TRIBUNA DEL AGUA SEMANA TEMÁTICA TICA 9 AGUA Y ENERGÍA PROYECTOS HIDROELÉCTRICOS

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1 TRIBUNA DEL AGUA SEMANA TEMÁTICA TICA 9 AGUA Y ENERGÍA PROYECTOS HIDROELÉCTRICOS EN MÉXICOM Septiembre, 2008

2 Historia E L G O B I E R N O F E D E R A L C R E Ó L A C F E E L 1 4 D E A G O S T O D E Situación en México en 1937 Población en el país Servicio de Energía Eléctrica Capacidad de generación instalada MW millones de habitantes - Proporcionado por 3 Empresas Privadas Extranjeras Población en servicio - 7 millones de habitantes (38 %) Principalmente en Zonas Urbanas.

3 Historia E L G O B I E R N O F E D E R A L N A C I O N A L I ZÓ I N D U S T R I A E L É C T R I C A E L 2 7 D E S E P T I E M B R E D E L A Situación en México en 1960 Población en el país millones de habitantes Capacidad de generación en plantas de CFE Capacidad de generación en plantas de empresas privadas MW MW MW Población en servicio millones de habitantes (44 %)

4 Programa de Obras e Inversión n del Sector Eléctrico En México, la Comisión Federal de Electricidad es responsable de planear, diseñar y construir la infraestructura necesaria para generar, transmitir y distribuir la energía eléctrica que el país demanda. Ha instrumentado un programa de expansión a 10 años (POISE). Se incluyen todos los proyectos susceptibles de desarrollo considerando sus parámetros económicos, de maduración y ejecución. Una de las fuentes de energía renovable mas atractiva es la hidroelectridad.

5 Programa de Obras e Inversiones del Sector Eléctrico Programa de Obras e Inversiones del Sector Eléctrico (POISE) describe toda la infraestructura eléctrica necesaria para los próximos 10 años. Anualmente se actualiza y con base a modelos económicos, ofrece el mejor programa económico de inversión para el sector eléctrico, tomando en consideración lo siguiente: Evolución Histórica. Crecimiento de población estimada. Aumento de la demanda Regional. Perspectiva del desarrollo económico Tecnología en la generación de energía eléctrica

6 Determinación n del plan de expansión Insumos importantes para determinar el plan de expansión : Tiempos de maduración de los proyectos. Escenarios de precios de combustibles. Costos de inversión para las tecnologías. Disposiciones para generar energía limpia en zonas críticas.

7 Escenarios de crecimiento Tasa Media Anual PIB Global (%) Bajo Planeación Alto Consumo de energía eléctrica (%) Bajo Planeación Alto

8 La petrolización n de la economía Actualmente, la discusión del sector energético en México está dominado por dos elementos: precios internacionales del petróleo y producción. El tema petrolero cobra tal relevancia, desplazando al resto de las energías en México, en virtud de que la economía mexicana sigue petrolizada. Alrededor del 80% de la producción primaria de energía depende de los hidrocarburos Más de una tercera parte de los ingresos del gobierno se derivan del la riqueza petrolera Los ingresos por venta de petróleo mantienen en términos razonables el déficit externo.

9 El precio en los mercados internacionales El precio de la Mezcla Mexicana de Exportación ha rebasado cualquier nivel histórico. Precios Spot del Crudo a nivel internacional, WTI y Mezcla Mexicana de Exportación (MME) WTI: West Texas International; MME: Mezcla Mexicana de Exportación Fuente: Petróleos Mexicanos y Secretaría de Energía.

10 Construcción n de escenarios Las variaciones en el crecimiento del Producto Interno Bruto responden en forma muy cercana a las variaciones en el consumo de energía. Aunque a partir de 1997, se produjo un desacoplamiento, las tendencias siguen siendo las mismas Variación del PIB vs. Variación en el Consumo de Energía, (Variación porcentual anual) 4 2 PIB CONSUMO DE ENERGIA

11 Nuevo paradigma: La generación n de energías alternativas y políticas para eficientar el consumo Desarrollo Tecnológico: Las fuentes tradicionales (carbón, gas y petróleo), seguirán siendo las principales generadoras de energía en los próximos 15 y 20 años. Es indispensable iniciar el proceso de renovación de producción y consumo. Existen nuevas tecnologías para hacer más eficiente y menos contaminante la explotación de estos recursos, Por ejemplo, el método CCS (Captura y almacenamiento de carbono). Hidrógeno. Biodiesel. Diversificación energética del consumo. Energía del movimiento marino. Mini hidroeléctricas.

