Temp 3 Cap8 Almacenamiento de energía potencial en presas
Summary
TLDREl video ofrece una investigación detallada en torno a la electromovilidad y el almacenamiento de energía, con un enfoque en el uso de presas para almacenar energía hidráulica. Se discute cómo la energía potencial se convierte en energía eléctrica a través de la caída de agua en turbinas, y cómo la eficiencia de esta conversión es clave para maximizar la producción de energía. Además, se explora la importancia de la logística energética, destacando la necesidad de usar las presas no solo para generación de energía en momentos de pico, sino también para mantener un equilibrio sostenible con el uso del agua para otros propósitos, como el consumo humano y la agricultura. Se mencionan diferentes tipos de presas y su capacidad para generar energía, desde las grandes hidroeléctricas hasta las micropresas. Finalmente, se sugiere la creación de proyectos innovadores que utilicen energías renovables, como la energía solar y eólica, para bombear agua y aumentar la capacidad de almacenamiento de energía en presas, abogando por una mayor inversión y desarrollo en esta tecnología para el futuro.
Takeaways
- 🌊 La energía hidroeléctrica es una forma importante de almacenamiento de energía, donde el agua almacenada en presas se utiliza para girar turbinas y generar electricidad.
- 💧 La cantidad de energía potencial almacenada en una presa depende del volumen de agua, la altura a la que está almacenada y la densidad del agua.
- 📈 La energía y potencia disponibles en una presa son claves para entender la producción de energía eléctrica; la potencia es la energía por unidad de tiempo.
- 🚧 Las presas hidroeléctricas son una inversión a largo plazo y requieren un balance cuidadoso entre el uso del agua para diferentes propósitos, incluyendo el abastecimiento de agua potable y la generación de energía.
- ⏱️ El tiempo es un factor crucial en la conversión de energía potencial a energía eléctrica; la energía almacenada debe ser utilizada estratégicamente durante períodos de pico de demanda.
- 💹 La eficiencia en la conversión de energía es un aspecto importante; ninguna máquina es 100% eficiente, y por lo tanto, hay pérdidas energéticas en el proceso de conversión.
- 🌆 La Ciudad de México consume aproximadamente 12.5 terawatt-horas (TWh) de energía eléctrica anualmente, y el almacenamiento de agua de lluvia podría cubrir una parte significativa de esta demanda.
- 🏞️ Las presas de almacenamiento por bombeo son una tecnología interesante para almacenar electricidad generada por otras fuentes,类似 una batería, permitiendo el almacenamiento y la liberación controlada de energía.
- 🔄 Las centrales hidroeléctricas reversibles permiten almacenar energía eléctrica producida durante períodos de baja demanda o por fuentes de energía renovable, para ser utilizada durante períodos de pico.
- 🌡️ La clasificación de las presas hidráulicas incluye gigantes, pequeñas y micropresas, cada una con capacidades de generación de energía eléctrica distintas, desde más de 30 MW hasta 10 a 100 kW.
- 🌤️ El uso de energía solar fotovoltaica para bombear agua a presas de almacenamiento puede ser una estrategia sostenible para almacenar energía durante períodos de luz solar y disponer de ella durante la noche o cuando sea necesaria.
Q & A
¿Qué es la energía electromovilidad y cómo se relaciona con el almacenamiento de energía?
-La energía electromovilidad se refiere a la utilización de vehículos movidos por energía eléctrica, y está estrechamente vinculada con el almacenamiento de energía debido a que estos vehículos requieren energía almacenada para funcionar. Además, el almacenamiento de energía es crucial para la eficiencia de la infraestructura de carga y para equilibrar la red eléctrica con la energía producida por fuentes renovables.
¿Cómo funciona una hidroeléctrica y qué es la energía potencial almacenada en una presa?
-Una hidroeléctrica funciona aprovechando la energía potencial del agua almacenada en una presa. La energía potencial se convierte en energía cinética cuando el agua cae y empuja las turbinas, las cuales luego generan energía eléctrica mediante un generador eléctrico. La energía potencial está relacionada con la altura a la que está almacenado el agua sobre la turbina.
¿Cuáles son los diferentes tipos y clasificaciones de presas en una hidroeléctrica?
-Los tipos y clasificaciones de presas incluyen presas de embalse, que almacenan agua en un reservorio y la liberan a través de turbinas para generar energía; presas de derivación, que derivan el agua de un río hacia un canal para múltiples usos, incluyendo la generación de energía; y presas de almacenamiento por bombeo, que funcionan como baterías, bombeando agua a una altura y luego liberándola para generar energía durante períodos de alta demanda.
¿Cómo se calcula la energía almacenada en una presa hidroeléctrica?
-La energía almacenada en una presa se calcula utilizando la fórmula que involucra la densidad del agua, la gravedad y el volumen de agua almacenado, así como la altura a la que está el agua sobre la turbina. La energía en joules se obtiene multiplicando la densidad del agua (1000 kg/m³), la gravedad (aproximadamente 10 m/s²), el volumen de agua (en metros cúbicos) y la altura (en metros).
¿Qué es la potencia y cómo está relacionada con la energía en una hidroeléctrica?
-La potencia es la cantidad de energía que se puede generar en una unidad de tiempo y está medida en watts (W). En una hidroeléctrica, la potencia disponible está relacionada con el flujo de agua a través de la turbina y la altura de la presa. La energía, por otro lado, es el trabajo total que se puede obtener y se mide en joules (J). La relación entre energía y potencia se da por la fórmula: energía = potencia × tiempo.
