Energía renovable a partir del agua

Energía sin fin Energía hidroeléctrica con propulsión solarEl sol es el motor del ciclo del agua en la natu-raleza. Su calor hace que cada segundo seevaporen unos 14 millones de metros cúbicosde agua.El ciclo del agua comienza con su eva-poración desde la superficie de los océanos y,en menor proporción, de lagos, ríos, humedaddel suelo y evapotranspiración de las plantas.A medida que se eleva, el aire humedecido seenfría y el vapor se transforma en agua. Launión de las gotas forman las nubes que elviento lleva a los continentes en donde caenen forma de lluvia, nieve o granizo.Parte de esta precipitación se almacena enlagos, lagunas y en los hielos, otra escurre porlos ríos hacia el mar, otra parte se infiltra a tra-vés del suelo y se almacena o escurre en for-ma subterránea para retornar a los océanos.Debido a que este proceso se repite constante-mente la cantidad de agua permanece cons-tante y se dice que la energía hidráulica obteni-da a partir de ella es renovable pues no se ago-ta la fuente que la produce. Los seres humanoshan hecho uso de esta fuente inagotable de laenergía por milenios. Hoy, la utilizamos paragenerar electricidad respetando el ambiente.

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Contenidos Energía limpia

Agua. Movimiento. Electricidad.

La energía en las centrales

Ambientalmente benigna por naturaleza

Preocupaciones ambientales

Una apuesta al futuro

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Energía limpia Claro como el aguaEl aire limpio y el agua pura son ingredientesesenciales de la vida, y por esta razón debe-mos utilizar estos recursos con cuidado. Haceruso de la energía hidroeléctrica es una formade proteger el ambiente. Sus ventajas son:cero residuos, cero emisión de dióxido de car-bono (CO2) y cero consumo de materia prima,todo gracias al empleo de recursos naturales.

Un peligro latenteLa producción mundial de energía quema cer-ca de seis billones de toneladas métricas decarbón cada año, liberando casi 22 billones detoneladas métricas de CO2 en la atmósfera.Este gas contribuye a que la Tierra tenga unatemperatura habitable, siempre y cuando semantenga en unas cantidades determinadas.Sin CO2 la Tierra sería un bloque de hielo. Porotro lado, su exceso impide el escape de calorterrestre al espacio y provoca un sobrecalenta-miento del planeta, fenómeno conocido comoefecto invernadero. Muchos científicos advier-ten que si no controlamos las emisiones deéste y otros gases de invernadero (GEI), el futu-ro podría depararnos problemas ambientalesen una escala importante y sin precedentes.

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Conservación del clima vía hidroelectricidadEl Protocolo de Kyoto fue establecido en laConvención Marco sobre Cambio Climático delas Naciones Unidas en el año 1997 en Japón.Este instrumento internacional tiene por objetoreducir en las naciones industrializadas lasemisiones de seis gases que provocan elcalentamiento global, en un porcentaje aproxi-mado de un 5% dentro del periodo que va des-de el año 2008 al 2012 y en comparación a susemisiones en el año 1990. En nuestro país, elCongreso Nacional ratificó dicho Protocolo enel 2001 pese a que la Argentina, como país endesarrollo, no está obligado por el acuerdo abajar sus niveles de emisiones. En EPEC, al operar nuestras centrales hidroe-léctricas, evitamos la emisión de millones detoneladas de CO2 cada año. Esta es la magni-tud de gases contaminantes que produciría-mos si generáramos la misma cantidad deenergía eléctrica con combustibles fósiles.

Nuestro aporte al cuidado del ambienteLa hidroelectricidad es la forma más desarro-llada de energía renovable. Todos los días, entodo el mundo las centrales hidroeléctricas tra-bajan de manera segura y confiable. Cada kilovatio–hora producido en ellas signifi-ca 0,8 kilogramos de CO2 menos en nuestraatmósfera.

