ENERGÍA MINIHIDRÁULICA. UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID-2013 José A Mancebo, Teodoro Adrada, Carmen Martínez

Transcripción

1 ENERGÍA MINIHIDRÁULICA UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID-2013 Jsé A Manceb, Tedr Adrada, Carmen Martínez

2 METODOS ANALÍTICOS-Ptencial hidreléctric POTENCIAL HIDROELÉCTRICO APROVECHABLE Pdems distinguir tres tips: TEÓRICO ( BRUTO) : Energía teórica del curs de agua sin cnsiderar pérdidas DE EXPLOTACIÓN: Energía del curs de agua, que técnicamente puede aprvecharse cnsiderand pérdidas. En el ámbit mundial, se valra en términ medi en un 60% del teóric ECONÓMICO: Energía del curs de agua, cuya utilización resulta efectiva ecnómicamente. A escala mundial, representa un 47% del ptencial de expltación y un 26 % respect al teóric. Prcentaje de ptencia instalada en pequeñas centrales hidreléctricas hasta el 2010, en LAC: Dats del estudi Climascpi 2012 ( presentad en la Cnferencia de las Nacines Unidas sbre el Desarrll Sstenible Rí+20) realizad pr el Fnd Multilateral de Inversines. (www5.iadb.rg /mif/climatescpe/2012) PAÍS % DE POTENCIA INSTALADA Argentina 2 Belice 39 Blivia 18 Brasil 4 Chile 4 Clmbia 3,9 Csta Rica 10 Republica Dminicana 7 Ecuadr 6 El Salvadr 2 Guatemala 10 Haití 45 Hnduras 9 Jamaica 3 Nicaragua 5 Panamá 13 Perú 6

3 Ptencial hidreléctric CLASIFICACIÓN DE LAS PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELÉCTRICAS Cm resultad de las particularidades naturales, de ls diferentes recncimients de ls pryects de aprvechamients hidreléctrics, etc., aparece una gran diversidad de PCH Ptencia límite instalada de la central (kw) Pequeña central Minicentral Micrcentral País, rganización internacinal P ins P ins P ins P ins = P ins 100 antigua URSS Estads Unids China y países del sureste de Asia P ins América Latina (OLADE) P ins P ins (*) UNIDO, Austria, España *, India, Canadá, Francia, Alemania y trs

4 El pryect glbal de PCH GESTACIÓN DE UN PROYECTO HIDROELÉCTRICO IDENTIFICACIÓN DE CUENCAS PARA IMPLANTACIÓN ESTUDIOS GEOLÓGICOS ESTUDIOS TOPOGRÁFICO S ESTUDIOS HIDROLÓGICOS ESTUDIOS DE IMPACTO AMBIENTAL ESTUDIOS SOCIOECONÓMICOS ESTUDIOS DE DEMANDA LOCALIZACIÓN DE OBRAS Y ESTRUCTURAS ESTUDIOS DE MERCADO ESTUDIOS HIDRO ENERGÉTICOS ESTUDIO PRELIMINAR DE VIABILIDAD

5 ESTUDIOS PRELIMINARES Estudis preliminares Estudis gelógics y getécnics: litlgías, hidrgequímica, materiales salins, karstificación, previsión de clapss Estudis cartgráfics y tpgráfics : perfil del cauce, salt brut, decisión de ubicación PCH, etc Salt brut (H b ) (m) Salt útil (H u ) (m) Salt net (H n ) (m) Pérdidas de carga (H p ) Fuente : EVE (Ente Vasc de la Energía)

6 Estudi del recurs hídric DETERMINACIÓN DEL CAUDAL DE EQUIPAMIENTO O DE DISEÑO MÉTODO 1: Pr pluvimetría MÉTODO 2: Pr estacines de afr MÉTODO 3: Pr crrelación entre cuencas de similares características, cmpsición y cercanía. MÉTODO 1: POR PLUVIOMETRÍA: Midiend la precipitación caída en una cuenca hidrgráfica mediante estacines pluvimétricas Precipitación= ET +Esc. Sup + Esc. Sub ( mm) Esc Sup. = Escrrentía superficial Esc Sub = Escrrentía subterránea ET = Evtranspiración Fuente: Dpt. Gelgía.Univ. Salamanca Cncida la precipitación, el área de la cuenca vertiente y el ceficiente de escrrentía, puede btenerse el valr del caudal : Q = caudal en m 3 /s. I = Intensidad de la precipitación en mm/hra A = superficie de la cuenca vertiente en km 2 C = ceficiente de escrrentía

