Seguridad Energética: Amenazas a la Generación Hidroeléctrica en Venezuela

Transcripción

1 Seguridad Energética: Amenazas a la Generación Hidroeléctrica en Venezuela EL POTENCIAL HIDROELÉCTRICO NACIONAL Ing. JESUS AUGUSTO GOMEZ M. Caracas, 28 de mayo de 2015 Foro Seguridad Energética: Amenazas a la Generación Hidroeléctrica en Venezuela

2 LA HIDROELECTRICIDAD EN EL MUNDO La Hidroelectricidad representa el 16% de la generación de electricidad a nivel mundial. IEA. Key World Energy Statistics 2014 Total= TWh Hidro=3626,9 TWh Emisiones CO2=31743 MM. T Ahorro Emisiones CO2=4094,8 MM T 10,9% 16,2% 22,5% 5,0% 5,0% 40,4% Carbón Petróleo Gas natural Nuclear Hidro Otros Generacion de electricidad con energias renovables (2013) Es la mayor de la fuentes actuales de energías renovables. BP Statistical Review of World Energy June ,4% 12,5% Hidro Eolica Solar 9,6% Geot+Biom+otros 2,5%

3 Titulo En Venezuela la hidroelectricidad representa el 66,7% de la generación eléctrica. El parque de generación del Sistema Eléctrico Nacional, asciende a unos megavatios (MW) de capacidad instalada La hidroelectricidad representa el 49% de la capacidad instalada. (

4 Titulo 56,1%

5 CAPACIDAD HIDROELECTRICA INSTALADA CENTRAL EN OPERACION POTENCIA MW BAJO CARONI Simón Bolívar Guri Fco. de Miranda Caruachi 2160 A.J. Sucre Macagua 3154 LOS ANDES Leonardo Ruiz Pineda San Agatón 300 José A. Páez Planta Páez 240 BARINAS José A. Rodríguez Peña Larga 80 TOTAL Masparro CENTRAL EN CONSTRUCCION POTENCIA MW BAJO CARONI Manuel Piar Tocoma 2160 LOS ANDES Fabricio Ojeda La Vueltosa

6 Sistema del Bajo Caroni Fuente: (OPSIS, 2010), (EDELCA, "Proyectos hidroeléctricos de EDELCA", 2002)

7 Centrales Hidroeléctricas de Occidente

8 Desarrollo Hidroeléctrico Uribante Caparo

9 INVENTARIO NACIONAL DEL POTENCIAL HIDROELECTRICO Alcances FUENTE: MARNR. Inventario Nacional del Potencial Hidroeléctrico. Junio 1985

10 POTENCIAL HIDROELECTRICO MEDIO Y FIRME REGION CUENCA POTENCIAL POR CUENCA % DE LA CUENCA % DE LA REGION EN LA REGION EN EL PAIS POTENCIAL FIRME POR CUENCA EMA PM EFA PF GWh/año MW GWh/año MW Apon 154,70 17,70 11,60 27,20 3,10 Aricuaiza 238,20 27,20 18,00 211,20 24,10 PERIJA Guasare 699,00 79,80 52,60 244,40 27,90 El Palmar 76,70 8,80 5,80 28,00 3,20 Socuy 159,80 18,20 12,00 159,40 18,19 TOTAL REGION 1328,4 151, ,35 670,2 76,49 REGION CUENCA POTENCIAL POR CUENCA % DE LA CUENCA % DE LA REGION EN LA REGION EN EL PAIS POTENCIAL FIRME POR CUENCA EMA PM EFA PF GWh/año MW GWh/año MW NOR Capaz 263,60 30,10 10,30 114,80 13,10 Chama 1238,80 141,40 48,40 380,20 43,40 Frio 226,70 25,90 8,80 107,80 12,31 OCCIDENTAL La Grita 213,80 24,40 8,30 71,80 8,20 Motatan 100,80 11,50 3,90 30,80 3,52 Torondoy 148,50 16,90 5,80 29,80 3,40 ANDINA Tucani 369,80 42,20 14,50 121,80 13,90 TOTAL REGION 2562,00 292, , ,83

