Central hidroeléctrica Cañón del Pato Central hidroeléctrica Cañón del Pato
Vista de la central hidroeléctrica Cañón del Pato
Localización
País
Perú
División
Ancash
Subdivisión
Huaylas
Cuenca hidrográfica
Río Santa
Río
Santa
Coordenadas
Coordenadas:: 8°48′48″S 77°51′09″OCoordenadas 8°48′48″S 77°51′09″O
(mapa mapa))
Datos generales Propietario
Duke Energy Perú-Egenor
Día de inauguración
1958 Datos de la presa
Cota de coronación
1400 msnm m Datos de la central
Potencia instalada
260,73 MW
Turbinas
6
Población cercana
Huallanca
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La Central hidroeléctrica Cañón del Pato es una central de generación de energía eléctrica ubicada sobre el río Santa en el departamento de Áncash de Áncash en Perú Perú.. La central Cañón del Pato es una de las centrales que mayor energía aporta al Sistema Interconectado Nacional del Perú (SINAC). Fue inicialmente concibida por el por ingeniero y científico aijino (ancash) Santiago Antúnez de Mayolo Mayolo y luego diseñada por ingenieros franceses de la NERPYC y está considerada como una de las obras de ingeniería más destacadas del país andino y en su tiempo de diseño - del mundo. Índice [ocultar]
1Ubicación 2Historia 3Operación 4Impacto social 5Referencias 6Enlaces externos
Ubicación[editar ] Esta Central está ubicada en el Distrito de Huallanca en la intersección de los ríos Santa, Quitaracsa y Huaylas, en la Provincia de Huaylas Departamento de Áncash de Áncash,, a 500 1 Km. al noreste de Lima y a 153 Km. al este de Chimbote Chimbote..
Historia[editar ] En mayo de 1913, el ingeniero Santiago Antúnez de Mayolo, con la premisa de que el río Santa, dados su caudal regular y el nivel desnivel de su trayectoria ofrecía grandes grandes posibilidades para la generación hidroeléctrica hidroeléctrica,, inició la primera exploración a la zona 2 del Cañón del Pato. Pato. Antúnez de Mayolo Mayolo concibió en la zona un proyecto integral integral de desarrollo desarrollo basado basado en la electricidad. Planteó, además de la construcción de una central hidroeléctrica, la instalación de una fábrica de abonos sintéticos que, alimentada por la hidroeléctrica, usara como insumo los minerales de la región. Luego de varios meses de investigación, a principios de 1915, Antúnez de Mayolo logró concluir el levantamiento del plano del Cañón del Pato, sintetizando el proyecto en un informe titulado “Proyecto de la instalació instalación n HidroElectro-Química del Cañón del Pato sobre el Río Santa, Perú”. Dicho documento fue presentado al Ministerio de Fomento y Obras Públicas como requisito para la formación del expediente de concesión del uso de las aguas del río Santa. Sin embargo, fue recién en 1943, luego que una misión de ingenieros norteamericanos confirmara la factibilidad del proyecto, que el gobierno del Presidente Manuel Prado creara la Corporación Peruana del Santa, Santa , no solo para aprovechar el hierro de Marcona construyendo una siderúrgica en Chimbote Chimbote,, sino para construir la hidroeléctrica hidroeléctric a del Cañón del Pato. La construcción de la Central empezó en julio de 1944, con la perforación de los túneles, trabajo que realizaron 1,200 trabajadores, ya que
carecían de equipos de perforación. Con los años, la fuerza laboral alcanzó a los 2,500 obreros. La construcción se vio retrasada por factores coyunturales y en 1954, el gobiern gobierno o de Manuel Odría retomó el proyecto. Entonces, tras una licitación que fue ganada por un grupo de empresas francesas (SOGESA), se firmó un contrato que permitió culminar las obras. Así, el 21 de abril de 1958, el presidente Manuel Manuel Prado puso en marcha la Central Hidroeléctrica del Cañón del Pato entrando en operación con una potencia original de 50 MW MW.. Aun así la planta en aquel entonces - debido a la configuración con una sola carga potente (la siderurgica en chimbote) era notablemente inestable. Cañón del Pato (CdP) pues sufría de una endémica inabilidad de mantener estabilidad energética. Recién en 1960 se logró estabilizar la producción con el arduo trbajo de los Ingenieros peruanos peruanos Plinio Rodríguez y Lucho Montañez los cuales tras dominar los problemas de fluctuacion de frecuencia probaron que el sistema era estable e viable. Esto llevó en los años siguientes, debido a la demanda cada vez mayor de energía eléctrica, a que la Corporación Peruana del Santa (Ing. de las Casas) decida aumentar la capacidad de la central hidroeléctrica, de 50 MW a 100 MW. Estos trabajos se iniciaron en agosto de 1964 ya siendo el Ing. Montañez el gerente a cargo en CdP y Santiago Guerrero como Ing. assistente a emprender la obra. Estas obras se culminaron tres años después, en setiembre de 1967 en un tiempo record (el Ing. Montañez fue premiado en USA por la