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centrales hidroelctricas sai 2102
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DISEÑOS E INTERVENTORÍAS PARA
PROYECTOS HIDROELÉCTRICOS
Luis Fernando Restrepo Vélez
CONTENIDO
1. Consideraciones iniciales sobre Proyectos
hidroeléctricos
2. Elementos generales sobre el proceso de desarrollo
3. Etapas de un proyecto hidroeléctrico
4. Comentarios acerca de la gestión del proceso de
desarrollo de un Proyecto Hidroeléctrico
5. Interventorías
1. Consideraciones iniciales sobre proyectos
hidroeléctricos • Proyecto hidroeléctrico: alternativa de alta inversión y larga
vida útil ($$$)
• Cada proyecto es único y como tal requiere consideraciones
específicas
• El tratamiento de la incertidumbre y del valor como un
componente fundamental
• La importancia de la buena ingeniería en la definición del
proyecto y del proceso
• La energía hidroeléctrica no es un campo de grandes
avances tecnológicos. En la concepción del proyecto y la
definición del mejor esquema, es donde definitivamente se
puede marcar la diferencia
2. Elementos generales sobre el proceso de
desarrollo
Consideraciones iniciales
Para obtener los beneficios esperados identificados durante
el periodo de planeamiento es necesario recorrer un largo
camino, una serie de pasos o etapas para disminuir
incertidumbre sobre las características técnicas,
económicas y ambientales del proyecto, de manera que sea
posible conseguir una evaluación, dentro de unos rangos
de certidumbre razonables sobre sus verdaderas
expectativas, con base en los cuales se puedan tomar las
decisiones.
Mientras menos incertidumbre y más conocimiento se tiene de un proyecto, más valor económico adquiere
El conocimiento se adquiere incorporando cada vez más información, lo cual tiene un costo, y requiere un tiempo
Se trata de tomar decisiones de manera consecuente con
el nivel de conocimiento de las características del proyecto
y de los entornos en los que estará inscrito. De manera
que el capital de riesgo a invertir (los costos involucrados
en el proceso) sea inversamente proporcional a la
incertidumbre del proyecto.
2. Elementos generales sobre el proceso de desarrollo
Nivel de
Incertidumbre
Valor del
proyecto
Tiempo
Proceso de maduración y valor del proyecto
- Fase de concepción y estudios - Esquema conceptual
Inversión
necesaria
2. Elementos generales sobre el proceso de desarrollo
Ambiental -Social
Predial -Territorial
Financiero Regulatorio -
Comercial
Técnico
Entornos claves de
un proyecto
hidroeléctrico
Un proyecto no
es un elemento
técnico aislado
2. Elementos generales sobre el proceso de desarrollo
Consideraciones iniciales
La ingeniería desde sus diversas especialidades se ocupa de
hacer el mejor “tránsito posible” por ese camino incierto que
va de la concepción del proyecto a la atención eficaz de la
demanda, obteniendo los beneficios proyectados.
Se destacan las siguientes actividades:
• Planeamiento
• Optimización (económica, financiera, operacional y
ambiental)
• Diseño de los diferentes elementos
• Construcción, interventoría y operación del desarrollo
• Manejo ambiental
2. Elementos generales sobre el proceso de desarrollo
3. ETAPAS DE UN PROYECTO
HIDROELÉCTRICO
Identificación Prefactibilidad Factibilidad Diseño Construcción
3. ETAPAS DE UN PROYECTO HIDROELÉCTRICO
• IDENTIFICACIÓN Y RECONOCIMIENTO
• PREFACTIBILIDAD
• FACTIBILIDAD
• DISEÑOS PARA LICITACIÓN Y
CONSTRUCCIÓN
• CONTRATACIÓN, CONSTRUCCIÓN
SUPERVISIÓN, Y PUESTA EN OPERACIÓN
Criterios de Ubicación
Criterios de dimensiones
Estas etapas no son estrictamente necesarias en todos los
casos, puede haber una viabilidad evidente identificada de
manera temprana dada la calidad, profundidad y alcance de
la información preexistente o el conocimiento de que se
dispone sobre el mismo.
