PROYECTO HIDROELECTRICO ROSITAS

1. ANTECEDENTES

El año 1987 se hace el estudio de factibilidad del proyecto Rositas, donde además del componente hidroeléctrico se contemplan otros aspectos como el agua para riego, impulso a la agroindustria y otras actividades. Por diversas razones los estudios se paralizaron a partir de 1982 y se reimpulsan en noviembre del 2008, gracias a la entonces prefectura de Santa Cruz y la Cooperativa Rural de Electrificación CRE.

Los estudios para su construcción se encuentran a un paso de ser concluidos. La Empresa Nacional de Electricidad (ENDE) aguarda la finalización del estudio Técnico Económico Social Ambiental (TESA) para iniciar la ejecución del proyecto y éste pueda ser realidad para el año 2012.

La Central Hidroeléctrica Rositas, se constituye en el componente de generación eléctrica del Proyecto Múltiple Río Grande - Rositas, el cual consiste en el represamiento de las aguas del río Grande, cerca de su confluencia con el río Rositas en la región de Abapó, provincia Cordillera del departamento de Santa Cruz. Los componentes principales del Proyecto Múltiple son la provisión de energía hidroeléctrica, provisión de agua para riego, control de inundaciones e instalación de agroindustrias.

 

La Central Hidroeléctrica Rositas (CHR), tendrá una potencia instalada de 600 MW. Por su ubicación estratégica respecto a los centros de consumo de energía y debido a su magnitud, el Proyecto tiene la ventaja de acomodarse a las necesidades del SIN cubriendo y expandiendo el actual sistema de electrificación, además impulsará el emprendimiento industrial de la región.

 

Rositas será construido  a 140 kilómetros al sur del departamento de Santa Cruz y edificada en una extensión de 50 mil hectáreas (ha). 

OBJETIVOS:

OBJETIVO GENERAL

Generación de energía eléctrica en una cantidad de 2.900 Gwh/año (48% de la cantidad total de energía consumida por  Bolivia) y con una

Potencia de 600 Mw. (50% de la potencia instalada actualmente en Bolivia).

OBJETIVOS ESPECIFICOS

El objetivo de las hidroeléctricas es ya no quemar el gas natural y empezar a usar otras fuentes de generación

Este proyecto implica también otros componentes básicos como la agricultura intensiva, control de inundaciones, solucionar los problemas de sequía del chaco, recuperación de tierras, desarrollo del turismo y piscicultura, un importante ahorro de gas natural, generación de empleos, un polo de desarrollo industrial y el incremento de ingresos para el Estado.

ALIVIO PARA EL AGRO.- La ejecución del proyecto impactará en el desarrollo agropecuario con riego seguro mayor a 200.000 ha en la zona del Chaco boliviano, en los municipios de Cabezas y Charagua, cuyas tierras son fértiles y actualmente improductivas por falta de agua. 

JUSTICATIVO DEL PROYECTO DESARROLLO

El proyecto múltiple Rositas no sólo es importante por su potencialidad hidroeléctrica y el inicio del cambio de matriz energética, sino también porque implica otros componentes básicos: agricultura intensiva, control de inundaciones, solucionar los problemas de sequía del chaco, recuperación de tierras, desarrollo del turismo y piscicultura, un importante ahorro de gas natural, generación de empleos, constituir un polo de desarrollo industrial y el incremento de ingresos para el Estado.

El uso de las aguas del embalse permitirá el riego de 557.800 ha, después de realizar las obras, y existe la posibilidad de incrementar la producción de trigo y disminuir las importaciones en un valor aproximado de 376.400 toneladas por año y subir la exportación de fibra de algodón en 132.100 toneladas. 

ESTUDIO DE MERCADO

Potencialidades de la obra

La implementación del proyecto hidroeléctrico Rositas, al cambiar de matriz energética del gas natural, generando 600 MW todos los años, le permitirá ahorrar al país 195 millones de dólares, liberando un volumen de gas de 1.084 millones de m3, detalla el estudio de factibilidad de Hydrochina Corporation.

