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ENERGY POWER CENTRALES HIDROELECTRICAS CENTRALES HIDROELECTRICAS

Aportando al Abastecimiento enèrgetico y Dearrollo Sector Agrìcola.


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INDICE Introducción Costos de Construcciòn Centrales Hidroeléctricas Ventajas e Inconvenientes Caracteristicas de la CH. Principales Componentes de una C.H. Definiciòn de Cada Una de las Partes de las CH. Beneficios de una CH. Potencia de una Central Hidroeléctrica. Enel Como Ente Regulador Misiòn y Visiòn de ENEL. Descripciòn Plantas. Hidroelèctricas : Centroamèrica y Carlos Fonseca Proyectos de ENEL , Centrales Hidroelèctricos en Ejecuciòn. Otros Proyectos a ejecutar. Energía Bruta

Trabajo : Revista de ID SING De : Yadira Huembes Jimenez Examen Final Managua, 17 de Enero del 2014


INTRODUCCION CENTRALES HIDROELECTRICAS

dores, que al girar, producen electricidad.

Una Central Hidroeléctrica es una instala-

La electricidad viaja desde los generado-

ción donde se transforma la energía poten-

res hasta unos transformadores, donde se

cial (asociada a la altura) y cinética (aso-

eleva la tensión para poder transportar la

ciada al movimiento) en energía eléctrica.

electricidad hasta los centros de consumo.

FUNCIONAMIENTO

El agua cae desde la presa hasta unas turbinas que se encuentran en su base. Al recibir la fuerza del agua las turbinas comienzan a girar. Las turbinas están conectadas a unos genera-

REPRESA HIDROELECTRICA


COSTO DE CONSTRUCCION El costo de construcción de estas centrales es elevado pero se compensan con los bajos gastos de explotación y mantenimiento luego la puesta en marcha de las mismas. Como consecuencia de esto, las centrales hidráulicas son las más rentables en comparación con los restantes tipos. Estas centrales suelen ubicarse lejos de los grandes centros de consumo y el lugar de asentamiento de las mismas está condiciona-

TURBINA PELTON

do por las características del terreno. Las turbinas hidráulicas son accionadas por el agua como consecuencia de la energía cinética o a la de presión que ha desarrollado en su descenso. Anteriormente, el agua es retenida, encauzada y controlada. Los modelos más relevantes de estas máquinas motrices son las turbinas Pelton, Francis, kaplan y de hélice. Estas centrales se construyeron con el propósito

de aprovechar al máximo los recursos energéticos naturales, pero presentan un alto costo de construcción y una escasa prestación de energía eléctrica.


COSTO DE CONSTRUCCION DE LA CENTRAL HIDROELECTRICAS.

VENTAJAS E INCONVENIENTES VENTAJAS E INCONVENIENTES

VENTAJAS No contamina a la atm贸sfera No depende de combustibles f贸siles INCONVENIENTES Las instalaciones producen un gran impacto visual La construcci贸n de presas es muy costosa

REPRESA HIDROELECTRICA


FUNCIONAMIENTO

CARACTERISTICAS PRINCIPALES Las

dos

características

principales

radores usados en la transformación.

de una central hidroeléctrica, des-

La energía garantizada en un lap-

de el punto de vista de su capacidad

so de tiempo determinado, ge-

de generación de electricidad son:

neralmente un año, que está en

La potencia, que está en función del des-

función del volumen útil del em-

nivel existente entre el nivel medio del

balse, y de la potencia instalada.

embalse y el nivel medio de las aguas debajo de la central, y del caudal máximo turbinable, además de las características de las turbinas y de los gene-

PRESA HIDROELECTRICA


CARACTERISTICAS DE UNA CENTRAL HIDROELECTRICA

COMPONENTES: CENTRAL HIDROELECTRICA Estos componen se dividen en dos grupos: Las centrales hidroeléctricas están compuestas por todo tipo de obras, equipamientos, etc., que tienen como función almacenar y encaminar el agua para lograr una acción mecánica. Este grupo suele denominarse Presa – Embalse y engloba los siguientes elementos: embalse; presa y aliviaderos; tomas y depósito de carga; canales, túneles y galerías; tuberías forzadas y chimeneas de equilibrio. El segundo grupo está compuesto por los edificios, equipos, sistemas, etc., cuya misión