Es posible obviar etapas por razones de interés público o
social; o reducir sustancialmente alguna etapa mediante
eliminaciones o descartes tempranos por razones evidentes.
Esta división es indicativa, una referencia y descripción
genérica de cada una de ellas y no una descripción
obligante y exhaustiva.
3. ETAPAS DE UN PROYECTO HIDROELÉCTRICO
IDENTIFICACIÓN Y RECONOCIMIENTO
Identificación Prefactibilidad Factibilidad Diseño Construcción
BUSCAR LOS MEJORES SITIOS
3. ETAPAS DE UN PROYECTO HIDROELÉCTRICO
• Detección inicial y evaluación preliminar de las posibilidades
de un aprovechamiento
• Se basa en información existente y disponible con relativa
facilidad (?), complementada con inspecciones cortas y
generales
• Se evalúan posibles proyectos sobre una base esquemática.
Se basa en las potencialidades identificadas por el
evaluador, depende fundamentalmente del buen criterio,
juicio y experiencia de quien lo realiza
• Se revisan las condiciones básicas: geología y geotecnia, hidrometeorología, aspectos ambientales y sociales.
• Se estima la disponibilidad del recurso hídrico (metodologías aplicables a casos de información escasa)
3. ETAPAS DE UN PROYECTO HIDROELÉCTRICO
Un norte: • Buscar esquemas de desarrollo simples, empleando
soluciones tecnológicas robustas y probadas que
permitan garantizar el aprovechamiento del recurso de la
manera más beneficiosa y eficiente, desde los puntos de
vista económico, financiero, operacional, político y
ambiental.
UN BUEN SITIO ES LA CLAVE !!!
3. ETAPAS DE UN PROYECTO HIDROELÉCTRICO
CRITERIOS GENERALES
• Bajo riesgo de la inversión en el marco local en que se
inscriban los proyectos (Riesgos no técnicos)
• Sitios que permitan aprovechar una adecuada
disponibilidad y permanencia del recurso hídrico.
• Caídas significativas y
conducciones cortas.
(P = g * n * Q * H)
• Disponibilidad de materias
primas Salto de Guadalupe
Salto de Bordones
3. ETAPAS DE UN PROYECTO HIDROELÉCTRICO
CRITERIOS GENERALES
• Cañones estrechos sin restricciones de población, o
infraestructura aguas arriba.
• Zonas con bajo riesgo geológico y geotécnico
• Selección de proyectos compatibles con su entorno
ambiental
• Aprovechamiento máximo de la infraestructura existente
Cañón del Río Porce Sitio de presa Proyecto Sogamoso
3. ETAPAS DE UN PROYECTO HIDROELÉCTRICO
• Se aplican cálculos simplificados y conservativos de
potencial, órdenes de magnitud de la infraestructura
requerida y costos índice (predomina el trabajo de oficina)
• Dimensionamiento tentativo e identificación inicial de
beneficios
• Se conceptúa sobre la viabilidad para seguir adelante con
estudios complementarios – Estudio de restricciones
• Producto: informe técnico caracterizando las condiciones de
los aprovechamientos, con recomendaciones respecto al tipo
de investigaciones básicas para continuar antes de la
siguiente etapa (monitoreo del recurso, restituciones,
exploraciones geológicas, etc.)
3. ETAPAS DE UN PROYECTO HIDROELÉCTRICO
Identificación Prefactibilidad Factibilidad Diseño Construcción
PREFACTIBILIDAD
BUSCAR EL MEJOR ESQUEMA!!!
