INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA
UNIDAD AZCAPOTZALCO
“TURBINAS USADAS EN MEXICO PARA LA GENERACION DE ELECTRICIDAD”
REPORTA A: REYES PEDRAZA OSCAR NOEL
MONTIEL RODRIGUEZ DIEGO ARMANDO
GRUPO: 7MV3
NO. BOLETA: 2012360566
10/ENERO/2016
MARCO TEORICO Central hidroeléctrica
La presa, que se encarga de contener el agua de un río y almacenarla en un embalse. Rebosaderos, elementos que permiten liberar parte del agua que es retenida
sin que pase por la sala de máquinas. Destructores de energía, que se utilizan para evitar que la energía que posee el agua que cae desde los salientes de una presa de gran altura produzcan, al chocar contra el suelo, grandes erosiones en el terreno. Básicamente encontramos dos tipos de destructores de energía: Los dientes o prismas de cemento , que provocan un aumento de la turbulencia y de los remolinos. Los deflectores de salto de esquí , que disipan la energía haciendo aumentar la fricción del agua con el aire y a través del choque con el colchón de agua Una central hidroeléctrica es una instalación que permite aprovechar las masas de agua en movimiento que circulan por los ríos para transformarlas en energía eléctrica, utilizando turbinas acopladas a los alternadores. Según la potencia instalada, las centrales hidroeléctricas pueden ser:
o
de potencia eléctrica. Centrales hidráulicas de gran potencia : más de 10MW de potencia Minicentrales hidráulicas: entre 1MW y 10MW. Microcentrales hidroeléctricas: menos de 1MW de potencia.
FIGURA A. 2. Componentes principales de una central que encuentra a su caída.
Sala de máquinas . Construcción donde se sitúan las máquinas (turbinas, alternadores…) y elementos de regulación y control de la central. Turbina. Elementos que transforman en energía mecánica la energía
cinética de una corriente de agua. Alternador. Tipo de generador eléctrico destinado a transformar la energía mecánica en eléctrica. Conducciones. La alimentación del agua a las turbinas se hace a través de un sistema complejo de canalizaciones. En el caso de los canales, se pueden realizar excavando el terreno o de forma artificial mediante estructuras de hormigón. Su construcción está siempre condicionada a las condiciones geográficas. Por eso, la mejor solución es construir un túnel de carga, aunque el coste de inversión sea más elevado. La parte final del recorrido del agua desde la cámara de carga hasta las turbinas se realiza a través de una tubería forzada. Para la construcción de estas tuberías se utiliza acero para saltos de agua de hasta 2000m y hormigón para saltos de agua de 500m. Válvulas, dispositivos que permiten controlar y regular la circulación del agua por las tuberías. Chimeneas de equilibrio : son unos pozos de presión de las turbinas que se utilizan para evitar el llamado “ golpe de ariete”, que se produce cuando hay un cambio repentino de presión debido a la apertura o cierre rápido de las válvulas en una instalación hidráulica.
La presa
La presa es el primer elemento que encontramos en una central hidroeléctrica. Se encarga de contener el agua de un río y almacenarla en un embalse. Con la construcción de una presa se consigue un determinado desnivel de agua, que es aprovechado para conseguir energía. La presa es un elemento esencial y su forma depende principalmente de la orografía del terreno y del curso del agua donde se tiene que situar. Las presas se pueden clasificar, según el material utilizado en su construcción, en presas de tierra y presas de hormigón. Las presas de hormigón son las más resistentes y las más utilizadas. Hay tres
tipos de presas de hormigón en función de su estructura: Presas de gravedad. Son presas de hormigón triangulares con una base ancha que se va haciendo más estrecha en la parte superior. Son construcciones de larga duración y que no necesitan mantenimiento. La altura de este tipo de presas está limitada por la resistencia del terreno.
Presa de vuelta. En este tipo de presas la pared es curva . La presión
provocada por el agua se transmite íntegramente hacia las paredes del valle por el efecto del arco. Cuando las condiciones son favorables, la estructura necesita menos hormigón que una presa de gravedad, pero es difícil encontrar lugares donde se puedan construir. Presas de contrafuertes. Tienen una pared que soporta el agua y una serie de contrafuertes o pilares de forma triangular, que sujetan la pared y transmiten la carga del agua a la base. En general, se utilizan en terrenos poco estables y no son muy económicas.
