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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 caracter铆sticas t茅cnicas, econ贸micas y ambientales del proyecto, de manera que sea posible conseguir una evaluaci贸n, dentro de unos rangos de certidumbre razonables sobre sus verdaderas expectativas, con base en los cuales se puedan tomar las decisiones.


2. Elementos generales sobre el proceso de desarrollo

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

Proceso de maduraci贸n y valor del proyecto - Fase de concepci贸n y estudios - Esquema conceptual Valor del proyecto

Inversi贸n necesaria

Nivel de Incertidumbre

Tiempo


2. Elementos generales sobre el proceso de desarrollo

Entornos claves de un proyecto hidroelĂŠctrico

TĂŠcnico

Un proyecto no es un elemento tĂŠcnico aislado

Regulatorio Comercial

Ambiental Social

Predial Territorial

Financiero


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


3. ETAPAS DE UN PROYECTO HIDROELÉCTRICO Identificación

Prefactibilidad

Factibilidad

Diseño

Construcción


3. ETAPAS DE UN PROYECTO HIDROELÉCTRICO

Criterios de Ubicación

• IDENTIFICACIÓN Y RECONOCIMIENTO • PREFACTIBILIDAD

Criterios de dimensiones

• FACTIBILIDAD • DISEÑOS PARA LICITACIÓN Y CONSTRUCCIÓN • CONTRATACIÓN, CONSTRUCCIÓN

SUPERVISIÓN, Y PUESTA EN OPERACIÓN


3. ETAPAS DE UN PROYECTO HIDROELÉCTRICO

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

BUSCAR LOS MEJORES SITIOS

Construcción


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 BUEN SITIO ES LA CLAVE !!!

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.


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

PREFACTIBILIDAD

Identificación

Prefactibilidad

Factibilidad

Diseño

Construcción

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 socioambientales, y posibles conflictos por el uso del recurso


3. ETAPAS DE UN PROYECTO HIDROELร‰CTRICO

Levantamiento de informaciรณn topogrรกfica Detecciรณn y mediciรณn 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

FACTIBILIDAD

Identificación

Prefactibilidad

Factibilidad

Diseño

Construcción

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.


Traslado de Taladros Proyecto Porvenir I


Traslado de Taladros Proyecto Porvenir I


Exploraciones geotécnicas Proyecto en Centroamérica


3. ETAPAS DE UN PROYECTO HIDROELÉCTRICO

• 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

DISEÑOS PARA LICITACIÓN Y CONSTRUCCIÓN

Identificación

Prefactibilidad

Factibilidad

Diseño

EL DIABLO ESTÁ EN LOS DETALLES…

Construcción


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

PGA Río Tona Porce III Ituango 0,1g


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

Decisión de continuar o no

Identificación

Prefactibilidad

Factibilidad

Licitación, contratación, construcción

Diseño

Estructuración del esquema de negocio y gestión financiera

Construcción

Cierre financiero


3. ETAPAS DE UN PROYECTO HIDROELÉCTRICO

CONTRATACIÓN, CONSTRUCCIÓN SUPERVISIÓN, Y PUESTA EN OPERACIÓN

Vertedero Porce II Identificación

Prefactibilidad

Factibilidad

MANOS A LA OBRA…

Diseño

Construcción


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

Actividades iniciales: infraestructura vial y CONSTRUCCIÓN ADECUACIÓN VÍA DE ACCESO A CASA DE MAQUINAS campamentos

Vías PH Montañitas

Campamentos Porce III


3. ETAPAS DE UN PROYECTO HIDROELÉCTRICO

Desviación del río

Desviación PH La Yesca, Mexico

PH Cahora Bassa, Mozambique


3. ETAPAS DE UN PROYECTO HIDROELÉCTRICO

Imprevistos durante Construcción • http://www.kleph.com/blog/images/camposn ovos001.gif


3. ETAPAS DE UN PROYECTO HIDROELÉCTRICO

INTENSIDAD DE ALGUNAS ACTIVIDADES EN LAS DIFERENTES FASES DE UN PROYECTO Intensity of activity HIDROELÉCTRICO

INVESTIGACIONES GEOTÉCNICAS

OBRAS CIVILES

HIDROLOGÍA

GEOLOGÍA

Identificación

Prefactibilidad

Factibilidad

PROJECT PHASE

Diseño detallado

Construcción


3. ETAPAS DE UN PROYECTO HIDROELÉCTRICO

GESTIÓN AMBIENTAL

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

Identificación

Elección de la(s) alternativa(s)

Auto de iniciación de trámite dictado por la autoridad competente

Prefactibilidad

Presentación EIA y solicitud de licencia

Revisión y solicitud de aclaraciones Factibilidad

Licencia Ambiental Otorgamiento/Negación por la autoridad ambiental competente

Diseño


3. ETAPAS DE UN PROYECTO HIDROELÉCTRICO

Recurso natural

Recurso social

Recurso político

Recurso económico

Recurso cultural


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;


4. Comentarios acerca de la gestión del proceso de desarrollo 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


5. Interventoría • 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. INTERVENTORIA

• 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


GRACIAS


diseños e interventoria para proyectos hidroelectricos