Westinghouse con el título de Fellow Engineer por su destacada contribución contribución durante la ejecución y puesta en marcha de las 2 nuevas unidades). Con ello se logró poner en marcha dos adicionales generadores westinghouse, de 25 MW cada uno, con lo que se elevó la capacidad de generación total de 50 MW a 100 MW. CdP paso a ser la Central modelo para el país. La "tercera etapa" del Cañón del Pato se inició en 1975, tras la firma f irma de un contrato entre Electroperú y Ganz Mavag. El proyecto, en ese entonces fue gerenciado por Plinio Rodríguez, Lucho Montañez, Montañez, Raul Nieto y Antonio Gago, todos ya veteranos de la operación de CdP en los años 70 y antes. Su inauguración se llevó a cabo en julio de 1981, alcanzando los 150 MW. Lamentablemente los sistemas Húngaros nunca alcanzaron la eficiencia de los sistemas de la 1era y 2da etapa, aun así con todo el ingenio de los ingenieros (Nieto y Gago) y técnicos peruanos se logró una muy gran eficiencia. Siendo su lema: "la energía más cara es, la que no está disponible" En junio de 1996, la hidroeléctrica, como parte de la Empresa de Generación eléctrica Nor Perú S.A. pasó a ser propiedad de Inversiones Inversiones Dominion Perú S.A, la cual cambió su razón social en 1999 a Egenor S.A.A. En este lapso se ejecutó el proyecto de remodelación de 100 MW en la cual (tras la inversión de 100 millones de USD) se aumentó la capacidad de CdP por otros 100MW. Esta gran obra planeada y ejecutada por los Ingenieros Garry Narron, Norman Giem y Luis Montañez en conjunto con ABB, Graña y Montero, Odebrecht, ACRES/Geosuelos ACRES/Geosuelos y ML fue una increible obra maestra la cual fue ejecutada sin perder ni un solo KW/h de producción durante los 18 meses de jecucion y todo esto en medio de uno de los efectos climáticos del "Niño" más fuertes jamás vistos en el Perú. Esta repotenciac repotenciacion ion también marco la introducció introducción n de sistemas de control (PLC) avanzados para plantas hidroeléctricas en el Perú. En 1999 Egenor fue adquirida por Duke Capital Corporation, de Estados Unidos. En julio de 2000, la denominación Egenor S.A.A. se cambió a Duke Energy International Egenor S.A.A. y, posteriormente a Duke Energy Egenor S. en C. por A., también conocida como Duke Energy Perú. El ingreso de Duke Energy luego permitió ampliar la capacidad instalada de Cañón del Pato, que tras una inversión de más de otros dos millones y medio de dólares para la construcción de embalses temporales en la cuenca del santa, pasó a tener en el presente una potencia efectiva de 263.491 MW.
Operación[editar ]
La hidroeléctrica Cañón del Pato genera su energía a partir de una caída de 415 metros de las aguas del río Santa. La planta, en caverna, está a una altitud de aproximadamente 1400 m.s.n.m. Está compuesta por seis grupos de generación, cada uno accionado por dos turbinas hidráulicas tipo Pelton de eje horizontal y doble inyector. Su potencia instaladaes de 263 MW. Generación Hidráulica 3 Para poder generar su máxima capacidad instalada necesita de 76 m3/seg de agua. En la época de avenidas el río Santa lleva caudales promedios de 250 m3/seg. , sin embargo en la época de estiaje el caudal llega a bajar hasta 30 m3/seg., no siendo posible para la central generar su máxima capacidad. Por ello, la central cuenta con un sistema de almacenamiento de agua en las lagunas interandinas cercanas; Parón, Cuchillacocha, Aguashcocha y Rajucolta, así como en el reservorio de San Diego 1 y 2.1
Impacto social[editar ] Como uno de los más importantes aportantes energéticos del país, Cañón del Pato tiene una importancia vital para el desarrollo del Perú. Asimismo, la correcta gestión de los recursos hídricos se ha convertido en clave para el desarrollo de la agricultura desde las alturas altoandinas, donde prevalece la agricultura de autosubsistencia, hasta su desembocadura en la costa peruana, con esquemas agrícolas industrializados. De ahí que en el año 2009 comuneros vinculados a la laguna Parón tomarán las instalaciones de generación para exigir el control del agua. Este problema llevó a la conformación de una Mesa de Diálogo entre la empresa, comunidades y autoridades, lográndose concluir efectivamente el proceso en febrero de 2014.4 Adicionalmente Duke Energy Perú realiza en las comunidades vinculadas a la operación de Cañón del Pato y sus lagunas una serie de programas para mejorar la calidad de vida de las poblaciones en tres ejes: Salud, Educación y Desarrollo Económico Productivo. Utiliza para ello un enfoque participativo y concertado; es decir, requiere la participación activa o cofinanciamiento de los beneficiarios del proyecto para que una vez implementado, cada proyecto se autogestione y puedan continuar en funcionamiento aún sin la participación de la empresa.