3. ETAPAS DE UN PROYECTO HIDROELÉCTRICO
• Sobre un aprovechamiento promisorio, con expectativas
razonables de viabilidad, se avanza a estudios e
investigaciones más detalladas (aunque todavía de tipo
general)
• Se recopila información a una escala más apropiada (primer
zoom, compra de información más costosa) usualmente no
contempla investigaciones profundas del sitio y en la zona
• Se definen explícitamente alternativas concretas de
desarrollo con características específicas de localización y
configuración geométrica
3. ETAPAS DE UN PROYECTO HIDROELÉCTRICO
• Se revisan condiciones geológicas y geotécnicas de las
alternativas
• Se evalúa su viabilidad tecnológica procurando desarrollos
convencionales
• Se consideran de manera explícita factores socio-
ambientales, y posibles conflictos por el uso del recurso
3. ETAPAS DE UN PROYECTO HIDROELÉCTRICO
Levantamiento de información topográfica
Detección y medición de Luz mediante laser
3. ETAPAS DE UN PROYECTO HIDROELÉCTRICO
• Predimensionamientos básicos y estimación de presupuestos
• Evaluaciones preliminares de operación y rendimientos
económicos de las alternativas.
• Se descartan alternativas claramente inviables desde el punto
de vista técnico, económico o ambiental (identificación de
limitaciones del proyecto)
• Se identifican y priorizan las alternativas desde el punto de
vista económico
• Se definen estudios más detallados para mejorar el
conocimiento de las alternativas más relevantes (definición
de necesidades y recomendaciones)
• Se efectúa solicitud ante entidades estatales de los derechos
de reserva sobre la utilización del recurso hídrico (necesidad
de Diagnóstico Ambiental de Alternativas o concesión de
aguas)
3. ETAPAS DE UN PROYECTO HIDROELÉCTRICO
Formulación de múltiples
alternativas
- Energía Vs Presupuestos,
cuántas alternativas más?
- Partes interesadas
- Tranquilidad para el futuro
3. ETAPAS DE UN PROYECTO HIDROELÉCTRICO
• Primera fase de información con las comunidades
• Se identifican necesidades de información más específica
para continuar con los estudios, se plantean requerimientos
de levantamientos de información específicas en campo
• Esta etapa debe ofrecer al propietario de los estudios
elementos técnicos, económicos y ambientales suficientes
para determinar la viabilidad del proyecto y definir alternativas
básicas a partir de las cuales éste puede acometerse
• Si se decide continuar en este momento se preparan y
entregan documentos legales para solicitar derechos de uso
3. ETAPAS DE UN PROYECTO HIDROELÉCTRICO
Identificación Prefactibilidad Factibilidad Diseño Construcción
FACTIBILIDAD
UN GRAN ESFUERZO PARA VER SI SE CONTINÚA …
3. ETAPAS DE UN PROYECTO HIDROELÉCTRICO
• Requiere inversiones mayores, y la concentración de
esfuerzos técnicos sobre las alternativas definidas en la
etapa anterior, para llegar a las características básicas
definitivas del proyecto.
• Atendiendo los requerimientos técnicos económicos y
ambientales que condicionan la viabilidad definitiva del
proyecto, se define la localización de las obras, el esquema
de desarrollo, el tamaño de las obras principales, los costos
e ingresos representativos
• Se optimizan los parámetros de diseño y se dispone la
información técnica necesaria para acometer la siguiente
etapa.
3. ETAPAS DE UN PROYECTO HIDROELÉCTRICO
• Se adelantan estudios técnicos más detallados se realizan
investigaciones de campo más específicas y exhaustivas,
centradas en problemas y sitios concretos.
• Estudios hidrológicos detallados y trabajos de campo:
geológicos, geotécnicos, topográficos, aerofotogramétricos
• Consulta con asesores en temas especializados.
