Energía Hidroeléctrica

Presentación

 

Autor: Pablo Roldán Chiriboga

El Ecuador es un país que posee una importante cantidad de recursos hídricos, que se originan en su mayoría en la cordillera de los Andes y cuyo caudal se modifica por condiciones climáticas y geográficas a lo largo de su recorrido.

Existen dos cursos que pueden tomar los ríos; los que atraviesa la región costera teniendo como destino final la desembocadura en el Océano Pacífico y que pertenecen a la vertiente del pacífico; y los que se dirigen hacia las llanuras amazónicas y posteriormente confluyen con otras corrientes para desembocar finalmente cientos de kilómetros al oriente en el Océano Atlántico, pertenecen a la vertiente del Amazonas.

Nuestro país cuenta con 29 sistemas hídricos compuestos por 79 cuencas. La vertiente del pacífico esta conformada por 22 sistemas hídricos que cubren el 48,07% ,equivalente a 123.243 km2 de superficie. La vertiente del Amazonas esta conformada por 7 sistemas que cubren el 51,41%, equivalente a 131.802 km2 de superficie nacional. El restante 0,52% de territorio corresponde a la región insular de Galápagos con 1.325 km2.

En cuanto a los recursos hídricos que pueden ser aprovechados como proyectos de energía renovable, el desaparecido INECEL desarrolló un inventario de pequeñas centrales hidroeléctricas que determina una cantidad importante de proyectos en las diferentes cuencas hidrográficas. Este estudio contabiliza 50 proyectos y 200 MW de potencia. Por otra parte la Organización Latinoamericana de Energía (OLADE) ha determinado además que el potencial hídrico del Ecuador es de aproximadamente 22.520 MW. Del total de recurso hídrico disponible apenas se ha utilizado el 8%.

Las pequeñas centrales presentas grandes ventajas sobre las medianas y grandes centrales. El impacto ambiental es prácticamente nulo, el costo más bajo, los sitios para el desarrollo de las mismas son abundantes.

Con el inmenso recurso hídrico que cuenta el Ecuador las pequeñas centrales constituyen una alternativa valida con gran proyección para su desarrollo a lo largo de todo el territorio nacional.

Actividades – Líneas de Trabajo

La CIE en su línea de energía hidroeléctrica trabaja en importantes temas: •Investigación sobre recursos hídricos nacionales.

Hidroelectricidad: Desarrollo de planes de pequeña capacidad de hasta 10 MW.
Laboratorio de pruebas de turbinas: Pruebas de turbinas de hasta 200 kW.
Estudios de repotenciación y modernización de microcentrales hidroeléctricas.

Proyectos

 

Proyecto hidroeléctrico “Río verde Chico”

El proyecto hidroeléctrico río Verde Chico, se desarrolla en el río del mismo nombre entre las cotas 1922,0 en el sitio de toma y 1685,0 en el de restitución.

Descripción Del Proyecto

El proyecto hidroeléctrico Río Verde Chico se encuentra en la zona central del Ecuador, y corresponde al sector centro oriental de la provincia del Tungurahua. Administrativamente el proyecto se encuentra en el Cantón Baños, parroquia rural Ulba .

Luego de la evaluación técnica de varias alternativas y con la intención de acogerse a la Regulación del CONELEC No. 004/04 de 24 de diciembre de 2004, se analizó la posibilidad de aprovechar el recurso natural que ofrece el Río Verde Chico en las estribaciones de la cordillera de los LLanganates, para la instalación, en una primera etapa, de una central hidroeléctrica de 10 MW de potencia; para posteriormente (segunda etapa) complementarla con el aprovechamiento total del recurso natural, mediante la instalación de otra central en cascada, aguas arriba, de una potencia similar. Esta decisión permitirá un óptimo aprovechamiento del recurso, una seguridad en el flujo de fondos, a la vez que facilitará el financiamiento del proyecto.