Se estima que paralelamente el proyecto estimulará las inversiones de industrias, un movimiento económico que crearía 900 oportunidades de empleo directo, 21 mil de forma indirecta y en la madurez del proyecto  agrícola otras 28 mil fuentes de trabajo. La potencialidad de este proyecto múltiple implica un potencial para el desarrollo de agricultura intensiva, control de inundaciones, solucionar los problemas de sequía del Chaco, recuperación de Tierras, desarrollo del turismo y piscicultura.

El estudio señala que el uso de las aguas reguladas del embalse permitirá el riego de 557.800 hectáreas, después de realizar las obras, existiendo la posibilidad de incrementar la producción de trigo y disminuir las importaciones en un valor de unas 376.400 toneladas por año y cultivar algodón.

TAMAÑO Y LOCALIZACIÓN

LA PRESAConsiste en la ejecución de una gran presa de aproximadamente 160 m de altura  emplazada en el Río Grande, a 14 Km  aguas arriba de la población de Abapó, con un  área de embalse de aproximadamente 35.000 ha y un volumen de agua de 15.000 millones de m3, ubicada en los municipios de Vallegrande, Postrervalle, Cabezas y Gutiérrez del departamento de Santa Cruz.

“La planta será edificada en una extensión de 50 mil hectáreas, con una capacidad de 600 megavatios (MW), es decir 50% de la actual potencia instalada de generación del país, que es de 1.200 MW”, precisa el documento.

Este proyecto ha sido concebido para el aprovechamiento múltiple, por un periodo mayor a 50 años, de las aguas de la cuenca alta del Río Grande, que tiene una extensión de 60.000 km2. La totalidad del proyecto está ubicado en las provincias Cordillera y Vallegrande.

INGENIERIA DE PROYECTOS

INGENIERIA DE PROCESOS

La Ingeniería de Procesos es la función que ejecuta algunas políticas resultantes de la Planificación Estratégica la cual, generalmente, se topa con entornos en donde existen situaciones como las siguientes:* Aumentos en los costos de los recursos* Capacidad inadecuada (por exceso o por defecto) de las instalaciones de producción* Mercados saturados o recesivos* Creciente competencia* Gustos cambiantes del consumidor* Requisitos de calidad más estrictos* Necesidad de bajar el punto de equilibrio.* Etc., etc.

TIPOS DE TURBINAS:

Turbinas hidráulicas:

La función de una planta hidroeléctrica es utilizar la energía potencial del agua almacenada en un lago, a una elevación más alta y convertirla, primero en energía mecánica y luego en eléctrica. Este proceso toma en consideración varios factores entre los cuales uno de los más importantes es la caída de agua (head). Este factor es decisivo al momento de escoger el tipo de turbina hidráulica que se instala en la planta.

La turbina hidráulica es la encargada de transformar la energía mecánica en energía eléctrica, por esto es de vital importancia saber elegir la turbina adecuada para cada sistema hidroeléctrico.

Las turbinas se pueden clasificar de varias maneras estas son:

1. Según la dirección en que entra el agua:

· Turbinas axiales: el agua entra en el rodete en la dirección del eje.

· Turbinas radiales: el agua entra en sentido radial, no obstante el agua puede salir en cualquier dirección.

2. De acuerdo al modo de obrar del agua:

· Turbinas de chorro o de acción simple o directa.

· Turbinas de sobrepresión o de reacción.

3. Según la dirección del eje:

· Horizontales.

· Verticales.

Hay otras clasificaciones, según las condiciones de construcción, no obstante la clasificación más importante es la que las separa de acuerdo al modo de obrar el agua, estas son de reacción o de chorro.

Aunque hay muchas turbinas que entran en estas clasificaciones las más importantes son las turbinas Pelton, Francis y Kaplan.

Una caída alta (entre 800 a 2000 pies) requiere una turbina para alta presión, de impulso o tipo Pelton. Si la caída es intermedia (entre 200 y

800 pies), entonces se escoge una turbina de reacción tipo Francis. Para caídas bajas (menores de 200 pies) se utiliza un tipo de turbina de reacción tipo Kaplan.

Turbina de chorro

Estas fueron las primeras turbinas que se utilizaron, sin embargo el desarrollo y el empleo de estas turbinas no empieza hasta la mitad del siglo XIX , primero se empleó la denominada rueda tangencial introducida por el ingeniero suizo Zuppinger en 1846, que bajo las formas modificadas de hoy se conoce como rueda Pelton, es importante anotar que son muy eficientes, el rendimiento de las ruedas tangenciales ha llegado hasta 95%.

