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Energía solar vs energía solar hidroeléctrica

Cuando hablamos de energías limpias y renovables tenemos que incluir entre ellas a la energía solar, tanto térmica como fotovoltaica, y a la hídrica o hidráulica. Y además con los dos tipos generamos electricidad con la que abastecer a nuestras industrias y hogares. Pero su funcionamiento es muy diferente y sujeto a diferentes agentes climáticos. Así la energía solar depende de la luz del sol y el calor que este aporta, aunque los avances en la tecnología hacen que se pueda aprovechar su energía aún en días nublados e incluso con temperaturas relativamente bajas. En el caso de la energía hidráulica depende de la existencia de agua en las montañas, lo que significa que depende de que llueva y nieve lo suficiente y que podamos almacenar esa agua en embalses. Algo que estamos cambiando con nuestra forma de vida produciéndose un cambio en el clima que puede afectar a la producción eléctrica con origen en la energía hidráulica.
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Energía solar vs energía solar hidraulica

Fuente de la imagen: ©Hogarsense.es

Energía solar vs hidráulica

La energía solar es una energía renovable, obtenida a partir del aprovechamiento de la radiación electromagnética procedente del Sol. La radiación solar que alcanza la Tierra ha sido aprovechada por el ser humano desde la antigüedad, mediante diferentes tipos de energía solar o tecnologías que han ido evolucionando. Actualmente, el calor y la luz del Sol puede aprovecharse por medio de diversos captadores como células fotoeléctricas, heliostatos o paneles solares térmicos, pudiendo transformarse en energía eléctrica o térmica.

El aprovechamiento de la energía solar se basa en la instalación de paneles solares, tanto térmicos como fotovoltaicos. El funcionamiento de estos tipos de energía solar es diferente. Mientras los térmicos utilizan un fluido para recoger el calor del sol y almacenarlo para su posterior utilización, bien como agua caliente o bien como valor para generar electricidad mediante una turbina y un generador. En cambio, los paneles fotovoltaicos están formados por un conjunto de células fotovoltaicas y basan su funcionamiento al efecto fotoeléctrico que se producen al incidir en ellos la luz solar.

Por su parte la energía hidráulica, energía hídrica o hidroeléctrica es aquella que se obtiene del aprovechamiento de las energías cinéticas y potenciales de la corriente del agua y saltos de agua ya que se necesita una combinación adecuada de lluvias y desniveles. Se puede transformar a muy diferentes escalas. Existen, desde hace siglos, pequeñas explotaciones en las que la corriente de un río, con una pequeña represa, mueve una rueda de palas y genera un movimiento aplicado generalmente a molinos o batanes, que podían ser para moler trigo u otros cereales, o para conducir agua a otras zonas. Sin embargo, la utilización más significativa, actualmente, la constituyen las centrales hidroeléctricas.

Central-hidroelectrica

Fuente de la imagen: Wikipedia

El funcionamiento de las centrales hidroeléctricas o también llamada energía hidráulica, se basa en el movimiento que tiene el agua al dejarla caer por las presas o embalses de agua. Esta hace girar las aspas de grandes turbinas eléctricas para generar electricidad. En cuanto a la cantidad de instalaciones de cada tipo es muy difícil establecer el número de cada tipo de instalación que existen actualmente en el mundo, y también en España. Y para ello tendríamos que acotar por la energía eléctrica que pueden producir o algún otro parámetro.

Por lo que se refiere a la producción de electricidad, podemos acceder a diferentes fuentes, como por ejemplo a las estadísticas del Banco Mundial sobra la producción de electricidad a partir de fuentes hidroeléctricas, que en su último dato perteneciente al año 2015, nos indica que países como Noruega, Republica Democrática del Congo, Nepal o Namibia, producen más del 90% de su electricidad gracias a la energía hidráulica. Otros países como Brasil, Islandia, Colombia o Camerún producen más del 50% de su electricidad gracias a la energía hidráulica. Por su parte España tan solo es capaz de generar el 10% de su electricidad mediante la energía hidráulica.

Producción-de-electricidad-a-partir-de-fuentes-hidroeléctricas-2015

Fuente de la imagen: Banco Mundial

Si revisamos los datos de producción de la energía solar, en especial de la fotovoltaica. Podemos encontrar datos sobre los 10 países con mayor generación de electricidad gracias a la energía solar fotovoltaica través de los datos recopilados por PowerWeb, en los que indica que en 2016 China ya generaba 34,5 GW, EEUU tenia una capacidad de 14,7 GW, Japón 8,6 GW, India 4 GW, Reino Unido 2 GW, Alemania 1,5 GW, Corea del Sur 0,9 GW, Australia y filipinas podían generar 0,8 GW y en la decima posición España con 0,7 GW instalados.

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Tipos de energía solar y de hidráulica

Cuando hablamos de tipos de energía solar o tipos de energía hidráulica, nos referimos a las diferentes tecnologías que utilizamos para aprovechar la energía que el sol o el agua nos ofrecen. Y dependiendo de que instalaciones usemos les damos un nombre u otro. Así, cuando hablamos de energía solar distinguimos diferentes tipos, por la tecnología que hemos desarrollado para aprovechar la energía procedente del sol.