La turbina hidráulica
Las turbinas hidráulicas son el elemento fundamental para el aprovechamiento de la energía en las centrales hidráulicas. Transforman en energía mecánica la energía cinética (fruto del movimiento) de una corriente de agua. Su componente más importante es el rotor , que tiene una serie de palas que son impulsadas por la fuerza producida por el agua en movimiento, haciéndolo girar. Las turbinas hidráulicas las podemos clasificar en dos grupos:
Turbinas de acción . Son aquellas en las que la energía de presión del agua se
transforma completamente en energía cinética. Tienen como característica principal que el agua tiene la máxima presión en la entrada y la salida del rodillo. Un ejemplo de este tipo son las turbinas Pelton. Turbinas de reacción. Son las turbinas en que solamente una parte de la energía de presión del agua se transforma en energía cinética. En este tipo de turbinas, el agua tiene una presión más pequeña en la salida que en la entrada. Un ejemplo de este tipo son las turbinas Kaplan. Las turbinas que se utilizan actualmente con mejores resultados son las turbinas Pelton, Francis y Kaplan. A continuación se enumeran sus características técnicas y sus aplicaciones más destacadas: Turbina Pelton. También se conoce con el nombre de turbina de presión. Son adecuadas para lossaltos de gran altura y para los caudales relativamente pequeños. La forma de instalación más habitual es la disposición horizontal del eje .
FIGURA B
Turbina Francis. Es conocida como turbina de sobrepresión, porque la
presión es variable en las zonas del rodillo. Las turbinas Francis se pueden usar en saltos de diferentes alturas dentro de un amplio margen de caudal , pero son de rendimiento óptimo cuando trabajan en un caudal entre el 60 y el 100% del caudal máximo. Pueden ser instaladas con el eje en posición horizontal o en posición vertical pero, en general, la disposición más habitual es la de eje vertical.
FIGURA C
Turbina Kaplan . Son turbinas de admisión total y de reacción. Se usan en saltos de pequeña altura con caudales medianos y grandes .
Normalmente se instalan con el eje en posición vertical, pero también se pueden instalar de forma horizontal o inclinada.
FIGURA D
3. Tipos de centrales hidroeléctricas
Hay muchos tipos de centrales hidroeléctricas, ya que las características del terreno donde se sitúa la central condicionan en gran parte su diseño. Se podría hacer una clasificación en tres modelos básicos:
Centrales de agua fluyente . En este caso no existe embalse, el terreno no
tiene mucho desnivel y es necesario que el caudal del río sea lo suficientemente constante como para asegurar una potencia determinada durante todo el año. Durante la temporada de precipitaciones abundantes, desarrollan su máxima potencia y dejan pasar agua excedente. En cambio, durante la época seca, la potencia disminuye en función del caudal, llegando a ser casi nulo en algunos ríos en verano. Centrales de embalses . Mediante la construcción de una o más presas que forman lagos artificiales donde se almacena un volumen considerable de agua por encima de las turbinas. El embalse permite graduar la cantidad de agua que pasa por las turbinas. Con el embalse puede producirse energía eléctrica durante todo el año aunque el río se seque completamente durante algunos meses, cosa que sería imposible con una central de agua fluyente.
Estas centrales exigen, generalmente, una inversión de capital más grande que la de agua fluyente. Dentro de estos tipos existen dos variantes de centrales:
Centrales a pie de presa : en un tramo de río con un desnivel apreciable se
construye una presa de una altura determinada. La sala de turbinas está situada después de la presa. Centrales por derivación de las aguas : las aguas del río son desviadas mediante una pequeña presa y son conducidas mediante un canal con una pérdida de desnivel tan pequeña como sea posible, hasta un pequeño depósito llamado cámara de carga o de presión . De esta sala arranca una tubería forzada que va a parar a la sala de turbinas. Posteriormente, el agua es devuelta río abajo, mediante un canal de descarga. Se consiguen desniveles más grandes que en las centrales a pie de presa. Centrales de bombeo o reversibles . Son un tipo especial de centrales que hacen posible un uso más racional de los recursos hidráulicos. Disponen de dos embalses situados a diferente nivel . Cuando la demanda diaria de energía eléctrica es máxima, estas centrales trabajan como una central
hidroeléctrica convencional: el agua cae desde el embalse superior haciendo girar las turbinas y después queda almacenada en el embalse inferior. Durante las horas del día de menor demanda, el agua es bombeada al embalse superior para que vuelva a hacer el ciclo productivo. 4. Funcionamiento de una central hidroeléctrica