En la turbina Pelton, el agua tiene una presión muy alta. La válvula de aguja, que se usa para controlar el flujo de agua, deja pasar un chorro de agua que choca con los álabes de la turbina transfiriéndole su energía y haciendo girar la turbina. Esta, a su vez, hace girar un generador que está acoplado al eje de la turbina para producir energía eléctrica, como medida de seguridad se usa una válvula esférica.

TURBINAS DE REACCION

Las turbinas de reacción son de dos tipos: Francis y Kaplan. En ellas ocurre un proceso similar, excepto que la presión es más baja, la entrada a la turbina ocurre simultáneamente por múltiples compuertas de admisión (wicket gates) dispuestas alrededor de la rueda de álabes (runner) y el trabajo se ejerce sobre todos los álabes simultáneamente para hacer girar la turbina y el generador.

Turbina Francis y Propeller

Estas turbinas se caracterizan por lo siguiente:

· Están formadas por una espiral que va a alimentar al rodete.

· Se utilizan para caídas medianas.

· Tienen un distribuidor que orienta el agua hacia el rodete.

· Asemejan una bomba centrífuga.

· El agua no está a la presión atmosférica.

· Descargan a contra presión.

· Generalmente están provistas de una válvula mariposa como medida de prevención.

TURBINA KAPLAN

Esta se caracteriza por lo siguiente:

· Se utilizan para caídas bajas.

· El rodete recuerda la forma de una hélice de barco.

· El ángulo de inclinación de las palas del rodete es regulable.

· Se utilizan para gastos muy grandes.

· La regulación se efectúa por medio de un distribuidor como en las Francis y además con el ángulo de inclinación de las palas en el rodete.

TURBINA PELTON

La turbina PELTON debe su nombre al ingeniero norteamericano Lester Allen Pelton (1829-1908), quien en busca de oro en California concibió la idea de una rueda con cucharas periféricas que aprovecharan la energía cinética del agua que venía de una tubería y actuaba tangencialmente sobre la rueda. Por fin en 1880 patentó una turbina con palas periféricas de muy particular diseño, de tal manera que el chorro proveniente de la tubería golpea el centro de cada pala o cuchara con el fin de aprovechar al máximo el empuje del agua.

las cucharas y palas que mencionamos anteriormente se les nombran ÁLABES. El álabe tiene la forma de doble cuchara, con una arista diametral sobre la que incide el agua produciéndose una desviación simétrica en dirección axial, buscando un equilibrio dinámico de la máquina en esa dirección. En las siguientes imágenes veremos y analizaremos la forma del álabe.

Existen turbinas Pelton de muy diversos tamaños. Hay turbinas de varias toneladas montadas en vertical sobre cojinetes hidráulicos en las centrales hidroeléctricas. Las turbinas Pelton más pequeñas, solo de unos pocos centímetros, se usan en equipamientos domésticos.

En general, a medida que la altura de la caída de agua aumenta, se necesita menor caudal de agua para generar la misma [[potencia (física)|potencia]]. La energía es la fuerza por la distancia, y, por lo tanto, una presión más alta puede generar la misma fuerza con menor caudal.

Cada instalación tiene, por lo tanto, su propia combinación de [[presión]], [[velocidad]] y [[volumen]] de funcionamiento más eficiente. Usualmente, las pequeñas instalaciones usan paletas estandarizadas y adaptan la turbina a una de las familias de generadores y ruedas, adecuando para ello las [[canalizar|canalizaciones]]. Las pequeñas turbinas se pueden ajustar algo variando el número de toberas y paletas por rueda, y escogiendo diferentes diámetros por rueda. Las grandes instalaciones de encargo diseñan el par torsor y volumen de la turbina para hacer girar un generador estándar.