11 POTENCIAL HIDROELECTRICO MEDIO Y FIRME REGION CUENCA POTENCIAL POR CUENCA % DE LA CUENCA % DE LA REGION EN LA REGION EN EL PAIS POTENCIAL FIRME POR CUENCA EMA PM EFA PF GWh/año MW GWh/año MW SUR Acequia 466,80 53,30 8,40 73,50 8,39 Bocno 1128,60 128,60 20,30 756,90 86,41 bumbum 179,20 20,40 3,20 115,60 13,20 OCCIDENTAL Canagua 598,30 68,30 10,70 175,20 20,00 Frio 307,40 35,10 5,50 140,20 16,00 Guache 186,10 21,20 3,30 37,70 4,30 ANDINA Guanare 655,90 74,90 11,80 307,40 35,09 Masparro 72,10 8,20 1,30 20,10 2,29 Mirador 124,00 14,20 2,20 98,10 11,20 Paguey 734,20 83,80 13,20 151,50 17,29 Portuguesa 281,00 32,10 5,10 91,00 10,39 Quinimari 838,10 95,70 15,00 365,30 41,70 TOTAL REGION 5571,7 635, , ,50 266,26 REGION CUENCA POTENCIAL POR CUENCA % DE LA CUENCA % DE LA REGION EN LA REGION EN EL PAIS POTENCIAL FIRME POR CUENCA EMA PM EFA PF GWh/año MW GWh/año MW CENTRO OCCIDENTAL CENTRAL Guaire 669,3 76, ,9 75,1 TOTAL REGION 669,3 76, ,68 657,9 75,1

12 POTENCIAL HIDROELECTRICO MEDIO Y FIRME REGION CUENCA POTENCIAL POR CUENCA % DE LA CUENCA % DE LA REGION EN LA REGION EN EL PAIS POTENCIAL FIRME POR CUENCA EMA PM EFA PF GWh/año MW GWh/año MW Cataniapo 128,30 14,70 0,70 87,60 10,00 Cuchivero 4031,70 460,20 22, ,70 287,42 Parguaza 2513,30 286,90 14, ,60 204,40 AMAZONAS Sipapao 5514,70 629,50 31, ,10 296,70 Suapure 2210,60 252,40 12, ,60 194,70 Ventuari 3143,40 358,80 17,90 427,50 48,80 Villacoa 56,50 6,50 0,30 16,60 1,89 TOTAL REGION 17598, , , ,91 REGION CUENCA POTENCIAL POR CUENCA % DE LA CUENCA % DE LA REGION EN LA REGION EN EL PAIS POTENCIAL FIRME POR CUENCA EMA PM EFA PF GWh/año MW GWh/año MW CAURA Y Aro 1095,40 125,00 7,20 799,70 91,30 ARO Caura 14207, ,90 92, ,10 781,40 TOTAL REGION 15303,3 1746, , ,80 872,70 REGION CUENCA POTENCIAL POR CUENCA % DE LA CUENCA % DE LA REGION EN LA REGION EN EL PAIS POTENCIAL FIRME POR CUENCA EMA PM EFA PF GWh/año MW GWh/año MW CARONI Caroni 55565,9 6343, ,7 4152,59 TOTAL REGION 55565,9 6343, , ,7 4152,59