¿Cómo se utiliza la energía potencial almacenada en las presas para generar energía eléctrica durante las horas pico?
-Durante las horas pico, cuando la demanda de energía eléctrica es más alta, se puede utilizar la energía potencial almacenada en las presas al liberar el agua almacenada a través de las turbinas. Esto permite generar una gran cantidad de energía eléctrica en un corto período de tiempo para satisfacer la alta demanda.
¿Por qué es importante la logística en el uso de las presas para generar energía eléctrica?
-La logística es crucial ya que debe asegurar que el agua almacenada en las presas se utilice de manera eficiente y equilibrada. Una vez que se vacía una presa, no se puede utilizar el agua para otros propósitos, como el abastecimiento de agua potable o para el riego, hasta que se vuelva a llenar. Además, es importante planificar el uso del agua para evitar períodos de escasez o sobrecarga en la red eléctrica.
¿Cómo se relaciona la energía eléctrica generada por las hidroeléctricas con la demanda neta nacional en México?
-La energía eléctrica generada por las hidroeléctricas en México es significativamente menor que la demanda neta nacional. Aunque las hidroeléctricas están diseñadas para generar una cierta cantidad de energía, la cantidad real que se genera en promedio es solo una fracción de esa capacidad instalada, debido a factores como la disponibilidad de agua y la eficiencia de la conversión de energía.
¿Qué son las presas hidráulicas y cómo se clasifican en tamaño?
-Las presas hidráulicas son estructuras diseñadas para almacenar agua y aprovechar su energía potencial para generar energía eléctrica. Se clasifican en tamaño en base a su capacidad de generación de energía eléctrica: las gigantes tienen una capacidad superior a 30 MW, las pequeñas pueden generar cerca de 10 MW y las micropresas tienen una capacidad de alrededor de 10 a 100 kW.
¿Cómo se puede utilizar la energía de las mareas para bombear agua hacia presas de almacenamiento?
-La energía de las mareas, que fluctúa con el movimiento del mar, puede ser capturada mediante turbinas mareomotrices. Esta energía puede ser utilizada para operar bombas que elevan el agua del mar hacia presas de almacenamiento en terrenos altos adyacentes. Cuando se necesita energía eléctrica, el agua se libera de las presas y pasa por turbinas hidroeléctricas para generar energía.
¿Qué son las centrales hidroeléctricas reversibles y cómo funcionan?
-Las centrales hidroeléctricas reversibles son una forma de almacenamiento de energía que utiliza el movimiento de agua para convertir energía eléctrica en potencia mecánica y viceversa. Durante períodos de baja demanda o excedente de energía, el agua es bombeada hacia una presa superior. Cuando se necesita energía, el agua se libera, empuja turbinas en sentido inverso a su funcionamiento normal, y la turbina actúa como un generador para producir energía eléctrica.
Outlines
📚 Introducción a la Electromovilidad y Almacenamiento de Energía
Este primer párrafo presenta la temática del video, que se centra en la investigación de la electromovilidad y el almacenamiento de energía. Se menciona que el contenido está vinculado con el Instituto Politécnico Nacional y México Energía. El video, grabado el 31 de octubre de 2023, es la octava entrega de la temporada 3 y explora el almacenamiento de energía, en particular, cómo las empresas lo hacen. Se destaca la importancia de la hidroeléctrica, su funcionamiento, y cómo se almacena energía en una presa, así como la conversión de energía potencial a energía eléctrica.
💧 Almacenamiento de Agua y Energía en Presas
El segundo párrafo profundiza en el concepto de almacenamiento de agua en presas y cómo esto se relaciona con la generación de energía eléctrica. Se describe el proceso de almacenamiento de agua a cierta altura para posteriormente mover una turbina y generar energía. Se menciona el uso histórico de este fenómeno, desde antes de Cristo con molinos hidráulicos. Se explica la relación entre la energía y potencia almacenada en una presa, y cómo estos conceptos se relacionan con la densidad del agua, la gravedad y el volumen almacenado. Finalmente, se proporciona un ejemplo de cálculo para ilustrar la cantidad de energía potencial que puede almacenarse en una presa dada.
📏 Ejemplos y Cálculos de Energía Almacenada
Este párrafo ofrece un ejemplo práctico para entender la cantidad de energía que puede almacenarse en una presa. Se considera una presa con dimensiones específicas y se calcula el volumen de agua que puede almacenar. A partir de aquí, se calcula la energía almacenada en términos de gigajoules (GJ) y se relaciona con la profundidad de la presa. Se discute cómo la energía almacenada se puede convertir en energía eléctrica y se destaca la importancia de la eficiencia de las máquinas en esta conversión. Además, se explora la relación entre energía, potencia y tiempo, y cómo estos factores determinan la cantidad de energía que se puede generar y utilizar.
⏱️ Uso de la Energía Almacenada en Horarios Pico
El cuarto párrafo aborda la importancia de utilizar la energía almacenada en presas durante períodos de mayor demanda eléctrica, conocidos como horas pico. Se destaca que la energía almacenada debe ser utilizada estratégicamente, ya que una vez liberada, no puede ser utilizada para otros propósitos, como el abastecimiento de agua para consumo o riego. Se discute la logística de usar la energía potencial almacenada y cómo es crucial para evitar la sobrecarga del sistema eléctrico en momentos de alta demanda. Se menciona la diferencia entre la facturación de la energía eléctrica y la potencia, y cómo es importante no malgastar la potencia disponible.