NIVEL Y COTA

es la obtención de energía eléctrica luego de las necesarias transformaciones de la energía. Este conjunto constituye la Central y abarca: turbinas hidráulicas; alternadores; transformadores; sistemas eléctricos de media, alta y muy alta tensión; sistema eléctrico de baja tensión; sistema eléctrico de baja tensión; sistema eléctrico de corriente continua; medios auxiliares y cuadros de control. En la construcción de las Centrales Hidroélectricas se tiene en cuenta las caracteriscias

del emplazamiento y de los resultados que quieren obtenerse, y luego se efectua una combinacion de los componentes nombrados. 1.- Conceptos Hidráulicos 2.- Nivel y Cota. Se denomina nivel a la horizontalidad de la superficie de un terreno, o la que logra la superficie libre de los liquidos. También se define como nivel a la altitud de aquellas superficies o de un punto cualquiera respecto de otro u otros puntos de referencia.


COMPONENTES DE LAS CENTRALES HIDROELECTRICAS

PARTES DE UNA CENTRAL HIDROELECTRICAS TUBERIA FORZADA PRESA TURBINA GENERADOR TRANSFORMADOR LINEAS ELECTRICAS COMPUERTAS HIDRAULICAS Y VALVULAS HIDRAULICAS REJAS Y LIMPIA REJAS EMBALSE CASA DE TURBINAS

GENERADOR Un generador eléctrico es todo dispositivo capaz de mantener una diferencia de potencial eléctrica entre dos de sus puntos (llamados polos, terminales o bornes) transformando la energía mecánica en eléctrica. Esta transformación se consigue por la acción de un campo magnético sobre los conductores eléctricos).


LAS PRINCIPALES PARTES DE UNA CENTRAL HIDROELECTRICA SON: PARTES DE UNA CENTRAL HIDROELECTRICA TRANSFORMADOR El transformador es un dispositivo que convierte la energía eléctrica alterna de un cierto nivel de tensión, en energía alterna de otro nivel de tensión, basándose en el fenómeno de la inducción electromagnética. Está constituido por dos bobinas de material conductor, devanadas sobre un núcleo cerrado de material ferromagnético, pero aisladas entre sí eléctricamente.

TURBINA Es un motor rotativo que convierte en energía mecánica la energía de una corriente de agua, vapor de agua o gas. El elemento básico de la turbina es la rueda o rotor, que cuenta con palas, hélices, cuchillas o cubos colocados alrededor de su circunferencia, de tal forma que el fluido en movimiento produce una fuerza tangencial que impulsa la rueda y la hace girar.

TUBERIA FORZADA Una tubería forzada es la tubería que lleva el agua a presión desde el canal o el embalse hasta la entrada de la turbina.


PARTES DE UNA CENTRAL HIDROELECTRICA COMPUERTA HIDRAULICA Una compuerta hidráulica es un dispositivo hidráulico-mecánico destinado a regular el pasaje de agua u otro fluido en una tubería, en un canal, presas, esclusas, obras de derivación u otra estructura hidráulica.

EMBALSE Se denomina embalse a la acumulación de agua producida por una obstrucción en el lecho de un río o arroyo que cierra parcial o totalmente su cauce.

Para tuberías los principales tipos de compuertas, también llamadas válvulas, son: Válvula esférica Válvula mariposa Válvula Aguja

LINEAS ELECTRICAS La red de transporte de energía eléctrica es la parte del sistema de suministro eléctrico constituida por los elementos necesarios para llevar hasta los puntos de consumo y a través de grandes distancias la energía eléctrica generada en las centrales eléctricas.

PRESA Se denomina presa o represa a una barrera fabricada con piedra, hormigón o materiales sueltos, que se construye habitualmente en una cerrada o desfiladero sobre un río u arroyo.Tiene la finalidad de embalsar el agua en el cauce fluvial para su posterior aprovechamiento en abastecimiento.