Potencia instalada en MW (total = 918,1)

Fitz Simon 10,5Cassaffousth 16,2Reolín 33Piedras Moras 6,3La Viña 16San Roque 24La Calera 4,4Molinos I y II 56,5Cruz del Eje 1,2Río Grande 750

Centrales hidroeléctricas de EPEC

El año es 1958. El lugar, Cruz del Eje. Las turbinas Francis de la Central comienzan a girarpor primera vez impulsadas por un caudal de agua de 1,5 m3/s y un salto neto de 36 m.

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El agua ya hizo su trabajo en la Central La Calera y fluye hacia el río filtrada, turbinada y oxigenada. Deeste modo, facilitamos la tarea de potabilización que la hace apta para el consumo humano.

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Agua en movimiento y flujos de electricidadLas centrales hidroeléctricas se clasifican en centrales depasada, de embalse o de bombeo dependiendo de lamanera en que funcionan. La electricidad se produce delmismo modo en todas estas instalaciones. La energía delagua hace girar las turbinas. Los generadores conecta-dos con las turbinas generan la energía eléctrica.

Turbinas en movimientoLa potencia de una central hidroeléctrica depende delcaudal de agua y la altura del salto. El cálculo es simple:se multiplica el desnivel por el caudal, se multiplica nue-vamente por una constante y se obtiene la potencia enkilovatios. Así, bajo ciertas circunstancias, una cantidadpequeña de agua que cae centenares de metros puedeproducir más electricidad que un río de un aporte enor-me, pero con poca caída. A manera de ejemplo, unos400.000 litros de agua deben caer un metro para obtenercasi 1 MWh.

Con el transcurso de las décadas, los progresos tecnoló-gicos transformaron la rueda hidráulica en la turbinausada en los generadores. Las constantes mejoras en eldiseño de las turbinas elevan el rendimiento de las cen-trales hidroeléctricas, las que en la actualidad alcanzanniveles de eficiencia superiores al 90 por ciento.

Agua. Movimiento. Electricidad.

5 de julio de 2005: Se inauguró oficial-mente la rehabilitación total de la CentralHidroeléctrica Río Grande mediante lapuesta en servicio del transformadorAT01 de 440 MVA, 16,5–16,5/500 kV. Estesegundo transformador permite disponerde dos Grupos Turbinas–Bombas que per-manecieron fuera de servicio desde elaño 1996. De esta forma recuperamos ladisponibilidad de los cuatro generadoresde la Central, con lo que se totaliza unapotencia instalada operable de 750 MW.

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Embalsesuperior

Tuberíasforzadas

Embalseinferior

GeneradorBomba

Túnelde alta presión

Embalse Cuencasuperior

Cuencainferior

Chimenea de equilibrio

Túnel

Conductos forzados

Presa

Generador

Turbina

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Flujo constante de agua en ríos y canales

Agua embalsada y conducida a una central inferior

Agua bombeada al embalse superior desde un embalse inferior

La presión del agua hace girar las turbinas, que re-ciben esta fuerza y la transmiten a los generadores

El agua se conduce a través de tuberías o túneles a las turbinas de la central ubicada en el valle

Durante períodos de baja demanda, el agua se bombea a un embalse situado sobre la central. Durante los picos, el agua fluye a través de túneles y tuberías hacia las turbinas y los generadores.

Central de pasada

Fuente de energía PrincipioTipo

Comparación de los tres tipos de centrales

Central con embalse

Central de bombeo

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Recursos hídricos importantesLa Provincia de Córdoba posee un clima tem-plado con lluvias que disminuyen de este aoeste y oscilan entre los 900 a los 400 mm.anuales. La sierra que se interpone al paso delaire húmedo procedente del este provoca llu-vias orográficas, las que dan nacimiento a ríoscon violentas crecidas debido a sus fuertespendientes y a las precipitaciones máximas enverano. De estas características nace la necesi-dad de regular sus caudales, no sólo para pre-venir crecientes sino también para abastecerde agua a poblaciones próximas y contribuir asu desarrollo económico y energético.