13 POTENCIAL HIDROELECTRICO MEDIO Y FIRME Resumen Nacional REGION ENERGIA MEDIA ANUAL PARTICIPACION POTENCIA ENERGIA FIRME ANUAL POTENCIA GWh/Anno DE LA REGION % MEDIA MW GWh/Anno FIRME MW CARONI 55565,9 56, , , ,59 AMAZONAS 17598,5 17, , , ,91 CAURA-ARO , , ,80 872,70 S.OCCID. ANDINA 5571,7 5,65 635, ,50 266,26 N.OCCID. ANDINA ,6 292,40 857,00 97,83 PERIJA 1327,7 1,35 151,70 670,20 76,49 CENTRO-OCCID 669,3 0,68 76,40 657,90 75,10 TOTAL 98598, , , ,88 % TOTAL % ACUMULADO POTENCIA POR SITIO SITIO TOTAL EMA (Kwh/año) PM MW NACIONAL NACIONAL Eutobarima 20799, ,40 21,10 21,10 Tayukay 16101, ,00 16,30 37,40 Salto Para , ,90 14,40 51,80 Auraima 6700,00 765,10 6,80 58,60 Aripichi 6380,80 728,40 6,50 65,10 SITIOS CON MAYOR ENERGIA ANUAL

14 TAYUCAY El aprovechamiento hidroeléctrico Tayucay se encuentra ubicado aguas arriba de las centrales del Bajo Caroní,. Tayucay se localiza en una zona próxima al parque nacional Canaima, cuya principal belleza escénica se encuentra sobre el río Carrao. Éste afluente del Caroní, tiene su desembocadura 60 km. aguas arriba del sitio de presa La factibilidad ambiental del desarrollo está asociada a la premisa que establece que el efecto del embalse de Tayucay no debe afectar el perfil hidráulicodel Carrao. Un estudio hidráulico preliminar concluye que para un nivel de operación de 360 msnm elríocarraonoseveafectadoporelreservorio.aestenivelelembalsedetayucay presenta poca capacidad de regulación, volumen útil igual al 3% del volumen escurrido medio anual del río. Para Tayucay, en etapa de estudio, se han estimado MW, concebidos con un embalse a filo de agua. Bajo esta regla de operación se demuestra que la central hidroeléctrica Tayucay aportaría al sistema interconectado nacional una energía firme de GWh/año y GWh/año de energía media. FUENTE:María Carolina León De D`Alessandro / EDELCA. Evaluación Energética de la Operación de la C. H. Tayucay. Seminario Internacional sobre Represas y Operación de Embalses. Puerto Iguazú, ARGENTINA. Oct. 2004

15 REGION POTENCIA INSTALADA MW ESTADO BOLIVAR CARONI 8500 OCCIDENTE DEL EDO. BOLIVAR (*) 740 CAURA (*) 675 ORINOCO (*) 2400 ANDES ORIENTALES BARINAS 2334 TACHIRA-MERIDA 270 TACHIRA SUR 300 ZULIA ZULIA. Occidente 405 ZULIA S. Perijá 165 ZULIA. Sur Lago 900 ORIENTE 536 CENTRAL LAGO DE VALENCIA (*) 280 LAGO DE VALENCIA REBOMBEO (*) TOTAL Inventario Potencial Hidroeléctrico JMPG/JAG Fuente: (Pérez G., Gómez M., 2012).

16 UBICACION REGIONAL Por que en Los Andes? Centrales con potencia para máxima demanda. Ubicación en los extremos de la red de transmisión. Cercanas a los centros de consumo. Centros de consumo con mayor déficit. Disminución de las pérdidas por transmisión. Facilidad de conexión al SIN Líneas de transmisión cortas(costo)

17 2286 MW Potenciales Desarrollos Hidroeléctricos. Edos. Barinas y Mérida. Potencia Instalada BEP/año Potencia instalada (MW) Barriles equivalentes acumulados (BEP/año) DESARROLLOS HIDROELCTRICOS BARINAS MERIDA. Potencia Instalada y Equivalencia en BEP Potenciales Desarrollos Hidroeléctricos. Edos. Barinas y Mérida. Barriles equivalentes de Petróleo Barriles equivalentes de petróleo (BEP/año)