12 Nuevo paradigma: La generación n de energías alternativas y políticas para eficientar el consumo Desarrollo Tecnológico: Solar. Eólica. Nuclear. Geotermia.

13 Crecimiento medio anual de las ventas (%) Central 2 Oriental 3 Occidental 4 Noroeste 5 Norte 6 Noreste 7 Baja California 8 Baja California Sur 9 Peninsular Evolución histórica ( ) TOTAL NACIONAL Crecimiento ( ) Fuente: CFE-POISE,

14 Evolución n de la capacidad Servicio público p (MW) 1/ 2/ 69,289 48,769 26,487-5,967 Total a diciembre de 2006 Retiros Adquisiciones 3/ Total a diciembre de / No incluye autoabastecimiento local ni remoto 2/ Las cifras están redondeadas a números enteros, por lo que los totales podrían no corresponder exactamente 3/ Incluye generaciones de LyFC (416 MW) e incrementos en RM de Laguna Verde, CH Villita y CH Infiernillo (469 MW) Fuente: CFE-POISE,

15 Capacidad bruta por tipo de combustible Sector eléctrico ,084 MW ,482 MW 1 1/ Tecnología aún no definida. Fuente: CFE-POISE,

16 Participación n de tecnología a la capacidad de generación Sector eléctrico 3/ ,084 MW ,482 MW 1 1/ Incluye generación distribuida de LyFC (416MW) e incrementos de capacidad en RM de Laguna Verde, CH Villita y CH Infiernillo (469 MW) 2/ La tecnología de estos proyectos se definirá posteriormente. Algunas opciones posibles son: ciclo combinado (utilizando gas natural, gas natural licuado, residuos de vacío, etc.), carboeléctrica, nucleoeléctrica o importación de energía. 3/ Incluye autoabastecimiento local y remoto. Fuente: CFE-POISE,

17 Generación n bruta por tipo de tecnología Sector eléctrico Escenario de planeación 2006 real 247,143 GWh 2017 planeación 417,485 GWh Fuente: CFE-POISE,

18 Ventas de energía a eléctrica por sector

19 En México, la disponibilidad de recursos para el desarrollo de proyectos hidroeléctricos es importante. El escurrimiento medio anual del país es de 410,000 Mm³. El almacenamiento y regulación es del orden de 150,000 Mm³. Para generación de energía eléctrica se aprovechan 100,000 Mm³

20 Colorado (1867) Yaqui (5259) El Fuerte (13635) Sinaloa (1113) Culiacan (2087) San Lorenzo (1661) Acaponeta (1362) Santiago (16519)* Ameca (1573) Vertiente del Pacífico Volumen Medio Anual Total Mm 3 Piaxtla (1655) Nazas* (2508) Armeria (901) Coahuayana (1579) Aguanaval San Pedro (2790) Unidades en Mm 3, Fuente: Estadísticas del Agua en México,2003. * Ambos Ríos. Lerma Balsas (24944) Papagayo (4386) Tecolutla (5908) Ometepc (5843) Vertiente Interior Volumen Medio Anual Total Mm 3 Bravo (7640) San Fernando (4520)* Soto La Marina Panuco (19087) Tuxpan (2579) Cazones (1459) Nautla (2674) Antigua (1794) Papaloapan (50887) Coatzacoalcos (32752) Vertiente del Golfo Volumen Medio Anual Total Mm 3 Candelaria (1620) Usumacinta Grijalva (125818)* Tehuantepec Verde (2606) (4799) Suchiate (2648) Nacional 410, 000 Mm 3 Hondo (738)

21 Proyectos Hidroeléctricos Incluidos en el POISE PROYECTO CAPACIDAD BRUTA (MW) AÑO La Yesca Río Moctezuma Ampliación Villita La Parota Copainalá Tenosique Total 3 316

22 Localización n de Proyectos Hidroeléctricos P.H. YESCA RÍO MOCTEZUMA > 500 MW Entre MW < 50 MW AMPLIACIÓN LA VILLITA P. H. LA PAROTA P.H. TENOSIQUE P.H. COPAINALÁ

