Hidroelectricidad de pasada

La energía hidroeléctrica de pasada ( ROR ) o hidroelectricidad de pasada es un tipo de planta de generación hidroeléctrica mediante la cual se proporciona poco o ningún almacenamiento de agua. Las plantas de energía de pasada pueden no tener almacenamiento de agua en absoluto o una cantidad limitada de almacenamiento, en cuyo caso el reservorio de almacenamiento se conoce como estanque . Una planta sin estanque está sujeta a los flujos estacionales del río, por lo que la planta funcionará como una fuente de energía intermitente . La energía hidroeléctrica convencional utiliza embalses , que regulan el agua para el control de inundaciones , la energía eléctrica despachable y el suministro de agua dulce para la agricultura .

La energía hidroeléctrica de pasada, o ROR, se considera ideal para arroyos o ríos que pueden soportar un caudal mínimo o aquellos regulados por un lago o embalse aguas arriba. ^{[1] [2]}

Generalmente se construye una pequeña presa para crear un estanque de cabecera que garantice que entre suficiente agua en las tuberías de carga que conducen a las turbinas , que se encuentran a una elevación más baja. ^[3] Los proyectos con estanque, a diferencia de los que no lo tienen, pueden almacenar agua para las demandas de carga diaria. ^[1] En general, los proyectos desvían parte o la mayor parte del caudal de un río (hasta el 95 % de la descarga media anual) ^[4] a través de una tubería o túnel que conduce a turbinas generadoras de electricidad, y luego devuelven el agua al río río abajo. ^[3]

Los proyectos de pasada son radicalmente diferentes en diseño y apariencia a los proyectos hidroeléctricos convencionales. Las represas hidroeléctricas tradicionales almacenan enormes cantidades de agua en embalses , a veces inundando grandes extensiones de tierra. En cambio, los proyectos de pasada no tienen las desventajas asociadas a los embalses y por lo tanto causan menos impactos ambientales. ^[5]

El uso del término "de pasada" para proyectos de energía varía en todo el mundo. Algunos pueden considerar que un proyecto es de pasada si la energía se produce sin almacenamiento de agua, pero otros consideran que es de pasada si el almacenamiento es limitado. Los desarrolladores pueden etiquetar erróneamente un proyecto como de pasada para suavizar la percepción pública sobre sus efectos ambientales o sociales. La Red Europea de Operadores de Sistemas de Transmisión de Electricidad distingue las centrales hidroeléctricas de pasada y de embalse , que pueden contener suficiente agua para permitir la generación durante hasta 24 horas (capacidad del embalse / capacidad de generación ≤ 24 horas), de las centrales hidroeléctricas de embalse , que contienen mucho más de 24 horas de generación sin bombas. ^[6] La Oficina de Normas de la India describe la hidroelectricidad de pasada como: ^[7]

Central eléctrica que aprovecha el caudal del río para generar energía con suficiente agua para abastecer las fluctuaciones diurnas o semanales de la demanda. En estas centrales, el curso normal del río no se altera materialmente. ^[7]

Muchos de los proyectos de pasada de mayor tamaño han sido diseñados a una escala y capacidad de generación que rivalizan con algunas represas hidroeléctricas tradicionales. ^[8] Por ejemplo, la Central Hidroeléctrica Beauharnois en Quebec tiene una potencia de 1.853 MW. ^[9] Algunos proyectos de pasada de río se encuentran aguas abajo de otras represas y embalses. El embalse no fue construido por el proyecto, pero aprovecha el agua suministrada por él. Un ejemplo sería la central generadora La Grande-1 de 1.436 MW de 1995. Las represas y embalses anteriores aguas arriba formaban parte del Proyecto James Bay de la década de 1980 .

También existen formas pequeñas y relativamente móviles de centrales hidroeléctricas de pasada. Un ejemplo es la llamada boya eléctrica , una pequeña central hidroeléctrica flotante . Como la mayoría de las boyas, está anclada al suelo, en este caso en un río. La energía dentro del agua en movimiento impulsa un generador de energía y, de ese modo, crea electricidad. Los prototipos de productores comerciales están generando energía en el río Medio Rin en Alemania y en el río Danubio en Austria. ^[10]

Las ventajas y desventajas de las presas de pasada dependen del tipo; las siguientes secciones se refieren generalmente a presas de pie de río a menos que se indique lo contrario. Se enumeran en orden de menor a mayor impacto, así como también (en promedio) el tamaño requerido del proyecto.

La presa no tiene regulación de caudal y utiliza el caudal natural del río para hacer girar las turbinas. La generación de electricidad depende en gran medida del caudal del río. ^[11]

El vertedero de desviación tiene muy poca regulación del caudal, que generalmente se utiliza exclusivamente para cubrir la demanda de electricidad en horas punta de corto plazo. El vertedero de desviación también depende en gran medida del caudal natural del río. ^[11]

De manera similar a una presa normal, el agua se almacena durante los períodos de calma para utilizarla durante las horas punta. Esto permite que las presas de embalse regulen los caudales diarios y/o semanales según la ubicación. ^[11]

Cuando se desarrollan teniendo en cuenta el tamaño y la ubicación de la huella, los proyectos hidroeléctricos de pasada pueden crear energía sostenible y minimizar los impactos en el medio ambiente circundante y las comunidades cercanas. ^[3] La energía de pasada aprovecha el potencial energético natural del agua al eliminar la necesidad de quemar carbón o gas natural para generar la electricidad que necesitan los consumidores y la industria. Las ventajas incluyen:

Como toda la energía hidroeléctrica, la energía de pasada aprovecha el potencial energético natural del agua, eliminando la necesidad de quemar carbón o gas natural para generar la electricidad que necesitan los consumidores y la industria. Además, las centrales hidroeléctricas de pasada no tienen embalses, con lo que se eliminan las emisiones de metano y dióxido de carbono causadas por la descomposición de la materia orgánica en el embalse de una presa hidroeléctrica convencional. ^[12] Esta es una ventaja particular en los países tropicales, donde la generación de metano puede ser un problema.