3. ETAPAS DE UN PROYECTO HIDROELÉCTRICO
Traslado de Taladros Proyecto Porvenir I
Traslado de Taladros Proyecto Porvenir I
Exploraciones geotécnicas Proyecto en Centroamérica
• Estudios e investigaciones para el Estudio de Impacto
Ambiental, avance en los trámites para garantizar el derecho
de uso del recurso.
• Consulta a fabricantes de equipos
• Se afinan prediseños, cantidades de obra y presupuestos de
las obras optimizadas.
• Se avanza en el estudio de mercado para la energía y otros
servicios energéticos y ambientales (retroalimentación con la
optimización)
3. ETAPAS DE UN PROYECTO HIDROELÉCTRICO
• Se estiman los ingresos operacionales, los indicadores de
rentabilidad y se hacen análisis de sensibilidad a las
variables más relevantes y su incertidumbre.
• Preparación de documentación técnica, informes y planos,
que respalden el estudio.
• Avance en el tema predial, en la gestión para la venta de
certificados de Carbono, en la estructuración financiera
inicial del proyecto.
3. ETAPAS DE UN PROYECTO HIDROELÉCTRICO
• Definición de la capacidad financiera, preparación de
estrategias de contratación, acuerdos comerciales,
acuerdos de concesión.
• Culminación del proceso de licenciamiento ambiental
• Ajuste de documentación para instituciones financieras
3. ETAPAS DE UN PROYECTO HIDROELÉCTRICO
Resultado:
Obtención de las características finales para el
desarrollo del proyecto que determinan su viabilidad
técnica, económica y ambiental.
Se hace /no se hace/ se aplaza
Solo quedan pendientes ajustes “menores” a las
características del proyecto.
Al final de esta etapa se toman decisiones financieras y
de negocio claves para la implantación del proyecto.
Se preparan requisitos para presentar a instituciones
de financiación
3. ETAPAS DE UN PROYECTO HIDROELÉCTRICO
Identificación Prefactibilidad Factibilidad Diseño Construcción
DISEÑOS PARA LICITACIÓN Y CONSTRUCCIÓN
EL DIABLO ESTÁ EN LOS DETALLES…
3. ETAPAS DE UN PROYECTO HIDROELÉCTRICO
• Se preparan diseños detallados y especificaciones técnicas
para que los contratistas convocados realicen sus ofertas
con un nivel de confiabilidad apropiado.
• Estudios de detalle y modelaciones específicas:
Levantamientos topográficos detallados, perforaciones
adicionales, sísmica, etc.
• Se preparan especificaciones técnicas para suministro,
montaje pruebas y puesta en operación de equipos
electromecánicos.
• Una vez tomada la decisión de continuar hacia la
construcción, se prepara la documentación técnica y legal
para convocar a los constructores de las obras civiles y a los
fabricantes de equipos. (Proceso de licitación).
3. ETAPAS DE UN PROYECTO HIDROELÉCTRICO
Modelación hidráulica
3. ETAPAS DE UN PROYECTO HIDROELÉCTRICO
Diseño de componentes estructurales 3. ETAPAS DE UN PROYECTO HIDROELÉCTRICO
Modelación a escala - equipos
3. ETAPAS DE UN PROYECTO HIDROELÉCTRICO
3. ETAPAS DE UN PROYECTO HIDROELÉCTRICO
Calderas
Porce II
Porce III
Río Tona
Ituango
0,1g
PGA
3. ETAPAS DE UN PROYECTO HIDROELÉCTRICO
• Con base en las cotizaciones se recalculan las cantidades de
obra, presupuestos y cronogramas (“presupuesto oficial”)
• Se adelantan contactos para definir los contratos de venta de
energía a futuro, Cargo por Confiabilidad y otros servicios
eléctricos y ambientales.
• Se formalizan contactos con las entidades financieras y con
posibles socios para la obtención de los recursos
• Se continúa la adquisición de predios.
