La energía hidroeléctrica es la energía que se deriva del movimiento del agua. Este movimiento es parte del ciclo del agua de la Tierra, que es la circulación continua del 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 trituración de granos. 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 Images
Las ruedas hidráulicas fueron la forma más común de energía hidroeléctrica, desde hace más de 4.000 años hasta el siglo XIX. Convirtieron la energía del agua en movimiento en un movimiento rotatorio. Este movimiento impulsó el movimiento de piedras y palancas para moler grano, mineral 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
•••Thinkstock Images / Comstock / Getty Images
Las turbinas de agua son un desarrollo de la rueda hidráulica y precursoras de la generación de electricidad moderna. 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 conectaba los enlaces del rotor a un turbogenerador, que es un imán gigante con un cable enrollado en su interior. Se genera una corriente eléctrica en la turbina cuando el eje gira.
Presas
•••China Photos / Getty Images News / Getty Images
Las presas retienen 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 embalse, pasando por 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 plantas hidroeléctricas pueden almacenar energía durante períodos de baja demanda de electricidad por parte de los clientes y liberarla durante períodos de demanda máxima, utilizando métodos de almacenamiento por bombeo. Durante los períodos de baja demanda, el agua que ya ha pasado a través de las turbinas se bombea de regreso a un depósito de almacenamiento separado por encima de las turbinas. Esta agua fluye de regreso a través de las turbinas durante los períodos de máxima demanda. El sistema proporciona un inicio rápido para la generación de energía adicional.