Anar al contingut

Hidroelectricidad

De L'Enciclopèdia, la wikipedia en valencià
l'assut de les Tres Goles en el centre de China és l'instalació de producció d'energia més gran del món de qualsevol tipo

La hidroelectricidad és la generació d'energia elèctrica produïda a partir de la potència hidràulica. En 2015, l'energia hidroelèctrica va generar el 16.7% de l'electricitat total del món i el 70% a través d'obres de aducción, canals i túnels de desviació, l'aigua és conduïda per canonades forçades des de l'assut fins a les hidroturbinas, que giren per a generar energia mecànica, la qual és convertida en energia elèctrica pel generador elèctric rotatiu. l'energia renovable, i s'esperava que aumentara al voltant del 77.5% (3.1% cada any)durant els pròxims 25 anys.

L'energia hidroelèctrica es produïx en 150 països, i la regió d'Àsia i el Pacífic va generar el 33% de l'energia hidroelèctrica mundial en 2013. China és el major productor d'energia hidroelèctrica en 920 teravatios-hora (1 teravatio-hora= 1 000 000 000 kWh) de producció en 2013, lo que representa el 16.9% de l'us domèstic d'electricitat.

El cost de manteniment de la hidroelectricidad és relativament baix[1] per lo que és una font competitiva d'electricitat renovable. L'estació hidroelèctrica no consumix aigua, a diferència de les plantes de carbó o gas.[2] El cost promig de l'electricitat d'una estació hidroelèctrica de més de 10 megavats és de 3 a 5 centaus de dólar per quilovat-hora.[3] En dispondre d'una presa i un embassament, és una font flexible d'electricitat, ya que la cantitat produïda per l'estació es pot canviar, aumentar o disminuir molt ràpidament, per a adaptar-se a les demandes canviants d'energia. Una volta que es construïx un complex hidroelèctric, el proyecte no produïx residus directes i, en molts casos, té un nivell de producció de gasos d'efecte hivernàcul considerablement més baix que les plantes d'energia que funcionen en combustibles fòssils.

Història

[editar | editar còdic]
Central hidroelèctrica del museu ″Under the Town" en Sèrbia, construïda en 1900.[4]


l'energia hidràulica s'ha utilisat des de l'antiguetat per a moldre la farina i realisar atres tasques. A mitan de la década de 1770, l'ingenier francés Bernard Forest de Bélidor va publicar Architecture Hydraulique, que descrivia les màquines hidràuliques d'eix vertical i horisontal. A finals de el XIX es va desenrollar el generador elèctric i llavors es va poder acoplar als sistemes hidràulics.[5] La creixent demanda de la Revolució Industrial també va impulsar el seu desenroll. En 1878, William Armstrong va desenrollar el primer esquema hidroelèctric del món en Cragside en Northumberland, Anglaterra. Va ser utilisat per a alimentar una sola llàntia d'arc en la seua galeria d'art. L'antiga «central elèctrica de Schoelkopf No. 1» prop de les catarates del Niágara, en el costat nortamericà, va començar a produir electricitat en 1881. La primera central hidroelèctrica d' Edison, la planta de Vulcan Street, va començar a funcionar el 30 de setembre de 1882 en Appleton, Wisconsin , en una potència d'eixida d'uns 12,5 quilovats.[6] En 1886 hi havia 45 centrals hidroelèctriques en els Estats Units i Canadà. Per a 1889 hi havia 200 en els Estats Units solament.[5] En 1891 l'ingenier rus Mikhail Dolivo-Dobrovolsky va dissenyar la primera central hidroelèctrica trifásica del món en Alemània, en una eixida de 25 quilovats, la freqüència era de 40 Hz. En 1894 Charles Steinmetz va dissenyar la primera central hidroelèctrica trifásica de 60 hz i 50 hz en Estats Units.

Casa de hidrogeneradores d'electricitat del Castell de Warwick, utilisada per al castell des de 1894 fins a 1940


A principis de el XX les companyies comercials estaven construint moltes chicotetes centrals hidroelèctriques en les montanyes prop de les àrees metropolitanes. Grenoble, França, va celebrar l'Exposició Internacional d'Energia Hidroelèctrica i Turisme en més d'un milló de visitants. En 1920, ya que el 40% de l'energia produïda en els Estats Units era hidroelèctrica, la Federal Power Act es va promulgar com a llei. La Llegislació va crear la Comissió Federal d'Energia per a regular les centrals hidroelèctriques en terra i aigua federals. A mida que les centrals elèctriques es varen fer més grans, les seues represas associades varen desenrollar propòsits adicionals per a incloure el control d'inundacions, el rec i la navegació. Va ser necessària una finançació federal per al desenroll a gran escala i es varen crear corporacions de propietat federal com Tennessee Valley Authority en 1933 i Bonneville Power Administration en 1937. Ademés, l' Oficina de Reclamació, que havia iniciat una série de proyectes de rec en l'oest dels Estats Units a principis de el XX, ara estava construint grans proyectes hidroelèctrics, com la Presa Hoover de 1928.[7] El Cos d'Ingeniers de l'Eixèrcit de EE. UU. també va participar en el desenroll hidroelèctric i va completar l'Assut de Bonneville en 1937 i va ser reconegut per la Llei de Control d'Inundacions de 1936 com la principal agència federal de control d'inundacions.[8]

Les centrals hidroelèctriques varen continuar creixent a lo llarc de el XX. L'energia hidroelèctrica va ser cridada «carbó blanc» pel seu poder i abundància.[9] La central elèctrica de 1345 MW de la Presa Hoover va ser la central hidroelèctrica més gran del món en 1936; va ser eclipsada per l'Assut Grand Coulee de 6809 MW en 1942.[10] La Presa Itaipu es va obrir en 1984 en Sudamérica com la més gran, en 14 000 MW, pero va ser superada en 2008 per l'Assut de les Tres Goles en China en 22 500 MW. La hidroelectricidad eventualment abastiria a alguns països, entre ells Noruega, República Democràtica del Congo, Paraguay i Brasil, en més del 85% de la seua electricitat. Actualment, els Estats Units tenen més de 2000 centrals hidroelèctriques que suministren el 6.4% de la seua producció elèctrica total, que és el 49% de la seua electricitat renovable.