Sin un embalse, no se producen inundaciones en la parte superior del río. Como resultado, las personas siguen viviendo en el río o cerca de él y los hábitats existentes no se inundan. Cualquier patrón de inundación preexistente continuará sin cambios, lo que presenta un riesgo de inundación para las instalaciones y las áreas río abajo.

Debido a su bajo impacto, las represas de pasada se pueden implementar en represas de irrigación existentes con poco o ningún cambio en el ecosistema fluvial local. ^[13]

La energía de pasada se considera una fuente de energía "no estable": un proyecto de pasada tiene poca o ninguna capacidad de almacenamiento de energía ^[14] y, por lo tanto, no puede coordinar la producción de electricidad para satisfacer la demanda de los consumidores. Por lo tanto, genera mucha más energía cuando los caudales estacionales de los ríos son altos ( crecidas de primavera ) ^[15] y, según la ubicación, mucho menos durante los meses de verano más secos o los meses de invierno más helados.

Dependiendo de la ubicación y el tipo, la planta probablemente tendrá una carga de agua menor que la de una represa y, por lo tanto, generará menos energía. ^{[13] [16]}

La potencia potencial de un lugar es el resultado de la altura y el caudal del agua. Al construir una represa en un río, la altura queda disponible para generar energía en el frente de la represa. Una represa puede crear un embalse de cientos de kilómetros de longitud, pero en el caso de las represas de pasada, la altura suele ser generada por un canal, una tubería o un túnel construido aguas arriba de la central eléctrica. El coste de la construcción aguas arriba hace que sea deseable una caída pronunciada, como cascadas o rápidos. ^[17]

Se pueden desarrollar pequeños proyectos de pasada en lugares bien ubicados con un impacto ambiental mínimo. ^[3] Los proyectos más grandes plantean más problemas ambientales. En el caso de los ríos con peces, puede ser necesaria una escalera, y los gases disueltos río abajo pueden afectar a los peces.

En la Columbia Británica , el terreno montañoso y la riqueza de sus grandes ríos la han convertido en un campo de pruebas mundial para la tecnología de agua de pasada de entre 10 y 50 MW . En marzo de 2010, había 628 solicitudes pendientes de nuevas licencias de agua exclusivamente para la generación de energía, lo que representa más de 750 puntos potenciales de desviación de ríos. ^[18]

En áreas no desarrolladas, nuevos caminos de acceso y líneas de transmisión pueden causar la fragmentación del hábitat , permitiendo la introducción de especies invasoras. ^[16]

Los proyectos de pasada dependen en gran medida del flujo constante de agua, ya que carecen de embalses y dependen del flujo natural de los ríos. En consecuencia, estos proyectos son más vulnerables al cambio climático en comparación con los proyectos basados ​​en el almacenamiento. Las anomalías climáticas de corto plazo, como el fenómeno de El Niño-Oscilación del Sur (ENSO)[1], pueden alterar significativamente el flujo y tener un profundo impacto en el funcionamiento de estos proyectos. Por lo tanto, la incorporación de consideraciones sobre el cambio climático en el diseño inicial y la selección de la ubicación de los proyectos de pasada puede ayudar a mitigar la vulnerabilidad de estos proyectos a las perturbaciones relacionadas con el clima. ^[13]

• Presa Jirau , Rondônia , Brasil 3750 MW
• Represa Santo Antônio , Rondônia , Brasil 3580 MW
• Presa Chief Joseph , Washington , Estados Unidos 2620 MW
• Presa John Day , Oregón /Washington, Estados Unidos 2160 MW
• Central hidroeléctrica de Beauharnois , Quebec , Canadá , 1903 MW ^[19]
• Presa de Dalles , Oregón/Washington, Estados Unidos 1878 MW
• Presa Teles Pires , Brasil 1820 MW
• Presas de Inga , República Democrática del Congo 1775 MW
• Satluj Jal Vidyut Nigam Ltd , río Satluj , Shimla , India , 1500 MW ^[20]
• Proyecto hidroeléctrico Ghazi-Barotha , Khyber Pakhtunkhwa , Pakistán 1450 MW
• Presa de Gezhouba , Yichang , Hubei , China 2715 MW ^[21]

• Impacto ambiental de la generación de electricidad
• Impactos ambientales de los embalses
• Energía hidroeléctrica
• Pequeña central hidroeléctrica
• Microhidráulica
• Pico hidro
• Planta de energía de vórtice de agua gravitacional
• Energía de las mareas
• Energía de corriente marina

• Freedman, B., 2007, Ciencias ambientales: una perspectiva canadiense; 4ª edición, Pearson Education Canada, Toronto, págs. 226,394.