El resultado de esta etapa es
la obtención de la
documentación para
convocar y contratar la
materialización del proyecto
3. ETAPAS DE UN PROYECTO HIDROELÉCTRICO
Identificación Prefactibilidad Factibilidad Diseño Construcción
Decisión de
continuar o no
Estructuración del
esquema de negocio
y gestión financiera
Licitación,
contratación,
construcción
Cierre
financiero
3. ETAPAS DE UN PROYECTO HIDROELÉCTRICO
Identificación Prefactibilidad Factibilidad Diseño Construcción
CONTRATACIÓN, CONSTRUCCIÓN
SUPERVISIÓN, Y PUESTA EN
OPERACIÓN
MANOS A LA OBRA…
Vertedero Porce II
3. ETAPAS DE UN PROYECTO HIDROELÉCTRICO
Contratación, construcción supervisión, pruebas y
puesta en operación
• Contratación de la implantación del proyecto, ejecución y
supervisión de su construcción ejecución de pruebas y
puesta en operación
• Una vez evaluadas las propuestas de los contratistas, se
procede con la contratación.
• Se realiza la ingeniería de detalle (preparación de planos
detallados para construcción), incorporando algunos
criterios de los contratistas.
• Asesoría durante construcción
• Se concretan las condiciones definitivas de financiamiento
(cierre financiero)
3. ETAPAS DE UN PROYECTO HIDROELÉCTRICO
CONSTRUCCIÓN ADECUACIÓN VÍA DE ACCESO A CASA DE MAQUINAS Actividades iniciales: infraestructura vial y
campamentos
Campamentos Porce III
Vías PH Montañitas
3. ETAPAS DE UN PROYECTO HIDROELÉCTRICO
Desviación PH La Yesca, Mexico
PH Cahora Bassa, Mozambique
Desviación del río
3. ETAPAS DE UN PROYECTO HIDROELÉCTRICO
• http://www.kleph.com/blog/images/camposnovos001.gif
Imprevistos durante
Construcción
3. ETAPAS DE UN PROYECTO HIDROELÉCTRICO
Identificación Prefactibilidad Factibilidad Diseño detallado
PROJECT PHASE
Construcción
Intensity of activity
GEOLOGÍA
INVESTIGACIONES GEOTÉCNICAS
INTENSIDAD DE ALGUNAS
ACTIVIDADES EN LAS DIFERENTES
FASES DE UN PROYECTO
HIDROELÉCTRICO
HIDROLOGÍA OBRAS CIVILES
3. ETAPAS DE UN PROYECTO HIDROELÉCTRICO
Identificacion de restricciones
Consultas iniciales
Consulta formal a la Autoridad Ambiental sobre necesidad o no
de DAA
Pronunciamiento de la Autoridad
ambiental
Presentación del Estudio de
alternativas ambientales
Auto de iniciación de trámite dictado por
la autoridad competente
Elección de la(s)
alternativa(s)
Presentación EIA y solicitud
de licencia
Revisión y solicitud de aclaraciones
Licencia Ambiental Otorgamiento/Negación
por la autoridad ambiental competente
GESTIÓN AMBIENTAL
Prefactibilidad
Factibilidad Diseño
Identificación
3. ETAPAS DE UN PROYECTO HIDROELÉCTRICO
Recurso natural Recurso social
Recurso económico Recurso cultural
Recurso político
3. ETAPAS DE UN PROYECTO HIDROELÉCTRICO
Captación Central Kafue Gorge, Zambia,. Obstrucción por vegetación acuática
? Vía para peces hydropower station, Rio Paraná, Brazil; fish ladder at Igarapava hydropower station, Rio Grande, Brazil;
