Micro, mini y pequeñas Centrales hidroelectricas

Carlos E. Bonifetti Dietert

cbonifetti@tie.cl

INTE LTDA. Ingenieros Consultores

BMG Hidroconsultores

www.bmghidroconsultores.cl

1

Seminario Bonos de Carbono Puerto Varas

ALTURAS DE CAIDA

• Bajas caídas: 2,5 a 15 m

• Medias caídas: 15 a 300 m

• Altas caídas: > 300 m

TAMAÑO DE LAS PLANTAS. CLASIFICACIÓN

MICROCENTRALES < 100 kW

MINICENTRALES 101 kW a 2.000 kW

PEQUEÑAS

CENTRALES2.001 kW a 10.000 kW

PICOCENTRALES 0,2 kW a 5 kW

ETAPAS DE UN PROYECTO DE MCH o PCH

• Perfil de Proyecto ó Evaluación

Preliminar de Sitio

• Prefactibilidad Técnico Económica

• Proyecto Ingeniería Básica

• Proyecto Ingeniería de Detalles

POTENCIA = CAUDAL * ALTURA

Para Microcentrales

P [kW] = 6 * Q [m3/s] * Hn [m]

“1 [m3/s] = 1.000 [l/s] de flujo con una caída de 1 metro son 6 kW”

“ 0,1 [m3/s] = 100 [l/s] en una caída de 10 metros son 6 kW ”

“ 0,01[m3/s] = 10 [l/s] en una caída de 100 metros son 6 kW ”

POTENCIA * TIEMPO = ENERGÍA ……

Mini y Pequeñas

Centrales Hidroeléctricas

MCH y PCH

Obras y componentes

Talleres Regionales sobre Energías Renovables no-convencionales

Zona de Proyecto PCH 6 MW

• Subsistema Bocatoma para canal 11 m3/s

BOCATOMA

TIROLESA

ESCALA DE PECES

Canal de Aducción

Canal aducción Vertedero rechazo de carga Cámara de Carga

Tubería

de Presión

Restitución

al cauce

Casa de

Máquinas

Cámara de Carga

Casa de Máquinas

Análisis de características de la cuenca

pendientes, uso de terreno, área

aportante, vegetación, etc.

Análisis de datos fluvio-

y pluviométricosAnalizar datos de caudales de ríos

y estaciones pluviométricas

cercanas

Síntesis de caudales

mensuales y crecidas

Para estimar potencial

energético y para diseñar obras

civiles y equipos

Caudal ecológico/caudal mínimo

Caudal para sostener actividad

biológica en el rio(ej. 10% de

caudal normal, 50% de mínimo,

etc.)

Estudio de

Hidrología

Carta Topográfico IGM

Ubicación del

Proyecto

Curso del Río

Limite de la

Cuenca

Aportante

Zona de

Deshielo

Aforamiento

Estimación de alturas

Caracterización del

lugar

Fotografía

www.suunto.com

Visita de reconocimiento de terreno

Cliente + Guía local + Equipo consultor

De las Pico Centrales a las Micro y Mini

y Pequeñas Centrales

EJEMPLOS

PiCH “Quinquén” PowerPal MHG-1000 LH 1 kW

MCH LºVerdeMCH El Chenke

MCH C. Gonzalo

MCH Sta- Fudelia

CHILE

Cuatro MCH en Aysén

PiCH 1,5 kW – Michell-Banki Fdo. Sta. Fudelia

MCH Cta. Gonzalo - Boca Toma con fallas - Año1999

MCH Cta. Gonzalo 25 kW - Rehabilitación de obra de toma

MCH Cta. Gonzalo - Cámara de carga reconstruida

Vista Eª Río Cisnes – Aysén - MCH „El Cheke‟ 36 kW

MCH “El Chenke” – 36 kW – Eª Río Cisnes

C. de Carga

C. de

Máquinas

Transformador

MCH “El Chenke” – Turbina y Generador

MCH “Río Grande” – Turbina y Generador

VÁLVULA DE MARIPOSA

MANÓMETRO

GUARDA-CORREAS

VÁLVULA REGULADORA DE CAUDAL

TURBINA

TAPA

ALTERNADOR

BASTIDOR

BASE

DESAGUE TANQUE

CAÑERÍA AGUA A TQUE. DE CGA. LASTRE

Mapa ubicación

(Ver www.turistel.cl, Mapa Rutero ‘B’)

MCH Termas de Puyehue - 130 kW – Circa 1938 “D.C.”

