07 Centrales Hidroelectricas 2

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    08-Nov-2014

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MINICENTRALES ELCTRICAS Y REDES DE DISTRIBUCIN RURAL

TEMA N 7:

CENTRALES HIDROELCTRICASIng. Josu Alata CIP 89962

1. INTRODUCCINDefinitivamente la energa elctrica es uno de los principales elementos del desarrollo humano en la era moderna, pero para que sta se encuentre presente en nuestra vida diaria ha sido necesario que el hombre la fuera conociendo poco a poco y fuera descubriendo sus diversas formas de generacin, transmisin y sus aplicaciones. En nuestro pas se utiliza el gran potencial hdrico de los ros y lagunas para generar la energa elctrica que utilizamos. Esta generacin hidroelctrica representa el 61% de la energa elctrica total producida. Por lo tanto es necesario conocer los principios, importancia, mercados, desarrollo tecnolgico y participacin de las centrales hidrulicas en la estructura energtica nacional.2

2. CONTENIDO2.1 FUNDAMENTO TERICO E IMPORTANCIA DE LA GENERACIN HIDRULICA

PRINCIPIOS E IMPORTANCIAUna central hidrulica es una instalacin que tiene como funcin transformar la energa potencial del agua en trabajo mecnico. Las centrales hidrulicas tienen motores primos que son accionados por el agua. Estos motores primos denominados turbinas transforman la energa potencial del salto de agua en energa mecnica para accionar un alternador, el cual convierte esa energa en elctrica.3

2. CONTENIDO2.1 FUNDAMENTO TERICO E IMPORTANCIA DE LA GENERACIN HIDRULICA

HISTORIAEn el Per la primera central elctrica (a su ves la primera central hidrulica de Sud-Amrica), se inaugur en 1884 en el asiento minero de Tarijas, capital del distrito de Jangas Huaraz. El 18 de Julio de 1895, se fund la Empresa de Transmisin de Fuerza Elctrica (primera Sociedad de generacin y distribucin de electricidad) y estuvo conformada por una central hidrulica instalada en los antiguos molinos de Santa Rosa y era accionada por las aguas del ro Huatica. Mas adelante, con la creacin de Empresas Elctricas Asociadas se da gran impulso a la creacin de C.H. para la generacin de electricidad. La C.H. ms antigua y que sigue en operacin es la C.H. de Callahuanca.4

POTENCIAL HDRICO DEL PAS: Potencia hidrulica disponible en el pas es aproximadamente 60,000 MW. CENTRAL ELCTRICA: Es una instalacin donde se transforma una energa primaria o secundaria a energa elctrica. CLASIFICACIN: (Segn OLADE y la CLER)

Pico Centrales Elctricas: Hasta 10 KW Micro Centrales Elctricas: de 10 a 100 KW Mini Centrales Elctricas: de 100 a 1000 KW Pequeas Centrales Elctricas De 1 a 20 MW Centrales Elctricas: Mayores de 20 MW

EMPRESA ELECTROPERU EDEGEL

CENTRAL Mantaro Restitucin Huinco Matucana Callahuanca Moyopampa Huampan Yanango Chimay Huanchor Cahua Pariac Gallito Ciego Misapuquio San Antonio - San Ignacio Huayllacho Carhuaquero Can del Pato Yaupi Malpaso Pachachaca Oroya Yuncn Santa Rosa Charcani I Charcani II Charcani III Charcani IV Charcani V Charcani VI Machupicchu Aricota I Aricota II San Gabn II Curumuy Poechos I

ELECTRICA SANTA ROSA CAHUA

EGENOR ELECTROANDES

ENERSUR ELECTRICA SANTA ROSA EGASA

EGEMSA EGESUR SAN GABAN SINDICATO ENERGETICO

Potencia Efectiva (MW) 650 215 247 129 80 65 30 43 151 20 43 5 38 4 1 0 110 263 110 48 10 9 137 1 2 1 5 15 145 9 86 23 12 113 13 15