🌊 Eficiencia y Uso de la Energía Hidroeléctrica
Este párrafo se enfoca en la eficiencia de la energía hidroeléctrica y cómo se mide. Se habla sobre la relación entre la densidad del agua, la gravedad, el volumen y la altura de la presa en relación con la turbina para calcular la potencia eléctrica generada. Se proporciona un ejemplo de cálculo para una turbina hipotética y se discute la importancia de no desperdiciar la potencia, ya que se está pagando por su disponibilidad, incluso si no se está generando energía eléctrica en ese momento. Además, se aborda la importancia de usar la energía hidroeléctrica en momentos críticos para apoyar el sistema eléctrico nacional.
🏙️ Consumo de Energía en la Ciudad de México
El sexto párrafo explora la cantidad de energía requerida por la Ciudad de México y cómo la lluvia podría ser utilizada para generar energía hidroeléctrica. Se proporciona una clasificación de los niveles de lluvia en la ciudad y se discute el impacto de eventos meteorológicos extremos, como los causados por huracanes. Se calcula la cantidad de agua que cae en promedio en la Ciudad de México y se sugiere que, teóricamente, podría ser suficiente para cubrir el 3.3% del consumo de energía de la ciudad. Se destaca la importancia de la captura y el almacenamiento de lluvia para reducir el consumo de agua subterránea y la generación de energía a partir de combustibles fósiles.
🛠️ Tipos y Clasificaciones de Presas
Este párrafo describe los diferentes tipos y clasificaciones de presas hidráulicas, incluyendo presas de embalse, presas de derivación y presas de almacenamiento por bombeo. Se discute cómo funcionan estas presas y para qué se utilizan. Se destaca la relevancia de las microhidroeléctricas, especialmente en áreas con desniveles, y cómo pueden generar energía eléctrica para comunidades pequeñas. Se menciona la posibilidad de usar energías renovables, como la fotovoltaica o la energía eólica, para bombear agua y almacenar energía en presas, lo que se podría escalar para usos más grandes.
🔌 Almacenamiento de Energía y Proyectos Futuros
El último párrafo aboga por la importancia de almacenar energía, especialmente en presas, para reducir la contaminación y aprovechar las energías renovables. Se sugiere varias formas de almacenar energía, incluyendo baterías, hidrógeno y el uso de presas para bombear agua. Se discute la potencial aplicación de estas tecnologías en diferentes escenarios, como la utilización de energía solar para bombear agua del mar a presas en montañas cercanas. Se menciona un proyecto en el que se está trabajando y se alienta a la audiencia a suscribirse al canal de YouTube para seguir el progreso de este y otros proyectos de investigación en el futuro.
Mindmap
Keywords
💡Electromovilidad
💡Almacenamiento de energía
💡Hidroeléctrica
💡Presa
💡Energía potencial
💡Turbina hidráulica
💡Eficiencia energética
💡Potencia y energía
💡Presas de almacenamiento por bombeo
💡Micropresas
💡Central hidroeléctrica reversible
Highlights
El almacenamiento de energía es un tema central en la electrificación y es discutido en el contexto de la hidroeléctrica.
Se aborda el funcionamiento de una hidroeléctrica, incluyendo la energía y potencia almacenada en una presa.
Se describe cómo la caída del agua en una turbina hidráulica produce energía eléctrica.
La importancia de la altura de la presa y su relación con el potencial energético se destaca.
Se explica la conversión de energía potencial en energía cinética a través de la tubería de presión.
La eficiencia en la transformación de energía es un tema importante, y se señala que no hay máquinas 100% eficientes.
Se discute la relación entre la densidad del agua, la gravedad y el volumen almacenado en la presa para calcular la energía.
Se utiliza el ejemplo de una presa con una altura de 100 metros para simplificar los cálculos y demostrar la cantidad de energía almacenada.
Se aclara la diferencia entre energía y potencia en el contexto de la facturación de la energía eléctrica.
Se destaca la importancia de la logística energética y cómo se utiliza el agua almacenada durante las horas pico de consumo.
Se menciona la capacidad de las presas hidráulicas en México y su relación con la demanda neta nacional de energía.
Se explora la posibilidad de utilizar la lluvia de la Ciudad de México para abastecer su consumo de agua y generar energía eléctrica.
Se discute la idea de las presas de almacenamiento por bombeo como una forma de almacenar electricidad generada por otras fuentes.
Se sugiere el uso de energía solar fotovoltaica y la marea para bombear agua y almacenar energía en presas cerca del mar.
Se habla sobre proyectos similares en curso y el potencial de implementación a gran escala en el futuro.
Se enfatiza la importancia de la inversión a largo plazo en tecnologías de almacenamiento de energía para el desarrollo sostenible.