La presa, situada en el curso de un río, acumula artificialmente un volumen de agua para formar un embalse. Eso permite que el agua adquiera una energía potencial que después se transformará en electricidad. Para esto, la presa se sitúa aguas arriba, con una válvula que permite controlar la entrada de agua a la galería de presión; previa a una tubería forzada que conduce el agua hasta la turbina de la sala de máquinas de la central. El agua a presión de la tubería forzada va transformando su energía potencial en cinética (es decir, va perdiendo fuerza y adquiere velocidad). Al llegar a la sala de máquinas el agua actúa sobre los álabes de la turbina hidráulica, transformando su energía cinética en energía mecánica de rotación. El eje de la turbina está unido al del generador eléctrico, que al girar convierte la energía rotatoria en corriente alterna de media tensión. El agua, una vez ha cedido su energía, es restituida al río aguas abajo de la central a través de un canal de desagüe. 5. Ventajas e inconvenientes de las centrales hidroeléctricas
Las ventajas de las centrales hidroeléctricas son: No necesitan combustibles y son limpias. Muchas veces los embalses de las centrales tienen otras utilidades importantes: el regadío, como protección contra las inundaciones o para suministrar agua a las poblaciones próximas. Tienen costes de explotación y mantenimientos bajos. Las turbinas hidráulicas son de fácil control y tienen unos costes de mantenimiento reducido. En contra de estas ventajas podemos enumerar los inconvenientes siguientes: El tiempo de construcción es, en general, más largo que el de otros tipos de centrales eléctricas. La generación de energía eléctrica está influenciada por las condiciones meteorológicas y puede variar de estación a estación. Los costes de inversión por kilovatio instalado son elevados.
En general, están situadas en lugares lejanos del punto de consumo y, por lo tanto, los costes de inversión en infraestructuras de transporte pueden ser elevados.
FIGURA E 6. Impacto ambiental de las centrales hidroeléctricas
Siempre se ha considerado que la electricidad de origen hidráulico es una alternativa energética limpia . Aun así, existen determinados efectos ambientales debido a la construcción de centrales hidroeléctricas y su infraestructura. La construcción de presas y, por extensión, la formación de embalses, provocan un impacto ambiental que se extiende desde los límites superiores del embalse hasta la costa. Este impacto tiene las siguientes consecuencias, muchas de ellas irreversibles: Sumerge tierras, alterando el territorio. Modifica el ciclo de vida de la fauna. Dificulta la navegación fluvial y el transporte de materiales aguas abajo (nutrientes y sedimentos, como limos y arcillas). Disminuye el caudal de los ríos, modificando el nivel de las capas freáticas, la composición del agua embalsada y el microclima. Los costes ambientales y sociales pueden ser evitados o reducidos a un nivel aceptable si se evalúan cuidadosamente y se implantan medidas correctivas. Por todo esto, es importante que en el momento de construir una nueva presa se analicen muy bien los posibles impactos ambientales en frente de la necesidad de crear un nuevo embalse.
Antecedentes
La generación hidroeléctrica inicia en el año de 1882, en las rudimentarias instalaciones de las pequeñas centrales localizadas en Inglaterra, Estados Unidos y Francia. En México, unos cuantos años después, se construyen sus primeras instalaciones. Batopilas en Chihuahua, fue la primera central del país en 1889; así, a nuestra nación se le considera pionera en la generación de energía eléctrica. Por 48 años, empresas privadas extranjeras instalaron pequeñas hidroeléctricas y comercializaron el producto en territorio mexicano. En 1937, el gobierno del presidente Lázaro Cárdenas creó la Comisión Federal de Electricidad (CFE), con ello, la generación de energía de eléctrica pasó a ser del Estado. Hoy en día, el mundo tiene la necesidad de recurrir al desarrollo sustentable, utilizando recursos renovables para generar energía eléctrica y abatir con ello el cambio climático. En ese sentido, en México, el recurso renovable que más le favorece por su geografía, topografía y relieve es el hídrico. Cabe señalar que desde el 14 de agosto de 1937, fecha en que se creó la CFE, el país cuenta con 64 centrales hidroeléctricas; de ellas, veinte son de gran importancia y las 44 restantes son centrales pequeñas; 57 son plantas hidroeléctricas que producen energía eléctrica y siete están fuera de operación: El Durazno, Huazuntlán, Ixtapantongo, Santa Bárbara, Las Rosas, Tepazolco y Tingambato. En total se tienen 181 unidades generadoras de este tipo. Las veinte centrales más grandes se distribuyen de la siguiente manera: cinco en la Gerencia Regional de Producción Noroeste, dos en la Gerencia Regional de Producción Norte, cinco en la Gerencia Regional de Producción Occidente, dos en la Gerencia Regional de Producción Central y seis en la Gerencia Regional de Producción Sureste (FIGURA 1). México debe tener como directriz la sustentabilidad, con base en el uso de recursos renovables. Los países que han agotado su potencial hidroeléctrico intentarán vender su tecnología y los países como México deberán incrementar sustancialmente la construcción de este tipo de centrales, por las grandes ventajas que ofrecen sobre otras fuentes de energía.