BENEFICIO BENEFICIOS El beneficio del proyecto hidroeléctrico es la energía eléctrica, la misma que puede apoyar el desarrollo económico y mejorar la calidad de la vida en el área servida. Los proyectos hidroeléctricos requieren mucha mano de obra y ofrecen oportunidades de empleo. Los caminos y otras infraestructuras pueden dar a los pobladores mayor acceso a los mercados para sus productos, escuelas para sus hijos, cuidado de salud y otros servicios sociales. Además, la generación de la energía hidroeléctrica proporciona una alternativa para la quema de los combustibles fósiles, o la energía nuclear, que permite satisfacer la demanda de energía sin producir agua caliente, emisiones atmosféricas, ceniza,

desechos radioactivos ni emisiones. Si el reservorio es, realmente, una instalación de usos múltiples, es decir, si los diferentes propósitos declarados en el análisis económico no son, mutuamente, inconsistentes, los otros beneficios pueden incluir el control de las inundaciones y la provisión de un suministro de agua más confiable y de más alta calidad para riego, y uso doméstico e industrial.


POTENCIA DE UNA CENTRAL HIDROELECTRICA POTENCIA DE UNA CENTRAL HIDROELECTRICA

La potencia de una central hidroeléctrica se mide generalmente en Megavatios (MW) y se calcula mediante la fórmula siguiente: donde: Pe = potencia en vatios (W) ρ = densidad del fluido en kg/m³ ηt = rendimiento de la turbina hidráulica (entre 0,75 y 0,94) ηg = rendimiento del generador eléctrico (entre 0,92 y 0,97) ηm = rendimiento mecánico del acoplamiento turbina alternador (0,95/0.99) Q = caudal turbinable en m3/s H = desnivel disponible en la presa entre aguas arriba y aguas abajo, en metros (m) En una Central Hidroeléctrica: Se define:

Potencia media: potencia calculada mediante la fórmula de arriba considerando el caudal medio disponible y el desnivel medio disponible. Potencia instalada: potencia nominal de los grupos generadores instalados en la central.


EMPRESA NICARAGUENSE DE ELECTRICIDAD

La Empresa Nicaragüense de Electricidad (ENEL), es un Ente Descentralizado del Poder Ejecutivo, adscrita al Ministerio de Energía y Minas, (MEM). Tiene como finalidad principal la actividad de generación de energía eléctrica mediante uso de fuentes disponibles, en especial aquellas generadas a base de recursos renovables para que incida directamente en la oferta de energía limpia y más barata para el

acceso al consumidor final y la distribución y comercialización de la energía en las zonas no concesionadas.


MISION Y VISION DE ENEL Visión:

Misión:

Ser líder en producir energía renovable, con recursos nacionales en armonía con el medio ambiente, garantizando la operación de los sistemas: generadores de distribución y comercialización de su competencia, al menor costo.

Ampliar la capacidad de producción de la energía eléctrica en Nicaragua, desarrollando proyectos con fuentes nacionales de energía primaria rentables y administrar la generación, distribución y comercialización de la electricidad de su competencia, con calidad, haciendo uso eficiente de la energía eléctrica, es decir, la introducción de métodos, procesos, equipos, maquinarias, aplicaciones y recursos humanos calificados que aseguren larentabilidad de la empresa.


DESCRIPCION PTAS.HIDROELECTRICAS

PLANTAS HIDROELECTRICAS

1. PTA. CENTROAMERICA

Aprovechando la geografía y riqueza hídrica del departamento de Jinotega, la empresa cuenta con dos plantas: Centro América, en el municipio de Jinotega, y Carlos Fonseca en el valle de Sébaco, cada una con capacidad para generar 50 megavatios de potencia y una generación bruta anual promedio de 204,000 MWH.

La planta Centro América inició sus operaciones de prueba en 1964 con la primera unidad de 25 MW. La segunda unidad entró en operaciones de pruebas al siguiente año, sin embargo, los dos generadores comenzaron a operar comercialmente el 18 de marzo de 1965.

LAGO ASTURIAS PCA.


PLANTA CENTRO AMERICA La planta cuenta con un embalse de 60 km2 de superficie y una capacidad de almacenamiento de 435 millones de metros cúbicos, el embalse de Apanás, desde donde el agua se hace llegar por medio de un canal de 4 mil metros de longitud y capacidad de 22 metros cúbicos por segundo; seguido de un túnel a presión y una tubería forzada. La planta cuenta con un segundo embalse de 7 km2 de superficie y una capacidad de almacenamiento de 9 millones de metros cúbicos, el embalse de Asturias, desde donde se bombea el agua almacenada hacia el embalse de Apanás para incremen-

tar la generación de la planta. La planta Centro América cuenta con dos turbinas tipo Francis que accionan los generadores sincrónicos que inyectan la energía producida a la red nacional.