Transcripts
Buenos días tardes o noches a la hora
que estén viendo este video Bienvenidos
a investigación en electromovilidad y
almacenamiento de energía un programa
vinculado entre el Instituto Politécnico
Nacional y México energía que mueve hoy
martes 31 de octubre del
2023 en este capítulo 8 de la temporada
3 hablaremos del almacenamiento de ía
potencial empresas Recuerden que hemos
estado hablando mucho de los temas de
electromovilidad y de la parte de
almacenamiento de energía hemos este
centrado las pláticas principalmente en
la temporada uno sobre el hidrógeno
bueno quedamos que para esta tercera
temporada empezaremos a hablar de otras
formas de almacenar la energía y una muy
importante es almacenar la energía
empresas
qué vamos a tratar en este video Pues
como siempre de esta temporada buscamos
cinco ítems cinco temas que resalten de
la gran gama que es el platicar de cada
uno de estos temas el primero es el
funcionamiento de una
hidroeléctrica la energía y potencia
almacenada en una presa La potencia y
energía eléctrica disponible en una
presa tipos y clasificación de las
presas y finalmente la central
hidroeléctrica
reversible
entonces vean ustedes que lo que
nosotros tenemos aquí en una
hidroeléctrica pues es tener una presa
que en esa presa se almacene el agua esa
agua
eh al estar a un cierto nivel de la
turbina Pues por la caída de esa agua va
a hacer girar el agua la turbina
hidráulica y va a producir energía
eléctrica entonces hay
donde
la cortina de la presa pues es baja o
sea respecto a donde está la turbina
Pues el nivel es bajo ahí donde es medio
donde está la parte más alta de la presa
respecto a la turbina eh está a un nivel
medio y obviamente son cortinas de la
presa más grandes y
eh donde la presa está muy por
arriba de la turbina son empresas altas
respecto a la turbina y dependiendo de
cómo esté la orografía de donde se está
haciendo la presa pues es el tamaño de
la cortina de dicha presa Y esto es
repitiendo el ejercicio que hago
continuamente la energía potencial es
respecto a la altura de el piso en este
caso es respecto a la altura de la
turbina de donde va a estar chocando el
agua con la turbina para hacer girarla y
producir la energía eléctrica eh entre
la presa y la turbina está la tubería de
presión por donde va pasando el agua
para ser direccionada en un ángulo
específico de que de mayor este
transmisión de esa energía potencial que
se convierte en cinética en la tubería
de presión y se vuelve eléctrica en la
turbina al pasar por el generador
eléctrico o al hacer mover el generador
eléctrico
entonces eh el ejercicio que siempre
hago es esta energía potencial es por la
altura respecto a la referencia de la
laptop y al
soltarla se convirtió en energía
cinética de movimiento hasta generar un
trabajo que es el golpe que se escucha
al chocar con la laptop Pues aquí es el
trabajo de generar energía eléctrica
este choque de el agua hacia la turbina
pues no como en toda transformación de
la energía hay pérdidas por la
eficiencia de la transformación de la
energía entonces una cosa es la energía
que yo puedo tener aquí almacenada por
la altura por la cantidad de agua y otra
cosa es la energía eléctrica que voy a
poder generar acorde a la eficiencia
Entonces esta plática es que
es muy importante poder estar
almacenando el agua para que esa agua
almacenada acorde a una cierta altura
podamos estar haciendo mover una turbina
y generar energía eléctrica
es incluso la primera forma en que se
produjo energía eléctrica por medio de
hidroeléctricas este fenómeno de
aprovechar la caída del agua ha sido
utilizado desde antes de Cristo o sea
miles de años con molinos
hidráulicos paletas hidráulicas de
madera y y ese movimiento rotatorio lo
usaban para generar muchos tipos de
trabajo el punto dos es energía y
potencia almacenada en una presa y la
energía en la presa que es de agua vaas
tener que ver que es igual a la densidad
por la gravedad por el volumen de agua
almacenado en esa presa por la altura a
la que tengamos la empresa respecto de
dónde la vamos a utilizar e la densidad
del agua pues es este de 1000 kg sobre
metro cúbico la gravedad es de 9.81 m
sobre segundo para facilitar los
cálculos vamos a poner 10 m sobre
segundo al cuadrado para que sean
múltiplos de cero múltiplos de 10 perdón
entonces el volumen del agua almacenada
en la presa se tiene que dar en metros
cúbicos la altura de la presa respecto a
donde se descarga la tubin para
ejemplificar vamos a usar 100 m por qué
Porque es la altura en donde ya se
considera este entre mediana y que
empiezan a ser
este presas donde es alta la separación
entre la presa y la turbina pero un
promedio y para para facilitarnos los
cálculos dejémoslo 100 simplemente por
ejemplo Entonces si sustituimos los
datos en la ecuación la densidad 1000 la
gravedad
10 el volumen lo tenemos como volumen y
la altura en 100 Bueno al multiplicar
1000 por 10 por 100 tenemos 1 millón y
obviamente nos falta el valor del
volumen el valor del volumen nos falta
las unidades tenemos
kilogramo y vean que este metro cúbico
que está dividiendo kilogramo por este
metro cúbico que está multiplicando se
va a eliminar entonces solamente va a
quedar este metro por este metro metro
cuadrado y abajo me queda segundo
cuadrado kg Met cu sobre segundo
cuadrado es jul la más conocida
kilogramo Met sobre segundo cuadrado es
Newton Newton que es fuerza por metro