18 CUENCAS ANDINAS. EJEMPLO DE DESARROLLO HIDROELECTRICO 600 RIO ESCAGUEY 3 Qm = 11.0 m /s 500 Hb = 190 mts Pot = 60 MW RIO MUCUSABICHE 3 Qm = 9.5 m /s Hb = 90 mts Pot = 22.6 MW RIO BUMBUM (PAGUEY) RIO PAGUEY 3 Qm = 40.3 m /s Hb = 50 mts Pot = 64.4 MW Qm = 11.0 m /s Hb = 110 mts Pot = 32.5 MW

19 POTENCIAL HIDROELECTRICO DEL RIO ORINOCO LOCALIZACION DE LOS DESARROLLOS

20 Titulo Desarrollo Hidroeléctrico EL INFIERNO. Ubicación y esquema de las obras

21 Titulo POTENCIA (MW) CURVA DE DURACION EL INFIERNO Energía Teórica GWH Energía generada GWH Nivel de operación 30 msnm Potencia teórica Número de turbinas Potencia generada Turbina Bulbo Hd 11.0 mts Qd 600 m3/s Pmax 60.0 MW Diam. 8.0 mts NUMERO DE TURBINAS POTENCIA (MW) Turbina Bulbo Hd 11.0 mts Qd 600 m3/s Pmax 60.0 MW Diam. 8.0 mts DISTRIBUCION DE LA GENERACION EL INFIERNO Energía Teórica GWH Energía generada GWH Nivel de operación 30 msnm Potencia generada Potencia teórica Número de turbinas NUMERO DE TURBINAS DURACION (%) ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC

22 CENTRAL HIDROELECTRICA ATURES Río Orinoco: Gasto mínimo instantáneo: 2972 m 3 /s Gasto máximo instantáneo: m 3 /s Gasto mínimo medio mensual: 4268 m 3 /s Gasto máximo medio mensual: m 3 /s Nivel de aguas mínimas: Aguas arriba: 57.6 msnm Aguas abajo: 47.5 msnm Nivel de aguas máximas: Aguas arriba: 69.3 msnm Aguas abajo: 58.5 msnm Altura de diseño: 10.0 mts

23 Titulo CENTRAL HIDROELECTRICA ATURES PERFIL TUNEL DE DESCARGA LONG= 1835 mts DIAMETRO = 7 mts PENDIENTE = COTAS (msnm) LONGITUD (MTS) MODULO DE DISEÑO: Potencia instalada: 2 x 6.45 MW Altura neta: 9.3 mts Caudal de diseño: 2 x 80 m 3 /s Turbinas tipo S estandarizada Diámetro de la turbina 3.6 mts Factor de Planta = 95%

24 GENERACION HIDROELECTRICA EN EMBALSES CONSTRUDOS Objetivo. Mejorar la calidad del servicio eléctrico, mediante la utilización de la infraestructura (embalses) construida por el Ministerio del Ambiente con fines de uso múltiples, para la generación hidroeléctrica con pequeñas centrales. 80 EMBALSES A NIVEL NACIONAL

25 Titulo

26 POTENCIA INSTALADA EN EMBALSES ESTUDIADOS Embalse Potencia (KW) Tiznados 8891,0 Guárico (*) 2857,0 El Cigarrón 2267,1 La Becerra 1515,1 El Pueblito 1433,7 Vista Alegre 225,4 Onia 2136,4 Cumaripa 1302,4 Factor Hr/día Periodo Planta 0, , Noviembre - Mayo 0, Junio - Octubre 0, , , , , ,25 6.0