Capacidades regionales
La CFE tiene distribuidas sus centrales en el territorio nacional agrupadas en 5 Gerencias Regionales de Producción (GRP): Noroeste, Norte, Occidente, Central y Sureste. Las GRP con mayor capacidad son la Occidente, con casi 11 mil MW, y la Sureste, con casi 10 mil MW. Estas gerencias representan 27% y 24%, respectivamente, de la capacidad administrada por las GRP.
FIGURA 1.
LISTADO DE CENTRALES GENERADORAS HIDROELECTRICAS
Sin Zona Centro Nombre De La central
Número de unidades
Fecha de entrada en operación
Capacidad efectiva Ubicación instalada (MW)
Aguamilpa Solidaridad Ambrosio Figueroa (La Venta) Ángel Albino Corzo (Peñitas)
3 5
15-Sep-94 31-May-65
960 30
Tepic, Nayarit La Venta, Guerrero
4
15-Sep-87
420
Ostuacán, Chiapas
Bacurato
2
16-Jul-87
92
Bartolinas Belisario Domínguez (Angostura) Bombaná
2
20-Nov-40
0.75
5
14-Jul-76
900
4
20-Mar-61
5.24
Boquilla
4
01-Ene-15
25
Botello
2
01-Ene-10
13.05
Camilo Arriaga (El Salto) Carlos Ramírez Ulloa (El Caracol) Chilapan
2
26-Jul-66
18
Sinaloa de Leyva, Sinaloa Tacámbaro, Michoacán Venustiano Carranza, Chiapas Soyaló, Chiapas San Francisco Conchos, Chihuahua Panindícuaro, Michoacán El Naranjo, San Luis Potosí
3
16-Dic-86
600
Apaxtla, Guerrero
4
01-Sep-60
26
Cóbano
2
25-Abr-55
52.02
Colimilla
4
01-Ene-50
51.20
Colina
1
01-Sep-96
3
Colotlipa
4
01-Ene-10
8
Cupatitzio
2
14-Ago-62
72.45
Electroquímica
1
01-Oct-52
1.44
Encanto
2
19-Oct-51
10
Falcón
3
15-Nov-54
31.50
Catemaco, Veracruz Gabriel Zamora, Michoacán Tonalá, Jalisco San Francisco Conchos, Chihuahua Quechultenango, Guerrero Uruapan, Michoacán Cd. Valles, San Luis Potosí Tlapacoyan, Veracruz Nueva Cd. Guerrero, Tamaulipas
Fernando Hiriart Balderrama (Zimapán) Humaya Infiernillo
2
27-Sep-96
292
Zimapán, Hidalgo
2 6
27-Nov-76 28-Ene-65
90 1,160
Itzícuaro
2
01-Ene-29
0.62
Ixtaczoquitlán
1
10-Sep-05
1.60
José Cecilio del Valle Jumatán La Amistad Leonardo Rodríguez Alcaine (El Cajón)
3 4 2
26-Abr-67 17-Jul-41 01-May-87
21 2.18 66
2
01-Mar-07
750
Badiraguato, Sinaloa La Unión, Guerrero Peribán los Reyes, Michoacán Ixtaczoquitlán, Veracruz Tapachula, Chiapas Tepic, Nayarit Acuña, Coahuila Santa María del Oro, Nayarit
Luis Donaldo Colosio (Huites) Luis M. Rojas (Intermedia) Malpaso Manuel M. Diéguez (Santa Rosa) Manuel Moreno Torres (Chicoasén)
2
15-Sep-96
422
Choix, Sinaloa
1
01-Ene-63
5.32
Tonalá, Jalisco
6
29-Ene-69
1,080
Tecpatán, Chiapas
2
02-Sep-64
65.60
Amatitlán, Jalisco
8
29-May-81
2,400
Chicoasén, Chiapas
Mazatepec
4
06-Jul-62
220
Micos
2
01-May-45
0.69
Minas Mocúzari Oviáchic Platanal Plutarco Elías Calles (El Novillo) Portezuelos I Portezuelos II Puente Grande Raúl J. Marsal (Comedero) Salvador Alvarado (Sanalona)
3 1 2 2
10-Mar-51 03-Mar-59 28-Ago-57 21-Oct-54
15 9.60 19.20 9.20
Tlatlauquitepec, Puebla Cd. Valles, San Luis Potosí Las Minas, Veracruz Álamos, Sonora Cajeme, Sonora Jacona, Michoacán
3
12-Nov-64
135
Soyopa, Sonora
4 2 2
01-Ene-01 01-Ene-08 01-Ene-12
2 1.06 9
Atlixco, Puebla Atlixco, Puebla Tonalá, Jalisco
2
13-Ago-91
100
Cosalá, Sinaloa
2
08-May-63
14
Culiacán, Sinaloa