Zona Sierra Centro 1 Sierra Centro 1 Costa Centro Costa Centro Costa Centro Costa Centro Costa Centro Sierra Centro 2 Sierra Centro 2 Sierra Centro 2 Costa Norte 1 Costa Norte 1 Costa Norte 1 Sierra Sur Sierra Sur Sierra Sur Costa Norte 1 Costa Norte 2 Sierra Centro 2 Sierra Centro 2 Sierra Centro 2 Sierra Centro 2 Sierra Centro 2 Sierra Centro 2 Costa Sur Costa Sur Costa Sur Costa Sur Costa Sur Costa Sur Sierra Sur Costa Sur Costa Sur Sierra Sur Costa Norte 1 Costa Norte 1

Centrales de Generacin HidrulicaC.H. YANANGO

Casa de mquinas y tubera de presin

Potencia Instalada: La potencia instalada es la potencia nominal de los grupos generadores instalados en la central elctrica. Para una Central Hidroelctrica la Potencia se calcula con la siguiente formula: P= *Q*H Donde: : peso especifico del agua (kg/m3) Q : caudal nominal (m3/s) H : altura (m)

Potencia Instalada

C.H. MOYOPAMPACaractersticas Generales: Potencia instalada Potencia efectiva 67.3 MW 64.7 MW 468 GWh 17.5 m3/seg. 468 m. Pelton; Eje Horizontal 3 1951

Generacin anual media Caudal de la central Altura bruta de cada Turbina tipo Nmero de unidades Puesta en servicio (1ra. unid.) Ubicacin: 40 km al este de Lima. Distrito de Lurigancho. Provincia de Lima. Departamento de Lima. Tipo: Hidroelctrica de pasada, recibe aguas de los ros Rmac y Santa Eulalia

C.H. HUINCOCaractersticas Generales: Potencia instalada Potencia efectiva Generacin anual media Caudal de la central Altura bruta de cada Turbina tipo Nmero de unidades Puesta en servicio (1ra. unid.) Ubicacin: 265.7 MW 247.3 MW 866 GWh 25 m3/seg. 1293 m. Pelton doble; Eje horizontal 4 1964

63.5 km al este de Lima. Distrito de San Pedro de Casta. Provincia de Huarochir. Departamento de Lima

Tipo:

Hidroelctrica de embalse, recibe aguas del ro Santa Eulalia y Cuenca Marcapomacocha Cuenta con el reservorio de Sheque (430,000 m3)

2. CONTENIDO2.1 FUNDAMENTO TERICO E IMPORTANCIA DE LA GENERACIN HIDRULICA

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LAS C.H.VENTAJAS Recurso renovable No contaminante Precio mnimo de energa (0.02 - 0.03 $/kW-h) Altos rendimientos (>80%) Larga vida til (>100 aos) Operacin y mantenimientos simples

DESVENTAJAS Recurso irregular Alta inversin inicial (1000-2000 $/kW) Alejado de los centros de consumo Mucha estadstica (cantidad y calidad de agua, mnimo de 20 aos atrs) Largo tiempo de construccin (mnimo 3 aos)

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2. CONTENIDO2.1 FUNDAMENTO TERICO E IMPORTANCIA DE LA GENERACIN HIDRULICA

Una avenida (en algunos lugares se denomina tambin como crecida, riada o aguas altas) es la elevacin del nivel de un curso de agua significativamente mayor que el flujo medio de ste. Durante la crecida, el caudal de un curso de agua aumenta en tales proporciones que el lecho del ro puede resultar insuficiente para contenerlo, entonces el agua lo desborda e invade el hecho mayor, tambin llamado llanura aluvial. El estiaje es el nivel de caudal mnimo que alcanza un ro o laguna en algunas pocas del ao, debido principalmente a la sequa, el trmino se deriva de esto o verano, debido a que en la regin del Mediterrneo, el esto es la poca de menor caudal de los ros debido a la mayor escasez de precipitaciones en esta estacin.

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2. CONTENIDO2.2 TIPOS DE CENTRALES HIDRULICAS

(1) Tipo: de Pasada Ejemplo: Moyopampa, Cahua y Callahuanca14

2. CONTENIDO2.2 TIPOS DE CENTRALES HIDRULICAS

(2) Tipo Presa de Derivacin con Regulacin diaria y semanal Ejemplo: Huinco y Mantaro15

2. CONTENIDO2.2 TIPOS DE CENTRALES HIDRULICAS

Dam Spillway

PenstocksUnits 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

Powerhouse Control Building

(3) Tipo: Pie de Presa Ejemplo: Itaip e Inambari16

COMPONENTES DE UNA C.H.PRESAS .-El primer elemento que encontramos en una central hidroelctrica es la presa o azud, que se encarga de atajar el ro y remansar las aguas.