7 Estudi del recurs hídric MÉTODO 2 : POR ESTACIONES DE AFORO O HIDROMÉTRICAS En una sección determinada, fija e inalterable en el tiemp. Se denminan estacines hidrmétricas Mlinete TIPOS DE AFOROS Afrs directs : Métd área velcidad: Mlinetes, medidres ultrasónics, etc Dilución cn trazadres: Afr de vertid cnstante Afr de vertid únic de integración Afrs indirects: Estructuras hidráulicas (verteders ) cn escalas limnimétricas y limnígrafs Métd área pendiente Tips de verteders de pared delgada

8 Estudi del recurs hídric MÉTODO 3: POR CORRELACIÓN ENTRE CUENCAS HIDROGRÁFICAS Se utiliza en el cas de n existir ni estacines de pluvimetría ni estacines hidrmétricas en la zna en dnde se va a implantar el aprvechamient CUENCA SIN ESTACIÓN DE AFORO CUENCA CON ESTACIÓN DE AFORO Parámetrs a tener en cuenta : Factr de frma Factr de cmpacidad Extensión superficial media. Elevación media de la cuenca. Pendiente media del cauce Pendiente media de la cuenca Lngitud del cauce principal (L) (km), perímetr (P) (km) y anch (W) (km). Extensión superficial de la cuenca. Fuente: Institut Cartgráfic Valencian

9 Estudi del recurs hídric DETERMINACIÓN DEL CAUDAL DE EQUIPAMIENTO Es aquel que suministra la mayr cantidad de energía, teniend en cuenta ls siguientes factres: Caudal de servidumbre eclógic Caudal mínim técnic turbinable CAUDAL ECOLÓGICO Se define cm el caudal mínim capaz de mantener el funcinamient del ecsistema fluvial en tds sus niveles Se determina mediante gráficas que relacinan la Anchura Pnderada Útil (APU) cn el caudal circulante en cada tram del rí ( transect). Fuente CONAMA (Cngres Nacinal de Medi Ambiente -ETSI Mntes) Madrid

10 CAUDAL MÍNIMO TÉCNICO TURBINABLE El caudal mínim técnic de funcinamient de la turbina hidráulica, es directamente prprcinal al caudal de equipamient (Q e ) cn un factr de prprcinalidad K que depende del tip de turbina: Q min = K. Q e Estudi del recurs hídric TIPO DE TURBINA FACTOR K PELTON 0,10 FRANCIS 0,40 KAPLAN 0,25 SEMIKAPLAN 0,40 TRATAMIENTO ESTADÍSTICO DE LOS DATOS OBTENIDOS DE LAS ESTACIONES HIDROMÉTRICAS Clasificación de ls añs tip Distribución estadística que tipifica ls añs en función de la aprtación registrada Fuente IDAE (Institut de Diversificación y Ahrr Energétic. España

11 Estudi del recurs hídric CURVA DE DURACIÓN DE CAUDAL O CURVA DE CAUDALES MEDIOS CLASIFICADOS representa la frecuencia acumulada de ls caudales medis diaris mensuales, indicand el prcentaje de tiemp durante el cual ls caudales igualan exceden un valr dad. CAUDALES CARACTERÍSTICOS Caudal máxim de crecida (Q M ): caudal rebasad 10 días al añ Caudal de sequía : Caudal rebasad 355 días al añ Caudal medi anual: Valres prmedi de ls 12 caudales medis mensuales (para cada añ). Caudal mínim prbable de estiaje : es el caudal que la crriente debe suministrar durante td el añ cn una prbabilidad de excedencia próxima al 100 Caudal de servidumbre (Q sf ): el necesari que hay que dejar en el rí pr su cauce nrmal. El caudal eclógic l fija el Organism de la Cuenca, si n se cnciera una primera estimación pdría tmarse cm el 20 % del caudal medi interanual. Caudal mínim técnic (Q mt ): es aquel directamente prprcinal al caudal de equipamient cn un factr de prprcinalidad K que depende del tip de turbina Caudal de equipamient caudal nminal (Q e ): es el caudal que puede turbinarse cn una determinada turbina hidráulica. Un métd cnsiste en elegirl entre el interval del Q80 y Q100 días al añ. También, el valr que se presenta el mayr númer de días / añ Fuente IDAE (Institut de Diversificación y Ahrr Energétic. España