En esta foto se puede mostrar a detalle la forma de la pala y la forma en la que incide el chorro en ella

Las dimensiones del álabe son proporcionales al diámetros del chorro que impacta sobre él; el chorro a su vez está en función del diámetro de la rueda y de la velocidad específica. El diámetro de chorro (do) está entre el 5% y el 12% del diámetro de la

rueda (Dp). En la siguiente figura se muestra a detalle la forma del álabe y sus variables correspondientes

figura que muestra a detalle las partes de un álabe PELTON

El ángulo a, ubicado entre las dos caras interiores del álabe es del orden de los 20°, lo ideal sería que fuera igual a 0°, pero, de ser así, debilitaría la arista media donde pega el chorro y transmite la energía.

El ángulo b, ubicado en la salida del álabe está entre los 8° y los 12°. Se debe de dar salida al agua con la propia forma de del borde de fuga, a la cual ayudan las líneas de "thalweg".

Los álabes deben estar colocados lo más cerca posible a los inyectores, debido a que la distancia hace decrecer la energía cinética del agua.

TURBINA ACONCEJABLE PARA EL PROYECTO:

La turbina aconsejable para el proyecto son las pelton porque aprovecha al máximo el empuje del agua, menor peligro de erosión de alabes, reparaciones más sencillas, regulaciones de presión y mayor velocidad, mejores rendimientos parciales, infraestructura más sencilla.

Se utilizan 6 turbinas Pelton de 100 MW c/u y una línea de transmisión eléctrica.

RANGO DE POTENCIA DE POTENCIA DE LA TURBINA ELEGIDAHasta diciembre del año 2016, Ende Corporación estima que estará en condiciones de incorporar al Sistema Interconectado Nacional (SIN) alrededor de 480 MW de potencia adicional, es decir, algo más del 30% de la actual demanda de energía, que bordea los 1.200 MW, según la empresa estatal.Citan por ejemplo que la Termoeléctrica del Sur, en actual construcción, incorporará al SIN alrededor de 160 MW, a partir de marzo del próximo año, con una inversión de $us

150 millones.

La Termoeléctrica de Warnes, Santa Cruz, que tiene capacidad de generar 200 MW para el SIN, con cinco turbogeneradores, ingresará en operación comercial en diciembre de 2015, con una inversión de $us 171 millones.La Central Hidroeléctrica de Misicuni, actualmente en construcción, tendrá capacidad instalada para producir 120 MW, a partir del primer trimestre del 2015. En una primera fase incorporará 80 MW al SIN, con una inversión de $us 114 millones. Luego se prevén otros proyectos siendo la prioridad Rositas.

CALCULO DE LA CANTIDAD DE AGUA DE EMBALSE

Proyecto hidroeléctrico Rositas precisa un embalse de 240,9 km2

El estudio de factibilidad fue realizado por la empresa Hydrochina Corporation y fue entregado el 5 de diciembre de 2013. Se prevé que la construcción demore ocho años y luego entre en funcionamiento.

El estudio de factibilidad del proyecto múltiple de generación eléctrica Rositas muestra a la conclusión de la obra, que el área de embalse de la represa será de 240,9 kilómetros cuadrados (km2). El objetivo es generar 600 megavatios de electricidad.

“Después de que se construya el proyecto, el nivel de agua de la represa será de 590 metros, que corresponde a un área de embalse de 240,9 kilómetros cuadrados.

La capacidad total del embalse es de 12,54 mil millones de metros cúbicos. La capacidad instalada es de 6.000 megavatios. (el edificio contendrá cuatro unidades de generadores)”, se describe en el documento multimedia de la empresa al que accedió La Razón.

“La generación promedia anual de energía será de unos 2.411 millones de kilowatios por hora”, precisa el archivo.

Entre las principales estructuras, la de retención de agua trata de una “represa de terraplén de arcilla con 170 metros de altura máxima de presa, 10 metros de anchura de presa y 648 metros de longitud del eje de presa”.

Respecto al costo del proyecto, no establece ningún monto específico, pero plantea lo siguiente: “hace 35 años (1977) el proyecto original tenía un costo aproximado de 640 millones de dólares; sin embargo, dado el tiempo transcurrido y las mejoras sugeridas la inversión actual podría acercarse a los 1.000 millones de dólares”.

LAY DE LA PLANTA

CONCEPTO SOBRE INGENIERIA BASICA

Es desarrollar en detalles el alcance y los planes de ejecución de opción seleccionada para permitir la consecución de fondos u obtener el financiamiento requerido para ejecutar del proyecto y preparar la documentación que sirva de base para la ingeniería de detalle y la contratación de la ejecución del proyecto.

