La hidroelectricidad, la mayor fuente de energía sostenible. ¿Cómo funciona?

La hidroelectricidad, la mayor fuente de energía sostenible. ¿Cómo funciona?

La hidroelectricidad es la fuente de energía renovable más importante del planeta, pues abastece cerca del 16% de demanda global de electricidad, muy por encima de otras fuentes renovables como la solar y la eólica. Las proyecciones muestran que en el futuro cercano esta energía renovable va a continuar liderando el abastecimiento de la nueva demanda de electricidad y así como en la reducción de las emisiones de CO2.

Si bien la hidroelectricidad es energía renovable, asegurar que es sostenible requiere de una discusión más amplia. Con el fin de tener un mejor entendimiento al respecto primero revisemos que se entiende hoy por energía sostenible.

En 2015 en la Cumbre Mundial Sobre Desarrollo Sostenible, los estados miembros de la ONU aprobaron lo que denominaron la Nueva Agenda de Desarrollo Sostenible 2030, la cual incluye 17 objetivos y 169 metas a ser cumplidas de manera global dentro de los siguiente 15 años. En dicha agenda el tema de energía cobró mayor relevancia como elemento fundamental en el camino hacia el desarrollo sostenible estableciéndose el objetivo número 7: Garantizar el acceso a una energía asequible, segura, sostenible y moderna. La descripción del objetivo cita que “La energía sostenible es una oportunidad, que transforma la vida la economía y el planeta” y es acompañada por tres metas concretas:

  • Garantizar el acceso universal a servicios energéticos asequibles, fiables y modernos.
  • Aumentar considerablemente la proporción de energía renovable en el conjunto de fuentes energéticas.
  • Duplicar la tasa mundial de mejora de la eficiencia energética.

Estas metas ya se venían trabajando desde 2011 cuando el secretario general de la ONU lanzó la iniciativa global Energía Sostenible para Todos (SE4ALL), del cual el BID hace parte y es uno de los tres hubs regionales liderando la iniciativa en Latinoamérica y el Caribe.

Bajo este marco de referencia revisemos como la hidroelectricidad encaja en el concepto de “energía sostenible”, y si contribuye o no a alcanzar las metas para el desarrollo sostenible:

La hidroelectricidad contribuye a proveer un servicio energético moderno y asequible:

El referirse a acceso de electricidad va más allá de la conexión física del servicio y su disponibilidad, e incluye algo muy importante: que los usuarios puedan pagar por ese servicio. En esos términos la generación hidroeléctrica además de suplir la demanda adicional para conectar nuevos usuarios al servicio de energía eléctrica también ofrece uno de los costos más bajos de todas las tecnologías de generación, en particular la generación convencional dada su larga vida útil y bajos costos de operación y mantenimiento.

La hidroelectricidad permite contar con un servicio energético fiable

La hidroelectricidad es fundamental para proveer seguridad y estabilidad a los sistemas eléctricos, además de permitir mayor autonomía energética al proveerse de manera local. Según su tamaño, las centrales hidroeléctricas proveen energía firme al sistema eléctrico y cuentan con la capacidad de almacenar energía mediante embalses, esto permite proveer energía en las temporadas secas. Además, estas centrales cuentan con la flexibilidad necesaria para proveer servicios auxiliares requeridos para la operación del sistema eléctrico, como la regulación de frecuencia, al poder responder a cambios rápidos del sistema, lo cual se hace más necesario en cuanto avance la penetración de las energías solar y eólica, caracterizadas por su intermitencia.

La hidroelectricidad aumenta considerablemente la participación de energía renovable:

De la energía renovable global generada por distintas fuentes, la hidroelectricidad contribuye con más del 70%, muy lejos de otras como la solar o la eólica. Por lo tanto, explotar parte de su potencial de crecimiento es indispensable para cumplir la meta establecida en el Acuerdo de París, y mantener el aumento de la temperatura media anual por debajo de los 2° C sobre los niveles preindustriales.