12 Estudi del recurs hídric OTROS VALORES DE CAUDALES A TENER EN CUENTA CAUDAL SÓLIDO: arenas, lims, Aterramients, glpes, rturas CAUDAL DE CRECIDA O DE AVENIDA avenida crrespndiente a un perid de retrn de recurrencia (T) a l larg de n añs, interval medi entre las avenidas de magnitud máxima en el perid de bservación (T). frmula empírica de Fuller: Q(T) =Q M.(1+ 0,8 Lg10 T) (Q M = Caudal máxim presentad)

13 Ptencia teórica de un salt POTENCIA TEÓRICA DE UN SALTO DE AGUA La ptencia teórica de un salt de agua (P t ) en vatis, se puede estimar mediante la siguiente expresión: ρ = densidad del agua (1000 kg/m 3 ) g= gravedad (9,81m/s 2 ) Q=caudal de agua (m 3 /s) Hb= salt brut (m) POTENCIA INSTALADA Y PRODUCCIÓN Pniend la Pt en función del salt net y cnsiderand la eficiencia rendimient de la central, la ptencia eléctrica dispnible es: η t = rendimient de la turbina hidráulica (0,80 a 0,94) η g = rendimient del generadr eléctric (0,96 a 0,98) η m =rendimient de la caja multiplicadra (si existe) (0,96 a 0,98) η T =rendimient del transfrmadr de ptencia de salida (0,97 a 0,98) η L = rendimient de la línea área subterránea (0,95 a 0,96) η aut = rendimient del autcnsum ( 0,96 a 0,97). Entre un 3 a un 4 % de la ptencia instalada Un valr aprximad de e de una pequeña central hidráulica mderna scila entre 0,78 y 0,85

14 TEMA 2. ESTUDIO DEL RECURSO HIDRÁULICO POTENCIA MECÁNICA DISPONIBLE EN EL EJE DE LA TURBINA POTENCIA ELÉCTRICA INSTALADA DEL GENERADOR ELÉCTRICO Y TRANSFORMADOR PRINCIPAL La ptencia del transfrmadr principal en kw kva suele ser igual a la ptencia instalada del generadr eléctric PRODUCCIÓN ELÉCTRICA T= hras de funcinamient equivalentes anuales c= refleja las pérdidas debidas a: - mantenimient y reparación, - dispnibilidad de agua, etc. Se suele tmar un valr entre 0,8 y 0,85

15 Tiplgía de pequeñas centrales CLASIFICACIÓN 1.- En función del tip de salt hidráulic a expltar : A) Minicentrales de alta presión. Salts mayres de 200 m, y caudales pequeñs. Se suelen instalar turbinas Peltn Francis B) Minicentrales de media presión. Salts entre 20 y 200 m y caudales medis. Se instalan turbinas Francis nrmales. C) Minicentrales de baja presión. Salts menres de 20 m y elevads caudales. Turbinas de Hélice y Kaplan. 2.- En función de la ubicación de la PCH y al tip de captación del agua a turbinar A) Minicentrales de agua fluyente crriente B) Minicentrales a pie de presa C) Centrales de us cmpartid. Canal de rieg abastecimient

16 Tiplgía de PCH MINICENTRAL DE TIPO FLUYENTE CON CANAL DE DERIVACIÓN INFRAESTRUCTURAS DE OBRA CIVIL NECESARIAS Azud pequeña presa cn escala de peces Tma de agua cn rejilla Canal de derivación Desarenadr Cámara de carga. Tubería frzada Edifici de la central Canal de desagüe Fuente : EVE (Ente Vasc de la Energía)

17 Tiplgía de PCH MINICENTRAL DE TIPO FLUYENTE SITUADA EN UN CURSO MEDIO/ BAJO DE UN RÍO Cn canal de derivación El salt dispnible es pequeñ y el canal de derivación suele ser de grandes dimensines INFRAESTRUCTURA DE OBRA CIVIL NECESARIA Azud pequeña presa cn escala de peces Tma de agua cn rejilla Canal de derivación Desarenadr Tubería frzada Edifici de la central Canal de desagüe Sin canal de derivación en el prpi curs del rí. INFRAESTRUCTURA DE OBRA CIVIL NECESARIA Presa cn aliviaders de cmpuerta Deasarenadr Escala de peces Edifici de la central

