APROVECHAMIENTOS HIDROELECTRICOS

Transcripción

1 Aprovechamientos Hidroelectricos APROVECHAMIENTOS HIDROELECTRICOS - Energia GUILLEN QUIÑONEZ, Josely QUINTO DE LA CRUZ, José Antonio REQUENA MACHUCA, David Universidad Nacional de Huancavelica UNH 29 de mayo de 2013

2 Aprovechamientos Hidroelectricos PROGRAMA ANALITICO 1 Temas a Desarrollar

3 CAPITULO Energia 1 Temas a Desarrollar

4 Capitulo 02 Conocer los diagramas de energia de demanda para la clasificacion de centrales hidroelectricos.

5 Capitulo 02 Conocer los diagramas de energia de demanda para la clasificacion de centrales hidroelectricos. Conocer e interpretar los diagramas de carga

6 Capitulo 02 Conocer los diagramas de energia de demanda para la clasificacion de centrales hidroelectricos. Conocer e interpretar los diagramas de carga Conocer los parametros de regulacion energetica de los CC. HH.

7 Capitulo 02 Conocer los diagramas de energia de demanda para la clasificacion de centrales hidroelectricos. Conocer e interpretar los diagramas de carga Conocer los parametros de regulacion energetica de los CC. HH. Conocer la energia generada en un periodo de tiempo.

9 Capitulo 02 El diagrama de carga es la relación potencia versus variación de tiempo. Esta relación muestra que potencia debe proporcionar la central en un tiempo determinado para cubrir con la demanda, Pero sucede que esta demanda de energía eléctrica es variable en cada época del año, en cada dia del año y, dentro de cada dia, es variable también a las distintas horas dia.

10 Capitulo 02 El diagrama de carga es la relación potencia versus variación de tiempo. Esta relación muestra que potencia debe proporcionar la central en un tiempo determinado para cubrir con la demanda, Pero sucede que esta demanda de energía eléctrica es variable en cada época del año, en cada dia del año y, dentro de cada dia, es variable también a las distintas horas dia. Para tener una idea aproximada de las variaciones de carga durante estos lapsos de tiempo, se suelen determinar los distintos gráficos de carga, en donde pueden figurar la potencia de al carga y las variaciones del factor de potencia.

11 Capitulo 02 Fc = Potencia media/ potencia maxima

12 Capitulo 02 Fc = Potencia media/ potencia maxima Fc = E/ Pmax.t = Pm/Pmax

13 Capitulo 02 Fc = Potencia media/ potencia maxima Fc = E/ Pmax.t = Pm/Pmax Estos gráficos tienen distintos aspectos, según se trate de una central de funcionamiento continuo, o de funcionamiento intermitente, y según la clase de aparatos receptores que predominen en la demanda de energía a la central.

14 Capitulo 02 Figura:

15 Tabla de Valores Factores de Carga Descripcion fc Pequeñas Instalaciones Cuidades Pequenas Ciudades Grandes Provincias Regiones

17 Capitulo 02 Es el numero de horas anuales que debería trabajar la instalación a su plena carga, para que la energía producida fuese igual a la que la central eléctrica produce en un año, trabajando a carga variable. Esta cifra de una idea de la cantidad de horas que hubiera debido trabajar la central para suministrar esa energía.

18 Capitulo 02 Es el numero de horas anuales que debería trabajar la instalación a su plena carga, para que la energía producida fuese igual a la que la central eléctrica produce en un año, trabajando a carga variable. Esta cifra de una idea de la cantidad de horas que hubiera debido trabajar la central para suministrar esa energía. Pmax. h = E

19 Capitulo 02 Es el numero de horas anuales que debería trabajar la instalación a su plena carga, para que la energía producida fuese igual a la que la central eléctrica produce en un año, trabajando a carga variable. Esta cifra de una idea de la cantidad de horas que hubiera debido trabajar la central para suministrar esa energía. Pmax. h = E h = E /Pmax

