Con una eficiencia de hasta el 90%, las centrales hidroeléctricas no sólo son extremadamente eficientes, sino que en muchos casos son una fuente de energía limpia. Mostramos las 10 centrales hidroeléctricas más grandes del mundo, clasificadas según su potencia nominal.
El poder del agua siempre ha sido utilizado por los humanos. Lo que entonces impulsaba martillos y molinos ahora hace girar enormes turbinas en centrales hidroeléctricas y acciona generadores eléctricos. La energía hidroeléctrica es una de las cinco energías renovables y desempeña un papel en la lucha contra el calentamiento global. Pero esa no es la única razón por la que la capacidad instalada en todo el mundo aumenta continuamente. Según el portal de estadísticas en línea Statista, las centrales hidroeléctricas produjeron alrededor de 1 TW de energía en todo el mundo en 2010. Hoy ya son más de 1,3 TW. La producción de energía respetuosa con el medio ambiente a partir del ciclo del agua representa alrededor del 7% de todas las energías renovables en Alemania. Debido a las favorables condiciones geográficas, la energía eólica terrestre (42%), la fotovoltaica (20%), la biomasa y residuos domésticos (20%) y la energía eólica marina (11%) están más por delante. ¿Cómo funcionan las centrales hidroeléctricas? Las centrales hidroeléctricas funcionan según un principio sencillo. En las denominadas centrales eléctricas de pasada, se aprovecha el gradiente natural del río para impulsar las turbinas y los generadores. En comparación con otros tipos de centrales eléctricas, generan una potencia de salida relativamente constante, que se utiliza principalmente para cubrir la carga base. Sin embargo, la baja pendiente y los niveles de agua estacionales hacen que este tipo de central eléctrica no sea capaz de alcanzar el máximo rendimiento.
Las cosas se ven diferentes con las plantas de energía de almacenamiento. Estos tienen un embalse o un río represado artificialmente, entre ellos, a menudo, presas notables. La gran ventaja de estos sistemas no es sólo la capacidad de generar energía según sea necesario, sino también la alta potencia de salida. Además, el exceso de energía se puede utilizar para bombear agua de regreso al depósito, que se puede utilizar nuevamente para generar energía cuando hay una pausa. Los sistemas grandes pueden igualar fácilmente la producción de centrales nucleares de tamaño mediano, pero sólo requieren unos minutos para ponerse en marcha.
Presentamos en nuestro ranking las centrales más grandes del mundo, medidas por potencia producida: Las 10 centrales hidroeléctricas más grandes del mundo.
| Platz | Kraftwerk | Land | Leistung in GW | Fluss |
| 1 | Drei-Schluchten-Talsperre | China | 22,50 | Jangtsekiang |
| 2 | Baihetan | China | 16,00 | Jangtsekiang |
| 3 | Itaipú | Brasilien | 14,00 | Paraná |
| 4 | Xiluodu | China | 13,86 | Jangtsekiang |
| 5 | Belo Monte | Brasilien | 11,23 | Rio Xingú |
| 6 | Guri | Venezuela | 10,24 | Río Caroní |
| 7 | Wudongde | China | 10,20 | Jinsha |
| 8 | Tucuruí | Brasilien | 8,37 | Rio Tocantins |
| 9 | Grand Coulee | USA | 6,81 | Columbia River |
| 10 | Xiangjiaba | China | 6,40 | Jinsha |
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Décimo lugar: Central hidroeléctrica de Xiangjiaba, China (6,40 GW)
Al final de nuestro ranking de las centrales hidroeléctricas más grandes del mundo se encuentra la central de Xiangjiaba en el río Jinsha, en el curso superior del Yangtze. Con una potencia de 6,4 GW, no sólo suministra electricidad a las zonas circundantes como Shanghai, sino que también la lleva al este de China. En 2012, después de 4 años de construcción, el primer generador entró en funcionamiento y en 2014 comenzó su funcionamiento normal. La presa de gravedad, de 161 m de altura y más de 900 m de longitud, retiene un espacio de almacenamiento de aproximadamente 5,2 km³ de agua. La presa no sólo servirá para generar energía, sino también como protección contra inundaciones, riego y retención de lodos y sedimentos. La presa también está destinada a facilitar el transporte marítimo en las aguas afectadas.
Los efectos sobre las personas y el medio ambiente ya eran previsibles durante la planificación del proyecto. En total, hubo que reubicar hasta 118.000 personas, lo que provocó protestas y manifestaciones masivas.