23 C. H. El Cajón, Nayarit Planta general de las principales obras EL. 227,000 LUMBRERA PLATAFORMA CIERRE FINAL L CLUMBRERA EMBALSE: Área al NAME ha NAME msnm Capacidad al NAME Mm³ Capacidad útil para generación Mm³ Capacidad control avenidas Mm³ ATAGUIA AGUAS ARRIBA LUMBRERA INICIA TAPÓN OBRA DE DESVÍO EL. 268,500 EL. 252,000 EJE DE LA CORTINA L TÚNEL DE DESVÍÓ C 2 L TÚNEL DE DESVÍÓ C 1 CORTINA PARAPETO (EL. 395,00) CORONA (EL. 394,500) EL. 235,00 GALERÍA CAPTACIÓN FILTRACIONES PORTALES DE SALIDA DESCARGA DESFOGUE ATAGUÍA AGUAS ABAJO RÍO SANTIAGO CANAL DE LLAMADA OBRA DE TOMA OBRA DE TOMA CANAL DE LLAMADA OBRA DE EXCENCIAS EJE DE CORTINA PUENTE UNIDADES L TÚNEL DE ACCESO A CASA DE MÁQUINAS CASA DE M+ÁQUINAS C SUBESTACIÓN GALERÍA DE OSCILACIÓN CASETAS DE CONTROL RANURAS DE COMPUERTAS L TÚNEL DE DESFOGUE C OBRA DE EXCEDENCIAS

24 C. H. El Cajón, Nayarit Panorámica aérea del sitio de las obras Subestación Obra de excedencias Obra de toma Cortina aguas abajo Desvíos (salida) Cortina aguas arriba Ataguia aguas arriba PANORÁMICA AÉREA DEL SITIO DE LAS OBRAS Desvíos (entrada)

25 C. H. El Cajón, Nayarit Obra de desvío o (entrada de los túneles) t

26 C. H. El Cajón, Nayarit Obra de desvío o (colado del tapón n en túnel t no.1)

27 C. H. El Cajón, Nayarit Obra de contención COLOCACIÓN DE MATERIAL 4 O ENROCAMIENTO DE PROTECCIÓN EN EL TALUD O PARAMENTO AGUAS ABAJO DE LA CARA TERMINADA DE LA CORTINA

28 C. H. El Cajón, Nayarit Obra de excedencias Excavaciones a cielo abierto incluye canal de llamada Concretos Concreto lanzado Compuertas radiales 12 x m y un puente de maniobras m³ m³ m³ 6

29 C. H. El Cajón, Nayarit Obra de excedencias COMPUERTAS: TIPO: RADIAL CANTIDAD: SEIS (6) ANCHO DEL VANO: 12,0 m ALTURA DEL VANO: 20,703 m RADIO: 25,0 m CARGA HIDRAULICA MÁXIMA: 19,403 m PESO APROXIMADO (COMPUERTAS): 150 TON

30 C. H. El Cajón, Nayarit Obra de generación n (obra de toma) COMPUERTAS TIPO: RODANTE CANTIDAD: DOS (2) DE SERVICIO Y (1) AUXILIAR ANCHO DEL VANO: 6,244 m ALTURA DEL VANO: 7,950 m CARGA HIDRAULICA MÁXIMA: M 71,13 m PESO APROXIMADO (COMPUERTAS): 71 TON PESO GRÚA: 129,300 TON

31 C. H. El Cajón, Nayarit Obra de generación n (tubería a a presión)

32 C. H. El Cajón, Nayarit Obra de generación (casa de máquinas) EQUIPOS MECÁNICOS PRINCIPALES RODETE TIPO/DIÁMETRO/MASA: CAÍDA NETA DE DISEÑO: POTENCIA A CAIDA NOMINAL: VELOCIDAD DE ROTACION: GASTO DE DISEÑO: COMPUERTA TIPO/DIÁMETRO/MASA: PESO TOTAL APROXIMADO FRANCIS / 5,3 m / 82 TON 156,54 m 380,33 MW 150 rpm 260 m3/s CILÍNDRICA/8,080 m/100 TON

33 C. H. El Cajón, Nayarit Obra de generación (casa de máquinas)

34 C. H. El Cajón, Nayarit Obra de generación n (generador de potencia) GENERADOR SÍNCRONO DE POLOS SALIENTES DE EJE VERTICAL, TRIFÁSICO, PARA SER OPERADO COMO CONDENSADOR SÍNCRONO. POTENCIA NOMINAL: MVA TENSION DE GENERACION: 17 KV FRECUENCIA: 60 Hz VELOCIDAD DE ROTACION NOM: 150 R.P.M. NUMERO DE POLOS: 48 PESO DE ROTOR: 725 TON