20 Capitulo 02 Figura: Utilizacion Anua

21 Tabla de Valores Capitulo 02 Descripcion h Pequeñas Cuidades Ciudades Grandes Suministros Regionales

23 Capitulo 02 Es la relación entre el número de horas de utilización anual y el número total de horas del año.

24 Capitulo 02 Es la relación entre el número de horas de utilización anual y el número total de horas del año. C = Número de horas de utilizacion anual/número de horas anuales

25 Capitulo 02 Es la relación entre el número de horas de utilización anual y el número total de horas del año. C = Número de horas de utilizacion anual/número de horas anuales C = h/8760

26 Tabla de Valores Capitulo 02 Descripcion C Pequeñas Cuidades Ciudades Grandes Suministros Regionales

28 Capitulo 02 No basta construir una central eléctrica para la máxima punta de potencia que aparezca durante el año. Un grupo de generadores puede quedar parado, por averia o por inspección. Por lo tanto hay que disponer de máquinas que sustituyan a las que han quedado fuera de servicio, lo que quiere decir que la potencia total de la central, ha de ser mayor que la poblacion máxima para la que ha sido proyectada

29 Capitulo 02 No basta construir una central eléctrica para la máxima punta de potencia que aparezca durante el año. Un grupo de generadores puede quedar parado, por averia o por inspección. Por lo tanto hay que disponer de máquinas que sustituyan a las que han quedado fuera de servicio, lo que quiere decir que la potencia total de la central, ha de ser mayor que la poblacion máxima para la que ha sido proyectada Este hecho se expresa por medio del factor de reserva, que es la relacion entre la potencia total de la central y la potencia máxima que ha de suministra:

30 Capitulo 02 No basta construir una central eléctrica para la máxima punta de potencia que aparezca durante el año. Un grupo de generadores puede quedar parado, por averia o por inspección. Por lo tanto hay que disponer de máquinas que sustituyan a las que han quedado fuera de servicio, lo que quiere decir que la potencia total de la central, ha de ser mayor que la poblacion máxima para la que ha sido proyectada Este hecho se expresa por medio del factor de reserva, que es la relacion entre la potencia total de la central y la potencia máxima que ha de suministra: D = Pt / Pt max

31 Tabla de Valores Capitulo 02 Descripcion D Para pequeñas instalaciones (pueblos) Para poblaciones medias Para centrales agricolas Para grandes ciudades

33 La estimación de las futuras cargas de potencia de un sistema específico es un paso principal para la planificación del desarrollo y estudios de gestión de operaciones de energía hidroeléctrica. Predicciones de carga se basan por lo general en la velocidad a la que el consumo de energia ha aumentado a lo largo los últimos años.

34 La estimación de las futuras cargas de potencia de un sistema específico es un paso principal para la planificación del desarrollo y estudios de gestión de operaciones de energía hidroeléctrica. Predicciones de carga se basan por lo general en la velocidad a la que el consumo de energia ha aumentado a lo largo los últimos años. Tres métodos se han utilizado para la estimación de las cargas de energía futuras (Sociedad Americana de Ingenieros Civiles, 1989):

35 La estimación de las futuras cargas de potencia de un sistema específico es un paso principal para la planificación del desarrollo y estudios de gestión de operaciones de energía hidroeléctrica. Predicciones de carga se basan por lo general en la velocidad a la que el consumo de energia ha aumentado a lo largo los últimos años. Tres métodos se han utilizado para la estimación de las cargas de energía futuras (Sociedad Americana de Ingenieros Civiles, 1989): El análisis de tendencias: Basado en la ampliación de las tendencias históricas y la modificación del proyecciones para reflejar los cambios esperados.