Fluyendo con la corriente del tiempoA lo largo de su historia, EPEC ha promovidoel aprovechamiento de los recursos hidráuli-cos, en consonancia con la estructura orográfi-ca y las condiciones hidrológicas de nuestraprovincia. La construcción en Córdoba de laUsina Bamba en 1897 abrió el camino para elaprovechamiento industrial de la energíahidroeléctrica, la que se extendería luego a lolargo de Argentina.

La energía en las centrales

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Fitz SimonCentral a pie de presa sobre el Río Ctalamochita oTercero. Puesta en marcha en 1943, cuenta conturbinas tipo Francis de eje vertical (potencia de laturbina: 4.200 HP, velocidad: 375 RPM, caudal: 10m3/seg), una potencia instalada de 10,5 MW, unsalto bruto de 40 m y tres grupos generadores.

Río GrandeCentral de bombeo sobre el Río Grande. Puestaen marcha en 1986-1988, cuenta con turbinas–bomba reversibles (velocidad: 250 RPM, caudalen generación plena: 500 m3/seg, en bombeo :360 m3/seg), una potencia instalada de 750 MW,un salto de 185,5 m y cuatro grupos generadores.

Piedras MorasCentral sobre el Río Ctalamochita o Tercero. Pues-ta en marcha en 1995, cuenta con una turbina tipoKaplan de eje vertical con regulación en distribui-dor y palas (potencia: 6,3 MW, velocidad: 250RPM, caudal nominal: 30 m3 /seg.), una potenciainstalada de 6,3 MW y un grupo generador.

San RoqueCentral sobre el Río Suquía. Puesta en marcha en1959, cuenta con turbinas tipo Francis de eje verti-cal (potencia: 6,5 MW, velocidad: 600 RPM, cau-dal: 6 m3/seg.), una potencia instalada de 24 MW,un salto nominal de 118 m y cuatro grupos gene-radores.

La ViñaCentral sobre el Río de los Sauces. Puesta enmarcha en 1959, cuenta con turbinas tipo Francisde eje vertical (potencia: 10.723 HP, velocidad: 600rpm), una potencia instalada de 16 MW, salto bru-to de 96 m y dos grupos generadores.

ReolínCentral sobre el Río Ctalamochita o Tercero. Fuepuesta en marcha en 1966 y cuenta con turbinastipo Francis de eje vertical (potencia: 13,2 MW,velocidad: 214 RPM), una potencia instalada de33 MW, salto nominal de 30 m. y tres gruposgeneradores.

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La CaleraCentral sobre el Río Suquía o Primero. Puesta enmarcha en 1911, cuenta con turbinas tipo Francishorizontal (velocidad: 333 RPM, caudal: 3 m3/seg),una potencia instalada de 5 MW, un salto de 40 my cuatro grupos generadores.

CassaffousthCentral sobre el Río Ctalamochita o Tercero. Pues-ta en marcha en 1952–1953, cuenta con turbinastipo Francis de eje vertical (velocidad: 300 RPM,caudal: 17 m3/seg), una potencia instalada de 17,2MW, un salto de 40 m y tres grupos generadores.

Molinos 1Central sobre el Río Los Molinos. Puesta en mar-cha en 1958, cuenta con turbinas tipo Francis (ve-locidad: 750 RPM, caudal nominal: 6,4 m3 /seg),potencia instalada de 54 MW, un salto de 254 m ycuatro grupos generadores.

Molinos 2Central sobre el Río Los Molinos. Puesta en mar-cha en 1958, cuenta con turbinas tipo Kaplan (ve-locidad: 600 RPM, caudal nominal: 12,3 m3 /seg),potencia instalada de 4,5 MW, un salto de 45 m yun grupo generador.