El lago de Apanás está ubicado en el departamento de Jinotega desde donde se alimentan las dos turbinas de 25 MW de la Planta Centro América. Sus aguas son reabastecidas también por el embalse Asturias, por medio de una estación de bombeo.

LAGO APANAS PCA.


PLANTA CENTRO AMERICA TRABAJADORES DE ENEL

ESTACION DE BOMBEO

SALA DE CONTROLES PCA.

Represa Asturias y estaci贸n de bombeo que trasvasa agua hacia embalse Apan谩s

DERRAME DE AGUA POR COMPUERTAS

REPRESA O LAGO ASTURIAS


PLANTA CARLOS FONSECA

2. PTA. CARLOS FONSECA La planta Carlos Fonseca inició sus operaciones comerciales a mediados del año 1972. La planta cuenta con un embalse de 6 km2 de superficie, el embalse de La Virgen, desde donde el agua se hace llegar por medio de un canal 2,700 metros de longitud en tramos de 1,007m y 1,693m respectivamente,

enlazados por medio de un sifón de 186 m y con capacidad de 33 metros cúbicos por segundo. La planta Carlos Fonseca cuenta con dos turbinas tipo Francis, de 25 MW de capacidad cada una que accionan los generadores sincrónicos que inyectan la ener-


EMBALSE LA VIRGEN PCF. Embalse La Virgen La represa del embalse La Virgen está sobre la cuenca hídrica Tuma-Río Viejo, en el departamento de Matagalpa. Con una superficie de seis kilómetros cuadrados, este embalse recoge las aguas vertidas desde La

Planta Centro América que son conducidas hasta las instalaciones de la planta en donde se encuentran dos turbinas tipo Francis.


EDIFICIO DE PTA. CARLOS FONSECA


PROYECTOS DE ENEL EN EJECUCION


PROYECTOS DE ENEL EN EJECUCION

Actualmente se están dando pasos para

mó que el potencial hidroeléctrico bruto

continuar con el desarrollo del potencial

nacional es de 3,760 Mw de los cuales el

hidroeléctrico, y se espera para inicios del

66.4% corresponden a la vertiente del At-

próximo año la puesta en operación de

lántico y el restante 33.6% a la vertiente

la Planta Larreynaga 17.0 Mw (Estatal).

del Pacífico; lo que permite asegurar que Nicaragua cuenta con un potencial hi-

El Plan Maestro de Desarrollo Eléctrico

droeléctrico capaz de sufragar la deman-

1977-2000, elaborado a finales de 1979

da de potencia y energía a mediano plazo.

por el Consorcio IECO - LAHMEYER , esti-


LOCALIZACION DEL PROYECTO EL BARRO ACCESO AL PROYECTO: El acceso al sitio de proyecto se realiza por carretera asfaltada hasta el Km 175 desde la ciudad de Managua por la carretera Managua - León San Isidro, continuando por camino de terracería hasta el sitio de proyecto a lo largo de 17.0 km, atravesando a su paso las comunidades

de El porvenir, El Barro, Abra Vieja, El Mojón y El Pavón. En su mayoría los caminos existentes se encuentran en un 80% en buen estado.


PROYECTO HIDROELECTRICO LARREYNAGA PROYECTO LARREYNAGA El diseño y edificación de la nueva instalación es un elemento indispensable para la construcción de la Planta Larreynaga, que producirá 17.5 MW (Megavatios) renovables. “Ya hemos levantado 2,000 de los 16,000 m³ de concre to que tendrá la represa, también

La actividad del proyecto involucra la construcción de una planta hidroeléctrica en Jinotega, Nicaragua. La construcción será ejecutada por un contratista independiente, bajo la vigilancia de ENEL (Compañía Estatal de la República de Nicaragua), y será financiado por el

se han excavado 800 m del túnel de 2,500 m de longitud que cruzará 2 cerros y por donde pasará el agua del embalse a la sala de máquinas”,

BCIE (Banco centroamericano para la Integración Económica). Después de la construcción, la generación de electricidad por la Planta será operada directamente por ENEL.