Turbina Francis de Pozo (Rango de Operación 80 – 130 kW ) > RED

Ahora operando

y vendiendo

a la red

MCH Termas de Puyehue - 130 kW – Circa 1938 “D.C.”

Turbina Francis de Pozo (Rango de Operación 80 – 130 kW ) > RED

BOCATOMA

Ahora operando

y vendiendo

a la red

MCH Gorbea 150 kW Hb = 5m Circa 1926

Operó hasta 1960. Aparición del SIC con + kW y - $/kWh

Casa de Máquinas

MCH Gorbea 150 kW Hb = 5m Circa 1926

Así está

a Marzo

de 2009

El concepto de la

“turbina de pozo”

Turbina Francis

eje horizontal

cojinetes sistema

Wülfel, salida

con tubo de

aspiración en

hormigón, para

instalar en

cámara abierta.

MCH Gorbea 150 kW Hb = 5m Circa 1926

ESQUEMA GENERAL MCH

CON TURBINA „DIVE’

Tipo axial vertical

Rotor con álabes de paso fijo

Contenedor para tableros de

fuerza y control

Potencia 400 kW

Diagrama de generación CA 25 - 65 Hz / CC / CA 50 Hz

Tornillo de Arquimides 5,2 kW – 1,4 m – 0,6 m3/s

Tornillo de Arquimides 30,7 kW – 1,5 m – 2,8 m3/s

MCH Molino Villarrica - 0,65 MW

Turbina de Flujo Cruzado > RED

MCH Molino Villarrica - 0,65 MW

Turbina de Flujo Cruzado AISLADA

PCH Alberto Mohr 1,2 MW – Puyehue, Osorno

Turbina de Flujo Cruzado ‘Ossberger’ > RED

Proveedor: Mantex® S.A.

La Piedad 32 Las Condes Santiago - Chile.

Fonos : (56-2) 212 9475 / 212 9480

Fax : (56-2) 212 8260

E-mail : proyectos@mantex.cl y rafiebig@mantex.cl

PCH Alberto Mohr 1,2 MW – Puyehue, Osorno

Turbina de Flujo Cruzado > RED

PCH Alberto Mohr 1,2 MW – Puyehue, Osorno

Turbina de Flujo Cruzado > RED

PCH Eyzaguirre 2 MW Asoc. de Canalistas del Maipo

Turbina de Flujo Cruzado > RED

PCH Eyzaguirre 2 MW – Asoc. de Canalistas del Maipo

Turbina de Flujo Cruzado > RED

PCH Eyzaguirre 2 MW – Asoc. de Canalistas del Maipo

Turbina de Flujo Cruzado > RED

PCH Puclaro 5,6 MW

Junta de Vigilancia del Río Elqui – 2 unidades Francis

Inaugurada el 6 de mayo de 2008

Pequeña Central Hidroeléctrica Puclaro 5,6 MW

PCH Puclaro 5,6 MW

MC

H E

xito

sas

MC

H d

efic

ien

tes

BMG Hidroconsultores

Concepción

• JMS Ingenieros Consultores Ltda.

(Ing. Civil Juan Marcus Sch.)

• INTE LTDA. Ingenieros Consultores

(Ing. Civil Mecánico Carlos Bonifetti D.)

Puerto Montt

• Javier Gho B.

(Ingeniero Químico – Diplomado Sistemas y Tecnologías Energéticas (UNU) )

www.bmghidroconsultores.cl