Potencial futur

[editar | editar còdic]

El potencial tècnic per al creiximent de l'energia hidroelèctrica en tot lo món és, 71% en Europa, 75% en Amèrica del Nort, 79% en Amèrica del Sur, 95% en Àfrica, 95% en Orient Mig, 82% en Àsia Pacífic. Les realitats polítiques dels nous embassaments en els països occidentals, les llimitacions econòmiques en el tercer món i la falta d'un sistema de transmissió en àrees subdesenrollades, donen com resultat la possibilitat de desenrollar el 25% del potencial restant abans de 2050, i la major part està en l'Àrea d'Àsia Pacífic.[11] Alguns països estan altament desenrollats i tenen molt poc espai per a créixer, Suïssa 12% i Mèxic 20%.

Métodos de generació

[editar | editar còdic]
Fila de turbines en la central elèctrica del Nihuil II en Mendoza, Argentina
Un vell corredor de turbina en exhibició en l'assut de Glen Canyon
Cort travessera d'un assut hidroelèctric convencional
Una hidroturbina típica i un generador elèctric

Assuts convencionals

[editar | editar còdic]

La major part de l'energia hidroelèctrica prové de l'energia potencial de les aigües embassades que impulsen una turbina hidràulica o hidroturbina acoplada a un generador elèctric. La potència extreta de l'aigua depén del volum i de la diferència d'altura entre la font i l'eixida de l'aigua. Esta diferència d'altura es diu cabezal hidràulic. Un tubo gran o comporta, conduïx l'aigua des del depòsit fins a la hidroturbina.[12]

Almagasenament per bombeig

[editar | editar còdic]

Este método produïx electricitat per a satisfer els picos de demanda en moure l'aigua entre embassaments a diferents cotes. En moments de baixa demanda elèctrica, l'excés de capacitat de generació s'utilisa per a bombejar aigua al depòsit més alt. Quan la demanda aumenta, l'aigua es llibera de nou en l'embassament inferior a través d'una hidroturbina. Els esquemes d'almagasenament per bombeig proporcionen actualment els mijos més importants comercialment per al almagasenament d'energia en la ret a gran escala i milloren el factor de capacitat diària del sistema de generació. L'almagasenament per bombeig no és una font d'energia, i apareix com un número negatiu en els llistats.[13]

Corrent de riu

[editar | editar còdic]

Les estacions hidroelèctriques de passada són aquelles en una capacitat de reservorio chicoteta o nula, per lo que solament l'aigua provinent d'aigües dalt està disponible per a la generació en eixe moment, i qualsevol excés de suministrament es pert sense ser utilisat. Un suministrament constant d'aigua des d'un llac o un embassament existent aigües dalt és una ventaja significativa en elegir els llocs per a la corrent del riu. En els Estats Units, l'energia hidroelèctrica del riu podria proporcionar 60 000 megavats (80 000,000 hp), aproximadament el 13.7% de l'us total en 2011 si està disponible contínuament.[14]

Marea

[editar | editar còdic]
Artícul principal → Energia mareomotriz.


Una central elèctrica de marees, també cridada d'energia mareomotriz, aprofita l'aument i la caiguda diària de l'aigua de la mar per les marees; dites fonts són altament predibles i, si les condicions permeten la construcció de reservorios, també es poden utilisar per a generar energia durant periodos d'alta demanda. Estos tipos d'esquemes hidroelèctrics, que són els menys comuns, utilisen l'energia cinètica de l'aigua o fonts no danyades, com les rodes d'aigua per baix de la superfície. El poder de les marees és viable en un número relativament chicotet de llocs en tot lo món ya que és necessari que la diferència de les altures alcançades per la pleamar i la bajamar siga important. En Gran Bretanya, hi ha huit llocs que podrien desenrollar-se, que tenen el potencial de generar el 20% de l'electricitat utilisada en 2012.[15]

Tamanys, tipos i capacitats d'instalacions hidroelèctriques

[editar | editar còdic]

Grans instalacions

[editar | editar còdic]

Les centrals hidroelèctriques a gran escala es consideren més comunament com les instalacions de producció d'energia més grans del món, en algunes instalacions hidroelèctriques capaces de generar més del doble de les capacitats instalades de les centrals nuclears més grans actuals.

Encara que no existix una definició oficial per al ranc de capacitat de les grans centrals hidroelèctriques, les instalacions de més d'uns pocs centenars de megavats es consideren en general grans centrals hidroelèctriques.

Actualment, solament quatre instalacions de més de 10 GW (10 000 MW ) estan en funcionament en tot lo món.[3]

Lloc Estació País Localisació Capacitat (MW)
1 Assut de les Tres Goles Plantilla:Flag Plantilla:Coord/input/ERROR</noinclude> || align=center | 22 500
2 Assut de Itaipu Plantilla:Flag
Plantilla:Flag		 25°24′31″S 54°35′21″O / -25.40861, -54.58917 (Itaipu Dam)</noinclude> || align=center | 14 000
3 Assut de Xiluodu Plantilla:Flag Plantilla:Coord/input/ERROR</noinclude> || align=center | 13 860
4 Assut de Guri Plantilla:Flag 07°45′59″N 62°59′57″O / 7.76639, -62.99917 (Guri Dam)</noinclude> || align=center | 10 200


[editar | editar còdic]
Artícul principal → Menuda hidro.

La chicoteta hidroelèctrica és el desenroll de l'energia hidroelèctrica a escala suficient per a que servix a una chicoteta comunitat o planta industrial. La definició d'un proyecte hidroelèctric chicotet varia, pero s'accepta generalment una capacitat de generació de fins a 10 megavats (MW) com el llímit superior de lo que es pot denominar chicoteta central hidroelèctrica. Pot estendre's fins a 25 MW o 30 MW en Canadà i els Estats Units. La producció d'energia hidroelèctrica a chicoteta escala va créixer un 29% entre 2005 i 2008, lo que va elevar la capacitat total de chicotetes centrals hidroelèctriques del món a 85 GW . Més del 70% de la potència total es produïx en China (65 GW), seguit per Japó (3.5 GW), els Estats Units (3 GW), i Índia (2 GW).[16] [17]

Una micro instalació hidroelèctrica en Vietnam
Hidroelectricidad Pico en Mondulkiri , Camboya

Les chicotetes estacions hidroelèctriques poden conectar-se a les rets de distribució elèctrica convencionals com a font d'energia renovable de baix cost. Alternativament, els menuts proyectes hidroelèctrics poden construir-se en àrees aïllades que no serien rendables per a servir des d'una ret, o en àrees a on no hi ha una ret nacional de distribució elèctrica. Ya que els menuts proyectes hidroelèctrics solen tindre un mínim d'embassaments i obres de construcció civil, es considera que tenen un impacte ambiental relativament baix en comparació a les grans centrals hidroelèctriques. Esta disminució de l'impacte ambiental depén en gran mida de l'equilibri entre el fluix de la corrent i la producció d'energia.