San Pedro Porúas
2
01-Oct-58
2.56
Schpoiná
3
07-May-53
2.24
Tamazulapan
2
12-Dic-62
2.48
Temascal
6
18-Jun-59
354
Texolo Tirio
2 3
01-Nov-51 01-Ene-05
1.60 1.10
Tuxpango
4
01-Ene-14
36
Villa Madero, Michoacán Venustiano Carranza, Chiapas Tamazulapan, Oaxaca San Miguel Soyaltepec, Oaxaca Teocelo, Veracruz Morelia, Michoacán Ixtaczoquitlán, Veracruz
Valentín Gómez Farías (Agua Prieta)
2
15-Sep-93
240
Zapopan, Jalisco
Villita
4
01-Sep-73
300
Zumpimito 27 de septiembre (El Fuerte)
1
01-Oct-44
2.40
Lázaro Cárdenas, Michoacán Uruapan, Michoacán
3
27-Ago-60
59.40
El Fuerte, Sinaloa
Centrales fuera de servicio
El Durazno (Sistema Hidroeléctrico Miguel Alemán) 2 Huazuntlán
1
01-Oct-55 0 01-Ago- 0 68
Ixtapantongo (Sistema Hidroeléctrico Miguel Alemán) Las Rosas Santa Bárbara (Sistema Hidroeléctrico Miguel Alemán) Tepazolco Tingambato (Sistema Hidroeléctrico Miguel Alemán) Puente Grande
3
29-Ago-44 0
Valle de Bravo, México
1
01-Ene-49 0
2 16-Abr-53 0
Cadereyta, Querétaro Santo Tomás de los Plátanos, México Xochitlán, Puebla
3 24-Sep-57 0
Otzoloapan, México
2 01-Ene-12 0
Tonalá, Jalisco
3 19-Oct-50 0
Valle de Bravo, México Zoteapan, Veracruz
Zona Centro Nombre de la central
Alameda Cañada Fernández Leal Juando Necaxa Patla San Simón Temascaltepec Tepexic Tepuxtepec Tezcapa Tlilán Villada Zepayautla Zictepec
Número de unidades
3 1 1 2 10 3 2 4 3 3 2 1 1 1 1
Capacidad efectiva instalada (MW)
6.99 0.967 1.125 3 109 37 1.344 2.336 45 74 5.3 0.68 0.858 0.488 0.242
Aguamilpa Solidaridad
La Presa está conformada por una enorme cortina de concreto y rocas con una altura de 187 metros, considerada la más alta de América Latina en su tipo. Las aguas que forman su embalse alcanzan un volumen de 6,950 millones de metros cúbicos que se extiende a lo largo de 50 kilómetros sobre el río Santiago y 20 kilómetros sobre el río Huaynamota. La fuerza hidráulica de estos ríos impulsa tres gigantescas turbinas con una potencia de 960 megawatts que generan 2,131 kw/h medios anuales, siendo de las más importantes del país en cuanto a producción de energía eléctrica. Existe un embarcadero de acceso libre desde el cual puede internarse en sus aguas. Se localiza 45 km al noroeste de Tepic. Concluida hacia 1993, se trata de una magna obra localizada en la Sierra de Picachos y considerada única en su género con una cortina de concreto de 187 m de altura. Se construyó para establecer una mejor comunicación entre los pueblos indígenas, y para impulsar el turismo, la producción pesquera y la agricultura. (FIGURA 2)
FIGURA 2.
Ambrosio Figueroa “La Venta” La Presa "La Venta" o General Ambrosio Figueroa (su nombre oficial), es una central hidroeléctrica con una cortina de concreto de 260 metros de longitud y 40 metros de altura. Se localiza en el poblado de "La Venta" sobre el Río Papagayo y abastece de energía eléctrica al Estado de Guerrero, esta presa tiene 5 turbinas generadoras de 6 MW que en su totalidad generan 30 MW. Inicio sus operaciones el día 31 de Mayo de 1965, fue construida por la empresa constructora "El Aguila". (FIGURA 3)
FIGURA 3.