18 MINICENTRALES A PIE DE PRESA Tiplgía de PCH INFRAESTRUCTURAS DE OBRA CIVIL NECESARIAS Presa para la acumulación de un gran vlumen de agua Tma de agua Rejillas Tubería frzada Edifici de la central Canal de desagüe MINICENTRALES EN CAVERNA En alguns emplazamients hay que situar la minicentral en el interir de una mntaña y pr debaj del nivel de desagüe para evitar el fenómen de cavitación en las turbinas.

19 Tiplgía de PCH MINICENTRALES EN CANAL DE RIEGO O DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE Es imprtante cnstruir un canal auxiliar que garantice el agua de regadí, de trasvase el abastecimient de agua a pblacines cuand la turbina n esté perativa. Tienen un tiemp característic de funcinamient de unas 2000 hras/añ. INFRAESTRUCTURAS DE OBRA CIVIL NECESARIAS Tma de agua desde el canal Rejillas Tubería de presión que parte directamente desde el canal. Edifici de la central Canal de desagüe que retrna el agua turbinada al prpi canal de rieg

20 Obra civil La bra civil de una minicentral hidráulica incluye tdas las infraestructuras necesarias para: derivar cnducir el agua a la central devlución agua al cauce aljar ls cmpnentes electrmecánics facilitar ls access de vehículs de cnstrucción y mantenimient Las instalacines más frecuentes de bra civil sn las siguientes: Azud/presa cn escala de peces Tma de agua Canal de derivación Cámara de carga cn desarenadr y rejillas Tubería frzada Edifici de la central Canal de descarga Viales Fuente : Sánchez T. Ramírez, J., ITDG-1995)

21 Obra civil AZUD ESCALA DE PECES Fuente IDAE (Institut de Diversificación y Ahrr Energétic. España

22 Obra civil TOMA DE AGUA O BOCATOMA Y LIMPIARREJAS Cn elements adicinales: sistemas de desbaste (rejas cn peines de limpieza autmatizads limpiarrejas), sistemas para evitar la entrada de peces, una pequeña balsa de decantación de arenas y lims y una cmpuerta cn aliviader para regular la entrada de agua. El diseñ hidráulic de estas estructuras se basa en el criteri de que sean cmpetentes para dejar pasar cuand mens la avenida de diseñ, aplicándse la fórmula para descarga libre de verteders.

23 Obra civil CANAL DE DERIVACIÓN En su diseñ se prcura que las pérdidas de energía sean mínimas. Ls canales pueden tener frma trapezidal, rectangular, semicircular de sección irregular. La pendiente lngitudinal del canal suele estar cmprendida entre ls valres de 0,2 y 0,5 metrs pr mil La velcidad de circulación del agua pr el canal se suele tmar un valr máxim de 1,5 m/s En canales de lngitud cnsiderable, se instala un aliviader intermedi cn rebsader prtegid cn malla

24 Obra civil DESARENADOR evita que ls materiales sólids puedan penetrar en la turbina. Se sitúa previ a la cámara de carga CÁMARA DE CARGA A cntinuación del desarenadr y desde ella parte la tubería frzada. Tiene un aliviader lateral que permita evacuar td el caudal en el cas de parada rápida de la turbina de una avenida. Las dimensines de la cámara de carga, deben garantizar el vlumen y nivel de agua adecuad, durante la peración de la planta. Fuente Jair Arcesi Palacis. Tesis Dctral 1998

25 Obra civil-mecánica TUBERÍA FORZADA de acer e incluye rigidizadres y apys diseñads para resistir ls esfuerzs que deberá resistir en cada cas, incluyend ls psibles glpes de ariete. El espesr mínim de las tuberías es de 5 a 6 mm y su diámetr se calcula en función del caudal, cn velcidades máximas del agua en su interir de 4 a 5 m/s. El diámetr de la tubería se determina en base a que las pérdidas de energía sean mínimas debidas sbre td a: Rzamient del agua Cambis de dirección de la tubería Lngitud de la tubería

