  

A ello se suman otras virtudes de las centrales de regulación frente a otras energías renovables: su capacidad para ser gestionada y su flexibilidad para adaptarse a los picos de demanda“De las nuevas energías renovables, las más implantadas son la eólica y la solar. El inconveniente es que la generación de energía es intermitente y depende de las condiciones atmosféricas”, afirma Eduard Egusquiza, catedrático de Mecánica de Fluidos de la Universidad Politécnica de Cataluña. “Las centrales hidráulicas tienen la capacidad para ponerse en marcha rápidamente y suministrar energía para estabilizar la red”, indica.   

Mientras que los aerogeneradores transforman energía constantemente y no almacenan el viento (aunque se están instalando baterías para almacenar esa electricidad), “las centrales hidráulicas pueden decidir si usar las aportaciones de un río para generar energía en ese momento como un parque eólico o almacenar energía en forma de agua”, detalla Pérez Díaz. Las centrales de bombeo aportan un plus de flexibilidad, ya que usan los excedentes de otras fuentes.   

Pese a esos beneficios, la construcción de grandes centrales hidráulicas tiene un importante impacto medioambiental. “Construir una infraestructura de regulación como es una presa supone una gran barrera”, apunta el investigador de la Universidad Politécnica de Madrid.   

Estas construcciones limitan la libre circulación de los pecesun problema que se resuelve con estructuras como pasos y escalas (estanques o depósitos que se comunican entre sí) para que superen los obstáculos. La instalación de turbinas que permiten el paso de peces para reducir su mortalidad o la creación de centrales con menor desnivel son otras de las medidas establecidas para mitigar ese impacto.    

Sergio de Otto, vicepresidente de la Fundación Renovables, considera que, en España, en lugar de construir nuevas grandes centrales, se deben instalar en “los saltos de agua que hay construidos”. Desde esta fundación también defienden que se mejore el aprovechamiento de las centrales existentes, cuyo impacto “ya está asumido por el medio”. ” Según se vayan revirtiendo las concesiones del Estado, debería ser el operador del sistema el que asuma la gestión de esas centrales hidráulicas”, opina De Otto.  

¿Está el futuro energético pasado por agua?  

La energía hidroeléctrica tiene su peso en el sistema eléctrico peninsular.  Su aportación fue del 14,5% en 2016, una cifra que descendió al 7,4% en 2017 y que ha vuelto a aumentar en los primeros meses de este año, según los datos de Red Eléctrica. Las energías renovables supusieron el 33,7% de la generación eléctrica el año pasado, y la hidráulica se sitúa por detrás de la generación eólica (19,1%), pero por encima de la solar fotovoltaica y térmica (3,2% y 2,2% respectivamente).   

“Como [la energía hidroeléctrica] ha tenido mucho recorrido, no aportamos ni tecnología nueva ni aprovechamiento de recursos nuevos porque muchos están aprovechados, por eso somos los olvidados dentro de las renovables”, señala Oriol Xalabarder, presidente de la Sección Minihidráulica de APPA Renovables (Asociación de Empresas de Energías Renovables), que añade: “A nivel de minihidráulica lo importante es mantener lo que tenemos”.  

El fuerte descenso de la producción hidráulica en 2017, provocado por la grave sequía, afectó por partida doble a las minihidráulicas (centrales con una potencia inferior a 10 MW) según critican desde APPA.  Además de la disminución de sus ingresos, defienden que la “regulación no está diseñada para la tecnología minihidráulica”.  

Las variaciones en las precipitaciones pueden causar problemas aún mayores para la energía hídrica. El Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC por sus siglas en inglés) advierte de que el aumento de las temperaturas podrá provocar fuertes precipitaciones en algunas regiones, y sequías y déficits de lluvias en otras. “La predictibilidad de la disponibilidad del recurso puede resultar más complicada debido a la aparición de fenómenos climáticos de los que no se tienen registros en el mundo”, augura Pérez Díaz.  

Para mitigar el cambio climático, el IPCC recomienda reducir el 45% las emisiones de CO2 en 2030 en comparación con los niveles de 2010. Además, la Unión Europea se ha fijado el objetivo de que el 32% de la energía consumida provenga de fuentes renovables en 2030.   

Pérez Díaz considera que la aportación de la energía hidroeléctrica debería incrementarse aún más para lograr esos objetivos. “Si queremos tender a un mix de generación mayoritariamente compuesto por energía eólica y solar fotovoltaica, no será posible hacerlo si no hay fuentes de generación que no estén sujetas a la variabilidad de recursos”, opina.  

Por ello, es relevante el esfuerzo de entidades como Banco Santander, que participa en la financiación de nuevos proyectos de energías renovables, entre ellas, la hidroeléctrica. Así que, aunque es menos popular que otras energías limpias, la energía hidráulica es una pieza fundamental en un puzle eléctrico que cada vez ha de ser más verde.

Por Cristina Sánchez

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