Ángel Albino Corzo “Peñitas” La Presa Peñitas también llamada formalmente Presa Ángel Albino Corzo, es una presa ubicada en el cauce del Río Grijalva en el municipio de Ostuacán, Chiapas, México, cuenta con una central hidroeléctrica que tiene una capacidad de generar 420 megawatts de energía eléctrica, fue puesto en operación el 15 de septiembre de 1987, su embalse cuenta con una capacidad aproximada a 1,091 hectómetros cúbicos de agua.(FIGURA 4)
FIGURA 4.
Bacurato
La Presa Bacurato más formalmente llamada Presa Gustavo Díaz Ordaz, es una presa ubicada en el cauce del Río Sinaloa en el municipio de Sinaloa en el estado del mismo nombre, fue puesta en operaciones el 26 de julio de 1987, cuenta con una central hidroeléctrica capaz de generar 92 megawatts de energía eléctrica, su embalse es aproximado a 1,860 hectómetros cúbicos de agua. (FIGURA 5)
FIGURA 5. La Angostura
Presa La Angostura más formalmente llamada Presa Belisario Domínguez, es una presa ubicada en el cauce del Río Grijalva en el municipio de Venustiano Carranza, Chiapas, México, fue puesto en operaciones el 14 de julio de 1976, cuenta con una hidroeléctrica la cual tiene una capacidad de generar 900 megawatts de energía eléctrica, tiene el mayor embalse del país con una capacidad aproximada de 10,727 de hectómetros cúbicos de agua. (FIGURA 6)
FIGURA 6.
Carlos Ramírez Ulloa “El Caracol” La Presa El Caracol más formalmente llamada Presa Ingeniero Carlos Ramírez Ulloa, es una presa ubicada en el cauce del Río Balsasen el municipio de Apaxtla, Guerrero, fue puesto en operación el 16 de diciembre de 1986, cuenta con una central hidroeléctrica que tiene capacidad de generar 600 megawatts de energía eléctrica, su embalse tiene una capacidad de albergar 1,414 hectómetros cúbicos deagua dulce, su cortina mide 126 m, aproximadamente 200 km río abajo inicia el embalse de la Presa Infiernillo. (FIGURA 7)
FIGURA 7.
Cobano (FIGURA 8)
FIGURA 8. Leonardo Rodríguez Alcaine (El Cajón)
La Presa El Cajón, más formalmente llamada Presa Leonardo Rodríguez Alcaine, es una central hidroeléctrica ubicada en el cauce del Río Grande de Santiago en el municipio de Santa María del Oro, Nayarit. Inició operaciones el 1 de marzo de 2007. Tiene la capacidad de generar 750 megawatts de energía eléctrica. Mide 640 m de largo y 178 m de alto; su embalse tiene la capacidad de albergar 2,282hectómetros cúbicos de agua.1 Tuvo un costo aproximado de 800 millones de dólares. La presa es operada por la Comisión Federal de Electricidad. (FIGURA 9)
FIGURA 9
Luis Donaldo Colosio (Huites)
La Presa Luis Donaldo Colosio también conocida como Presa Huites, es un embalse artificial construido sobre el cauce del río Fuerte, con el propósito de captación de agua como medio para el control de avenidas y para utilizarla en riego y generación de energía eléctrica. Se encuentra ubicada en el municipio de Choix Sinaloa, fue puesta en operaciones el 14 de diciembre de 1995, cuenta con una Central
hidroeléctrica capaz de generar 422 megawatts de Energía eléctrica la cual inicio operaciones el 15 de septiembre de 1996 1 , su embalse es aproximado a 2,908 millones de metros cúbicos de agua. La presa Luis Donaldo Colosio es la 3° más grande del estado de Sinaloa y la 12° de México. (FIGURA 10)
FIGURA 10 Plutarco Elías Calles (El Novillo)
La Presa El Novillo , más formalmente llamada Presa Plutarco Elías Calles , es una represa ubicada en el cauce de los ríos Yaqui, Aros, Sahuaripa, Mulatos, y Moctezuma, entre los municipio de Soyopa y San Pedro de la Cueva, Sonora. Fue puesta en operación el 14 de noviembre de 1964 y cuenta con una central hidroeléctrica que genera 135 megawatts de energía eléctrica. El embalse tiene una capacidad para albergar 2.925 hm³ de agua. (FIGURA 11)
FIGURA 11 Sanalona
La Presa Sanalona es una presa ubicada en el cauce del río Tamazula, se encuentra ubicada en el municipio de Culiacán Sinaloa, a 24 kilómetros de la ciudad de Culiacán, fue puesto en operaciones el 1 de enero de 1948, cuenta con una Central hidroeléctrica capaz de generar 14 megawatts de Energía eléctrica la cual inicio operaciones el 8 de mayo de 1963,1 su embalse es aproximado a 673 millones de metros cúbicos de agua.