3. ETAPAS DE UN PROYECTO HIDROELÉCTRICO
1. Visión amplia de las actividades requeridas para el desarrollo del proyecto.
(Mientras menos incertidumbre tiene un proyecto, más valor económico
adquiere, debido a las inversiones en estudios –Multidisciplinar –exigencia de
mercado corto desarrollo - ´cubrir todos los aspectos, todas las etapas)
2. Comprensión de las incertidumbres inherentes al proceso de desarrollo (
Visión de las Fuentes de incertidumbre – seguir el proceso de reducción de
estas – efecto sobre la materialización de las inversiones, c. operativos y/o
Ingresos – contrastar con las necesidades del dueño comparación dentro de un
portafolio)
3. Habilidad para reconocer los riesgos críticos en cada etapa, y habilidad para
caracterizarlos o mitigarlos (Riesgos asociados a cada elemento, naturaleza de
los riesgos y su efecto, verificar su impacto)
* Rae J. Peter, Managing the development Process .Hydro Review Worldwide. Mayo. 2008
4. Comentarios acerca de la gestión del
proceso de desarrollo de un Proyecto
Hidroeléctrico.
4. Habilidad para valorar el proyecto de manera realista en cada etapa. (Mientras
menos incertidumbre tiene un proyecto, más valor económico adquiere, por las
inversiones en estudios e inversiones que ha involucrado, las cuales han
permitido conocer mejor sus condiciones reales (geología, cartografía,
hidrología) –Flujo de un proyecto ideal, valor del proyecto en el tiempo
producto de una ponderación
5. Tratamiento estricto de proyectos que no aparecen viables en alguna etapa
(Examen ácido o pesimista – no todos los proyectos son factibles, por diferentes
aspectos –técnico, ambiental, de demanda, financiero –procesos de desgaste-
6. Postura abierta, cuidadosa y bien fundamentada respecto a los aspectos
técnicos, sociales, ambientales, legales, financieros y contractuales (visión
multifacética – habilidades poco convencionales – trabajo en equipo y
comunicación necesaria – conocimiento del entorno local político y económico
4. Comentarios acerca de la gestión del proceso de desarrollo de un
Proyecto Hidroeléctrico
• Recopilación de la información de entrada y estudio del Proyecto
• Montaje de la organización para el desarrollo de la Interventoría
• Inducción general al personal de Interventoría
• Elaboración del sistema de control de aseguramiento de la calidad de las
obras intervenidas
• Elaboración de un documento contentivo de la concepción del proyecto
Interventoría y solicitud de aprobación de dicho documento por parte deL
CLIENTE
• Elaboración del sistema de control, seguimiento y evaluación a la
implementación del plan y programa de gestión social, con su
correspondiente cronograma de actividades.
5. Interventoría
• Elaboración del sistema de verificación y control para el seguimiento al
plan y programa de prevención y manejo de la Gestión Ambiental del
contrato.
• Elaboración del sistema de verificación y control para el seguimiento al
plan de calidad del proyecto Interventoría
• Elaboración del sistema para ejecutar la Interventoría ambiental.
• Elaboración del sistema de producción y manejo de informes
• Elaboración del sistema de control para ejecutar las actividades de la
Interventoría
5. INTERVENTORIA
• Elaboración del programa de salud ocupacional que se ejecutará con el
personal de Interventoría
• Elaboración del sistema de verificación y control del cumplimiento de las
normas generales de prevención y control de riesgos, por parte del
personal que interviene en la Interventoría.
• Elaboración del sistema de control interno y auditoría externa de la
gestión para la organización.
• Elaboración del sistema para identificar y documentar las lecciones
aprendidas durante la construcción y puesta en operación del Proyecto
• Elaboración del sistema de control de costos de las obras intervenidas
por la Interventoría.
5. INTERVENTORIA
• Elaboración del sistema de control de costos de las obras intervenidas
por la Interventoría.
• Elaboración del sistema de control del programa de las obras
intervenidas.
• Elaboración del sistema de control de cambios.
• Elaboración del sistema de gestión de la información del proyecto.
• Elaboración del sistema para el manejo de la información producida en el
proyecto.
• Elaboración de los demás sistemas de control que solicite el CLIENTE
5. INTERVENTORIA
GRACIAS