Estos estudios son de vital importancia para desarrollar el proyecto de agua potable, por medio de estos podemos conocer la capacidad de pago de la población, la proyección de la Población, la importancia y la necesidad de los sectores sociales de la Localidad. INFORMACIÓN BÁSICA PARA EL PROYECTO
Una población se abastece de agua con varios propósitos:
Para beber y cocinar. Para lavado de ropa y utensilios. Para los sistemas de calefacción y acondicionamiento de aire. Para riego de prados y jardines. Para ornatos de fuentes o cascadas. Para fines industriales y comerciales. Para eliminar los desechos industriales y domésticos (aguas negras). Para la protección de la vida y la propiedad, usándola contra el fuego
Un s is tema de Abastecimiento de agua es un conjunto de divers as obras que tienen por objeto suminis trar agu a a una población en cantidad sufici ente, calidad adecuada, pres ión neces aria y en forma continua.
Un sistema de abastecimiento de agua potable consta fundamentalmente de la siguientes partes (figuras 1.3.a, 1.3.b , 1.3.c ). 1. 2. 3. 4. 5. 6.
FUENTE DE ABASTECIMIENTO OBRA DE CAPTACIÓN LÍNEA DE CONDUCCIÓN. PLANTA POTABILIZADORA REGULARIZACIÓN. LÍNEA DE ALIMENTACIÓN Y RED DE DISTRIBUCIÓN.
“OBRAS DE QUE CONSTA UN SISTEMA DE AGUA POTABLE”
FUENTES DE ABASTECIMIENTO Y CAPTACIÓN CONDUCCIÓN POTABILIZACIÓN REGULARIZACIÓN DISTRIBUCIÓN
Ademas de las obras anteriores pueden existir una planta de bombeo. No en todos los casos se sigue el mismo orden, ni con todas las obras a continuación se presenta un esquema tipico.
(Fi g 1.3 a).- P artes de que cons ta un s is tema de abas tecimiento de ag ua.
(Fig 1.3 b)
(Figura1.3.c).- Esquema general que nos indica el proceso de captación, condución,potabilización , regulaarización, distribución y entrega del agua hasta el domicilio del usuario y el agua usada se va al drenaje sanitario.
Un buen servicio de agua potable debe suministrar agua de buena calidad, en cantidad suficiente a la presión necesaria, a toda hora y en todos los puntos de la población. Para estos fines se llevan a cabo actividades que norman el criterio del ingeniero con relación al medio en que va a operar. Estas actividades o estudios se relacionan a continuación ESTUDIOS PRELIMINARES.
Se puede definir como el conjunto de conocimientos técnicos y estadísticos que es necesario obtener de una localidad para poder efectuar un buen proyecto ejecutivo de agua potable. Este deberá contener todos los datos básicos de la localidad por abastecer de agua. Para llevar a cabo la ejecución de las obras es necesario planear y programar el financiamiento de ellas en relación con el proyecto a realizar. LOS ESTUDIOS PRELIMINARES SE SUBDIVIDEN EN:
a).- ESTUDIOS DE CARÁCTER SOCIOECONÓMICO b).- ESTUDIOS DE CARÁCTER TÉCNICO
Estudios Topográficos
c).- ESTUDIOS AUXILIARES COMPLEMENTARIOS
Estudios Geohidrológicos Estudios Geológicos Estudios Hidrológicos Estudios Geotécnicos
a).- ESTUDIOS DE CARÁCTER SOCIOECONÓMICO La información socioeconómica de la localidad en estudio se puede recabar en el municipio de la localidad o bien en el Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informatica (INEGI). Estos estudios son de gran relevancia para hacer comparativos de varios años y sacar porcentajes de variación Se subdividen en investigación Previa , Investigación Directa, e investigación de campo. Los estudios Socioeconómicos se deberán realizar en cada localidad para conocer el nivel social y económico de la misma que es fundamental en la elaboración del proyecto. INVESTIGACIÓN PREVIA:
Para iniciar la investigación preliminar es necesario que haya una solicitud de parte de la comunidad, en la cual la autoridad municipal plantea la introducción y/o rehabilitación de su sistema de agua potable; esta investigación previa se realiza en gabinete analizando todas las solicitudes presentadas y de estas, seleccionar las que por su crecimiento de población lo justifiquen y puedan ser incluidas en el programa de gobierno federal, estatal o municipal. INVESTIGACIÓN DIRECTA:
Estos estudios se realizaran visitando directamente a la población que se halla en proceso de estudio; El ingeniero de proyectos se trasladara a la población, llevando consigo oficio de comisión para que se haga presente con la autoridad municipal y sepa a que va el ingeniero y que apoyos le pueda brindar. Debiendo recopilar toda la información de carácter socioeconómica que se menciona a continuación:
Los aspectos que debemos analizar en un estudios socieconomico de una población son:
1. Datos históricos de la localidad. 2. Localización geográfica. 3. Categoría política. 4. Orografía. 5. Hidrología. 6. Climatología. 7. Vías de comunicación y transporte. 8. Servicios públicos. 9. Censo Actual de Habitantes 10. Aspectos económicos 11. Reconocimiento de fuentes de abastecimiento. 12. Estudios de la calidad del agua. 13. Estudios topográficos.