El proyecto Río Verde Chico aprovechará un desnivel bruto de 235 metros, comprendido entre las cotas 1920 y 1685 y un caudal de diseño de 5,2 m³/s: el caudal ecológico es de 0,8 m³/s, que corresponde al 10% del caudal medio del período que cuenta con información hidrológica. La potencia a instalarse será de 10 MW producida por dos unidades de 5MW cada una, accionadas por turbinas tipo Pel-ton. Se ha estimado una generación media anual de 78.4 GWh.

Potencia instalada: 10,00 MW

Energía anual: 78.4 GWh

Dadas las características de aprovechamiento del recurso, el proyecto Río Verde Chico funcionará como una central de pasada, por lo tanto no está prevista la construcción de un reservorio de regulación.

Se han realizado a la presente fecha los siguientes estudios: Restitución aerofotogramétrica de la zona (Escala 1:5000, curvas de nivel cada cinco metros); Estudio de Factibilidad; Estudio hidrológico y sedimentológico: Informe geológico y geotécnico; Interconexión eléctrica con el sistema de la Empresa Eléctrica Ambato; Estudio preliminar de Impacto Ambiental; lo que lo ubican en un nivel de proyecto de factibilidad.

Transmisión

Por la ubicación geográfica de la central, el aporte energético de la central Río Verde Chico al interconectarse en una cola de red de la línea de 69 KV de la Empresa Eléctrica Ambato, permitirá una mejora en el factor de potencia y estabilización de los niveles de voltaje en el alimentador de Totoras.

Debido a la distancia desde la casa de máquinas de la central hasta el punto de interconexión con el sistema de distribución de la Empresa Eléctrica Ambato, aproximadamente de 1.200 m, las perdidas hasta el punto de interconexión serán insignificantes.

La instalación de una central eléctrica en las inmediaciones del cantón Baños que es uno los lugares de mayor turismo del Ecuador, asegurará la calidad y continuidad del servicio eléctrico, para beneficio de las industrias del turismo y de las artesanías.

Proyecto Hidroeléctrico “Oyacachi”

La CIE ejecutó los estudios para Instalar en la población de Oyacachi, una pequeña central hidroeléctrica de 200 KW para atender los requerimientos energéticos de esta población remota, incrustada en la reserva ecológica Cayambe – Coca, con la participación de la Empresa Eléctrica Quito.

oyacachi

La comuna de Oyacachi se encuentra aproximadamente a 50 km al este de la ciudad de Quito dentro de la Reserva Ecológica Cayambe-Coca en la provincia del Napo. Tiene una extensión de 44.500 hectáreas y está ubicada en la parroquia Oyacachi, cantón El Chaco, provincia de Napo.

Descripción Del Proyecto

De forma general las obras que constituyen el proyecto son: Obras de trasvase, azud de derivación, obras de captación, desarenador, tubería de conducción, paso elevado de tubería de conducción, tanque de carga y rápida de excesos, tubería de presión, casa de máquinas, canal de restitución.

La CIE ejecutó todos los estudios: geológico, hidrológico, estudio de impacto ambiental y plan de manejo y diseños, que fueron entregados a la Empresa Eléctrica Quito. Dada la ubicación del proyecto los estudios efectuados, se hicieron considerando el componente ambiental como prioritario.

Los estudios efectuados por la CIE determinaron los siguientes valores para este proyecto:

Estudios definitivos.
Potencia 200 Kw.
Costos del Proyecto 729.739.76 USD.
Costo Kw instalado 2.873,00 USD.
Costo por Kw/h 0-0578 UDS.

Proyecto Hidroeléctrico “San José del Tambo”

El proyecto inició el año 2002, cuando la Corporación para la Investigación Energética, CIE, realizó una solicitud a la Agencia de Aguas de Guaranda de la Dirección Nacional de Recursos Hídricos para que le otorgue la concesión de una cuenca hidrográfica en el Cantón Chillanes con el objeto de construir una Central Hidroeléctrica llamada San José del Tambo.

tambo

Caudal 6.5 m3/s,
Caida 130 m,
Potencia 7.8 MW,
TIR 20.3%.