Micro

[editar | editar còdic]

«Micro hidro» és un terme utilisat per a les instalacions d'energia hidroelèctrica que normalment produïxen fins a 100 kW de potència. Estes instalacions poden proporcionar energia a una llar aïllada o comunitat menuda, o a voltes estan conectades a rets d'energia elèctrica. Hi ha moltes d'estes instalacions en tot lo món, particularment en països en desenroll ya que poden proporcionar una font econòmica d'energia sense la compra de combustible.[18] Els micro sistemes hidroelèctrics complementen els sistemes d'energia solar fotovoltaica perque en moltes àrees el fluix d'aigua, i per lo tant l'energia hidroelèctrica disponible, és més alta en l'hivern quan l'energia solar és mínima.

Pico

[editar | editar còdic]

Pico hidro és un terme utilisat per a la generació d'energia hidroelèctrica de menys de 5 kW. És útil en comunitats chicotetes i remotes que requerixen solament una chicoteta cantitat d'electricitat. Per eixemple, per a alimentar una o dos peres fluorescents i un televisor o ràdio per a algunes cases.[19] Inclús les turbines més chicotetes de 200-300 W poden alimentar una sola casa en un país en desenroll en una desnivell de caiguda del de sol 1 m (3 peus). Una configuració Pique-hidroelèctrica sol estar en la corrent d'un riu, lo que significa que les represas no s'usen, sino que les canonades desvien part del fluix, ho fan descendir en una chicoteta altura i travessen la turbina abans de tornar-la a la corrent.

Subterrànea

[editar | editar còdic]

Una estació d'energia subterrànea s'usa generalment en grans instalacions i fa us d'una gran diferència d'altura natural entre dos vies fluvials, com una cascada o un llac de montanya. Es construïx un túnel subterràneu per a dur l'aigua des del depòsit superior fins a la sala de generació construïda en una caverna subterrànea prop del punt més baix del túnel d'aigua i una pista horisontal que du l'aigua a la via d'eixida del canal inferior.

Càlcul de la potència disponible

[editar | editar còdic]

Una senzilla fòrmula per a aproximar la producció d'energia elèctrica en una estació hidroelèctrica és la següent:P=ρhrgk, a on

  • P, és la potència en vats,
  • ρ, és la densitat de l'aigua (1000 kg/m³),
  • h, és altura del desnivell,
  • r, és el fluix d'aigua en m³/s,
  • g, és l'acceleració de la gravetat, que és 9.8 m/s2,
  • k, és un coeficient d'eficiència que va de 0 a 1. L'eficiència és més alta (és dir, més propenca a 1) en turbines més grans i més modernes.


La producció anual d'energia elèctrica depén del suministrament d'aigua disponible. En algunes instalacions, el cabal d'aigua pot variar en un factor de 10: 1 en el transcurs d'un any.

Propietats

[editar | editar còdic]

Ventages

[editar | editar còdic]

La central elèctrica Ffestiniog pot generar 360 MW d'electricitat dins dels 60 segons posteriors a la demanda.

Flexibilitat

[editar | editar còdic]

L'energia hidroelèctrica és una font flexible d'electricitat, ya que les estacions es poden pujar i baixar molt ràpidament per a adaptar-se a les demandes canviants d'energia.[3] Les hidroturbinas tenen un temps d'arrancada de l'orde d'uns pocs minuts.[20] Es tarda entre 60 i 90 segons en dur una unitat des de l'arrancada en fredor fins a la càrrega completa. Açò és molt més talle que per a turbines de gas o plantes de vapor.[21] La generació d'energia també pot disminuir-se ràpidament quan hi ha un excedent de generació d'energia.[22] Per lo tant, la capacitat llimitada de les unitats hidroelèctriques no s'usa generalment per a produir energia bàsica, llevat per a desestajar el pou d'inundació o satisfer les necessitats posteriors.[23] En canvi, servix com a respal per a generadors no hidroelèctrics.[22]

Baix cost

[editar | editar còdic]

La principal ventaja de les represas hidroelèctriques convencionals en embassaments és la seua capacitat per a almagasenar aigua a baix cost per al seu posterior enviament com a electricitat neta d'alt valor. El cost promig de l'electricitat d'una estació hidroelèctrica de més de 10 megavats és de 3 a 5 cèntims de dólar per quilovat-hora.[3] Quan s'usa com a potència màxima per a satisfer la demanda, la hidroelectricidad té un valor més alt que la potencia base i un valor molt més alt en comparació a les fonts d'energia intermitents.

Les centrals hidroelèctriques tenen una llarga vida econòmica i algunes plantes seguixen en servici despuix de 50 a 100 anys.[24] El cost de la mà d'obra també sol ser baix, ya que les plantes estan automatisades i tenen poc personal en el lloc durant l'operació normal.