35 P. H. LA YESCA

36 P. H. La Yesca Localización

37 P. H. La Yesca Generación Generación media anual total: GWh Obra de Desvío Tipo: Túnel Cantidad 2 Dimensión: 14 x 14 m Gasto máximo de diseño: m³/s Cortina Tipo: Enrocamiento con cara de concreto Altura: 220 m Ancho de la corona: 11 m Longitud de la corona: 623 m Obra de Excedencias Tipo Canal a cielo abierto Gasto máximo de avenidas m³/s Periodo de retorno: años Casa de Máquinas Tipo: Subterránea Dimensiones (largo-ancho-alto) 103 x 26 x 50 m Potencia total instalada 750 MW Tipo de turbinas: Francis Cantidad: 2

38 P. H. La Yesca

39 P. H. La Yesca Cronograma Planeación, Programación, Presupuestación Licitación Construcción

40 Proyectos Hidroeléctricos en el río r Moctezuma

41 Proyectos Hidroeléctricos en el río r Moctezuma SAN LUIS POTOSÍ GUANAJUATO Río Moctezuma QUERÉTARO Río Río Extóraz Extóraz P.H. JILIAPAN Río Río Moctezuma Moctezuma HIDALGO Río Amajac Río San Juan Río Tula Cuenca Río Moctezuma Reserva de la Biosfera Sierra Gorda

42 Proyectos Hidroeléctricos en el río r Moctezuma P. H. Jiliapan Generación Generación media anual: 373 GWh Cortina Tipo: Gravedad Altura máxima: 50,5 m Ancho de la corona: 3,5 m Longitud de la corona: 130,0 m Obra de Excedencias Tipo: Cresta libre Gasto máximo de avenidas m³/s Periodo de retorno: años Casa de MáquinasM Tipo: Exterior Dimensiones (largo-ancho-alto) 47 x 20 x 31 m Potencia instalada MW Tipo de turbinas: Francis Cantidad: 2

43 Proyectos Hidroeléctricos en el río Moctezuma Aprovechamientos Presa Zimapán Túnel actual Altura de cortina (m) 32 Embalses (ha) 94 Potencia MW 80 Elevaciones en msnm Ampliación de la C.H. 2 Río Extóraz Generación GWh 623 Reserva de la Biosfera Sierra Gorda Río Moctezuma PROYECTOS 1. Ampliación Zimapán 2. Presa y Túnel Jiliapan Río Amajac Kilómetros

44 Proyectos Hidroeléctricos en el río r Moctezuma Aprovechamientos Reserva de la biosfera Sierra Gorda Querétaro Landa de Matamoros San Luís Potosí Jalpan de Serra Zona Núcleo Pacula Jiliapan Hidalgo

45 Proyectos Hidroeléctricos en el río r Moctezuma Potencia Instalada (MW) 80 Generación (GWh) 623 Inversión (Mill USD) Beneficio / Costo (B / C) 2.26

46 Proyectos Hidroeléctricos en el río r Moctezuma Cronograma Planeación, Programación, Presupuestación Licitación Construcción

47 Ampliación n a la C.H.. La Villita, Mich.. 2 x 75 MW

48 Ampliación n a la C.H.. La Villita, Mich. Localización

49 Ampliación n a la C.H.. La Villita, Mich. 2 x 75 MW Potencia Instalada (MW) 150 Generación (GWh) 594 Inversión (Mill USD) 64 Beneficio / Costo (B / C) 1.47

50 Ampliación n a la C.H.. La Villita, Mich. Cronograma Planeación, Programación, Presupuestación Licitación Construcción

51 Proyecto Hidroeléctrico La Parota

52 Proyecto Hidroeléctrico La Parota Localización

53 Proyecto Hidroeléctrico La Parota Generación Generación media anual total: GWh Obra de Desvío Tipo: Túnel Cantidad 2 Dimensión: 15 m x 15 m Cortina Tipo: Enrocamiento con cara de concreto Altura: 162 m Ancho de la corona: 8 m Longitud de la corona: m Obra de Excedencias Tipo Canal de acceso compartido Gasto máximo de avenidas m³/s Periodo de retorno: años Casa de Máquinas Tipo: Subterránea Dimensiones (largo-ancho-alto) 122 m x 22 x 45 m Potencia total instalada 900 MW Tipo de turbinas: Francis Cantidad: 3