 

Repotenciación de la central hidroeléctrica “La Merced de Buenos Aires”

La CIE realizó la repotenciación de la central hidroeléctrica “La Merced de Buenos Aires”, ubicada en el Río Lita que pertenece al sistema hídrico Mira, en la provincia de Imbabura. La nueva central de 980 kW remplazará a la actual central de 75 kW, de esta manera se aprovechará de mejor forma el recurso hídrico del sector

Repotenciación y modernización de la microcentral hidroeléctrica “La Playa”

La central Hidroeléctrica La Playa se encuentra ubicada en la ciudad de Tulcán, provincia del Carchi. Es de propiedad de la Empresa Eléctrica Norte S.A. (EMELNORTE S.A.).

Presenta una potencia instalada de de 1320 kW, con tres grupos de generadores de 420 kW cada una con sus respectivas turbinas.

Todos los equipos datan de mediados de los años cincuenta del siglo pasado, con excepción de los tableros de control de la central que fueron remplazados en al año 2003.

Debido a la antigüedad de los equipos en general la central ha disminuido considerablemente su eficiencia y actualmente se dispone de tan solo 900 kW de energía firme, a pesar de varios intentos por mejorar esta situación. Dos de los generadores han sido sometidos a varias reparaciones. Entre las reparaciones se les ha sometido ha rebobinados del estator debido a cortos circuitos.

Para obtener un estudio más detallado de la eficiencia y comportamiento de la central, se ha realizado un análisis de la producción mensual de los últimos 28 años. Dentro de estos 28 años se ha podido apreciar paras parciales y totales lo que conlleva una gran perdida económica.

Con esta información la CIE realizó los siguientes análisis:

  • Energía que debió producirse mensualmente y anualmente
  • Energía no producida mensualmente y anualmente
  • Eficiencia mensual y promedio anual
  • Costo por energía no producida mensualmente y anualmente
  • Factores de planta mensuales y anuales
  • Caudales Turbinados.

 

Laboratorio de pruebas de pequeñas turbinas hidroeléctricas.

Este proyecto tiene por objetivo la construcción de un laboratorio ubicado en la central hidroeléctrica de Guangopolo de la Empresa Eléctrica Quito, para la realización de pruebas de pequeñas turbinas hidráulicas aplicadas a la generación de energía eléctrica. Incluye la instalación de sensores automáticos para medir eficiencia, potencia, energía, variando caudal y altura, hasta una capacidad de turbinas de 50 kw.

turbinas

Las potencialidades de este banco de pruebas, van desde ensayos experimentales de aplicación directa, trazado de curvas características, hasta ensayos de comprobación de tesis de nuevas bases teóricas en las pequeñas y medianas turbinas hidráulicas, hidrodinámica aplicada, etc.

generadores

Buscamos “Brindar un servicio de pruebas de pequeñas turbinas hidráulicas a empresas comerciales e Instituciones Educativas del Ecuador”. Para ello contamos con un catálogo de pequeñas centrales hidroeléctricas de pequeña capacidad, instaladas por las municipalidades y entidades particulares, y que han sido abandonadas, generalmente, por la llegada de los servicios eléctricos de las Empresas de Distribución.

laboratorio

Al disponer de este listado de obras hidroeléctricas de pequeña capacidad, éstas obras que podrían ser rehabilitadas en provecho de comunidades remotas, mediante la venta de energía eléctrica a las Empresas de Distribución, las que a su vez se beneficiarían al recibir aportes energéticos en colas de red

Beneficios

Este laboratorio será de gran ayuda a los centros de educación superior e institutos técnicos, posibilitando la capacitación de estudiantes y personal que está a cargo del manejo y operación de equipos electromecánicos de generación hidroeléctrica de pequeña y mediana capacidad.

Otros proyectos

  • Estudios de factibilidad del proyecto San José del Tambo (8 Mw), habiendo obtenido el permiso del CONELEC, la concesión de uso del agua y organizado una empresa para su construcción y operación.
  • Perfil de un proyecto de 350 kW sobre el río Saloya para el Consejo Provincial de Pichincha y PETROECUADOR.
  • Perfil de un proyecto de 350 kW que utiliza las aguas servidas del colector Lalama en Ambato para Empresa de Agua Potable de Ambato.