Quan un embassament té múltiples propòsits, es pot agregar una estació hidroelèctrica en un cost de construcció relativament baix, lo que proporciona un fluix d'ingressos útil per a compensar els costs de l'operació de l'embassament. S'ha calculat que la venda d'electricitat de l'Assut de les Tres Goles cobrirà els costs de construcció despuix de 5 a 8 anys de plena generació.[25] Ademés algunes senyes mostren que en la majoria dels països, les represas hidroelèctriques grans seran massa costoses i demoraran molt en construir-se per a oferir un rendiment positiu ajustat al risc, a menos que s'implementen les mides de gestió de riscs apropiades.[26]

Idoneïtat per a aplicacions industrials

[editar | editar còdic]

Si ben molts proyectes hidroelèctrics suministren rets públiques d'electricitat, alguns es creen per a servir a empreses industrials específiques. Els proyectes hidroelèctrics dedicats a sovint es construïxen per a proporcionar les cantitats substancials d'electricitat necessàries per a les plantes electrolítiques d'alumini, per eixemple. l'assut Grand Coulee va canviar per a recolzar l'alumini Alcoa en Bellingham, Washington, Estats Units per als avions nortamericans de la Segona Guerra Mundial ans que se li permetera proporcionar rec i energia als ciutadans despuix de la guerra. En Surinam, l'embassament de Brokopondo va ser construït per a proporcionar electricitat a l'indústria de l'alumini Alcoa. La central elèctrica Manapouri de Nova Zelanda es va construir per a suministrar electricitat a la fundició d'alumini en Tiwai Point.

Reducció d'emissions de CO2

[editar | editar còdic]

Ya que les represas hidroelèctriques no utilisen combustible, la generació d'energia no produïx diòxit de carbono. Mentres que el diòxit de carbono es produïx inicialment durant la construcció del proyecte, i el metà és emés anualment pels assuts, l'hidroelèctrica en casos nòrdics específics, té les emissions de gasos d'efecte hivernàcul més baixes en el cicle de vida per potència generada.[27] En comparació als combustibles fòssils que generen una cantitat equivalent d'electricitat, l'energia hidràulica va aforrar tres mil millons de tonellades d'emissions de CO2 en 2011.[28]


Una medició del gas d'efecte hivernàcul relacionada i una atra comparació d'externalitats entre fonts d'energia es pot trobar en el proyecte ExternE pel Institut Paul Scherrer i l'Universitat de Stuttgart que va ser finançat per la Comissió Europea.[29] Segons eixe estudi, la hidroelectricidad en Europa produïx la menor cantitat de gasos d'efecte hivernàcul i l'externalitat de qualsevol font d'energia.[30] El segon lloc va ser el vent, el tercer l'energia nuclear i el quarto la solar fotovoltaica.[30] El baix impacte de la hidroelectricidad en els gasos d'efecte hivernàcul es troba especialment en climes templats. L'estudi anterior va ser per a l'energia local en Europa; presumiblement, prevalen condicions similars en Amèrica del Nort i Àsia del Nort, que presenten un cicle regular i natural de congelació/descongelación (en la desintegració i el recrecimiento estacional de les plantes associades). Els majors impactes en les emissions de gasos d'efecte hivernàcul es troben en les regions tropicals perque els reservorios de les centrals elèctriques en les regions tropicals produïxen una major cantitat de metà que les de les zones templades.[31]

Atres usos de l'embassament

[editar | editar còdic]

Els reservorios creats per a esquemes hidroelèctrics a sovint proporcionen instalacions per a deports aquàtics i es convertixen en atraccions turístiques. En alguns països, l'acuicultura en reservorios és molt freqüent. Els assuts d'usos múltiples instalades per al rec recolzen l'agricultura en un suministrament d'aigua relativament constant. Les grans represas hidroelèctriques poden controlar les inundacions, que d'un atre modo afectarien a les persones que viuen riu avall del proyecte.[32]

Desventages

[editar | editar còdic]

Danys a l'ecosistema i pèrdua de terres

[editar | editar còdic]

Els grans embassaments associats en les centrals hidroelèctriques tradicionals donen lloc a l'immersió d'extenses àrees aigües dalt de les represas, que a voltes destruïxen els boscs de valls baixes i ribereños, pantans i pasturages biològicament rics i productius. La represa interromp el fluix dels rius i pot danyar els ecosistemes locals i la construcció de grans represas i embassaments a sovint implica el desplaçament de persones i la vida selvada.[3] La pèrdua de terra a sovint es veu agravada per la fragmentació de l'hàbitat de les àrees circumdants causada pel reservorio.[33]


Els proyectes hidroelèctrics poden ser perjudicials per als ecosistemes aquàtics circumdants tant aigües dalt com a aigües avall del lloc de la planta. La generació d'energia hidroelèctrica canvia l'entorn del ric aigües avall. L'aigua que ix d'una turbina per lo general conté molt poc sediment suspés, lo que pot ocasionar el desgast dels llits dels rius i la pèrdua de les vores d'ells.[34] Ya que les comportes de les turbines a sovint s'òbrin intermitentement, s'observen fluctuacions ràpides o inclús diàries en el fluix del riu.

Pèrdua d'aigua per evaporament

[editar | editar còdic]

Un estudi realisat en 2011 pel Laboratori Nacional d'Energia Renovable dels Estats Units va concloure que les centrals hidroelèctriques en els EE. UU consumien entre 1425 i 18 000 galons d'aigua per megavat-hora (gal/MWh) d'electricitat generada, a través de les pèrdues per evaporament en el reservorio. La pèrdua mija va ser de 4,491 gal/MWh, que és major que la pèrdua per a les tecnologies de generació que usen torres de refredat, inclosa la concentració d'energia solar (865 gal/MWh per al canal de CSP, 786 gal/MWh per a la torre de CSP), carbó (687 gal / MWh), nuclear (672 gal / MWh) i gas natural (198 gal / MWh). A on hi ha múltiples usos dels reservorios, com el suministrament d'aigua, la recreació i el control d'inundacions, tot l'evaporament del reservorio s'atribuïx a la producció d'energia.[35]

Sedimentación i escassea de fluix

[editar | editar còdic]

Quan l'aigua fluïx, té la capacitat de transportar partícules més pesades que les d'aigües avall. Açò té un efecte negatiu en les represas i, posteriorment, en les seues centrals elèctriques, en particular les dels rius o en les zones de captació en alt nivell de sedimentación. La sedimentación pot omplir un reservorio i reduir la seua capacitat per a controlar les inundacions, ademés de causar pressió horisontal adicional en la partix aigües dalt de l'assut. Eventualment, alguns reservorios poden omplir-se de sediment i tornar-se inútils o excessius durant una inundació.[36][37]