54 Proyecto Hidroeléctrico La Parota DATOS TÉCNICOS: Turbina tipo Francis Número de unidades 3 Potencia total Generación media anual Generación firme Generación secundaria 900 MW GWh GWh 251 GWh Factor de planta medio 0,17

55 Proyecto Hidroeléctrico La Parota OBRA DE CONTENCIÓN OBRA DE DESVÍO Potencia instalada (MW) Generación media anual (GWh) La Parota OBRA DE GENERACIÓN OBRA DE EXCEDENCIAS

56 Proyecto Hidroeléctrico La Parota Cronograma Planeación, Programación, Presupuestación Licitación Construcción

57 Proyecto Hidroeléctrico Copainalá

58 Proyecto Hidroeléctrico Copainalá Localización

59 Proyecto Hidroeléctrico Copainalá Generación Generación media anual: 502 GWh Cortina Tipo: Gravedad Altura: 30,0 m Ancho de la corona: 10,0 m Longitud de la corona: 135,0 m Obra de Excedencias Tipo Cresta controlada Gasto máximo de avenidas 7009 m³/s Periodo de retorno: Años Casa de Máquinas Tipo: Exterior Dimensiones (largo-ancho-alto) 124 x 22 x 60 m Potencia instalada 225 MW Tipo de turbinas: Kaplan Cantidad: 3

60 Proyecto Hidroeléctrico Copainalá Altura de la cortina 30 m Carga neta Gasto de diseño por turbina Gasto de diseño total Potencia Total Instalada 16,87 m 497,87 m³/s 1 493,60 m³/s 225 MW Generación Media Anual 502 GWh

61 Proyecto Hidroeléctrico Copainalá Peñitas Malpaso Chicoasén PH Copainalá Tuxtla Gutiérrez, Chis. La Angostura

62 Proyecto Hidroeléctrico Copainalá Proyecto de bajo impacto Malpaso Copainalá EMBALSES Superficie ha Longitud km Copainalá Chicoasén La Angostura Malpaso Chicoasén

63 Proyecto Hidroeléctrico Copainalá Obra de Contención-Generaci Generación La obra de generación está integrada a la cortina. Gasto de diseño total 1 493,60 m³/s.

64 Proyecto hidroeléctrico Copainalá Cronograma Planeación, Programación, Presupuestación Licitación Construcción

65 Proyecto Hidroeléctrico Copainalá Datos Altura de la cortina 30 m Carga neta 16,87 m Gasto de diseño por turbina 497,87 m³/s Gasto de diseño total 1 493,60 m³/s NAME 208 m Potencia Total Instalada 225 MW Generación Media Anual 502 GWh Inversión total millones de pesos Relación Beneficio Costo 1.34

66 PROYECTO HIDROELÉCTRICO TENOSIQUE

67 Proyecto Hidroeléctrico Tenosique Localización

68 Proyecto Hidroeléctrico Tenosique Generación Generación media anual: GWh Cortina Tipo: Flexible Altura máxima: 41,0 m Ancho de la corona: 12,0 m Longitud de la corona: 305,0 m Obra de Excedencias Tipo Cresta controlada Gasto máximo de avenidas m³/s Periodo de retorno: años Casa de Máquinas Tipo: Exterior Dimensiones (largo-ancho-alto) 172 x 28 x 75 m Potencia instalada 420 MW Tipo de turbinas: Kaplan Cantidad: 3

69 Proyecto Hidroeléctrico Tenosique Potencia Instalada (MW) 420 Generación (GWh) Inversión (Mill USD) Beneficio / Costo (B / C) 1.89

70 Proyecto Hidroeléctrico Tenosique DESVÍO-VERTEDOR CASA DE MÁQUINAS CORTINA

71 Proyecto Hidroeléctrico Tenosique

72 Proyecto Hidroeléctrico Tenosique El estudio hidrológico realizado en el sitio está sustentado con los registros de 52 años Millones de m³ Volúmenes del río Turbinables 420 MW Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Escurrido turbinables 420 MW

73 Proyecto Hidroeléctrico Tenosique Cronograma Planeación, Programación, Presupuestación Licitación Construcción

74 Potencial Hidroeléctrico Nacional Nivel Numero de proyectos Potencia Instalada MW Generación Media anual GWh Identificación ,257 63,796 Gran visión 120 7,884 22,047 Prefactibilidad 28 3,387 9,048 Factibilidad 35 6,953 17,280 Diseño ,372 Construcción ,210 Total , ,754

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