26 EDIFICIO DE LA CENTRAL Obra civil-mecánica En él se sitúa el equip que cnvierte la energía hidráulica en mecánica y eléctrica, y tds ls elements auxiliares: turbinas, generadres, cuadrs eléctrics de cntrl, sistema de regulación, válvula de guarda y de desví, y el sistema de descarga al rí. suele cnstruirse al lad del rí al que devuelve el agua, prcurand el mínim impact ambiental. El punt dnde ha de situarse el edifici debe elegirse cuidadsamente, teniend en cuenta ls estudis tpgráfics, gelógics y getécnics, así cm la accesibilidad del mism. Nrmalmente se sitúa a uns metrs pr encima del scaz (nivel de desagüe) para evitar su inundación en el cas de una crecida del rí. Interir de la minicentral hidráulica Mlin de Sus (Álava España). Fuente IDAE

27 Obra civil-mecánica CANAL DE DESAGÜE El sistema de descarga al rí está frmad pr la salida en lámina libre y pr la descarga de la válvula de desví de guarda. En cualquier cas es cnveniente situar una rejilla en la salida y una ataguía. Descarga de la válvula de guarda

28 Turbinas hidráulicas Element que se encarga de la captura de la energía de la crriente, para cnvertirla en energía eléctrica en el generadr. Si seguims la trayectria teórica del agua en el interir de la turbina, encntrarems ls elements principales de la misma. Dependiend de si sn de acción de reacción, las partes pueden ser diferentes : TURBINAS DE ACCIÓN - Tubería de entrada - Cubierta - Inyectres tberas - Rdete en frma de dbles cucharas - Canal de desagüe TURBINAS DE REACCIÓN - Tubería de entrada - Cámara en frma de espiral - Distribuidr - Rdete - Tub de aspiración - Canal de desagüe

29 FUNDAMENTOS HIDRÁULICOS TEÓRICOS Turbinas Las turbinas hidráulicas cumplen cn las ecuacines básicas de la mecánica de fluids: Cntinuidad : Cnservación de cantidad de mvimient. Ns permitirá cncer fuerzas actuantes. Cnservación del mment cinétic : par mtr de las máquinas hidráulicas y la ptencia capturada pr una máquina de una crriente de fluid Si gira a velcidad angular (ω), la ptencia desarrllada ser á: Pr tr lad del balance energétic btenems que el salt efectiv queda: Siend el rendimient hidráulic Ptencia efectiva = Pm ϖ = ρ Q( v1u1 csα1 v2u2 csα 2 ) P = γ Q e H e η = 1v1 csα1 u2v2 csα gh u 2 H e = 1 ( v1u 1 csα1 v2u2 csα2) g

30 TIPOS DE TURBINAS HIDRÁULICAS Según la frma de llevar a cab la cnversión de energía hidráulica en mecánica, existen ds tips de turbinas: Turbinas Turbinas de acción de impuls (Peltn, Turg, Ossberger Michell- Banki.Trabajan a la presión atmsférica. Tda la energía se ha cnvertid en cinética en la tbera. Turbinas de reacción (Francis y Hélice Kaplan). Trabajan a presión superir a la atmsférica, en la entrada; puest que si tienen tub de aspiración, están en depresión a la salida del rdete Turbina de acción Michell - Banki

31 PARÁMETROS PRINCIPALES PARA SU SELECCIÓN Salt net útil Hn (m ) Caudal de equipamient Qe (m 3 /s) Turbinas Velcidad específica Peltn: ns= 2,7 a 30 r/min n s = n H p ecv 1,25 n= velcidad real de gir del eje ( r.p.m) P e = ptencia efectiva en CV H: = salt net útil (m )

32 El equip electrmecánic de una pequeña central hidráulica está frmad pr ls siguientes elements: Elements de cierre y regulación Grup lehidráulic Caja multiplicadra de velcidad Generadr eléctric Equip eléctric general Transfrmadr principal Transfrmadr de servicis auxiliares Disyuntres, etc Equips auxiliares Equip electrmecánic Bancada de baterías Bmbas de achique de agua Puente grúa Sistema de extinción de incendis Etc. Elements de regulación, cntrl y prtección: Cntrl de turbina hidráulica Cntrl del generadr eléctric

33 Equip electrmecánic GRUPO OLEOHIDRÁULICO Para el accinamient de ls elements de regulación de caudal y válvulas se dispne de un grup lehidráulic de aceite a presión Ests accinamients sn: el accinamient de las palas del rdete ( KAPLAN SEMIKAPLAN) el accinamient de ls inyectres (PELTON) el accinamient de la válvula de guarda Grup lehidráulic de una turbina Francis Grup lehidráulic