Els canvis en la cantitat de fluix del riu es correlacionarán en la cantitat d'energia produïda per una represa. Els cabals més baixos del riu reduiran la cantitat d'almagasenament viu en un reservorio, per lo que reduiran la cantitat d'aigua que es pot usar per a la hidroelectricidad. El resultat de la disminució del fluix del riu pot ser la causa de l'escassea d'energia en àrees que depenen en gran mida de l'energia hidroelèctrica. El risc d'escassea de fluix pot aumentar com a resultat del canvi climàtic.[38] Un estudi del riu Colorat en els Estats Units sugerix que els canvis climàtics moderats, com un aument de la temperatura en 2 graus centígrats que resulta en una disminució del 10% en la precipitació, podrien reduir la escorrentía del riu fins a en un 40%.[38] Brasil és vulnerable per la seua forta dependència de la hidroelectricidad, ya que l'aument de les temperatures, el menor fluix d'aigua i les alteracions en el règim de precipitacions, podrien reduir la producció total d'energia en un 7% anual per a finals de sigle.[38]

Emissions de metà de reservorios

[editar | editar còdic]

La presa Hoover en els Estats Units és una gran instalació hidroelèctrica en represas convencional, en una capacitat instalada de 2,080 W .

Els impactes positius més baixos es troben en les regions tropicals, ya que s'ha observat que els reservorios de plantes d'energia en les regions tropicals produïxen cantitats substancials de metà. Açò es deu a que el material vegetal en àrees inundades es descompon en un ambient anaeròbic i forma metà, un gas d'efecte hivernàcul. Segons l'informe de la Comissió Mundial d'Assuts,[39] a on el reservorio és gran en comparació a la capacitat de generació (menys de 100 vats per metro quadrat de superfície inundada) i no es va realisar la neteja dels boscs en l'àrea abans d'escomençar la construcció de l'embassament, les emissions de gasos d'efecte hivernàcul del reservorio poden ser més altes que les d'una planta de generació tèrmica a pur de petròleu convencional.[40]

No obstant, en els reservorios boreales de Canadà i el nort d'Europa, les emissions de gasos d'efecte hivernàcul són generalment solament del 2% al 8% de qualsevol tipo de generació tèrmica convencional de combustibles fòssils. Una nova classe d'operació de registre baix l'aigua que apunta als boscs inundats pot mitigar l'efecte de la descomposició del bosc.[41]

Reubicación

[editar | editar còdic]

Una atra desventaja de les represas hidroelèctriques és la necessitat de reubicar a les persones que viuen a on es planegen els reservorios. En l'any 2000, la Comissió Mundial de Represas va estimar que les represas havien desplaçat físicament a entre 40 i 80 millons de persones en tot lo món.[42]

Riscs de fracàs

[editar | editar còdic]

Degut a que les grans instalacions hidroelèctriques en represas convencionals retenen grans volums d'aigua, una falla deguda a una construcció deficient, desastres naturals o sabotages pot ser catastròfica per als assentaments i infraestructura ric avall.

Durant el tifó Nina, en 1970, la presa Banqiao va fallar en el sur de China quan més d'un any de pluja va caure en 24 hores. L'inundació resultant va causar la mort de 26 000 persones i atres 145 000 per les epidèmies. Millons de persones varen quedar sense llar.

La creació d'una represa en un lloc geològicament inapropiat pot causar desastres com el de 1963 en la presa Vajont en Itàlia, a on varen morir casi 2000 persones.[43]

El fallo de la presa Malpasset en Fréjus en la Riviera francesa (Costa Blava), en el sur de França, va fer que es derrocara el 2 de decembre de 1959, a on varen morir 423 persones en l'inundació resultant.[44]

Les represas més chicotetes i les micro instalacions hidroelèctriques creen menys riscs, pero poden formar perills continus inclús despuix de ser retirats del servici. Per eixemple, el chicotet assut de terra Kelly Barnes Dam va fallar en 1977, vint anys en acabant de que la seua central elèctrica fora posada en servici lo que va causar 39 morts.[45]

Comparació i interaccions en atres métodos de generació d'energia

[editar | editar còdic]

La hidroelectricidad elimina les emissions de gasos de combustió de la combustió de combustibles fòssils, inclosos contaminants com el diòxit de sofre, l'òxit nítric, el monòxit de carbono, la pols i el mercuri existent en el carbó. La hidroelectricidad també evita els perills de la mineria del carbó i els efectes indirectes per a la salut de les emissions de carbó.

La energie nucléaire

[editar | editar còdic]

En comparació a l'energia nuclear, la construcció d'una planta productora de hidroelectricidad requerix l'alteració de grans àrees del mig ambient, mentres que una estació d'energia nuclear té una chafada menuda, i les falles en les centrals hidroelèctriques han causat decenes de mils de morts més que qualsevol falla d'una estació nuclear.[33][43][45] La creació de Garrison Dam, per eixemple, va requerir que les terres dels natius americans crearen el Llac Sakakawea, que té una llínea costera d'1,320 milles i que els habitants vengueren el 94% de les seues terres cultivables per $ 7.5 millons en 1949.[46]

No obstant, l'energia nuclear és relativament inflexible si be pot reduir la seua eixida raonablement ràpit. Ya que el cost de l'energia nuclear està dominat pels seus alts costs d'infraestructura, el cost per unitat d'energia aumenta significativament en la baixa producció. Per açò, l'energia nuclear s'utilisa principalment per a la carrega base. A modo de contrast, la hidroelectricidad pot suministrar potència màxima a un cost molt menor. Per lo tant, la hidroelectricidad s'usa a sovint per a complementar a les plantes nuclears o unes atres per al seguiment de la càrrega. Els eixemples de països en els que estan emparellats en una participació propenca al 50/50 inclouen la ret elèctrica en Suïssa, el sector de l'electricitat en Suècia i, en menor mida, Ucrània i el sector de l'electricitat en Finlàndia.