PRESA YURACMAYO Capacidad : 48 millones m3 (en servicio desde 1995)

2. CONTENIDOCOMPONENTES DE CENTRALES HIDRULICAS

Desarenador

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2. CONTENIDOCOMPONENTES DE CENTRALES HIDRULICAS

Cmara de Carga19

2. CONTENIDOCOMPONENTES DE CENTRALES HIDRULICAS

Tubera Forzada20

2. CONTENIDOCOMPONENTES DE CENTRALES HIDRULICAS

Turbina Pelton

Disposicin Horizontal

Disposicin Vertical

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PRINCIPALES TIPOS DE TURBINA

ESQUEMA PELTON

Esquema Kaplan

Esquema Francis

2. CONTENIDOCOMPONENTES DE CENTRALES HIDRULICAS

Grupo: Generador con Turbina Francis23

2. CONTENIDOCOMPONENTES DE CENTRALES HIDRULICAS

SALA DE CONTROL

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2. CONTENIDO2.5 PARTICIPACIN DE LA GENERACIN ELCTRICA MEDIANTE CENTRALES HIDRULICAS DENTRO DE LA ESTRUCTURA ENERGTICA NACIONAL

INTRODUCIN

Durante el periodo 1995 2008, la capacidad instalada de generacin a nivel nacional creci a una tasa media anual de 3,6%, y la participacin de la capacidad trmica en el ao 2008 se mantuvo en 46%. Asimismo, las centrales del Sistema Elctrico Interconectado Nacional SEIN mantienen el 85% de la capacidad instalada de generacin total nacional. La produccin de energa elctrica total del pas creci en los ltimos catorce aos con una tasa anual promedio de 7%.25

PARTICIPACIN DE LA GENERACIN ELCTRICA MEDIANTE CENTRALES HIDRULICAS DENTRO DE LA ESTRUCTURA ENERGTICA NACIONAL

DISTRIBUCIN DE POTENCIA Y ENERGIA POR FUENTE

PARTICIPACIN DE LA GENERACIN ELCTRICA MEDIANTE CENTRALES HIDRULICAS DENTRO DE LA ESTRUCTURA ENERGTICA NACIONAL DISTRIBUCIN DE ENERGA POR EMPRESAS

PARTICIPACIN DE LA GENERACIN ELCTRICA MEDIANTE CENTRALES HIDRULICAS DENTRO DE LA ESTRUCTURA ENERGTICA NACIONAL

FACTOR DE PLANTA

PARTICIPACIN DE LA GENERACIN ELCTRICA MEDIANTE CENTRALES HIDRULICAS DENTRO DE LA ESTRUCTURA ENERGTICA NACIONAL

PROYECCIN DE LA DEMANDA - POTENCIA

PARTICIPACIN DE LA GENERACIN ELCTRICA MEDIANTE CENTRALES HIDRULICAS DENTRO DE LA ESTRUCTURA ENERGTICA NACIONAL PROYECCIN DE LA DEMANDA: ENERGA

PARTICIPACIN DE LA GENERACIN ELCTRICA MEDIANTE CENTRALES HIDRULICAS DENTRO DE LA ESTRUCTURA ENERGTICA NACIONAL

PROYECTOS DE CENTRALES HIDROELCTRICAS:

Rente ma1.525 MW

Pongo de Manseriche7.550 MW

Cumba 4825 MW

Chadin 2600 MW

La Balsa

915 MW Chagll a 444 Paquitzapa Tambo-Pto. MW ngo Prado Man 1.379 MW 620 MWSumabe 270 ni 286 MW La Urubamba 1.074 Guitarra 320 MW 220 MW

Cuquipa mpa Vizcat 800 MW n 750 MW

942 MW Inambari 200 1.355 MW

15 usinas 20,000 MW.

Emprendimientos en Per16.05.08 - Convenio de Integracin Energtica entre Brasil y Per

Firmado por los Ministros de Minas y Energa de Brasil y de Energa y Minas del Per ha establecido las bases para las acciones de evolucin de las posibilidades de interconexin energtica entre los pases dando continuidad a lo acordado en 2007.