que es distancia fuerza por distancia es
trabajo me da lo que son los joules de
energía y el teorema me dice que yo
puedo hacer la cantidad de trabajo igual
a la energía que tenga disponible a lo
más si existiera una transformación del
100% Pero obviamente como siempre lo he
dicho No hay ninguna máquina 100%
eficiente entonces parte de esa energía
al volverse trabajo se pierde acuerde a
la eficiencia de de la máquina pero
ahorita solamente estamos calculando
esta energía que está almacenada en la
presa Entonces mi ecuación se queda que
es
eh 1000 kg Met sobre segundo cuadrado
digo Perdón 1 millón de kg Met cu
segundo cuadrado esto es joules y 1
millón es mega se se sustituye por el
prefijo mega y tengo Tengo el volumen el
volumen por un meg J Esa es la energía
que tengo almacenada en este caso de la
altura
de de 100 m entonces entre más volumen
yo tenga en mi presa más energía voy a
estar almacenando es decir si yo tengo
en esta presa el volumen de 1 m c 1 m c
son 1 lr lo que tenemos almacenado en
nuestros tinacos de nuestra azotea de de
de 1000 litr 1 m cico entonces tendría
yo nada más un maaj de energía
almacenada si yo
tuviera 1000 m c Bueno tendría 1000 mj
pero 1000 este sería kilo por lo el Mega
que que entonces tengo TR ceros del kilo
y 6 ceros del Mega Son 9 ceros que
implica giga entonces tendría con 1000 m
c tendría un gaj al má enado e y y
obviamente en este caso que estoy
poniendo aquí como ejemplo
imaginemos que nuestra
eh presa es un cubo su volumen es base
por altura y por poner algunos datos
Tengo este de largo 500 m y tengo de
ancho 200
m y la altura pues es x Entonces el
volumen va a ser la base por la altura
la base 500 por 200 son este eh
100,000
100000 por x m c entonces la energía
ahora ya no la tengo en términos del
volumen sino de la profundidad de mi
presa entonces vean que son 100000 x mj
y otra vuelta estos TR combinados con
Los 6 cer de Mega se me vuelven giga y
me quedan 100x
gaj Entonces por cada metro de
profundidad que yo tenga voy a aumentar
mis gaj si nada más tengo un metro de
profundidad de mi presa tengo 100 gj y
en el caso aquí que pongo como ejemplo
que fueran 10 metros de altura de mi
presa serían 100 por 10 serían 1000 G
1000 ya se convierte en un teraj este
ejercicio es porque nosotros en nuestro
recibo de energía eléctrica nos cobran
kilow hora es decir el joules lo
convierten a
wat lo que consumen grandes ciudades ya
son megaw H lo que consume ya todo este
el país son gw H entonces este en este
tenor es que yo lo este más o menos lo
pongo en este ejemplo para que ustedes
vayan este viendo cómo es que se puede
estar almacenando grandes cantidades de
energía empresas y que pueden estar
abasteciendo a ciudades completas de
energía entonces otra forma Entonces
como nos cobran la energía es por
eh lo que es la
energía con la de potencia por tiempo
por la definición de potencia la
potencia es la energía entre tiempo es
decir trabajo entre tiempo cuánto tiempo
tardo en realizar un trabajo cuánto
tiempo transformo esa energía en trabajo
y despejando de potencia igual a energía
sobre tiempo el tiempo pasa
multiplicando la potencia y tengo
energía igual a potencia por tiempo
entonces si yo estoy hablando que la
energía es un esto que tengo aquí que es
un teraj
ahora este terajoules se convierte en
tera pero el joules se convierte en
watts por segundo porque es las unidades
de potencia por tiempo wat segundo que
es joues Y entonces lo divido por una
hora que tiene 3600 segundos segundos y
segundos se va y me va a quedar eh wat
hora que esto me va a dar este alrededor
de 2000 y tantos este wats hora perdón
este eh terawatts eh gigawatt H
eh Y esto es lo que más o menos
tendríamos
almacenado entonces vean que la
eh
energía con respecto a la potencia está
nada más ligada por el tiempo es decir
cuánto tiempo estamos usando esa
potencia es lo que me da la energía y
con ello yo puedo decir este si me la
quiero consumir en una sola hora bueno
tendríamos que usar esos eh 200 y tantos
eh mew poner una
eh turbina de 270 y tantos mew y esta
agua
almacenada en una hora la
consumirías Entonces ese es un detalle
que a veces es fácil los políticos decir
veo muchos Hilos de agua y veo un gran
lugar donde yo pueda almacenar esos
litos de agua y entonces digo Ah miren
tengo una
eh turbina de 100 mw de 800 mw Bueno ya
estáa de 1 gw Que son 1000 mw Sí pero
esa gran cantidad de agua como son de
muchos hilitos tardó mucho en llenarse
toda esa esa cantidad de agua y en una
hora la vacío entonces
este usé mi planta de canción energía
eléctrica con esta presa nada más una
hora y para que se vuelva a llenar con
todos esos hilitos de agua tardan muchos
días por eso el usar el agua almacenada
para gener energía eléctrica debe ser
que se utilice este que se abran las
compuertas para generar esa energía en H
pico en horas muy importantes Porque
además Una vez que se vacía esta presa
no podemos sacar agua para otras
situaciones de poblaciones que tengan
alrededor y que de ahí se pueda estar
extrayendo agua para consumo para riego
este porque ya la vaciamos para generar
todo electricidad por eso es muy
importante la logística de esta energía
potencial almacenada en esta empresa
Cómo la
usamos ahora tres la potencia y energía
eléctrica disponible en una presa
eh qué es lo que hay que agregar Bueno
si la potencia de la presa anterior no
quiero