9.° lugar: Grand Coulee, EE. UU. (6,81 GW)
La presa Grand Coulee es, junto con la presa Hoover, una de las presas más famosas de Estados Unidos. Se encuentra en el estado de Washington y represa el río Columbia en un embalse de 337 km² con una capacidad de almacenamiento de 11,58 km³. Aunque la potencia de 6,81 GW sólo alcanza para ocupar el noveno puesto, la presa sigue batiendo récords. Es la central hidroeléctrica más grande de EE. UU., consta de la presa de hormigón más grande de América del Norte y también es la estructura de hormigón más grande de Estados Unidos. La altura de la presa es de 168 metros y la anchura del tramo es de unos 1.600 metros. Grand Coulee no sólo se utiliza para la producción de energía, sino también para el riego. Desde su finalización en 1941, la electricidad generada se ha utilizado principalmente con fines industriales, por ejemplo para la producción de aluminio o plutonio.
8° lugar: Tucuruí, Brasil (8,37 GW)
En el noreste de Brasil, en el estado de Pará, se encuentra el embalse de Tucuruí con su central hidroeléctrica asociada. Tiene una potencia nominal de 8,37 GW, es la segunda central hidroeléctrica más grande de Brasil y ocupa el octavo lugar. Represa el río Tocantins a lo largo de unos 200 kilómetros de longitud. El volumen total del embalse ronda los 45,8 km³.
La construcción comenzó en 1975 y la central eléctrica se completó en 1984 con un coste de 5.500 millones de dólares estadounidenses. Sin embargo, no fue hasta la fase II de construcción que el sistema alcanzó su máximo rendimiento. En total están instaladas 25 turbinas, que generan alrededor de 21,4 TWh al año y suministran electricidad a unos 13 millones de personas. Sin embargo, la mayor parte de la energía es utilizada por las industrias circundantes, principalmente para la producción de aluminio.
7.° lugar: Wudongde, China (10,20 GW)
El séptimo lugar en nuestro ranking de las centrales hidroeléctricas más grandes del mundo lo ocupa la central de Wudongde en el curso superior del río Yangtze, que tiene una potencia de 10,2 GW. La presa de hormigón de doble arco de 270 m de altura contiene el río Jinsha con un volumen total de aproximadamente 7,4 km³. La longitud del remanso es de aproximadamente 207 km. El agua se conduce a través de tuberías de unos 140 m de longitud a la central eléctrica subterránea, donde acciona 12 turbinas Francis. Con su puesta en servicio final el 16 de junio de 2021, esta central eléctrica es el representante más joven de nuestra lista. El proyecto se planificó en 2015 y se implementó en 6 años. Además de generar electricidad, también sirve como protección contra inundaciones y facilita el transporte. Dado que la densidad de población en esta zona es baja, en este proyecto de construcción fue necesario reubicar a menos personas que en nuestro primer lugar, pero el número aún superó las 32.000. Central hidroeléctrica con mayor capacidad de almacenamiento
6to lugar: Guri, Venezuela (10,24 GW)
Una presa de gravedad de hormigón de 162 m de altura crea en el norte de Venezuela el embalse de Guri, que abastece de agua a la central eléctrica y es alimentado por el río Caroní. El embalse tiene una capacidad bastante decente de 138 km³, una longitud de 175 km y una anchura de hasta 48 km, y si nuestra clasificación se basara en esto, la presa de Guri ocuparía el primer lugar. Con una potencia de 10,24 GW, sólo es suficiente para la sexta central hidroeléctrica más grande del mundo. Sin embargo, el productor de energía cubre, al menos en teoría, alrededor de un tercio de las necesidades eléctricas nacionales. En la práctica, parte de la electricidad generada se exporta a Brasil y Colombia. La presa también está equipada con tres aliviaderos que pueden descargar hasta 25.500 m³/s. Esto es fundamental, especialmente en la temporada de lluvias. En total, la central hidroeléctrica suministra alrededor de 40 TWh de energía al año, pero el sistema no siempre funciona en el rango ideal. Por incumplimiento de los intervalos de mantenimiento, ya se produjo un apagón en el que fallaron nueve turbinas.