Emprendimientos en Per

Paquitzapango1.379 MW

Sumabeni1.074 MW

Urubamba 320942 MW

6 emprendimientos con cerca de 8.000 MW de potencia.

Cuquipampa800 MW

Vizcatn750 MW

Inambari 2001.355 MW

ZONA NORTESISTEMA AISLADO BAGUA JAEN SISTEMA AISLADO TARAPOTO-MOY

ZONA NORTE MEDIO ZONA CENTRO

INTERCONEXIN ELCTRICA ENTRE BRASIL Y PER

SISTEMA AISLADO PTO. MALDONADO

Sitio de las futuras usinas de inters

ZONA SUR

Emprendimientos en PerFases de los trabajos(*)Estudios de Prefactibilidad Estudios de Factibilidad

(*)Implantacin y Exploracin

Fase I: Ingeniera e Medio-Ambiente Jurdico-Institucional Marcos Regulatrios y Insercin de la Energa en los Mercados Asistencia Financiera Fase II: Construccin Operacin

(*) Decisiones de continuidad

PARTICIPACIN SOCIETARIA

INAMBARIFURNAS 19,6%

OAS 51%

ELETROBRS 29,4%

BRASIL PER

INAMBARI S.A.

100%

EGASUR

Trabajos

EGASUR

INAMBARI TRANSMISIN PAQUITZAPANGO SUMABENI URUBAMBA CUQUIPAMPA VIZCATAN TRANSMISIN TRANSMISIN

CONSORCIO MME Y MEM

PAQUITZAPANGO SUMABENI URUBAMBA CUQUIPAMPA VIZCATAN

PREFACTIBILIDAD

PAQUITZAPANGO SUMABENI URUBAMBA CUQUIPAMPA VIZCATAN

Los Estudios de Prefactibilidad, con una nueva potencia aproximada de 6000 MW;

Previsin de conclusin : Paquitzapango y Sumabeni Julio 2011 Urubamba, Cuquipampa y Vizcatn Agosto 2011

FACTIBILIDAD

PAQUITZAPANGO SUMABENI URUBAMBA CUQUIPAMPA VIZCATAN

Previsin aproximada de conclusin :

Paquitzapango y Sumabeni Dic 2012 Urubamba, Cuquipampa y Vizcatn Mar 2012

Inversiones Aproximadas8.000 MW - US$ 15.000.000.000,00

LT 1.800 Km - US$ 1.700.000.000,00

Puntos a ConsolidarConexin de los sistemas elctricos peruano y brasileo;

Cantidad de Energa para Per; CHEs de menor tamao - rpida implantacin.

Ventajas para los pasesMas energa Energa Limpia Seguridad en el Suministro Mejores Tarifas Impacto ambiental Recursos naturales Adicionales

PAQUITZAPANGO

Poblacin indgena (Ashninka) que vive en la regin

LA MS GRANDE C.H. DE SUDAMRICACENTRAL HIDROELCTRICA DE ITAIPU

POTENCIA: 12600 MW ENERGIA: 93.4 millones MW-h por ao 18 turbinas Comenz su construccin en 1975 Termino de construirse en 1991 Se ubica entre Brasil y Paraguay

3. COMENTARIOS FINALESPara minimizar las desventajas de la irregularidad del recurso, se debe implementar las siguientes actividades: Almacenamiento de agua de lluvias. Construccin de reservorios. Bsqueda de aguas subterrneas. Respeto a la sociedad ltimamente se estn presentando conflictos sociales en todo el Per por la falta de informacin; el Gobierno Peruano ha tomado decisiones sin informar previamente a la comunidad y sin haber discutido con las entidades que pueden aportar, como son las Universidades, los Colegios Profesionales, las Asociaciones Civiles, etc. Existe una Metodologa para analizar y solucionar Conflictos Socio-Ambientales, que se estn presentando en el Per en diferentes regiones, cuyos lineamientos estn especificados en la ISO 26000.47

EJERCICIO:Determine la cantidad de agua que necesita una CH durante un mes y el costo total de inversin:

Caudal promedio Altura neta de cada Costo unitario de inversin Horas de funcionamiento

30 m3/s 200 m 1400 $/KW 18 horas/da

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