Dicha presa es un lugar de recreación y esparcimiento para los habitantes del centro del estado, donde se efectúan torneos de pesca deportiva y algunas regatas, sus aguas también se utilizan para irrigar el Valle de Culiacán. La construcción de esta presa fue el detonante económico del valle de Culiacán y por ende de la ciudad capital Culiacán. La presa Sanalona fue la primera que se construyó en el estado de Sinaloa, es la 6° más grande del estado de Sinaloa y la 30° de México. (FIGURA 12)
FIGURA 12
Agua Prieta
Está diseñada para tratar un caudal de 8,500LPS (Litros por segundo) con un máximo de 15LPS. Con esta afluencia, se autoriza la descarga de cuerpos de agua en vertical al rio Santiago, para posteriormente la comisión federal de electricidad aprovechar la energía en la central hidroeléctrica Valentín Gómez Farías. Lo que sin duda viene a ser una simbiosis entre ambas para generar energía limpia al tiempo que da tratamiento de aguas para la población que habita en la zona conurbada de Jalisco. (FIGURA 13)
FIGURA 13
El Fuerte
La Presa Miguel Hidalgo y Costilla también conocida como Presa El Mahone, es un embalse artificial construido sobre el cauce del río Fuerte, con el propósito de captación de agua como medio para el control de avenidas y para utilizarla en riego y generación de energía eléctrica. Se encuentra ubicada en el municipio de El Fuerte Sinaloa, fue puesta en operaciones el 14 de diciembre de 1956, cuenta con una Central hidroeléctrica capaz de generar 60 megawatts de Energía eléctrica la cual inicio operaciones el 27 de agosto de 19601 , su embalse es aproximado a 2,921 millones de metros cúbicos de agua. La presa Miguel Hidalgo y Costilla es la 2° más grande del estado de Sinaloa y la 11° de México. (FIGURA 14)
FIGURA 14
La Presa Temascal, más formalmente llamada como la Presa Miguel Alemán, es una presa que está ubicada en el cauce del Río Tontoen San Miguel Soyaltepec, Oaxaca, fue puesto en operaciones el 18 de junio de 1959, cuenta con una central hidroeléctrica que genera 354 megawatts de energía eléctrica,1 su embalse alberga aproximadamente 8,119 hectómetros cúbicos de agua. (FIGURA 15)
FIGURA 15
Infraestructura de generación de electricidad La capacidad de generación de electricidad a disposición de la Comisión de Federal de Electricidad (CFE) se diversifica en 10 tipos de tecnología: vapor (combustóleo y gas), carboeléctrica, geotermoeléctrica, ciclo combinado, turbogás, combustión interna, hidroeléctrica, eoloeléctrica, nucleoeléctrica y solar fotovoltaica.2 A diciembre de 2014, la infraestructura de generación estaba integrada por 215 centrales, con 1,081 unidades de generación. En conjunto, la capacidad instalada era de 54,374.7 Megawatts (MW). Esta capacidad estaba integrada por: 40,123.9 MW de centrales operadas por la Subdirección de Generación (SDG); 1,400 MW de la Central Nucleoeléctrica Laguna Verde; y 12,850.8 MW de 28 centrales de Productores Independientes de Energía (PIE).
TABLA 1
La generación de energía eléctrica a escala mundial
La generación de energía eléctrica en el mundo depende fuertemente de la quema de combustibles fósiles. Por ejemplo, de los 16 054 TWh que se produjeron mundialmente en el año 2002, el 65.3% se generó en centrales térmicas a través de la combustión de gas natural, derivados del petróleo y carbón; el 16.6%, en centrales nucleares; el 16.2%, en hidroeléctricas, y el 1.9% mediante otras fuentes de energía, incluidas la geotermia, la solar, la eólica y la biomasa (IEA, 2004). Con respecto al tipo de combustible empleado, el principal energético utilizado en la generación de energía eléctrica durante ese mismo año fue el carbón, con el 39%, seguido del gas natural, con el 19.1%, y los derivados del petróleo (principalmente combustóleo) con el 7.2%.
