Centrales Hidroeléctricas

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En el marco del estudio de las fuentes renovables de energía, en Venezuela es de suma importancia el tema de las centrales hidroeléctricas. Esta presentación es una guía resumen de esta fuente energética.

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Impactos negativos de las centrales hidroelctricas

Universidad de Cienfuegos Carlos Rafael RodrguezFacultad de IngenieraMaestra: Eficiencia EnergticaAutores:Ing. Jos ChirinosIng. Mara Medina Ciudad de Coro, Octubre de 2015CENTRALES HIDROELCTRICASCENTRALES HIDROELCTRICASSegn Garca L. (2005), las Centrales Hidroelctricas son el conjunto de obras hidrulicas y equipamientos electromecnicos construidos con el objetivo de transformar la energa almacenada por el agua en forma potencial y cintica, en energa elctrica.

Potencial Hidroelctrico

Estimacin del Potencial Hidroelctrico

Potencial Hidroelctrico Mundial y Regional

Utilizacin Del Potencial Hidroelctrico

Segn Mataix C. (1982), existen cinco formas mediante las cuales se pueden clasificar las centrales hidroelctricas:

Clasificacin de las centrales hidroelctricasClasificacin Segn la potenciaSegn tipo de embalseSegn lugar de instalacinSegn altura de saltoSegn economa de explotacin

Clasificacin de las centrales hidroelctricasSegn tipo de embalse

2. Centrales con embalseEn este tipo de centrales, la energa elctrica puede generarse durante todo el ao aunque el ro se seque por completo durante algunos meses, cosa que sera imposible en un proyecto de agua fluyente o de pasada. Las centrales con almacenamiento de reserva exigen por lo general una inversin de capital mayor que las de pasada, pero en la mayora de los casos permiten usar toda la energa posible y producir kilovatios-hora ms baratos.

1. Azud 2. Toma de agua 3. Canal de derivacin 4. Cmara de carga 5. Tubera forzada 6. Edificio con su equipamiento electromecnico 7. Canal de salida1. Centrales de agua fluyenteSe conocen como centrales de llanura y no tienen embalse propiamente dicho, de modo que la central trabaja mientras el caudal que circula por el cauce del ro es superior al mnimo tcnico de las turbinas instaladas, y deja de funcionar cuando desciende por debajo de ese valor. Clasificacin de las centrales hidroelctricasSegn tipo de embalse3. Centrales de acumulacin por bombeo4. Centrales mareomotrices

Una central hidroelctrica de bombeo es un tipo especial de central hidroelctrica que tiene dos embalses. El agua contenida en el embalse situado en el nivel ms bajo (embalse inferior), es bombeada durante las horas de menor demanda elctrica al depsito situado en la cota ms alta (embalse superior), con el fin de turbinarla, posteriormente, para generar electricidad en las horas de mayor consumo elctrico.Durante las horas en que la demanda de energa elctrica es mayor, la central de bombeo funciona como cualquier central hidroelctrica convencionalEstas centrales aprovechan las diferencias de niveles del agua creadas por las mareas, esta diferencia de altura es aprovechada encerrando un rea martima a travs de diques. Cuando sube la marea se llena el y cuando empieza abajar se cierra el embalse durante barias horas para obtener una adecuada diferencia de nivel entre el embalse y el mar abierto. Al abrir las compuertas el agua pasa por unas turbinas que generan la energa elctrica. Clasificacin de las centrales hidroelctricasSegn la potenciaConstituyeron en su momento, la solucin para suministrar econmicamente la energa elctrica a pequeas poblaciones, granjas, entre otros; y se pierde el inters en la continuidad de este tipo de centrales cuando las redes elctricas nacionales cubran prcticamente la geografa del pas. Sin embargo, en algunos pases vuelven a considerarse al revalorizarse con la crisis energtica aun los mas pequeos recursos, en especial las centrales de baja o pequea potencia.Segn la potencia las centrales se clasifican en cuatro grupos. Sin embargo, los lmites de potencia que se mencionan a continuacin son convencionales:1. Micro centrales2. Centrales de pequea potencia3. Centrales de potencia media4. Centrales de gran potenciaP 10.000 kW1.000 < P < 9.999 kW100 < P < 999 kWP 99 kWClasificacin de las centrales hidroelctricasSegn la altura del salto Se entiende por salto, la altura neta o la altura til o efectiva en la presa. Esta juega un papel muy importante ya que el salto neto, ms que ninguna otra caracterstica, es la que determina el tipo de obra civil (presa, canal de desviacin, conducto forzado y central). Permite seleccionar el tipo de turbina y el generador. 3. Salto de gran alturaH 50m 2. Salto de mediana altura15 < H < 49,99 m1. Salto de pequea alturaH 14,99 mLos limites de salto que se indican son convencionales