Cruz del EjeCentral sobre el Río Cruz del Eje. Puesta en mar-cha en 1958, cuenta con turbinas tipo Francishorizontal (velocidad: 600 rpm), una potencia ins-talada de 1,2 MW, salto neto de 36 m y dos gru-pos generadores.

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Los aprovechamientos hidroeléctricosdeben construirse y explotarse de formaadecuada para que su impacto ambientalsea mínimo, tal como lo hacemos en laCentral Benjamín Reolín.

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Ambientalmente benigna por naturaleza

Hidroelectricidad: protección ambiental aplicadaEn épocas durante las cuales se habla mucho de cambioclimático y reducción de emisiones de CO2, la energíahidroeléctrica juega un papel especial. Ella permite queproduzcamos grandes cantidades de electricidad sin con-sumir recursos valiosos, preservando así la base de lasubsistencia para las generaciones futuras.

Un asunto limpioLas rejillas y sistemas de limpieza de nuestras centraleshidroeléctricas eliminan ramas, algas y otros elementosnaturales que van a la deriva y, más importante aún,toneladas de desperdicios arrojados al agua por las per-sonas. Todos los días, estas centrales filtran los desechosque podrían causar algún daño a las turbinas y disponende ellos tal como lo indica la legislación vigente.

Protección contra inundacionesLas centrales hidroeléctricas no solamente generan elec-tricidad. Ellas cargan sobre sus hombros con la obliga-ción (ligada intrínsecamente a ellas) de evitar inundacio-nes. Todos los años destinamos una cantidad importantede esfuerzo para tomar una amplia gama de medidasprotectoras, supervisando kilómetros de presas y deembalses para asegurar su mantenimiento y proteger alos cordobeses contra las inundaciones.

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Herramientas protectorasEl Sistema de Gestión Ambiental proporciona a nuestraEmpresa elementos para desarrollar la prevención,reducción o eliminación de los impactos en el ambientetomando en cuenta nuestra política ambiental y susobjetivos. De esta manera, el Sistema se transforma enuna herramienta que nos permite canalizar nuestra preo-cupación por mantener y mejorar la calidad ambiental yproteger la salud de todos.

Volver a la naturalezaEs imposible no interferir con la naturaleza al construircentrales eléctricas. Por esto, las medidas compensato-rias son parte integral de sus fases de planeamiento.Estudios científicos y la experiencia práctica han demos-trado que los embalses pueden ser convertidos en refu-gio de numerosas especies de plantas y animales. Losmismos que atraen a centenares de visitantes cada día.

Los embalses han contribuido a embellecer zonasáridas, permitiendo su utilización para fines distintosde la producción hidroeléctrica, tales como la pesca,deportes náuticos, etc., lo que les ha aportado unvalor social añadido.

Para generar electricidad deben erigirseestructuras. Los estudios de impacto tien-den a integrar las centrales a su entornode una manera armónica, tal como ocurreen la Central San Roque.

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Consideraciones generalesDesde el punto de vista ambiental, siempre seha considerado que la hidroelectricidad es unaalternativa energética limpia. Además, el agua(su “combustible”) posee un ciclo natural deevaporación y precipitación que la convierte enun recurso renovable. Sin embargo, estamanera de generar no es ajena a determinadosefectos ambientales. Por ello, en los últimosaños se han desarrollado numerosos proyec-tos de investigación a fin de reducir el impactode esta tecnología sobre el entorno.

Construcciones que afectan el entorno Generalmente, la disponibilidad de agua varíadurante el año y no coincide con la demandade electricidad. Por esto se embalsan grandescantidades de agua que permiten generar ener-gía eléctrica de manera eficiente y controlada.Sin embargo, la construcción de diques y cen-trales puede implicar algunos cambios en elpaisaje. El material excavado y la roca detona-da a menudo permanecen en el entorno, modi-ficando la topografía. A su vez, las variacionesen el nivel de agua de los embalses afectan laflora, fauna y clima de la zona. En otro sentido, el turbinado del agua haceque se incremente el contenido de oxígeno, loque mejora la calidad del agua.