CONCEPTO DE INGENIERIA DE PROCURA

Se encarga de toda la logística que tenga el proyecto como ser: Apertura de caminos, construcción de viviendas, equipos sanitarios, y vínculos y los posibles proveedores.

ORGANIZACIÓN Y LEYES

Gerencia, Unidad o Ente Responsable de la Ejecución e Implementación:

Gerencia de Negocios y Exportación.

Nombre Jefe (s), Coordinador (es), Gerente (s), Director (es), Supervisor (es) y Personal

Técnico del Proyecto:

Gerente de Negocios y Exportación

Sr. Roberto Peredo

Jefe del Departamento Civil Hidráulico

Ing. Marco Escobar

Personal Técnico

Ing. Oscar Zárate

Ing. Carola Jiménez

Ing. Ingrid Vargas

Personal administrativo y de apoyo: 2 personas.

Aspectos y situación jurídico-legal del proyecto:

• Ley No 940, de 5 de octubre de 1987, declara de prioridad Nacional y de necesidad y

Utilidad pública, la realización del Proyecto Múltiple Río Grande-Rosita.

• Decreto Supremo 22317 de 22 de septiembre de 1989, autoriza la formación de una

Sociedad anónima de economía mixta “Proyecto Múltiple Río Grande-Rosita” SAM, se aprueba el Estatuto, la constitución de sociedad y el capital autorizado.

• Decreto Supremo No 28389 de 6 de octubre de 2005, declara de interés y prioridad nacional la definición de una política nacional en materia de aprovechamiento integral de las cuencas hidrográficas del país.

• Decreto Supremo No 29271 de 12 de septiembre de 2007, aprueba el Plan Nacional de

Desarrollo, que propone restablecer el rol protagónico y estratégico del Estado en el crecimiento de la Industria Eléctrica.

• Dentro del Plan Nacional de Desarrollo, se establece la ejecución del Proyecto Hidroeléctrico

Rositas a cargo de la Empresa Nacional de Electricidad, ENDE.

PUESTA EN MARCHA

El Gobierno actual tiene el propósito de lograr generar el año 2025 alrededor de 6.000 MW, de los cuales 3.000 MW cubrirán la demanda del mercado interno y los 3.000 adicionales permitirán la exportación de energía eléctrica a los países vecinos.

FINANCIAMIENTO DEL PROYECTO

Bolivia realiza una negociación final con una empresa china para la construcción de un complejo hidroeléctrico que requerirá de una inversión de $us 1.300 millones, reveló ayer el vicepresidente Álvaro García Linera.

El mandatario hizo el anuncio durante un foro con empresarios e inversores de la próspera región de Santa Cruz, que aspiran a este proyecto energético desde la década de los años setenta.

Según el alto funcionario, la inversión va a bordear los 1.300 millones de dólares, aunque el Gobierno prefiere que sea de 1.100 millones, por lo que está “regateando” con la firma china el coste de los megavatios para lograr tener un acuerdo en septiembre.

Detalles. El proyecto hidroeléctrico consiste en la producción de 600 megavatios con el aprovechamiento del río Grande, del oriente del país, pero también en la habilitación de 200.000 hectáreas para cultivos con riego. Bolivia produce actualmente alrededor de 1.200 megavatios, que están muy cerca de la demanda.

Los empresarios productores han destacado el crecimiento que supondrá para el sector la concreción del proyecto Rositas, ya que en todo el país hay 3,2 millones de hectáreas en producción para la agricultura, de los que 2,4 millones se encuentran en el departamento de Santa Cruz.

Adicionalmente, el proyecto impulsado por el Gobierno central implica la construcción de esclusas para controlar las inundaciones que actualmente sufren alrededor de un millón de hectáreas del este y el sureste del país, señala el reporte de la agencia EFE.

EVALUACION DEL PROYECTO

El múltiple Río Grande – Rositas, se convierte en la esperanza de los productores y pobladores del Chaco, que se encuentran preocupados por la crisis alimentaria que se avecina. El proyecto contrarrestará la sequía tradicional que viene afectando de manera permanente a esta zona de la región oriental. Se beneficiarán 200 mil ha.