PROYECTO TUMARIN PROYECTO HIDROELÉCTRICO TUMARIN

Este proyecto será construido por Centrales Hidroeléctricas de Nicaragua (CHN). Será una de las más importantes presas hidroeléctricas de Centroamérica y constituye un importante paso en el cambio de la matriz energética nicaragüense. El presidente de CHN informó a través de una declaración escrita de que en esta obra hidroeléctrica, ubicada en el municipio de La Cruz de Río Grande, en la Región Autónoma del Atlántico Sur (RAAS), se invertirán unos $ 1.100 millones de dólares en un período de cuatro años. La construcción de la central hidroeléctrica Tumarín iniciará en el verano del 2013 en Nicaragua, y está asegurado el financiamiento del Banco Centroamericano de Integración Económica (BCIE), el Banco Interamericano de Desarrollo (BID) y el Banco Nacional

de Desarrollo Económico Social (BNDES) de Brasil, este último concedió a Nicaragua un préstamo por 342 millones de dólares para las obras de construcción. Como parte del proyecto Tumarín se construirá una represa, con una potencia instalada de 253 megavatios, utilizZando el potencial hídrico del río Grande de Matagalpa.


PROYECTO TUMARIN

El proyecto hidroeléctrico Tumarin generará unos 3.000 empleos directos, generará un ahorro de 80 millones de dólares en importaciones de petróleo y una vez entre en funcionamiento, la central Tumarín será responsable por la generación de un 28 % de la demanda anual de energía en Nicaragua. Tumarín tendrá efecto en un período de diez años contados a partir de su primer año de operación. Uno de sus efectos será un ahorro en los costos de generación de energía que se trasladará a la tarifa de los consumidores, de unos US$633.3 millones en demanda media, y de US$770.9 millones en demanda alta. El eje de la presa Tumarín estará ubicada sobre el Río Grande de Matagalpa, unos 43 kilómetros río abajo de la confluencia de los ríos Tuma y Grande de Matagalpa, en el municipio de La Cruz de Río Grande, en la Región Autónoma del Atlántico Sur, RAAS.


UBICACION DEL PROYECTO TUMARIN El proyecto se encuentra localizadado en los Departamentos de Matagalpa, Jinotega y Estelí sobre el Río Viejo en el tramo comprendido entre el desfogue de la Central Hidroeléctrica Larreynaga

y el poblado San Andres del Tamarindo ubicado a 2 kms aguas debajo de la confluencia de los ríos Viejo y Trinidad.


PROYECTO LA SIRENA LOS CAPULES ESTADO ACTUAL PROYECTO Se logró realizar la contratación de por un monto de US$ 663,113.50 la Empresa consultora ENGEVIX para elaborar el Estudio de Factibilidad y los Diseños Finales del Proyecto Planta Hidroeléctrica La Sirena - Los Calpules con 18 Mw y 90 Gwh/anuales con financiamiento BCIE. En el mes de Diciembre del 2007 la empresa consultora presento tres alterna-

tivas de desarrollo ante el conjunto de Ingenieros de ENEL - DGP, para escoger la alternativa tecnico - economica mas adecuada que sería llevada hasta el nivel de diseños finales por parte de la Empresa consultora. .


OTROS PROYECTOS HIDROELECTRICOS

OTROS PROYECTOS “Hay otros proyectos: Boboqué, con 70 megavatios, pero que tiene otra concesión con capacidad de 150 megavatios; luego El Carmen, con 100 megavatios; y Copalar, con 150 megavatios. Son proyectos que se pueden adelantar”.


ENERGIA BRUTA DE NICARAGUA

ENERGIA BRUTA DE NICARAGIA 33,747 GWh La mayor parte (74%) de la generación de la electricidad viene de plantas térmicas (crudo y diesel). 12% de la generación eléctrica viene de las plantas hidroeléctricas (particularmente las dos plantas Centroamérica (50MW) y Santa Bárbara (54MW)).


ENERGIA HIDROELECTRICA


Revista hydro power examen yadira