34 GENERADOR ELÉCTRICO Equip electrmecánic El generadr eléctric es una máquina que se encarga de transfrmar la energía mecánica de rtación, que prprcina la turbina, en energía eléctrica. El generadr ( alternadr) está frmad pr ds partes: El rtr ( inductr móvil), que se encarga de generar un camp magnétic variable al girar arrastrad pr la turbina. El estatr ( inducid fij), sbre el que se genera la crriente eléctrica aprvechable. En centrales menres de 1000 kw la tensión de generación es de 380 a 500 V c.a., y para ptencias más altas la tensión se eleva hasta ls 6000 V. El generadr eléctric puede ser de ds tips: síncrn asíncrn. GENERADORES SÍNCRONOS En este tip de generadres, la velcidad de gir es cnstante, una vez sincrnizad cn la red eléctrica, y viene dada pr la expresión: n= velcidad de sincrnism expresada en r.p.m. f= frecuencia de la red eléctrica en Hz (50 ó 60 Hz) p= númer de pares de pls del generadr

35 Equip electrmecánic EQUIPOS AUXILIARES Ls equips auxiliares que se pueden cnsiderar sn: Ventilación Alumbrad nrmal y de emergencia Equip de crriente cntinua (baterías) emplead para alimentar las bbinas de descnexión del disyuntr y el devanad de excitación del generadr en el arranque. Bmbas de achique de agua ante psibles fugas inundacines. Batería de cndensadres, en el cas de que exista un generadr asíncrn Puente grúa ( en alguns cass) Red de tierra de prtección y servici, para limitar la tensión en el cas de la aparición de una falta a tierra. Limpiarrejas mtrizads situads en la tma de agua y en la entrada de la cnducción frzada Sistema de prtección cntra incendis Agua de refrigeración para ls generadres síncrns de gran ptencia. El cnsum eléctric de ests equips auxiliares scila entre el 2 y el 3% de la prducción de la central.

36 ELEMENTOS DE REGULACIÓN Y CONTROL Equip electrmecánic Ls principales bucles de cntrl y sistemas de supervisión y mand en una central hidreléctrica de pequeña ptencia sn: Para el cntrl de la turbina: Reguladr de velcidad sbre td para centrales cn generadres síncrns Reguladres de nivel para centrales cn grups asíncrns Reguladr de caudal turbinad serv mtr Para el cntrl del generadr: Reguladr de tensión para ls grups síncrns (RAT) Equip de sincrnización, en cas de generadres síncrns cnectads a la red. Baterías de cndensadres, en el cas de generadres asíncrns cnectads a la red.

37 Impact ambiental Ls Estudis de Impact Ambiental (EIA) pretenden analizar y cmprender la relación de incidencia entre un pryect determinad y el entrn afectad. FASES DE UN ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL Y TRAMITACIÓN Fuente IDAE (Institut de Diversificación y Ahrr Energétic. España

38 Impact ambiental ANÁLISIS DEL PROYECTO IDENTIFICACIÓN Y VALORACIÓN DE IMPACTOS Identificación de las psibles causas de impact en la fase de cnstrucción y de expltación del pryect. Objetivs de la minicentral Presencia de tras minicentrales en el tram del rí Ptencia instalada Caudales mínims, de equipamient y de servidumbre Azud presa prevista: diseñ (altura, lcalización, etc.) Caudales de derivación: ubicación, tip (abiert cerrad), lngitud, etc. Cámara de carga y chimenea de equilibri: características Tubería frzada: lcalización, materiales utilizads y tip de tubería Edifici: tiplgía cnstructiva Presencia de canal de desagüe Plan de bras y medidas de revegetación Mvimient de tierras Dispsición y características del tendid eléctric Épcas de expltación previstas Medidas para evitar el aterramient de la presa azud Las psibles alteracines del medi físic sn: La inundación de extensas znas aguas arriba del punt en dnde se clca el azud presa. Pérdidas de suel agrícla, ganader frestal cn ersión e inundación. Reajustes de las crrientes de agua y ls efects asciads sbre la calidad y cantidad del agua y fauna acuática. Reducción de la diversidad bilógica Efect barrera del azud al tránsit de fauna Impact acústic riginad pr las turbinas y generadres Desaparición de especies animales pr degradación destrucción de su hábitat Sustracción de caudales de agua aprvechables para trs uss. Detracción de caudales y efects sbre la calidad de aguas pr embalsamient, descarga tempral de lims y disminución de la capacidad de dilución del tram del rí afectad. Eutrfización (disminución del cntenid de xígen disuelt en el agua). Impact de aves en el tendid eléctric