  • Energía solar pasiva: aprovecha el calor del sol sin necesidad de mecanismos o sistemas mecánicos. Simplemente adecuando nuestras viviendas de forma que saquen el máximo beneficio del sol.
  • Energía solar térmica: para producir agua caliente, que la podemos usar para nuestros hogares como ACS en la calefacción, o para aplicaciones industriales.
  • Energía solar fotovoltaica: generan electricidad directamente mediante placas fabricadas a base de semiconductores que reaccionan con la radiación solar.
  • Energía solar termoeléctrica o termo solar de concentración: para producir electricidad con un ciclo termodinámico convencional a partir de un fluido calentado a alta temperatura (aceite térmico o vapor de agua).
  • Energía solar híbrida: combina la energía solar con la energía obtenida de una central térmica tradicional, de biomasa, energía eólica o de combustibles fósiles.

Igualmente, si hablamos de la energía hidráulica, también encontramos diferentes nombres, que van asociados a la tecnología y uso que se le da a la fuerza del agua en su tránsito hacia el mar. El agua que transportan los ríos es almacenada en un embalse y liberada cuando se necesita producir energía. El agua desembalsada cae con fuerza aprovechando la diferencia de altura sobre una turbina hidráulica y la hace girar siempre a la misma velocidad, pero con mayor fuerza cuanta más agua pasa. La energía cinética derivada de la rotación constante de la turbina es transformada en energía eléctrica en los generadores eléctricos de la sala de máquinas. Después se eleva la tensión de la electricidad producida para que pueda incorporarse a la red y transportarse con menores pérdidas hasta los puntos de distribución, donde se vuelve a bajar la tensión para los puntos de consumo, el agua utilizada en el proceso retoma el curso natural del río aguas abajo tras pasar la central

  • Molinos de agua: son las instalaciones que aprovechan el torrente de agua que circula por un rio y que transita libremente sin la utilización de presas. Un exponente que todos hemos visto en documentales y/o libros son los antiguos molinos de harina.
  • Centrales hidráulicas: a su vez distinguimos varios tipos:
    • fluyentes, aprovechan el desnivel natural del río para el salto y tienen un pequeño remanso para derivar el agua por un canal hasta la central
    • de Embalse, aprovechan el agua que transportan los ríos y es almacenada en un embalse y liberada cuando se necesita producir energía.
    • de Regulación, almacenan el agua que fluye por el río con capacidad de cubrir unas horas de consumo.
    • de Bombeo, que constan generalmente de dos embalses y consumen energía para subir el agua hasta el embalse superior en horas de baja demanda de electricidad, para liberarla cuando el consumo eléctrico es elevado.
  • Centrales marinas: son aquellas que aprovechan las corrientes marinas y el efecto de las mareas.
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Enfoque energético: calefacción y climatización

Centrándonos en temas más domésticos y que son más útiles para nuestros día a día, tenemos que referirnos a la utilización de estas energías en nuestras viviendas, de forma que podamos aprovecharlas directamente. De esta forma tenemos que decir que la energía hidráulica no podemos aprovecharla en la gran mayoría de los hogares. Salvo pequeñas instalaciones de energía minihidráulica que nos permiten electrificar una cabaña, un refugio o un hotel rural aislados de la red garantizando el suministro las 24 h del día y todos los días del año. Pero con la necesidad de estar junto a un torrente de agua continuo, o muy cerca de él. De esta forma generamos electricidad que utilizaremos en nuestra vivienda, tanto en iluminación, como para alimentar a los diferentes equipos o electrodomésticos, frigorífico, aire acondicionado, radiadores, etc.

En cambio, con la energía solar el aprovechamiento es más diversificado en función del tipo de instalación que dispongamos. Si tenemos una instalación de placas solares térmicas, obtendremos agua caliente que podemos utilizar para nuestra higiene o de la casa, o para la calefacción, bien sea por un suelo radiante o para atemperar el agua de nuestra piscina. Si tenemos una instalación de placas fotovoltaicas, generaremos electricidad directamente que usaremos a nuestra conveniencia, al igual que con la central minihidráulica. Para calentar agua, para iluminar nuestra vivienda o para climatizarla.

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Ventajas y desventajas

Ventajas

Energía solar

Energía hidráulica

Limpia.

Limpia en su funcionamiento y generación de electricidad.

Inagotable.

Se puede usar a nuestra voluntad cuando hay agua acumulada.

Económica, el sol nos regala su energía cada día.

Económica si hay agua acumulada.

Escalable, podemos instalar la cantidad de placas que queramos.

Escalable en el momento de construir la instalación.

La podemos aprovechar en cualquier lugar del planeta.

Se puede aprovechar donde hay agua en movimiento.

Desventajas

Energía solar

Energía hidráulica

Su instalación aún es relativamente cara.

Necesita de una gran inversión económica.

Las placas fotovoltaicas aún no tienen un rendimiento importante.

Tiene un gran impacto ambiental en su construcción.

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Dependiente de la existencia de lluvias o nieve.

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Es muy difícil ampliar una instalación hidráulica cuando ya esta en funcionamiento.

*Este artículo ha sido actualizado por última vez el 21/05/2019.

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Este artículo ha sido escrito por: Marcos Carbonell, Redactor de www.HogarSense.es