14. Estudios geohidrológicos. 15. Estudios geológicos. 16. Estudios Hidrológicos 17. Estudios Geotécnicos INVESTIGACIÓN DE CAMPO
La investigación fuera de la población se refiere a la localización de las fuentes de aprovisionamiento; para lo cual se necesita la calidad, la cantidad y la disponibilidad física del agua; que puede ser de manantial, de rio, de lago, de alguna presa de almacenamiento, de galería filtrante, o subterránea extraída por medio de pozo profundo. Localizada la fuente de abastecimiento y definida la posibilidad de utilizarla, serán determinados los caudales y la calidad; procediendose a continuación a resolver la forma de conducirla, ya sea por gravedad o por bombeo. La investigación de campo, requiere forzosamente de sus correspondientes levantamientos topográficos.
Explicación del contenido de cada dato general que el ingeniero debe recabar en campo. DATOS HISTÓRICOS.
Este punto se refiere a los sucesos históricos que han influido en la evolución de una población objeto del estudio (fecha de fundación, significado del nombre de la población, etc.). LOCALIZACIÓN GEOGRÁFICA:
Se refiere a los siguientes puntos:
Limites políticos . Coordenadas geográficas, es decir latitud, longitud y altitud con respecto al nivel del mar.
CATEGORÍA POLÍTICA:
En este punto se especifica la categoría política de la población, Agencia Municipal, Ranchería, Colonia, Barrio, Delegación, Municipio, Distrito y Estado al que pertenece. OROGRAFÍA:
En este punto se describe la situación topográfica de la población en estudio. (Orografía Plana, Montañas, Valles, etc.) HIDROGRAFÍA:
Aquí se describe muy claramente si en la población o en la proximidades de ésta pasa algún río de importancia o únicamente escurrimientos temporales. CLIMATOLÓGICOS
Se refiere a cada uno de los fenómenos atmosféricos principalmente:
Temperatura. Precipitación pluvial Clima.
VÍAS DE COMUNICACIÓN Y TRANSPORTE:
Lo primero es una explicación de como se puede llegar a la población en estudio, ya sea por vía terrestre, aérea o fluvial, y el segundo punto se refiere a los medios de auto transporte para trasladarse a la población en estudio. Tomando en cuenta el costo del pasaje y el tipo de transporte (Autobús, Taxi, Camiones de redila ) etc. SERVICIOS PÚBLICOS:
En este punto se describen todos los servicios con que cuenta la población. a) Agua potable:
Fuente de abastecimiento, Localización, distancia y niveles, Gasto de explotación, Calidad del agua, Plano detallado de la Obra de Captación Conducción (Revisión de diámetro, clase, y estado de conservación de la tubería y accesorios). Regularización (plano de localización y detalle del Tanque) Distribución ( Plano de la red indicando nombre de las calles, longitudes, diámetros, clase de tubería, válvulas y su estado de conservación). Tomas Domiciliarias (cantidad, características, tarifas y estado de conservación).