Energia eòlica

[editar | editar còdic]

L'energia eòlica travessa una variació predible per temporada, pero és intermitent diàriament. La generació màxima de vent té poca relació en el consum diari màxim d'electricitat ya que el vent pot alcançar la seua màxima intensitat durant la nit quan no es necessita energia o pot estar quet durant el dia quan la demanda elèctrica és major. Ocasionalment, els patrons climàtics poden resultar en poc vent durant dies o semanes al mateix temps mentres que un depòsit hidroelèctric capaç d'almagasenar semanes de producció és útil per a equilibrar la generació en la ret. La potència màxima del vent es pot compensar en l'energia hidràulica mínima i el vent mínim es pot compensar en l'energia hidràulica màxima. D'esta manera, el caràcter fàcilment regulable de la hidroelectricidad s'utilisa per a compensar la naturalea intermitent de l'energia eòlica. A l'inversa, en alguns casos, l'energia eòlica es pot utilisar per a aforrar aigua per al seu us posterior en estacions seques.

En zones que no tenen energia hidroelèctrica, l'almagasenament per bombeig complix una funció similar pero a un cost molt major i un 20% menys d'eficiència. Un eixemple d'açò és el comerç de Noruega en Suècia, Dinamarca, els Països Baixos i possiblement Alemània o el Regne Unit en el futur.[47] Noruega té un 98% d'energia hidroelèctrica, mentres que els seus veïns de terres planes estan instalant energia eòlica.

Capacitat hidroelèctrica mundial

[editar | editar còdic]
Quota mundial d'energies renovables (2008)
Tendències en els cinc principals països productors de hidroelectricidad

La classificació de la capacitat hidroelèctrica és per la producció d'energia anual real o per la potència nominal de la capacitat instalada. En 2015, l'energia hidroelèctrica va generar el 16.6% de l'electricitat total del món i el 70% de tota l'electricitat renovable. L'energia hidroelèctrica es produïx en 150 països i la regió d'Àsia i el Pacífic va generar el 32% de la hidroelectricidad global en 2010. China és el major productor d'energia hidroelèctrica, en 721 teravatios-hora de producció en 2010, lo que representa al voltant del 17% de l'us domèstic d'electricitat. Brasil, Canadà, Nova Zelanda, Noruega, Paraguay, Àustria, Suïssa i Veneçola tenen una majoria de la producció interna d'energia elèctrica a partir d'energia hidroelèctrica. Paraguay produïx el 100% de la seua electricitat de les represas hidroelèctriques i exporta el 90% de la seua producció a Brasil i Argentina. Noruega produïx el 98-99% de la seua electricitat a partir de fonts hidroelèctriques.[48]

Una estació hidroelèctrica rara volta opera a la seua potència màxima durant un any complet; la relació entre la potencia promig anual i la capacitat de capacitat instalada és el factor de capacitat. La capacitat instalada és la suma de totes les classificacions de potència de la placa d'identificació del generador.[49]

Els dèu països majors productors hidroelèctrics en 2020.[48][50][51]
País Producció hidroelèctrica
anual (TWh)		 Capacitat instalada (GW) Factor de capacitat % de la
producció mundial		 %en
generació de
electricitat domèstica
China 1232 352 0.37 28.5% 17.2%
Brasilclass=notpageimage noviewer|Bandera de Brasil|border|link=|20px Brasil 389 105 0.56 9.0% 64.7%
Canadáclass=notpageimage noviewer|border|Bandera de Canadá|link=|20px Canadá 386 81 0.59 8.9% 59.0%
[[Image:Flag_of_Estados Unidos

.png|20px]] || align="right"|317 || align="right"|103 || align="right"|0.42 || align="right"|7.3% ||align="right"| 7.1%

Rusiaborder|link=|20px Rusia 193 91 0.42 4.5% 17.3%
151 49 0.43 3.5% 9.6%
Noruegaborder|link=|20px Noruega 140 33 0.49 3.2% 95.0%
Plantilla:JAP 88 50 0.37 2.0% 8.4%
Plantilla:VIE 84 18 0.67 1.9% 34.9%
França FRA 91 26 0.46 1.6% 12.1%
Capacitat instalada d'energia hidroelèctrica (MW) [52]
# País 2020
10 China 370 160
12 Archiu:Flag of Brasil.png Brasil 109 318
3 Estats Units 103 058
4 Archiu:Flag of Canadà.png Canadà 81 058
5 Archiu:Flag of Rússia.png Rússia 51 811
6 Archiu:Flag of Índia.png Índia 50 680
7 Japó 50 016
8 Noruega 33 003
9 Archiu:Flag of Turkey.png Turquia 30 984
1 Archiu:Flag of France.png França 25 897
11 Archiu:Flag of Italy.png Itàlia 22 448
2 Espanya 20 114
13 Archiu:Flag of Vietnam.png Vietnam 18 165
14 Archiu:Flag of Veneçola.png Veneçola 16 521
15 Archiu:Flag of Sweden.png Suècia 16 479
16 Archiu:Flag of Switzerland.png Suïssa 15 571
17 Archiu:Flag of Àustria.png Àustria 15 147
18 Archiu:Flag of Iran.png Iran 13 233
19 Archiu:Flag of Mèxic.png Mèxic 12 671
20 Archiu:Flag of Colòmbia.png Colòmbia 12 611
21 Archiu:Flag of Argentina.png Argentina 11 348
22 Archiu:Flag of Germany.png Alemània 10 720
23 Archiu:Flag of Pakistan.png Pakistan 10 002
24 Archiu:Flag of Paraguay.png Paraguay 8 810
25 Archiu:Flag of Austràlia.png Austràlia 8 528
26 Archiu:Flag of Laos.png Laos 7 376
27 Archiu:Flag of Portugal.png Portugal 7 262
28 Archiu:Flag of Chile.png Chile 6 934
29 Archiu:Flag of Romania.png Romania 6 684
30 Archiu:Flag of South Korea.png Corea del Sur 6 506
31 Archiu:Flag of Ukraine.png Ucrània 6 329
32 Archiu:Flag of Malaysia.png Malàsia 6 275
33 Archiu:Flag of Indonèsia.png Indonèsia 6 210
34 Archiu:Flag of Perú.png Perú 5 735
35 Archiu:Flag of New Zealand.png Nova Zelanda 5 389
36 Archiu:Flag of Tajikistan.png Tadjikistan 5 273
37 Archiu:Flag of Equador.png Equador 5 098

Grans proyectes en construcció

[editar | editar còdic]
Nom Capacitat màxima (MW) País Començ de la construcció Previsió de terminació Comentaris
Represa de Belo Mont 11 181 Brasilclass=notpageimage noviewer|Bandera de Brasil|border|link=|20px Brasil març de 2011 2019
5 de març de 2016 (operativa) 		Construcció preliminar en curs.[53]