Para el año 2025 se espera que la demanda mundial de energía eléctrica se duplique con una tasa de crecimiento anual de 2.3% y, de conservarse la tendencia actual de consumo de combustibles para generarla, se prevé que para ese año los combustibles fósiles (carbón, gas natural y derivados del petróleo) proporcionarán el 69% de la energía eléctrica (figura 1.1). Figura 1.1 Evolución mundial de la demanda de energía para la producción de
electricidad (2001-2025)
Se espera también que para el periodo 2001-2025 el gas natural sea el combustible con la mayor tasa de crecimiento anual (3.3%). En contraste, el crecimiento esperado en el consumo de energías renovables (energía hidráulica, eólica, solar, etc.) y de energía nuclear será apenas del 1.9% y el 0.6% anual, respectivamente (IEA, 2004). Esto es, en los próximos años la generación de energía eléctrica en el mundo seguirá dependiendo fuertemente del consumo de combustibles fósiles.
El sistema eléctrico y el consumo nacional
El sistema eléctrico en México está conformado por dos sectores, el público y el privado. El sector público se integra por la Comisión Federal de Electricidad (CFE), Luz y Fuerza del Centro (LFC) y Productores Independientes de Energía (PIE). Los PIE son considerados dentro del sector público porque toda su producción se destina exclusivamente a la CFE o a la exportación. Por otro lado, el sector privado agrupa las modalidades de cogeneración, autoabastecimiento, usos propios y exportación (SENER, 2005). En México la provisión del servicio de energía eléctrica, cuando tiene por objeto la prestación del servicio público, es competencia exclusiva de la CFE y de LFC (SENER, 2006). En nuestro país, para generar aproximadamente el 72% de la energía eléctrica se utilizan combustibles fósiles (combustóleo, gas natural y carbón), siendo preponderantes el combustóleo y el gas natural. Hasta mediados de la década de los noventa, el combustóleo era el energético primario de mayor importancia para la generación de energía eléctrica a través de centrales térmicas; lo anterior obedeció a que a partir de los años setenta, y hasta finales de la década de los noventa, se promovió la instalación de centrales convencionales con combustóleo. Posteriormente, por motivos regulatorios, ambientales y de capital, se fomentó la instalación de centrales de ciclo combinado con gas natural; por ello, la participación de este energético primario se ha incrementado considerablemente en los últimos años. De acuerdo con datos de 2004, la capacidad efectiva instalada para la generación de energía eléctrica en todo el país fue de 53 561 MW. De ésta, cerca del 66.8% correspondió a centrales termoeléctricas, y aproximadamente el 22.61% a centrales hidroeléctricas. El resto de la generación se distribuyó entre carboeléctricas, nucleoeléctricas, centrales geotérmicas y eólicas (figura 1.2).
Figura 1.2 Capacidad efectiva instalada nacional y por tipo de central, 2004
En general, en nuestro país las centrales termoeléctricas convencionales que operan con combustóleo se localizan en la proximidad de las refinerías de Petróleos Mexicanos, en tanto que las que usan gas natural se ubican predominantemente en zonas críticas, como las zonas metropolitanas del Valle de México y de Monterrey. Con respecto a las hidroeléctricas, destaca el hecho de que el mayor aprovechamiento hidráulico se encuentra en el río Grijalva, en el sureste del país, mientras que las centrales carboeléctricas se ubican en el estado de Coahuila y Guerrero (figura 1.3). El cuadro 1.1 muestra las diez termoeléctricas más grandes de nuestro país, de acuerdo con su capacidad efectiva instalada.
Figura 1.3 Distribución de las principales centrales de generación de energía eléctrica, por tipo de tecnología
FUENTES: http://www.scielo.org.mx/pdf/tca/v3n2/v3n2a7.pdf http://www.cfe.gob.mx/inversionistas/Style%20Library/assets/pdf/InformeAn ual.pdf http://www.cfe.gob.mx/ConoceCFE/1_AcercadeCFE/CFE_y_la_electricidad_e n_Mexico/Paginas/CFEylaelectricidadMexico.aspx http://www.endesaeduca.com/Endesa_educa/recursosinteractivos/produccion-de-electricidad/xi.-las-centrales-hidroelectricas http://web.archive.org/web/20120711043210/http://www.cfe.gob.mx/QuienesS omos/estadisticas/listadocentralesgeneradoras/Paginas/listadohidroelectrica s.aspx http://www2.inecc.gob.mx/publicaciones/libros/496/cap1.html http://www.conagua.gob.mx/ http://www.gob.mx/sener