b) Alcantarillado : Sistema y lugar de vertido de los desechos sólidos. c) Energía eléctrica y puntos de toma : Esta actividad se desarrolla con el fín de conocer el voltaje, frecuencia , ciclo, etc. Para determinar el tipo de instalación eléctrica posterior y necesaria en el sistema. Pavimentación de banquetas, Mercados, rastros, campos deportivos, telégrafos, teléfonos, bancos, hoteles, cines, correos, teatros, moteles, lavanderías, restaurantes, instituciones educativas, servicios asistenciales, etc. CENSO ACTUAL DE HABITANTES
Este punto es de vital importancia para el proyectista por que se toman en cuenta los siguientes datos:
Datos censales de la localidad el de la población flotante en el momento de la visita. Se indicarán las zonas: residenciales, comerciales, industriales y populares, en el plano de predios habitados por frente de manzana y número de habitante por predio. Especificar cada una de las actividades de la población económicamente activa como son: AGRICULTURA, GANADERÍA, INDUSTRIA Y COMERCIO. Materiales de construcción y lugar de abastecimiento. Salarios mínimos vigente en la zona, mano de obra disponible y clasificada. Tipos de construcciones habitacionales existentes.
RECONOCIMIENTOS DE FUENTES PROBABLES DE ABASTECIMIENTO:
Esta investigación se refiere a la localización de las fuentes probables de abastecimiento por utilizar para lo cual el ingeniero deberá hacer una descripción de ellas respecto a lo siguiente: Superficiales: Ríos, lagos, arroyos, etc. Nombre, localización, régimen, datos de aforos, condiciones sanitarias, sus usos y concesiones que tengan. o
o
Subterráneas: Manantiales, pozo noria, pozos profundos, galerías filtrantes horizontales, verticales etc.
ESTUDIOS DE CARÁCTER TÉCNICO
TOPOGRÁFICOS: Es recomendable iniciar el levantamiento en el lugar de la captación y llegar al sitio probable del tanque de regularización. El método recomendable para el levantamiento topográfico de línea de conducción es la de conservación de AZIMUTES; serán levantamiento con estadía y la orientación será magnética. En líneas hasta de 10 Km; para mayores distancias debe hacerse orientación astronómica al principio y al final de las poligonales. Para efectuar EL LEVANTAMIENTO de redes de distribución se recomienda usar planos aerofotogramétricos del tipo ortofoto. Cuando no se tengan estudios del tipo ortofoto, se procederá a efectuar un levantamiento topográfico de una poligonal envolvente que cierre la parte más poblada de la localidad, si existen calles bien definidas se hará el relleno de la poligonal iniciando en un crucero de la poligonal y cerrando el otro crucero de dicha poligonal y por medio de radiaciones se levantarán los detalles topográficos importantes, tales como localización de casas dispersas, cambios de pendientes, esquinas de calles, etc. deberá quedar debidamente ligada está poligonal con la línea de conducción desde el punto de vista de niveles, así como angularmente, el método de levantamiento será el de conservación de azimut. Todos los levantamientos se harán con Estadía, usando las tolerancias usuales para estos casos. Se dejarán bancos de nivel al inicio y al final de las poligonales abiertas. La elevación se podrá dar con un altímetro, debidamente comparado con una elevación conocida. Se recomienda que el ingeniero que vaya a establecer controles topográficos de apoyo para los levantamientos aerofotogramétricos, lleve a cabo los levantamientos topográficos de la línea de conducción, efectúe aforo cuando sea posible, haga censo predial y de pavimentos, efectúe sondeos para obtener la clasificación de materiales para fines de excavaciones y obtenga todos los datos relativos al estudio preliminar. CRITERIOS DE LOCALIZACIÓN DE LÍNEAS DE CONDUCCIÓN.
TRAZO DE LA LÍNEA DE CONDUCCIÓN POR GRAVEDAD. Cuando haya un desnivel suficiente entre la captación y la zona del tanque, con el cual la conducción puede trabajar por gravedad, el trazo de la línea se hará Taquimétricamente. Se iniciará el trabajo a partir de la estación “0” situada junto a la fuente de abastecimiento,
para terminar en la zona del tanque.
Las lecturas de distancia y ángulos verticales, entre vértices serán recíprocas a fin de evitar posibles equivocaciones, la distancia máxima , entre vértices consecutivos será de trescientos metros. Los puntos de radiación se tomarán de tal manera que éstos determinen una equivalente configuración a la del terreno, a distancias tales que se cubra una faja total de 150 metros; la cual se empleará a criterios del trazador en los lugares en que sea necesario.
En donde se requiera la configuración del terreno, se hará empleando secciones transversales. Se detallarán los puntos más importantes como son : linderos, arroyos, puentes, alcantarillas, cruce con caminos vías de ferrocarriles.
2. TRAZO DE LA LÍNEA DE CONDUCCIÓN POR BOMBEO. El trazo de la línea de conducción por bombeo se hará taquimétricamente. ESTUDIOS AUXILIARES COMPLEMENTARIOS ESTUDIOS GEOLÓGICOS.