Preocupaciones ambientales

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Medidas preventivasExisten diferentes medidas que pueden sertomadas para reducir los efectos de las centra-les hidroeléctricas. Para paliar las consecuencias de la alteraciónexcesiva del caudal del río, se aplica el criteriode "caudal ecológico", es decir, el caudal míni-mo que permite preservar los hábitats natura-les, las funciones ambientales como purifica-ción de aguas, los parques naturales y la diver-sidad de paisajes. Por esto, es necesariocaracterizar las comunidades biológicas, cono-cer sus ciclos vitales y cuantificar sus paráme-tros ecológicos básicos. Ocasionalmente, pue-de ser necesario crear nuevas masas forestalesalternativas que permitan conservar el patri-monio ripícola y el reasentamiento de las espe-cies animales afectadas.

Minimizando impactosEl vertido accidental de contaminantes puedepaliarse mediante la implementación de proce-dimientos eficaces de control. En el caso de las instalaciones hidroeléctricas,se pretende integrar dichas construcciones alpaisaje mediante un diseño arquitectónico per-tinente y una correcta elección de los materia-les de construcción. En cuanto al impactosonoro sobre el entorno, los ruidos de estasinstalaciones proceden casi exclusivamente delos equipos productores de energía, principal-mente de los elementos rotativos. Las medidaspara reducir sus efectos se centran principal-mente en el aislamiento sonoro del edificioque los alberga y en un adecuado manteni-miento de las partes rotantes.

Soluciones a medidaPorque cada central posee características parti-culares, y con el fin de reducir al máximo elimpacto producido, deben diseñarse procedi-mientos específicos para cada instalaciónhidroeléctrica. En este sentido, es esencial quelos proyectos sean planificados y manejadosconsiderando el contexto global de la cuencadel río y los planes regionales de desarrollo,incluyendo tanto las áreas superiores de capta-ción sobre la represa y los terrenos aluviales,así como las áreas de la cuenca hidrográficaaguas abajo.

Beneficios naturales: La construcción decentrales eléctricas y el uso de la energíahidroeléctrica han ido de la mano con elrediseño de los paisajes del río. Esto hacreado valiosos habitats que se han con-vertido en refugio de muchas especies deanimales y plantas, algunas de las cualesson muy raras.

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Electricidad barata, limpia y renovableLa energía hidroeléctrica sigue siendo unaalternativa muy importante, la menos contami-nante, e imprescindible para impulsar a lasnaciones subdesarrolladas hacia el desarrollo.

América Latina y el Caribe tienen todavía ungran potencial hidroeléctrico por desarrollar.En toda esta amplia región, hasta el año 2004,se había desarrollado únicamente el 26% delpotencial hidroeléctrico total conocido hasta lafecha. De la misma manera, las estadísticasseñalan que para el mismo año, el 56% de laproducción total de electricidad se generó encentrales hidroeléctricas.

En el futuro, el problema será asegurar quequien tenga que ver con el sector hidroeléctri-co desarrolle todas sus posibilidades de ayu-dar a cubrir las crecientes necesidades delmundo para sacar a las comunidades de lapobreza, asegurando el abastecimiento deagua y electricidad de manera sostenible.

Una apuesta al futuro

Concepto y diseñoDivisión Publicidad, Relaciones PúblicasLa Tablada 350, 6º piso, CórdobaT: 0351- 429 6042F: 0351 - 434 2578E: rrpp@epec.com.ar

ContactoDivisión Gestión AmbientalArturo Orgaz 1279, Córdoba.T: 0351- 429 6736E: mjoan@epec.com.ar

FotografíasFacundo Di Pascuale; archivodigital de División Publicidad,EPEC

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