Alimentan a una red en conjunto con otras centrales hidroelctricas, trmicas, nucleares, entre otras. Alimentan a una red individual no conectada a otras centralesClasificacin de las centrales hidroelctricasSegn la economa de explotacin1. Centrales independiente2. Centrales interconectadas

Clasificacin de las centrales hidroelctricasSegn el lugar de instalacin1. Central de agua fluyente2. Central de pie de presa3. Central subterrnea La central intercepta el curso del rioLa central se construye al pie de embalse Mayormente, este tipo de central se utiliza para la proteccin de ataques areos

Caverna de mquina (casa de mquina) Comportamiento Histrico del Ro Caron en el ao 2009

1414La presente grfica presenta el comportamiento en el presente ao del caudal de aportes del Rio Caron comparndolo con los mximos, mnimos y promedios histricos de los 60 aos registrados. Cabe sealar que las curvas de mximos, mnimos y promedios son curvas de referencia. .Se observa que en los primeros 5 meses del presente ao se registraron aportes por encima del promedio llegando incluso a registrar mximos histricos. Este comportamiento permiti que el nivel del embalse Guri se mantuviese dentro de la zona segura de operacin. Sin embargo a partir del mes de mayo los aportes sufrieron un fuerte descenso ocasionando que el nivel del embalse alcanzara a finales del invierno la cota mxima de 268,14 m.s.n.m., casi 3 metros por dejado de su mxima capacidad. Es importante mencionar que los aportes durante los ltimos 3 meses se han ubicado cerca de los mnimos histricos, excepto a principios de noviembre. Actualmente los aportes al embalse estan registrando valores por debajo de los mnimos histricos.

Potencia (MW) 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010Nivel (m.s.n.m.)Comportamiento del Nivel del Embalse Guri. Perodo Enero 2000 - Diciembre 2010NIVEL MXIMO 271 m.s.n,mEntrada de Caruachi: 2000 MWEntrada de Planta Centro: 400 MWCOLAPSO NACIONAL

1515NIVEL MXIMO 271 mNIVEL 01 ENERO 261,70 mNIVELES DE OPERACIN DEL EMBALSE GURI.5500 m3/sEnero 1000 m3/sFebrero 700 m3/sMarzo 500 m3/sAbril 500 m3/sOPERAR POR DEBAJO DE LA COTA 240 IMPLICA PARAR UN NMERO DE UNIDADES EQUIVALENTE A 5000 MW O 9 CIUDADES COMO CIUDAD GUAYANA O 25 CIUDADES COMO SAN FELIX O 100 CIUDADES COMO UPATANIVEL MNIMO 240 m

(PRINCIPIOS DEL PERIODO DE SEQUIA)CAUDAL TURBINADOCAUDAL DE APORTES

1616NIVEL AGUAS ABAJO127 m.s.n.m.UNIDADES 13 Y 14UNIDADES 11,12, 15, 16, 17, 18, 19 Y 20236 m.s.n.m.219 m.s.n.m.CAIDA NETA MNIMA CMII(100 mts)228.5 m.s.n.m

217 m.s.n.m.4 m SUMERGENCIA240 m.s.n.mNivel mnimo de OperacinUNIDADES 1 a 10196.5 m.s.n.m.UBICACIN DE LAS TOMAS DE AGUA DE LAS UNIDADES DE GURI

1717Central Hidrolctrica Simn Bolivar, en GuriEmbalse Guri

244.55 m (10-05-2003)261.88 m (28-12-2009250 m (02-04-2003)

1818Sostenibilidad Tcnica

Impactos NegativosSobre el medio fsicoSobre los peces y la vida silvestreCambios climticosReasentamientos y cambios en el uso de la tierra

Cambios climaticos20Impactos Ambientales

21Impactos Positivos