Es un estudio que se hace para determinar los tipos de suelo que se va a excavar, si es tierra (material tipo A ), roca suelta (tipo B) y roca sana (suelo tipo C), mismos que nos servirán para efecto de elaboración del presupuesto del proyecto o de la obra. Ensaye de suelos.- Identificación de suelos en el campo, los suelos se clasifican en dos grupos :gruesos ( grava y arena ) y finos ( materia orgánica, limo y arcilla ). Contenido natural de humedad, peso volumétrico natural, granulometría, límites de consistencia, peso específico relativo y resistencia al estudio cortante. ESTUDIOS GEOHIDROLÓGICOS.
Se refiere a la localización de fuentes de abastecimiento, superficiales y subterráneas como indiquen los estudios hidrológicos y geológicos, según su procedencia, se puede prever la cantidad y la calidad, forma de prever la contaminación, época en que se dispone de mayor o menor cantidad de agua, forma y manera de disponer de esas fuentes y todo lo que la hidrología y la geología puedan darnos respecto a la disponibilidad de agua para la población.
Las aguas se clasifican en: FREÁTICAS, ARTESIANAS Y SUBÁLVEAS. Las aguas freáticas carecen de presión hidrostática. Las aguas artesianas tienen presión hidrostática. Las aguas subálveas escurren por debajo del cauce de los ríos.
ESTUDIOS HIDROLOGICOS
Este tipo de estudios se realiza recopilando información en la Comisión Nacional de Agua para cuantificar las fuentes posibles de aprovechamiento para el abastecimiento de Agua Potable de la localidad, de acuerdo a las precipitaciones pluviales de la Región. El estudio hidrologico nos permitira conocer la precipitación anual de cada región y de esta manera conocer la capacidad de producción de la fuente de Abastecimiento. ESTUDIOS GEOTECNICOS
Estos estudios complementarios de carácter geotecnico son necesarios realizarlos para conocer la capacidad de carga del terreno atravez de los estudios de m ecanica de suelo. Conociendo la capacidad de carga del suelo nos permitira diseñar el tipo de cimentación para el tanque de regularización ya sea superficial o elevado.
ESTUDIO DE FACTIBILIDAD ECONÓMICA Y FINANCIERA.
Tiene como propósito el de justificar económicamente el proyecto, proporcionar una guía para su implementación. Este estudio comprenderá lo siguiente:
Características socioeconómicas de la localidad. Población por servir y cantidad de agua requerida para satisfacer las necesidades actuales y de proyecto. Descripción del proyecto y del presupuesto. Beneficio del proyecto. Aspectos financieros.
l blog que a continuación verán se basa en un estado del arte de otras investigaciones realizada por alumnos de la Universidad Autónoma Latinoamericana; la cual surgió de ver la importancia y el impacto que se ha observado a nivel departamental de la generación de la energía eléctrica y sus formas de lograrlo; basado en las centrales hidroeléctricas del departamento de Antioquia en la que cada generación que transcurre se da cuenta de la capacidad y el mejoramiento del hombre en la utilización, transformación, implementación, subestaciones de dicho recurso como es el Agua y los beneficios económicos, ambientales y optimización de recursos que le generan a la humanidad.
CONCEPCIONES DE LAS HIDROELECTRICAS. QUE ES UNA CENTRAL HIDROELECTRICA. Es aquella que utiliza energía hidráulica para la generación de energía eléctrica. Son el resultado actual de la evolución de los antiguos molinos que aprovechaban la corriente de los ríos para mover una rueda. Estas centrales aprovechan la energía potencial que posee la masa de agua de un cauce natural en virtud de un desnivel, también conocido como salto geodésico. El agua en su caída entre dos niveles del cauce se hace pasar por una turbina hidráulica la cual trasmite la energía a un generador donde se transforma en energía eléctrica.
CARACTERISTICAS DE UNA HIDROELECTRICA. Las dos características principales de una central hidroeléctrica, desde el punto de vista de su capacidad de generación de electricidad son:
La potencia, que está en función del desnivel existente entre el nivel medio del embalse y el nivel medio de las aguas debajo de la central, y del caudal máximo turbinable, además de las características de las turbinas y de los generadores usados en la transformación.
La energía garantizada en un lapso de tiempo determinado, generalmente un año, que está en función del volumen útil del embalse, y de la potencia instalada.
La potencia de una central puede variar desde unos pocos MW (megavatios), como en el caso de las minicentrales hidroeléctricas, hasta 14.000 MW.
FUNCIONAMIENTO DE UNA HIDROELECTRICA. El agua cae desde la presa hasta unas turbinas que se encuentran en su base. Al recibir la fuerza del agua las turbinas comienzan a girar. Las turbinas están conectadas a unos generadores, que al girar, producen electricidad. La electricidad viaja desde los generadores hasta unos transformadores, donde se eleva la tensión para poder transportar la electricidad hasta los centros de consumo.