acabársela claro Va a ser con menor
poten
Bueno entonces lo que tengo que decidir
es Qué tipo de turbina voy a poner Qué
potencia eléctrica me va a generar esa
turbina Qué potencia voy a tener ahí
disponible por eso es muy importante
saber que nos cobran dos cosas
diferentes en los recibos de energía
eléctrica una es la energía eléctrica y
otra es la potencia Entonces yo puedo
estar vendiendo con mi planta de gón de
energía eléctrica energía eléctrica o
estar vendiendo potencia y la potencia
es necesito tener mi turbina disponible
para en cualquier momento que me la
necesiten la energía porque hay mucho
consumo suelto el agua y esa potencia se
convierte en en energía entonces me van
a estar pagando en todo tiempo mi
almacenamiento de esa potencia sin
necesidad de estar generando energ
lérica por eso es bien importante no
estar desperdiciando esa potencia porque
Porque la estoy cobrando porque aunque
no suelte el agua por el simple hecho de
tenerla disponible todos los que
consumimos energía eléctrica pagamos el
tener esa potencia disponible ahí
almacenada este y es un negocio muy
bueno entonces no se vayan con la finta
de los políticos que digan no es que
este quieren meter Primero este las
fotovoltaicas de los neoliberales y no
las este hidroeléctricas de CFE no se
meten en las hidroeléctricas de CFE
porque es muy delicado el balance entre
consumo de agua para humanos consumo de
agua para la siembra de esas presas
donde se obtiene el agua y de generación
de energía eléctrica y no importa que no
que generemos energía eléctrica con esa
Potencia de agua porque todosos pagamos
que esté ahí disponible para las horas
importantes que se requieren de que no
se queme la todo el Sistema interado
Nacional en cuanto a que en un momento
se consuma mucha energía eléctrica
cuando esté consumiendo much energía
eléctrica en horas pico ahí sí hay que
usar esta agua bueno entonces la
potencia va a ser la densidad por la
gravedad por ahora Vean este que no
pongo yo este el el volumen que era lo
que era la energía sin no pongo volumen
por unidad de tiempo que es el flujo es
decir esa energía que está esa agua que
está almacenada qué tubo voy a poner
para que en este tubo quepa poquita agua
o mucha agua y eso me va a dar que pase
mucho volumen por unidad de segundo lo
que me va a dar mayor o menor potencia
entre mayor flujo volumétrico volumen
por unidad de tiempo yo tenga mayor va a
ser mi potencia por la altura a la que
está almacenada esa agua en esa presa
respecto a mi turbina y la eficiencia de
todo mi sistema de conversión de energía
hasta tenerla en electricidad
este
entonces la densidad del agua otra
vuelta es 1000 kg sobre metro cúbico la
gravedad es 9.81 m so segund cuadrado
Ahora sí vamos a dejarla la altura de la
presa respecto a turbina sigamos
teniendo el ejemplo de 100 m la
eficiencia máxima de una hidroeléctrica
es del 90 por o sea 0.9 toda la
multiplicación de la eficiencia mecánica
eficiencia térmica eficiencia de del
generador eléctrico todas las
eficiencias multiplicadas me dan un 90
por de transferencia o de conversión de
la energía potencial almacenada en la
presa a tener energía eléctrica que es
el punto nu y es las más eficientes
usemos una de las más eficientes
entonces el flujo volumétrico lo vamos a
dejar como x Met cic sobre segundo
Entonces mi potencia otra vuelta al
Hacer la multiplicación de 1000 por 9.81
por 100 por9 me va a dar
8829 por X en wat entonces si yo lo
quiero en megaw tengo
088 29x mw ahora si x es 2000 o sea 2
1000 m c por segundo Entonces mi
potencia es al multiplicar 2000 por 88
me va a ser
1.765 gw o sea 2000 por. 88 me da
1765.8
mw pero para tenerlo en gigawatt lo
pongo este lo divido entre este entre
1000 y tengo 1000 digo 1.
7658
gw este entonces esa es la potencia que
yo puedo producir este a la hora de
estar pasando un flujo de 2000 m c por
segundo entonces para el tiempo de un
mes un mes que son 30 días al mes 24
horas por día me da que tengo 720 horas
en un mes mi energía va a ser la
potencia que
tengo
1.765 gw por las 720 horas del mes y
entonces yo tengo 1
271 gw
H esto que está aquí es porque es el
promedio de energía hidroeléctrica que
se genera en México cada mes entonces
vean que estoy hablando de que el
promedio de lo que estamos consumiendo
en México respecto a la potencia
hidroeléctrica instalada en México que
son 12.13 gw pues es casi este una sexta
parte o una octava parte de de lo que
tenemos instalado es lo que se genera yo
tengo 12.3 gw instalados eléctricos o
sea las presas ahí están instaladas y se
les paga que estén ahí para que en
cualquier momento podamos estar
utilizando esa potencia convertirla
energía eléctrica y pero solamente
convertimos este a al mes utilizamos de
esa potencia instalada solamente usamos
1. 7658 o sea entre un sexto y un octavo
un séptimo digamos en promedio de este
de de esa potencia este instalada
solamente utilizamos un sétimo lo que es
1.261
gw bueno esto respecto a lo que ya les
tomé una foto una vez este de lo que se
requiere en un instante en todo México
aquí la demanda neta nacional es 44
Eh 571
mw entonces si se dan cuenta aquí Perdón
era coma es
4451 mw o sea será 44 gw este de estos
de 4
gw en un instante vean que lo lo lo lo
que nosotros podemos poner aquí en en en
hidroeléctricas nosotros tenemos 12.3 gw
eh respecto a la demanda neta en un en
un este eh instante este pues es muy