La central hidroeléctrica más ineficiente de Brasil (Ø eficiencia 39%)
5to lugar: Belo Monte, Brasil (11,23 GW)
La central de almacenamiento del río Xingú (Brasil), uno de los mayores afluentes del Amazonas, alcanza una potencia de 11,23 GW, lo que nos sitúa en el quinto lugar. Esto significa que al menos unos 23 millones de hogares podrán abastecerse de energía limpia. en los meses de fuertes precipitaciones. Cuando el agua escasea, la potencia cae a apenas 1 MW, por lo que esta central eléctrica es a veces una de las más ineficientes del mundo y, no sólo por eso, ha suscitado muchas críticas y protestas masivas. El proyecto comenzó en la década de 1970 con planes para un embalse de 2.000 km². Sólo después de una gran resistencia de los pueblos indígenas y ambientalistas y de varias décadas, finalmente se concedió el permiso de construcción en 2011. El tamaño del embalse se redujo a unos 516 km², repartidos en tres presas, por lo que todavía hubo que reubicar entre 20.000 y 40.000 personas (según el origen). En 2016 se puso en funcionamiento la primera turbina, de las cuales están instaladas un total de 29 (20 turbinas Francis y 9 turbinas tubulares). Las operaciones regulares comenzaron 3 años después. Central hidroeléctrica con la línea de alta tensión más potente
4to lugar: Xiluodu, China (13,86 GW)
La central hidroeléctrica de la presa de Xiluodu, en las provincias chinas de Sichuan y Yunnan, entró oficialmente en funcionamiento en 2013, tras ocho años de construcción. Represa el río Yangtze a lo largo de 200 kilómetros y, con una potencia nominal de 13,86 GW, ocupa el cuarto lugar en nuestro ranking de las mayores centrales hidroeléctricas del mundo. El grupo tecnológico alemán Voith suministró gran parte de las 18 unidades de turbina del generador, que fueron los modelos más potentes jamás producidos para el fabricante hasta la fecha. Sólo los rotores del generador pesan 1.350 toneladas y tienen un diámetro de 13,7 metros. El embalse contiene alrededor de 12,67 km³ de agua y está represado por una presa de hormigón de doble arco de 285,5 m de altura. Se espera que la central eléctrica ahorre alrededor de 150 millones de toneladas de CO2 al año que, de otro modo, se generarían al generar electricidad a partir de carbón. En otra clasificación, sin embargo, la presa de Xiluodu ocupa el primer lugar: para transmitir energía entre el generador y la subestación se utilizan tuberías conductoras aisladas por gas con una longitud de 620 m y una capacidad de transmisión de 550 kV a 4.500 A, estableciendo un récord para este tipo de transmisión de energía. La mayor central hidroeléctrica de Brasil
3er lugar: Itaipú, Brasil (14,00 GW)
Itaipú se traduce como “La Piedra que Canta” y es el nombre de la tercera central hidroeléctrica más grande del mundo. La construcción del proyecto conjunto entre Brasil y el vecino Paraguay duró de 1975 a 1982 y empleó hasta 34.000 trabajadores. El Paraná, confluencia del Paranaíba y el Río Grande, sirve como afluente del embalse. El embalse contiene hasta 29 km³ de agua y tiene entre 7 y 12 km de ancho. La longitud del embalse es de 170 km. Con una potencia de 14 MW, la presa de 196 m de altura con sus 20 turbinas recibió la medalla de bronce o el tercer lugar. La presa no está construida de manera uniforme, sino en parte como presa de gravedad hueca en el antiguo lecho del río, como presa de gravedad sólida, como presa de pilares y como presa de relleno de piedra y tierra. La central está conectada tanto a la red eléctrica brasileña a través de líneas de alta tensión de 765 kV como a la red paraguaya a través de líneas de 600 kV. Una solución de corriente continua de alto voltaje es necesaria debido a las diferentes frecuencias de red en los dos países y también al hecho de que las estaciones convertidoras de energía están ubicadas entre 700 y 800 km de la central eléctrica.
2do lugar: Baihetan, China (16,00 GW)
Con una potencia de alrededor de 16 GW, la presa de Baihetan ocupa el segundo lugar en la clasificación. Está ubicado en el sur de China. Sin embargo, el sistema actualmente no está funcionando plenamente porque los depósitos aún no están completamente llenos. Aunque varias de las turbinas de 1 GW están actualmente en funcionamiento, todavía no hay suficiente agua para las 16. El embalse se llenará a mediados de 2022, lo que permitirá que la presa comience a funcionar con regularidad. En realidad, se suponía que la construcción comenzaría en 2009 y finalizaría en 2018, pero se retrasó. Las obras de construcción comenzaron en 2017, pero a un ritmo rápido. El proyecto se completó después de sólo cuatro años de construcción. La presa de doble arco tiene 277 m de altura y 72 m de espesor en la base. Convierte el Jinsha en un embalse de aproximadamente 18 km³, que podrá generar alrededor de 62 mil millones de kWh una vez que esté en pleno funcionamiento. Se pretende que la presa desempeñe un papel clave en la reducción de emisiones de China y también evite inundaciones en la zona de captación.