Construcció suspesa 14 dies per orde judicial, agost de 2012[54]

Proyecte Siang Upper HE 11 000 abril de 2009 2024 Construcció multifase en un periodo de 15 anys. La construcció es va retardar per la disputa en China.[55]
Assut de Tasang 7110 Plantilla:MYA març de 2007 2022 Controvertit assut de 228 metros d'altura en capacitat per a produir 35 446 GWh anualment.
Assut de Xiangjiaba 6400 China 26 de novembre de 2006 2015 L'últim generador es va posar en servici el 9 de juliol de 2014.
Assut de la Renaixença 6000 Plantilla:ETH 2011 2017 Ubicat en la conca alta de l'Nilo, en Egipte.
Assut de Nuozhadu 5850 China 2006 2017
Estació Hidroelèctrica Jinping 2 4800 China 30 de giner de 2007 2014 Per a construir este assut, 23 famílies i 129 residents locals deuen ser traslladats. Funciona en la central hidroelèctrica Jinping 1 com a grup.
Assut de Diamer-Bhasha 4500 PakistánArchiu:Flag of Pakistán.png 18 d'octubre de 2011 2023
Estació Hidroelèctrica Jinping 1 3600 China 11 de novembre de 2005 2014 El sext i últim generador es va posar en servici el 15 de juliol de 2014
Central de Jirau 3300 Brasilclass=notpageimage noviewer|Bandera de Brasil|border|link=|20px Brasil 2008 2013 La construcció es va detindre en març de 2011 per disturbis de treballadors.[56] Va ser inaugurada en el segon semestre de 2012.
Assut de Guanyinyan 3000 China 2008 2015 Es va iniciar la construcció de les carreteres i el aliviadero.
Assut de Lianghekou[57] 3000 China 2014 2023
Assut de Dagangshan 2600 China 15 d'agost de 2008[58] 2016
Assut de Liyuan 2400 China 2008[59] 2013
Represa de Tocoma Estat Bolívar 2160 Plantilla:VEN 2004 2014 Esta central elèctrica seria l'últim desenroll en la Conca del Baix Caroní, en un total de sis centrals elèctriques en el mateix riu, inclosa la Presa Guri de 10 000 MW.[60]
Assut de Ludila 2100 China 2007 2015 Breu finalisació de la construcció en 2009 per evaluació ambiental.
Assut de Shuangjiangkou 2000 China decembre de 2007[61] 2018 L'assut tindrà 312 m d'altura.
Presa Ahai 2000 China 27 de juliol de 2006 2015
Assut de Teles Pires 1820 Brasilclass=notpageimage noviewer|Bandera de Brasil|border|link=|20px Brasil 2011 2015
Assut de Site C 1100 Canadáclass=notpageimage noviewer|border|Bandera de Canadá|link=|20px Canadá 2015 2024 Primer assut gran en l'oest de Canadà des de 1984
Assut del Baix Subansiri 2000 2007 2016

Vore també

[editar | editar còdic]