poco lo que podemos estar aportando a a
todo el Sistema interconectado Nacional
entonces por eso es muy importante no
más salo para los picos Son son de las
cosas que
Eh quiero que se queden claras porque al
almacenar el agua enpresas y después
utilizar energía eléctrica en el la
forma de estar generando energía
eléctrica en Sistema Nacional la el agua
las cirúrgicas son de las últimas en
entrar en
Operación
bueno vean el agua sabemos que es bien
importante y también sabemos cómo se
desperdicia mucho pero bueno vean que la
energía requerida Aproximadamente en un
año en la ciudad de de México es 12.5
taw H Recuerden que multiplicarlo por
tiempo ya es energía y terawatt sería la
potencia entonces 12.5 twh horas es lo
que más o menos en promedio consume la
Ciudad de México ahora vean en la Ciudad
de México este la clasificación es en
milímetros de lluvia que menos de eh 15
mm de lluvia es una alerta verde implica
que las condiciones promedio en la
Ciudad de México es
decir en promedio las lluvias en la
Ciudad de México siempre son de menos de
15 mm de lluvia Qué es un milímetro de
lluvia implica que en 1 m cu 1 m por 1 m
Perdón 1 m por 1 m ahí arrojamos 1 litro
de agua y se esparce y queda ese el
litro de una altura de 1 mm en ese metro
cuadrado ese es un milímetro de lluvia
este una altura de 1 mm en 1 m cu
eh de 15 a 29 mm de lluvia ya está el
semáforo en Amarillo es presencia de
hidrometeoro ligeros naranja es
fenómenos meteorológicos cuya intensidad
puede producir daños el rojo es fenómeno
meteorológico cuya intensidad provoca
daños y mayor de 70 mm de lluvia es
púrpura fenómenos neológicos con
necesidad pocas veces registradas que
ocasionan daños graves lo que por
Desafortunadamente la semana pasada pasó
en el puerto de Acapulco muy muchos
grandes daños por la cantidad de lluvia
que cayó por el huracán
OTI Eh entonces en México este hay 18
días que están entre rojo y púrpura las
lluvias y sabemos todo lo que nos
ocasionan este esas cantidades o sea
imagínense lo que le pasó al puerto no
hay comparación pues no me quiero meter
en eso es muy lamentable pero siguiendo
con nuestra idea el área de la Ciudad de
México es
1495 km o sea en metros cuadrados es
1495 millon de Met cu en la lluvia
promedio de la Ciudad de México de un
año es de 1000 mm o sea 1 l al año
eh implica que si pudiéramos
hacer que todo la Ciudad de México fuera
una presa sería una presa de base de
1,495 m cu de base y que en un año la
altura se sería de 1 m estaríamos
inundados 1 mro
Eh entonces pues el volumen al
multiplicar
1495 millones por 1 pues me da
1495 millones de metros cúbicos ahora
esos metros cúbicos de la ecuación un
que decíamos que era la energía
almacenada en una presa este es ese
volumen multiplicado por mej por el dato
que dijimos que de 100 m de altura hacia
la hacia la turbina la densidad de de 10
este de 1000 m cúbicos de 1000 m 1000 kg
sobre metro cúbico y la densidad de 10 y
la gravedad perdón de 10 este
eh metros sobre segundo al cuadrado
entonces tuvimos esta ecuación Entonces
yo tengo el volumen que es
1495 millones por maaj pues me da
eh
1495 teraj
eh este que son 12 ceros o sea los 6
ceros del Mega más los 6 ceros que están
aquí me dan 12 cer que es teraj dan 1495
terj esto implica que si lo pongo en wat
segundo Pues en vez de Jules es wat
segundo y lo multiplico otra vuelta por
una hora que tiene 3600 segundos me
da0 415 taw hora este esto implica que
con la lluvia de la Ciudad de México se
puede cubrir el 3.3 por es decir pun 415
es el 3.3 por de 12.55 taw este y es
algo que de cierta manera si pasa porque
toda esa lluvia se va al drenaje y del
drenaje se va hasta Hidalgo a cimapán si
mapá es la única Este ahí no había Río
ahí Se generó Pues por todo el drenaje
de la Ciudad de México que se va hacia
Hidalgo y ahí se almacena en una presa y
en cimapan es la hidroeléctrica más
grande que tenemos este cerca de de la
este Ciudad de México este hay otras
también cercas en en Necaxa este hacia
Valle de Bravo pero son pequeñitas nada
tan grande como las de simapan que s
estamos hablando de cientos de mews y
este y que con estas lluvias que se van
por el drenaje y que se va hacia allá
Pues sí generan más o menos el TR 3. 3%
de esa energía
este es más o menos para que tenga
obviamente esa energía eléctrica tan
solo se gasta en todas las bombas de Don
para extraer agua del subsuelo para
abastecer el agua de este que
necesitamos en nuestras casas o en las
bombas que mandan el agua desde este
Valle de Bravo en el este sistema
cuatzamala
para llegar el agua hacia la Ciudad de
México y y que llegue a nuestras casas
nosotros Este somos eh 10 millones casi
10 millones de habitantes en la Ciudad
de México más casi otros 10 millones que
vienen frotantes de el área conurbada a
trabajar o a estudiar la Ciudad de
México y más o menos en el en en en este
en un año más o menos es la misma
cantidad que estamos consumiendo estos
1495 millon de metros cúbicos de agua
Este Entonces si nosotros captamos toda
el agua que llueve en promedio de la
Ciudad de México sería suficiente para
abastecer de agua que consumimos todos
los humanos industrias empresas de la
Ciudad de México No tendríamos que
seguir sacando el agua al subsuelo con
lo cual se está hundiendo la Ciudad de
México No tendríamos que gastar energía
eléctrica este para bombear el agua que
viene del sistema camal en Valle de
Bravo y este 3.3 de todos sí se iría al