39 PARÁMETROS ECONÓMICOS Evaluación ecnómica La rentabilidad ecnómica de una pequeña central hidreléctrica puede valrarse sbre la base de efectividad cmparativa. Para ell se utilizan diferentes parámetrs: Índice de energía = Cste de la inversión /Energía prducida en kwh/añ Su valr medi se sitúa en 0,36 eurs/kwh (0,27$/kWh). Índice de ptencia =Cste de la inversión / ptencia instalada en MW El valr medi del índice de ptencia se sitúa alrededr de eurs/kw (923 $/kw) Hras equivalentes de funcinamient al añ = Prducción anual en kwh / Ptencia instalada en kw Centrales situadas en canal de rieg: Entre a hras Centrales a pie de presa: Una media de h Centrales tip fluyentes situadas en curss alts de rís: Alrededr de h Centrales tip fluyentes situadas en curss medis de rís: Alrededr de h Factr de capacidad Fiabilidad Dispnibilidad

40 Evaluación ecnómica FACTORES A TENER EN CUENTA EN EL ESTUDIO ECONÓMICO Vida útil de la instalación: Se suele tmar entre 25 y 40 añs Perid de amrtización de la inversión Inversión: El cste ttal de ejecución del pryect Fnd de manibra: Requerid para realizar el pag de impuests bien para depsitar fianzas. Gasts pre peracinales: gasts generads pr la realización del pryect cncesinal, gasts administrativs, licencias, segurs de respnsabilidad civil, estudi de impact ambiental, etc. Ingress pr la venta de la energía prducida a una cmpañía distribuidra de energía Gasts de peración y mantenimient. Sn ls gasts que se prducen en la expltación de la central, cm sn, persnal, repuests, segurs, etc. Cánnes. La Cnfederación Hidrgráfica puede exigir un cann pr turbinar caudales que han sid previamente regulads pr bras hidráulicas situadas aguas arriba del aprvechamient. Índice de precis al cnsum (IPC) Impuests : Impuest de Sciedades e IVA Tasa de interés. Se suele cnsiderar entre un 2-3% Deuda adquirida cn una entidad bancaria cn una tasa de interés anual. CÁLCULO DE LA INVERSIÓN DE UNA MINICENTRAL HIDROELÉCTRICA Cstes unitaris a cnsiderar: Azud presa Tma de agua, incluida rejillas y cmpuertas Canal de derivación Cámara de carga Tubería frzada Edifici de la central y canal de descarga Turbina Generadr Transfrmadr principal Sistema eléctric general y autmatización Línea eléctrica Camins de acces a la central Ingeniería y dirección de bra

41 Cas: Mejras en acces a la energía

42 cncluyend ACERCA DE LA ENERGÍA MINIHIDRÁULICA Y LAS PCH Tienen períds de gestación más crts, de ds a cinc añs, en cmparación cn las grandes centrales hidreléctricas, que puede estar alrededr de ls siete añs. Tienen un perid retrn de la inversión menr y sus cstes de peración y mantenimient sn más bajs. Sn más fáciles de cnstruir y pner en marcha debid a que su diseñ es más simple, l que prprcina también uns cstes más bajs. Las centrales hidreléctricas grandes requieren estudis rigurss, que n sn necesaris para la cnstrucción de una PCH Su cnstrucción tiene un impact ambiental mínim y n perturba el hábitat lcal cm es el cas de las grandes plantas de energía hidreléctrica. Su instalación, n implica la cnstrucción de grandes presas y embalses, y pr l tant n da lugar a ls prblemas de defrestación, inundación y rehabilitación. Además, n requieren una gran superficie de tierra para su instalación y se pueden cnstruir para aprvechar pequeñas crrientes de agua y cn pequeñs salts. Sn de alta fiabilidad y dispnibilidad, pr ser una tecnlgía plenamente desarrllada y madura.