La hidroelectricidad permite incrementar la eficiencia energética:

El proceso de generación hidroeléctrico pueda alcanzar una eficiencia muy alta, cercana al 90%, asociada a la conversión de la energía potencial del agua en energía eléctrica, y no a procesos de conversión térmica de energía primaria como si es el caso de tecnologías que utilizan combustibles fósiles, cuya eficiencia puede estar alrededor del 40% y con un costo directo asociado al combustible de la energía no aprovechada, cosa que en el caso de la hidroelectricidad no ocurre.

Ejemplo de un proyecto desarrollado por Sensor Vital

Siendo parte de las actividades en el cuidado del ambiente uno de nuestros  clientes ubicado en la capital del Ecuador, ha solicitado los servicios para el diagnóstico, reinstalación y reubicación de equipos generadores de energía en unos puntos de interés, por tal motivo requirió  el monitoreo del recurso hidrológico presente en estos lugares, siendo así SENSOR VITAL procedió con la ejecución de las obras necesarias para tal propósito, como la instalación y puesta en marcha de los sensores de caudal y calidad del agua que harán dicho monitoreo

Es de vital importancia el cumplimiento de las normas establecidas respecto con el cuidado y manejo de equipos correctos, para así definir metodologías a seguir, la confirmación de material y componentes adicionales necesarios para la ejecución de los trabajos.

Durante la reinstalación del sensor de caudal y su soporte en la parte de salida de túnel, se optó por el sitio en donde no exista mayor alteración al flujo normal del río y durante las épocas de lluvias no se generen crecidas que atenten a la seguridad del equipo ni afecten a las mediciones realizadas.

En la reubicación del sensor de caudal se tuvo que realizar ciertas adecuaciones como extender el cable del sensor, referente a la sonda multiparamétrica de calidad de agua por seguridad se dejó la unión en la caja de paso de los sensores para su revisión en el caso de ser necesario.

Durante las pruebas y puesta en marcha se realizaron las correcciones y configuraciones necesarias para el correcto funcionamiento del sistema.

En la instalación y reubicación de los sensores de caudal y calidad de agua en la parte de Captación Vía 12 se encontró que los cables de los sensores de calidad de agua mostraban daños ocasionados por estar expuestos a la intemperie, siendo necesario realizar una limpieza de los conectores y reparación de estos.

Para la reinstalación del sensor de caudal se consideró que la estructura no debía afectar a las operaciones que se realizan en la compuerta del túnel de captación, por tal motivo la ubicación del sensor de radar que mide caudal debe hacerlo en todas las épocas del año, de igual forma se debe facilitar su mantenimiento; por este motivo se seleccionó el lado izquierdo de la compuerta para su reinstalación.

De acuerdo con los datos adquiridos durante las pruebas de funcionamiento se observó en los resultados que la batería de la estación no funciona correctamente, pues se pudo notar que la batería se descarga más rápido de lo normal y presenta picos de tensión fuera de lo normal, por lo que se recomienda su remplazo en la medida de lo posible y por el momento desconectar la estación para evitar problema con los sensores.

Por otro lado este cliente posee una estación meteorológica a la cual se le cambió el sensor de dirección y velocidad de viento, se reconfiguro toda la estación, para dejarla a punto para su correcto funcionamiento.

Aspectos de mejoras a considerar

  • Conociendo que la estación se encuentra ubicada en una zona en la que durante la época invernal llueve y se genera más sombra de lo normal se recomienda mover el panel solar a un sitio más abierto para aprovechar mejor las horas sol al día y así ser más eficiente la carga de las baterías
  • Como otra alternativa se podría instalar un punto de red eléctrica y remplazar por un cargador el panel solar.
  • Ecuador: Camino a las Pencas 606 y Gerardo Neira Solís (San Sebastián) EC 010215
  • Perú: Calle Cristóbal de Peralta Norte No 110 Interior 703 Residencial Valle Hermoso Santiago de Surco. PE 15003  
  • Bolivia: Calle 21 de Calacoto Edificio Fiore oficina 303, La Paz. BO 12700

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