1er lugar entre las obras hidráulicas más grandes del mundo: Presa de las Tres Gargantas, China (22,50 GW)
La presa definitiva con una central hidroeléctrica, un elevador de barcos y un sistema de doble esclusa se encuentra en la provincia china de Hubei y es alimentada por el río Yangtze. Con una potencia de 22,5 GW, la presa de las Tres Gargantas es, con diferencia, la central hidroeléctrica más potente del mundo y ocupa un destacado primer lugar en nuestra clasificación. El embalse tiene alrededor de 660 kilómetros de largo y hasta 1,6 km de ancho. Los 39,3 km³ de agua son retenidos por una presa de gravedad de hormigón de 181 m de altura. La presa se construyó entre 1995 y 2008, y la última turbina entró en funcionamiento en 2012. La presa recibió su nombre porque llenaba de agua las famosas Tres Gargantas. El proyecto, que fue controvertido durante su construcción, se justificó por mejorar la protección contra inundaciones y el transporte marítimo. Pero la estructura también plantea algunos problemas y riesgos de seguridad. Debido a la falta de sistemas de eliminación, la población que vive río arriba arroja basura al otro lado del Yangtze. Con alrededor de 150 millones de habitantes, en la presa se acumulan cada día unas 600 toneladas de residuos, que deben ser recuperados con 15 barcos especiales. La presa también se encuentra en una zona sísmica cerca de una falla geológica. Las grietas en el hormigón que se descubrieron poco después de la finalización tienen hasta 30 m de largo y hasta tres metros de profundidad y ocupan un lugar destacado en la lista de defectos.
Otros tipos de centrales hidroeléctricas
Además de las centrales eléctricas convencionales de pasada y de almacenamiento (por bombeo), que se construyeron en muchos lugares a finales del siglo XIX y principios del XX, existen varias centrales hidroeléctricas más nuevas que también utilizan la energía cinética de agua, pero funcionan de manera diferente. Cómo funcionan las centrales eléctricas de olas y corrientes oceánicas Por ejemplo, las denominadas centrales undimotrices utilizan la energía de las olas del océano y, por lo tanto, se instalan en regiones costeras con olas altas. Para generar energía, estas centrales eléctricas utilizan una cámara neumática en la que se aspiran y expulsan las ondas. El aire desplazado que sale impulsa una turbina eólica que está conectada a un generador. Otra posibilidad es utilizar varios cuerpos flotantes o flotantes, que están conectados entre sí mediante juntas hidráulicas y transmiten la presión generada en ellos a los generadores integrados en ellos. Otra opción para generar energía a partir del mar la ofrecen las centrales eléctricas de corriente oceánica, en las que la corriente oceánica natural impulsa turbinas. Gracias a la densidad aproximadamente 800 veces mayor del agua como medio, incluso los caudales pequeños son suficientes, aunque se requiere un caudal constante para un rendimiento energético óptimo. En Alemania, las posibilidades de que esto ocurra son bastante bajas. Centrales hidroeléctricas: generan energía por ósmosis Una central eléctrica de ósmosis funciona de forma completamente diferente. En este caso, la diferencia en la concentración de sal de dos cuerpos de agua o embalses se aprovecha para generar energía. El agua salada y dulce pasan a través de una membrana semipermeable. Mientras que la concentración de sal disminuye en un lado, aumenta en el otro lado de la membrana. La diferencia de presión resultante eleva significativamente la columna de agua, de modo que se pueden accionar las turbinas. La energía hidroeléctrica como fuente de esperanza para la transición energética La energía hidroeléctrica siempre ha sido considerada pionera en energías renovables, por lo que no sólo seguirá utilizándose en el futuro, sino que también se ampliará aún más. Con emisiones casi nulas, las centrales hidroeléctricas generan una cantidad muy constante de energía verde. El potencial hidroeléctrico en la República Federal aún no se ha agotado, por lo que la construcción de nuevas plantas o la ampliación y modernización de las existentes pueden garantizar el desarrollo de varios gigavatios adicionales. Aunque es posible que las nuevas centrales eléctricas puedan influir en el medio ambiente y en el hábitat de la flora y la fauna, por otro lado, a menudo se crean biotopos en masas de agua en desuso o en valiosas instalaciones de ocio en embalses. Además, una presa contribuye a menudo a mejorar la navegabilidad de los cursos de agua. También existe un gran potencial sin explotar para las centrales eléctricas de almacenamiento por bombeo. Especialmente con el uso cada vez mayor de la energía eólica y solar, este tipo de almacenamiento de energía será más ecológico y sencillo que el uso de baterías. Aunque Alemania no es ideal para este tipo de centrales hidroeléctricas debido a su topografía, sigue liderando la lista europea con una capacidad instalada de almacenamiento por bombeo de 44 GW.
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