LAS PRINCIPALES PARTES DE UNA HIDROELÉCTRICA. · Presa
La presa se encarga de mantener elagua en un lugar alto para garantizar que tenga fuerza suficiente el agua como para mover las turbinas.
· Turbinas Las turbinas se encargan de hacer girar el generador cuando reciben la fuerza del agua
· Generador Todo dispositivo capaz de mantener una diferencia de potencial eléctrico entre dos de sus puntos, llamados polos, terminales o bornes. Los generadores eléctricos son máquinas destinadas a transformar la energía mecánica en eléctrica. Otras partes también importantes son las tuberías que llevan el agua desde la presa hasta las turbinas.
VENTAJAS DE UNA HIDROELECTRICA. • No requieren combustible, sino que usan una forma renovable de energía, constantemente repuesta por la naturaleza de manera gratuita. • Es limpia, pues no contamina ni el aire ni el agua. • A menudo puede combinarse con otros beneficios, como riego, protección contra las inundaciones, suministro de agua, caminos, navegación y aún ornamentación del terreno y turismo. • Los costos de mantenimiento y explotación son bajos. • Las obras de ingenieria necesarias para aprovechar la energía hidraúlica tienen una duración considerable. • La turbina hidrálica es una máquina sencilla, eficiente y segura, que puede ponerse en marcha y detenerse con rapidez y requiere poca vigilancia siendo sus costes de mantenimiento, por lo general, reducidos
INCONVENIENTES DE UNA HIDROELECTRICA. • Los costos de capital por kilovatio instalado son con frecuencia muy altos.
• El emplazamiento, determinado por características naturales, puede estar lejos del centro o centros de consumo y exigir la construcción de un sistema de transmisión de electricidad, lo que significa un aumento de la inversión y en los costos de mantenimiento y pérdida de energía. • La construcción lleva, por lo común, largo tiempo en comparación con la de las centrales termoeléctricas. • La disponibilidad de energía puede fluctuar de estación en estación y de año en año.
LA HIDROELECTRICA APLICADA La energía eléctrica es un recurso energético indispensable y, en muchos casos, insustituible para el desarrollo de múltiples actividades y funciones en el campo industrial, comercial y residencial. En el sector residencial la energía eléctrica es fuente de comodidad en los hogares; impulsa las actividades cotidianas; proporciona seguridad, bienestar y confort; en aplicaciones domésticas de iluminación, cocción, calentamiento de agua, ventilación, refrigeración, calefacción y recreación. En el sector no residencial, la energía eléctrica es fuente de productividad y competitividad en los mercados; soporta procesos de producción industrial de toda índole; así como infraestructura comercial y de servicios: hornos, maquinaria, herramientas, iluminación, equipo electrónico, acondicionamiento de aire, enfriamiento, seguridad, entre otros. Antes de obtener estos beneficios se realizan multiples procesos de transformación y obtencion de la energía por medio del agua surgiendo de procesos hidroeléctricos basados en:
Dos conversiones importantes que se realizan en las hidroeléctricas son:
De energía potencial a energía cinética •Cuando el agua pierde altura, la energía potencial se convierte en energía cinética. •La energía cinética adquirida por el agua es proporcional al peso del agua que cae y al cambio de altura. •La potencia aprovechable del salto es la energía cinética por unidad de tiempo. •Hay pérdidas. •Los kilovatios-hora de la cuenta de servicios.
ESQUEMA SIMPLIFICADO DE LA GENERACION HIDROELECTRICA
De energía cinética a energía eléctrica •El chorro de agua hace girar una turbina. •Se ha aprovechado la energía cinética del agua. •La turbina hace rotar un generador. •Como los conductores del generador se mueven en un campo magnético, se induce electricidad en aquellos.
El embalse con mayor capacidad de regulación en Colombia es El Peñol, situado en el oriente de Antioquia, ya que Puede pasar agua de años lluviosos a años secos. Aparte de contar con un embalse y una turbina se cuenta con casas de maquinaria que pueden ser superficial o subterránea para después lograr la transformación y distribución de tal energía.
Transformación y distribución •La electricidad generada es transformada. •Se eleva su voltaje. •Unas líneas de transmisión llevan la energía hasta los centros de distribución. •De dichos centros pasa a los consumidores.
