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La energía hidroeléctrica es energía que se deriva del movimiento del agua. Este movimiento es parte del ciclo del agua de la Tierra, que es la circulación continua de agua a través del suelo, los océanos y la atmósfera. La cantidad de energía que proporciona el agua en movimiento depende del volumen en movimiento y su velocidad. El agua es una de las fuentes de energía más antiguas. Las civilizaciones antiguas usaban la energía hidroeléctrica para el riego y como mecanismo de molienda para el grano. En el período moderno, la energía hidroeléctrica proporciona el 20 por ciento de la energía renovable del mundo.
Rueda de agua
••• Hemera Technologies / AbleStock.com / Getty ImagesLas ruedas hidráulicas eran la forma más común de energía hidroeléctrica, desde hace más de 4.000 años hasta el siglo XIX. Convirtieron la energía del flujo de agua en un movimiento giratorio. Este movimiento luego impulsó el movimiento de piedras y palancas para moler granos, minerales y cortar madera. La rueda yacía horizontal o verticalmente en agua corriente, como un río o arroyo. El flujo de agua obligó a la rueda a moverse cuando golpeó las paletas unidas al marco externo de la rueda. La potencia del agua aumentó a medida que fluía a través de canales estrechos o boquillas.
Turbinas
Las turbinas de agua son un desarrollo de la rueda del agua y precursoras de la generación moderna de electricidad. En lugar de golpear una paleta fija en una rueda, el flujo de agua activa un rotor giratorio que puede tener cientos de palas. Un eje une los enlaces del rotor a un turbogenerador, que es un imán gigante con un cable en espiral dentro de él. Se genera una corriente eléctrica en la turbina a medida que el eje gira.
Presas
••• China Photos / Getty Images News / Getty ImagesLas presas incautan grandes volúmenes de agua que fluyen de los ríos y crean un depósito detrás de un muro de contención. Una compuerta es la tubería, o compuerta, desde el fondo del depósito, pasando a través de la presa, hasta una turbina de agua. El agua del depósito fluye a alta presión desde el depósito hasta la turbina y genera electricidad. La presa de las Tres Gargantas en el río Yangtze en China es la instalación hidroeléctrica más grande del mundo donde el flujo de agua alimenta 32 turbinas.
Almacenamiento bombeado
Los operadores de centrales hidroeléctricas pueden almacenar energía durante los períodos de baja demanda de electricidad de los clientes y liberarla durante los períodos de mayor demanda, utilizando métodos de almacenamiento de bombas. Durante los períodos de baja demanda, el agua que ya fluyó a través de las turbinas se bombea de regreso a un depósito de almacenamiento separado sobre las turbinas. Esta agua fluye a través de las turbinas durante los períodos de mayor demanda. El sistema proporciona un inicio rápido para la generación de energía adicional.