drenaje porque la usamos Una vez que se
usa se va al drenaje y sería gasim pan y
ese 3. 3% lo utilizaríamos para no estar
contaminando generando energía eléctrica
con este combustible fósil este si es
muy importante el almacenar esta agua en
presas este contaminamos menos hay
muchas situaciones benéficas ahora tipos
y clasificaciónes de la presas bueno
presas de embalse este tipo de presas
funciona almacenando el agua en un
embalse el agua que se va liberando del
reservorio fluye a través de una turbina
giratoria es el tipo de presas más común
presas de derivación las que decía que
eran de muchos ritos se caracteriza
porque se construye a mitad de un flujo
de un río e contrario a las presas de
embalce no son capaces de tener un
reservorio de aguas en cambio deriva el
agua hacia un canal que puede tener
varios usos entre ellos pasar hacer
generación de energía eléctrica y
finalmente la que más me interesa presas
y almacenamiento por bombeo la que es
ahora intención de la humanidad
almacenar el agua en este tipo de presas
de almacenamiento por bombeo este tipo
de eh este de presas funciona como una
batería que es capaz de almacenar
electricidad generada por otras fuentes
de energía externa la presa entonces si
yo tengo este que
eh fotovoltaico que van a generar
energía eléctrica con el sol Este puedo
almacenar esa energía fotovoltaica en
una batería y utilizarla cuando la
necesite bueno de la misma forma si yo
el agua este la bombeo hacia una presa
ahí voy a tener el agua almacenada
Este Entonces lo hacen bombas de agua de
abajo hacia arriba hacia un depósito
elevado y cuando la demanda electricidad
es muy grande o es muy cara la
electricidad en ese momento bueno
utilizamos esa agua almacenada para
generar energía eléctrica
este cuatro tipos c clasificaciones de
las presas es el punto que estamos
existe una amplia variedad de las presas
hidráulicas con distintas dimensiones
pero la clasificación
más utilizada es la capacidad de
generación de energía eléctrica entonces
hay presas hidráulicas gigantes se
definen como aquellas instalaciones que
pueden tener capacidad Más allá de 30 mw
presas hidráulicas pequeñas son aquellas
presas capaces de alojar una generación
cercana a 10 mw y micropresas son
microplantas eléctricas que tienen
capacidad de torno a 10 a 100 kw en la
Ciudad de México podemos en muchas
partes que hay desniveles
almacenar para tener micro
hidroeléctricas del orden de 100 kw y
est este generando energía eléctrica
para calles para colonias Entonces sí es
muy importante este el el el
planteamiento de estar almacenando ya no
para grandes este empresas gigantes sino
para pequeñas y micr
hdrc
entonces qué Qué puedo hacer este
centrales hidroeléctricas reversibles yo
con con bombas eh hago y subo el agua
hacia una presa y esta presa cuando
necesita el agua suelto el agua y me
genera electricidad ahora dices Bueno
pero entonces me estoy haciendo ti Lolo
porque esta electricidad que genero es
la que voy a utilizar para que la bomba
pueda estar subiendo el agua no porque
otra vuelta hice varios ejercicios en
donde si pongo muchos paneles
fotovoltaicos en todo México no es ni el
punto 001 % de la extensión territorial
que hay que poner panes fotovoltaicos
para tener este energía para todo el
país de todo el año de todo el tiempo Ah
bueno pero en las noches no hay este
electricidad bueno almacena esa
electricidad que generaste con paneles
fotovoltaicos en baterías en hidrógeno y
con bombas subiendo el agua a presas Ah
bueno que no hay mucha agua en los ríos
si hay mucha agua en el mar entonces
al lado del mar hay muchas montañas es
Qué pasa este con lo que pasó con este
Acapulco bueno estaba el mar está la
playa y luego había muchos cerros que
por deslaves hubo muchos accidentes
bueno obviamente no en esas situaciones
donde hay vivienda pero sí en otros
lugares en donde hay mar y al lado del
mar hay montañas que rodean Valles que
se pueden inundar ponemos paneles
fotovoltaicos y subimos el agua del mar
a hacia esas este
eh presas que se construyen de agua de
mar no forzosamente debe ser agua este
de potable agua de este dulce pues no
entonces agua salada y Ese es a donde va
usar
e el sistemas fotovoltaicos o el mismo
viento que circula en Los Mares o la
misma marea el la marea del del mar que
va de un lado a otro con este piso
eléctricos por la presión que que se
está generando el choque del mar en la
playa el piso eléctrico me genera
electricidad Y esa electricidad usarla
para con bomba subir esa agua de mar
hacia las montañas que están cercas y
cuando se requiera utilizarla como una
planta
hidroeléctrica eso es los proyectos que
debemos de estar generando como humidad
y como humanidad y que ya se están
haciendo en pequeña escala y poco a poco
vamos ir haciendo en gran escala
Nosotros también estamos en un proyecto
similar que repito conforme vayan
pasando los años vamos a hacer muchos
videos de estos y vamos a ir mostrando
resultados de este tipo de investigación
ya implementadas en la realidad Porque
los tiempos son largos en cuanto a las
inversiones son muy muy muy grandes
entonces este eh tener en cuenta que es
muy importante estar almacenando esta
agua hacia arriba pues muchas gracias
por este eh atenderme su servidor le
robito Barrera este se despide
suscríbanse al canal de YouTube y eae
adiós
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