CENTRALES HIDROELECTRICAS EPM. En el proceso de la investigación identificamos que Empresas Publicas De Medellin ( EPM) es la primera comercializadora de energía eléctrica del país para el mercado no regulado, brindando asi servicios con una cobertura del 100% en todos los municipios del Valle del Aburrá y en los municipios de su área de influencia en el departamento de Antioquia. El Mercado de Energía Mayorista (MEM) en Colombia está clasificado en: mercado no regulado (MNR) al que pertenecen todos los clientes cuyo consumo mensual sea igual o superior a 55.000 kWh o que demanden una potencia promedio igual o superior a 0,1 MW, que en su gran mayoría son grandes y medianos industriales y una parte del comercio; y mercado regulado (MR) al cual pertenecen todos los demás clientes. En cualquier caso, los clientes deben ser representados ante el MEM por un agente comercializador.
CENTRALES EN OPERACION La capacidad efectiva neta del sistema de generación de EPM es de 2.574 MW, conformada por 15 centrales de generación en operación (trece hidroeléctricas, una térmica y una eólica). La capacidad de almacenamiento útil de agua en sus embalses (calculada respecto a su mínimo físico) es de 1.606 millones de m3, equivalentes a 3.468,2 GWh, que constituyen el 21,2% (en energía almacenada), de la capacidad de los embalses del sistema nacional (16.340 GWh).
Estos embalses son: Riogrande II, Troneras, Miraflores, Porce II, Quebradona, Playas y El Peñol - Guatapé, uno de los más grandes del país y con la mayor capacidad de regulación y almacenamiento. La energía generada por EPM abastece a 23 municipios de Antioquia; mediante las líneas de alta tensión de Interconexión Eléctrica S.A., intercambia energía con diferentes regiones del país; la cobertura del servicio es del 100%. La empresa hace la interconexión al sistema eléctrico nacional mediante sus propias redes de transmisión y distribución; pues la organización posee su propia estructura técnica y humana para cubrir las necesidades de los servicios de operación y mantenimiento, constitutivos del proceso de generar energía. Las centrales de Guatapé, Porce II y La Tasajera prestan el servicio de Regulación Secundaria de Frecuencia (AGC), en el Sistema Interconectado Nacional. Como una garantía de confianza en su sistema, EPM cuenta con el certificado de calidad bajo la norma NTC ISO 9001:2000 para las actividades de “Servicio de operación y mantenimiento para generar energía”, en las centrales La Tasajera, Niquía, Riogrande I, Guadalupe III, Guadalupe IV, Troneras, Guatapé, Playas, Porce II, La Sierra y las minicentrales Pajarito y Dolores.
EN CONSTRUCCION Proyecto Hidroelectrico Porce III El proyecto hidroeléctrico Porce III está localizado en jurisdicción de los municipios de Amalfi, Guadalupe, Gómez Plata y Anorí, 147 km al nordeste de la ciudad de Medellín, capital del departamento de Antioquia, en la República de Colombia. Porce III será la central más grande del sistema de generación de EPM Con ella se recogen los frutos del proceso de planificación de largo plazo en el uso de los recursos hídricos del complejo del río Porce, y se aprovechan obras y facilidades existentes en la zona de propiedad de EPM para su construcción y operación.
El objetivo general de Porce III es contribuir a la satisfacción del crecimiento de la demanda de energía de Colombia en los próximos años, como parte del compromiso de Empresas Públicas de Medellín con el país y su gente.
IMPACTO AMBIENTAL La gestión ambiental en la fase de operación de las centrales de la UEN Generación Energía tiene como objetivo contribuir con la sostenibilidad y la viabilidad social, ecológica, operativa, legal y económica de los proyectos, obras o actividades que realiza el negocio, actuando con responsabilidad social y de manera concertada con las comunidades, para contribuir con el desarrollo de las zonas de influencia donde se insertan los proyectos. Para cumplir su objetivo, la subgerencia ambiental ha organizado la gestión procesos, cuyos objetivos se definen así:
Cumplir obligaciones y requerimientos legales El objetivo es atender las obligaciones y los requerimientos legales, relacionados con la gestión ambiental, cumpliendo oportunamente con los compromisos establecidos por las autoridades competentes en lo referente a pagos, planes de manejo ambiental, actos administrativos, licencias o permisos y atendiendo los impactos no previstos, para posibilitar la continuidad de la operación de las centrales de generación y de otros negocios.
Conservar y mejorar los recursos naturales Se busca contribuir a la conservación de los recursos naturales, mediante la protección de predios y embalses, programas de saneamiento, gestión forestal, recuperación de áreas degradadas y educación ambiental, para posibilitar de esta manera la continuidad de la operación de las centrales de energía y de las plantas de potabilización. En desarrollo de este objetivo se ejecutan y promueven programas de protección, manejo y mejora del medio físico y biótico en las zonas de influencia de las centrales de generación de energía, para evitar