27 GENERACION CON EXCEDNTES DEL LAGO DE VALENCIA ESQUEMA OPERATIVO PROPUESTO Operación Q Ф Túnel Hf Hf neta Pot Energía hr/día m 3 /s m m m MW GWH COMPONENTE Und Cantidad Costo M$ Construcción Túnel Km Central hidroeléctrica O. Civil MW Equipo electromecánico MW Obra de Toma m 3 /seg Carretera Acceso Km Línea transmisión Km TOTAL COSTO DIRECTO COSTO KW INSTALADO Costo anual eqiv (40 a, 6%) ($21.50) Energía Anual GWH Costo Kwh ($0.0564) 2000 TUNEL DE TRASVASE ALTERNATIVA 1 CUYAGUA Elevación (msnm) Túnel Autopista 500 Nivel Toma Túnel via Ferrea Carretera Ocumare de la Costa L = Km L = Km msnm 14.8 msnm Prog (Km) 30 ING. J.A. GOMEZ M. / J.M. PEREZ GODOY

28 SISTEMA DE GENERACION HIDROELECTRICA POR REBOMBEO EN EL LAGO DE VALENCIA

29 SISTEMA DE GENERACION HIDROELECTRICA POR REBOMBEO EN EL LAGO DE VALENCIA Cota operación Lago de Valencia msnm Nivel normal embalse superior msnm Nivel de restitución msnm Carga Bruta m Potencia Media Generación 1000 MW Energía Media 1460 MWh Potencia Instalada 1000 MW Número Unidades 4 x 250 n x MW Potencia Media Bombeo MW Energía Media MWh Potencia Instalada MWh Número Unidades 4 x n x MW

30 CURVA DE VARIACION DE POTENCIA EN EL SIN Generación SISTEMA INTERCONECTADO NACIONAL (semana 40, 2009) (No incluye consumo interno EDELCA) Potencia (MW) Sábado Domingo Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes Sábado Horas Energía generada SIN

31 OPERACIÓN DEL SISTEMA DE REBOMBEO 1200 SISTEMA DE REBOMBEO LAGO DE VALENCIA Horas de Generación y Bombeo 1000 Potencia (MW) sábado domingo lunes martes miércoles jueves viernes sábado Horas Potencia para bombear Generación Horas Pico

32 GENERACIÓN POR REBOMBEO PETAQUIRE+AGUA FRIA Titulo OPCION PETAQUIRE AGUA FRIA PETAQUIRE+ AGUA FRIA COTA SUPERIOR msnm COTA INFERIOR msnm CARGA BRUTA m CAUDAL m3/seg 20,8 20,8 35,3 POTENCIA MW 124,8 59,9 110,1

33 OTROS SITIOS CON POTENCIAL REBOMBEO LAGO Valencia (Yuma) Embalse MACARAO Embalse OCUMARITO

34 INTEGRACION DE ENERGIAS RENOVABLES Titulo Energía eólica + Hidroeléctrica por rebombeo

35 INTEGRACION DE ENERGIAS RENOVABLES

36 400 INTEGRACION DE ENERGIAS RENOVABLES GENERACION HORARIA POR TIPO GENERACION (MW) TERMICA CABLE HIDRO EOLICA

37 Titulo

38 Titulo

39 POTENCIAL HIDROELECTRICO ESTADOS BARINAS Y MERIDA EVALUACION PRELIMINAR Por que hidroelectricidad? Por que en Los Andes? La fuente de energía renovable de mayor escala Reducción de las emisiones de CO2 Tecnología probada, larga vida útil, bajos costos operativos. Alta tasa de eficiencia energética. Mejora la estabilidad y confiabilidad de la red eléctrica. Oportunidades de beneficios y satisfacer las necesidades de desarrollo. Fomenta la confiabilidad del agua y por tanto de la energía. Centrales con potencia para máxima demanda. Ubicación en los extremos de la red de transmisión. Cercanas a los centros de consumo. Centros de consumo con mayor déficit. Disminución de las pérdidas por transmisión. Facilidad de conexión al SIN Líneas de transmisión cortas(costo)

40 DESARROLLOS TIPICOS Santo Domingo/Pta Paez Periodo de construcción: Q medio aportes = 13.8 m 3 /s H bruta = m Potencia instalada = 240 MW Área cuenca = 427 Km 2

41 Titulo