36 La estimación de las futuras cargas de potencia de un sistema específico es un paso principal para la planificación del desarrollo y estudios de gestión de operaciones de energía hidroeléctrica. Predicciones de carga se basan por lo general en la velocidad a la que el consumo de energia ha aumentado a lo largo los últimos años. Tres métodos se han utilizado para la estimación de las cargas de energía futuras (Sociedad Americana de Ingenieros Civiles, 1989): El análisis de tendencias: Basado en la ampliación de las tendencias históricas y la modificación del proyecciones para reflejar los cambios esperados. Análisis del uso final: Basado en el uso previsto de la electricidad por los diferentes

37 En la planificación de la expansión de sistemas, un análisis de la carga de recursos debe ser utilizado para determinar la necesidad y el momento de la salida de un proyecto hidroeléctrico propuesto. Necesidad es una medida de los déficits que pueden ocurrir en el futuro debido al aumento de las cargas de energía en comparación con la capacidad de suministro de corriente. El tiempo se refiere a los períodos en los que la necesidad de generación adicional ocurre.

38 En la planificación de la expansión de sistemas, un análisis de la carga de recursos debe ser utilizado para determinar la necesidad y el momento de la salida de un proyecto hidroeléctrico propuesto. Necesidad es una medida de los déficits que pueden ocurrir en el futuro debido al aumento de las cargas de energía en comparación con la capacidad de suministro de corriente. El tiempo se refiere a los períodos en los que la necesidad de generación adicional ocurre. Además de la variación anual y mensual de las cargas eléctricas, semanal y diaria configuración de la carga también son necesarios con el fin de determinar el tipo de la carga que un proyecto hidroeléctrico podrãa llevar y para estimar los beneficios de la expansión del sistema

39 Figura: curvas de carga diarios y semanales tipicas para un sistema de energia electrica. (De Lindsley et al., 1992.)

41 Energia Firme Capitulo 02 Con una central de pasada, y en menor grado con una central de embalse de reserva de capacidad moderada, la producción potencial varía según las estaciones, y la cantidad de energía segura que puede generarse todos los años se denomina energía primaria. En una central de pasada la energía primaria está determinada por el mínimo caudal del río durante la estación seca y por el volumen del embalse de regulación.

42 Energia Firme Capitulo 02 Con una central de pasada, y en menor grado con una central de embalse de reserva de capacidad moderada, la producción potencial varía según las estaciones, y la cantidad de energía segura que puede generarse todos los años se denomina energía primaria. En una central de pasada la energía primaria está determinada por el mínimo caudal del río durante la estación seca y por el volumen del embalse de regulación. En una central con embalse de reserva la cantidad de energía primaria es mayor, según la capacidad del embalse, pues parte del agua puede embalsarse durante la estación de las lluvias y usarse para complementar el caudal de la estación seca.

43 Energia Secundaria Capitulo 02 Se llama energía secundaria aquella que puede generarse en exceso de la energá primaria. La energía secundaria varía con las estaciones y en la mayoria de los casos es difícil de utilizar, excepto cuando la central hidroeléctrica trabaja en paralelo con una planta termoeléctrica, en cuyo caso gran parte de su producción puede emplearse para economizar combustible. Sin embargo, algunos usos de la electricidad son también estacionales, especialmente en el campo de la agricultura, y cuando se los puede hacer coincidir con la disponibilidad de energía hidroeléctrica secundaria es posible a veces mejorar considerablemente el rendimiento económico de una central hidroeléctrica

44 Figura:

46 Los principales usos de la energía se pueden clasificar en:

47 Los principales usos de la energía se pueden clasificar en: Consumo intermedio de energía para generación, transmisión, distribución y almacenamiento

48 Los principales usos de la energía se pueden clasificar en: Consumo intermedio de energía para generación, transmisión, distribución y almacenamiento Consumo final de energía para usos residenciales, comerciales, transporte público, agricultura, industria, etc

49 Los principales usos de la energía se pueden clasificar en: Consumo intermedio de energía para generación, transmisión, distribución y almacenamiento Consumo final de energía para usos residenciales, comerciales, transporte público, agricultura, industria, etc pérdidas de energía en transmisión, distribución y almacenamiento y transformación (centros de procesamiento y que no se puede asignar a una fuente de energía en particular).