Referències

[editar | editar còdic]
  1. ↑ «Economic analysis of operation and maintenance costs of hydropower plants».
  2. ↑ «Operational water consumption and withdrawal factors for electricity generating technologies».
  3. ↑ 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 Worldwatch Institute. «Use and Capacity of Global Hydropower Increases». Archivat des d'el original, el 24 de setembre de 2014. Consultat el 12 de decembre de 2018.
  4. ↑ Koetsier, Teun; Ceccarelli, {{{nom2}}} (2012). «One of the Oldest Hydroelectric Power Plants in Europe Built on Tesla’s Principles», Explorations in the History of Machines and Mechanisms: Proceedings of HMM2012 (en en), Springer, pp. 397.
  5. ↑ 5,0 5,1 «History of Hydropower». U.S. Department of Energy.
  6. ↑ «Hydroelectric power - energy from falling water». Clara.net.
  7. ↑ «Boulder Canyon Project Act». Archivat des d'el original, el 13 de juny de 2011.
  8. ↑ «The Evolution of the Flood Control Act of 1936, Joseph L. Arnold, [[United States Army Corps of Engineers]], 1988». Archivat des d'el original, el 23 d'agost de 2007. Consultat el 12 de decembre de 2018.
  9. ↑ Erro en la seqüencia d'órdens: no existix el mòdul «Citas».
  10. ↑ «Hoover Dam and Lake Pixeu». U.S. Bureau of Reclamation.
  11. ↑ «Copia archivada». Archivat des d'el original, el 29 de març de 2017. Consultat el 12 de decembre de 2018.
  12. ↑ «hydro electricity - explained».
  13. ↑ «Pumped Storage, Explained». Archivat des d'el original, el 31 de decembre de 2012. Consultat el 12 de decembre de 2018.
  14. ↑ «Run-of-the-River Hydropower Goes With the Flow».
  15. ↑ «Energy Resources: Tidal power».
  16. ↑ Renewables Global Status Report 2006 Update
  17. ↑ Renewables Global Status Report 2009 Update , REN21, published 2009
  18. ↑ «Micro Hydro in the fight against poverty». Tve.org. Archivat des d'el original, el 26 d'abril de 2012. Consultat el 22 de juliol de 2012.
  19. ↑ «Pique Hydro Power». T4cd.org. Archivat des d'el original, el 31 de juliol de 2009. Consultat el 16 de juliol de 2010.
  20. ↑ Robert A. Huggins. Energy Storage, Springer, pp. 60. ISBN 978-1-4419-1023-3.
  21. ↑ (1970) Combined Hydroelectric Pumped Storage and Nuclear Power Generation, Brookhaven National Laboratory, p. 15.
  22. ↑ 22,0 22,1 Bent Sørensen (2004). Renewable Energy: Its Physics, Engineering, Use, Environmental Impacts, Economy, and Planning Aspects, Academic Press, pp. 556–. ISBN 978-0-12-656153-1.
  23. ↑ Geological Survey (U.S.) (1980). Geological Survey Professional Paper, U.S. Government Printing Office, pp. 10.
  24. ↑ «Hydropower – A Way of Becoming Independent of Fossil Energy?». Archivat des d'el original, el 28 de maig de 2008. Consultat el 12 de decembre de 2018.
  25. ↑ «Beyond Three Gorges in China». Waterpowermagazine.com. Archivat des d'el original, el 14 de juny de 2011.
  26. ↑ (http://papers.ssrn.com/sol3/papers.cfm?abstract_aneu=2406852), Should We Build More Large Dams? The Actual Costs of Hydropower Megaproject Development, Energy Policy, March 2014, pp. 1-14
  27. ↑ Lifecycle greenhouse gas emissions pg19
  28. ↑ «Copia archivada». Archivat des d'el original, el 30 de giner de 2019. Consultat el 12 de decembre de 2018.
  29. ↑ Rabl A. et. al.. «Final Technical Report, Version 2». Externalities of Energy: Extension of Accounting Framework and Policy Applications. European Commission. Archivat des d'el original, el 7 de març de 2012.
  30. ↑ 30,0 30,1 «External costs of electricity systems (graph format)». ExternE-Pol. Technology Assessment / GaBE (Paul Scherrer Institut) (2005).
  31. ↑ Wehrli, Bernhard. “Climate science: Renewable but not carbon-free”. Nature Geoscience 4 (9): 585–586. doi:10.1038/ngeo1226.
  32. ↑ Atkins, William (2003). “Hydroelectric Power”. Water: Science and Issues 2: 187–191.
  33. ↑ 33,0 33,1 Robbins, Paul (2007). “Hydropower”. Encyclopedia of Environment and Society 3.
  34. ↑ «Sedimentation Problems with Dams». Internationalrivers.org. Archivat des d'el original, el 1 d'octubre de 2010. Consultat el 16 de juliol de 2010.
  35. ↑ John Macknick and others, A Review of Operational Water Consumption and Withdrawal Factors for Electricity Generating Technologies, National Renewable Energy Laboratory, Technical Report NREL/TP-6A20-50900.
  36. ↑ Patrick James, H Chansen (1998). «Teaching Case Studies in Reservoir Siltation and Catchment Erosion» págs. 265–275. Great Britain: TEMPUS Publications. Archivat des d'el original, el 2 de setembre de 2009.
  37. ↑ Șentürk, Fuat (1994). Hydraulics of dams and reservoirs, reference. edició, Highlands Ranch, Colo.: Water Resources Publications, p. 375. ISBN 0-918334-80-2.
  38. ↑ 38,0 38,1 38,2 Frauke Urban and Tom Mitchell 2011. Climate change, disasters and electricity generation [1] archivat en Wayback Machine.}}. London: Overseas Development Institute and Institute of Development Studies
  39. ↑ «WCD Findal Report». Dams.org. Archivat des d'el original, el 21 d'agost de 2013.
  40. ↑ «Hydroelectric power's dirty secret revealed». Newscientist.com.
  41. ↑ «"Rediscovered" Wood & The Triton Sawfish». Inhabitat.
  42. ↑ «Briefing of World Commission on Dams». Internationalrivers.org. Archivat des d'el original, el 13 de setembre de 2008. Consultat el 12 de decembre de 2018.
  43. ↑ 43,0 43,1 References may be found in the list of Dam failures.
  44. ↑ https://ecolo.org/documents/documents_in_french/malpasset/malpasset.htm retrieved 02sep2015
  45. ↑ 45,0 45,1 Toccoa Flood USGS Historical Site, retrieved 02sep2009
  46. ↑ Lawson, Michael L. (1982). Dammed Indians: the Pick-Sloan Pla and the Missouri River Sioux, 1944–1980. Norman: University of Oklahoma Press.
  47. ↑ https://www.sintef.no/en/latest-news/norway-is-europes-cheapest-battery/
  48. ↑ 48,0 48,1 Binge and purge, The Economist. Recuperate le 30 de giner de 2009. "98-99% of Norway’s electricity menges from hydroelectric plants."
  49. ↑ Consumption BP.com
  50. ↑ Tens que especificar urlarchiu = i fechaarchiu = al usar {{cita web}}.«2015 Key World Energy Statistics» (PDF). report. International Energy Agency (IEA). Archivat des d'el original, el 24 de maig de 2021. Consultat el 1 de juny de 2016.
  51. ↑ «Indicators 2009, National Electric Power Industry». Chinese Government. Archivat des d'el original, el 21 d'agost de 2010. Consultat el 18 de juliol de 2010.
  52. ↑ «RENEWABLE CAPACITY STATISTICS 2021 page 17».
  53. ↑ «Belo Monte hydroelectric dam construction work begins». Guardian UK. Consultat el 2 d'abril de 2011.
  54. ↑ «Belo Monte dam construction halted by Brazilian court». Guardian UK. Consultat el 24 d'agost de 2012.
  55. ↑ «Upper Siang project likely to be relocated on Chinese concerns». Thehindubusinessline.com. Consultat el 22 de juliol de 2012.
  56. ↑ «Brazil Sends Forces to Jirau Dam After Riots». Wall Street Journal. Consultat el 2 d'abril de 2011.
  57. ↑ «二滩水电开发有限责任公司». Ehdc.com.cn. Archivat des d'el original, el 18 d'octubre de 2012. Consultat el 22 de juliol de 2012.
  58. ↑ «Archived copy». Archivat des d'el original, el 7 de juliol de 2011. Consultat el 12 de decembre de 2008.
  59. ↑ «陆良县人口和计划生育局». Zt.xxgk.yn.gov.cn. Archivat des d'el original, el 17 de juliol de 2012. Consultat el 22 de juliol de 2012.
  60. ↑ «Caroní River Watershed Management Pla» (PDF). Inter-America Development Bank (2004). Archivat des d'el original, el 28 d'octubre de 2008. Consultat el 25 d'octubre de 2008.
  61. ↑ «CJWSJY.com.cn». Archivat des d'el original, el 29 de juny de 2010. Consultat el 11 de decembre de 2018.

Enllaços externs

[editar | editar còdic]

Hydroelectricity en Wikimedia Commons.


Referències

[editar | editar còdic]


Obtingut de «https://www.lenciclopedia.org/w/index.php?title=Hidroelectricidad&oldid=818182»