50 Asimismo, es necesario definir dos tipos de demandas:

51 Asimismo, es necesario definir dos tipos de demandas: Demanda de energia y demanda de potencia; ello porque el tamaño de la planta sera determinado por ambas variables.

52 Para establecer el tamaño de la turbina- generador es importante determinar la demanda de potencia máxima, es decir, la mayor demanda de energia prevista. La demanda de energía se refiere a la demanda en relación con el tiempo en que los aparatos eléctricos están conectados al sistema; Se expresa en vatioshora, kilovatios-hora (kwh) o megavatios-hora (MWh). Los sectores con mayor demando o consumo corresponden a:

53 CONSUMO RESIDENCIAL: requiere información de:

54 CONSUMO RESIDENCIAL: requiere información de: tipo y número de casas y edificios, sobre la base de una proyección de la poblaciń actual y futura

55 CONSUMO RESIDENCIAL: requiere información de: tipo y número de casas y edificios, sobre la base de una proyección de la poblaciń actual y futura pronóstico de competencias y horas diarias de disparo de los dispositivos eléctricos de cada tipo de vivienda y construcción

56 CONSUMO RESIDENCIAL: requiere información de: tipo y número de casas y edificios, sobre la base de una proyección de la poblaciń actual y futura pronóstico de competencias y horas diarias de disparo de los dispositivos eléctricos de cada tipo de vivienda y construcción tiempo de distribucion de la carga residencial.

57 CONSUMO DE ENERGIA PARA EL ALUMBRADO PUBLICO: requiere información de:

58 CONSUMO DE ENERGIA PARA EL ALUMBRADO PUBLICO: requiere información de: estimacion de los puntos de iluminacion, de acuerdo a la distribucion de la poblacion

59 CONSUMO DE ENERGIA PARA EL ALUMBRADO PUBLICO: requiere información de: estimacion de los puntos de iluminacion, de acuerdo a la distribucion de la poblacion numero de vatios por punto de iluminacion de las calles y las horas de coccion.

60 CONSUMO CON FINES COMERCIALES E INDUSTRIALES: requiere información de:

61 CONSUMO CON FINES COMERCIALES E INDUSTRIALES: requiere información de: tipo y numero de establecimientos comerciales e industriales

62 CONSUMO CON FINES COMERCIALES E INDUSTRIALES: requiere información de: tipo y numero de establecimientos comerciales e industriales pronostico de las competencias y las horas diarias de aparatos de iluminacion y maquinaria.

63 CONSUMO CON FINES COMERCIALES E INDUSTRIALES: requiere información de: tipo y numero de establecimientos comerciales e industriales pronostico de las competencias y las horas diarias de aparatos de iluminacion y maquinaria. tiempo de distribucion de la carga comercial e industrial;

64 CONSUMO CON FINES COMERCIALES E INDUSTRIALES: requiere información de: tipo y numero de establecimientos comerciales e industriales pronostico de las competencias y las horas diarias de aparatos de iluminacion y maquinaria. tiempo de distribucion de la carga comercial e industrial; potencia requerida por los aparatos electricos y artefactos, y el numero de horas de uso en un dia tipico o representativo

65 Para la estimacion de la demanda, puede apelarse a diferentes metodos; entre ellos:

66 Para la estimacion de la demanda, puede apelarse a diferentes metodos; entre ellos: SWITCH: supone que la demanda de la zona de influencia se comporta de manera similar a otros campos de caracteristicas similares.

67 Para la estimacion de la demanda, puede apelarse a diferentes metodos; entre ellos: SWITCH: supone que la demanda de la zona de influencia se comporta de manera similar a otros campos de caracteristicas similares. ECONOMETRIA: se utiliza para estimar el consumo de energia en el futuro.

68 demanda de energia Capitulo 02