Rositas consiste en el represamiento de las aguas del río Grande, cerca de su confluencia en el municipio de Abapó, 140 kilómetros al sur del departamento de Santa Cruz. Los componentes principales del proyecto son la provisión de energía hidroeléctrica para el país, la provisión de agua para el sistema de riego, además del control de inundaciones en instalaciones agroindustriales.

Los proyectistas aseguran que la represa de Rositas tendrá una extensión de al menos 50 mil hectáreas (ha) que permitirá almacenar una gran cantidad de agua, que será

utilizada en primera instancia para la generación de energía eléctrica y posteriormente este elemento será destinado para el sistema de riego, ello permitirá habilitar alrededor de 200 mil ha de tierras que actualmente se encuentran inutilizadas por la falta de humedad.

Los beneficiarios serán Gutiérrez, Charagua, Ipitá, Abapó, Camiri y Lagunillas, entre otras comunidades aledañas.  

DETALLES

Actualmente, este anhelado proyecto embanderado desde Santa Cruz ya cuenta con un estudio de factibilidad actualizado y se espera que sea tratado en el Congreso Nacional para conseguir financiamiento externo. Se requiere de una inversión de alrededor de $us 850 millones.

La zona de Cordillera es ganadera por tradición y también es una de las más importantes productoras de maíz, pese a que en los últimos años ha registrado cuantiosas pérdidas económicas a consecuencia de la sequía.

El titular de los ganaderos de Camiri, Ernesto Salas, informó que en la zona del Chaco cruceño existen alrededor de 300 mil cabezas de ganado. Durante 2010 se vieron afectadas cerca de 60 mil por falta de alimento y agua.

El proyecto, prioritariamente hidroeléctrico, se convertirá además en una fuente alternativa de abastecimiento de agua potable con capacidad suficiente para el suministro a zonas rurales y urbanas en los municipios de todo el departamento.

Los pobladores no pierden la esperanza que en el 2012 se encamine el proyecto y que en 2018 Rositas inicie operaciones con el componente de generación de energía eléctrica para el Sistema Integrado Nacional.

BENEFICIOS ADICIONALES

De acuerdo al delegado de Energía, Minería e Hidrocarburos de la Gobernación de Santa Cruz, Carlos Hugo Sosa, el proyecto permitirá acabar con las inundaciones en la zona Norte y Este del departamento, es decir generará la protección de áreas cultivadas en las cuenca baja del río Grande, donde existe una extensión de cultivos en alrededor de 800 mil ha.

Además regulará las aguas del río Grande, y permitirá el control de inundaciones y sedimentos en la cuenca baja. El funcionario señaló que las pérdidas por inundaciones y sequías recurrentes giran en torno a los $us 100 millones al año.

También reducirá la vulnerabilidad del corredor Bioceánico (puentes Pailas) y el gasoducto al vecino país de Brasil. 

El secretario de Desarrollo Productivo, Raúl Barroso, declaró que ya se siente la sequía en la zona del Chaco y que se viene trabajando en la acumulación de alimentos para las familias y animales para su posterior distribución.

“Las lluvias cayeron en gran cantidad pero en un corto tiempo, esto no permitió que se acumularan en los atajados, ya que estos fueron destruidos por la corriente, esto alargará la sequía en este año”, subrayó Barroso. 

VAN

El valor actual neto, también conocido como valor actualizado neto o valor presente neto (en inglés net present value), cuyo acrónimo es VAN (en inglés, NPV), es un procedimiento que permite calcular el valor presente de un determinado número de flujos de caja futuros, originados por una inversión.

TIR

La tasa interna de retorno o tasa interna de rentabilidad (TIR) de una inversión es el promedio geométrico de los rendimientos futuros esperados de dicha inversión, y que implica por cierto el supuesto de una oportunidad para "reinvertir". En términos simples, diversos autores la conceptualizan como la tasa de descuento con la que el valor actual neto o valor presente neto (VAN o VPN) es igual a cero.

PAYBACK

El payback o "plazo de recuperación" es un criterio estático de valoracion de inversiones que permite seleccionar un determinado proyecto en base a cuánto tiempo se tardará en recuperar la inversión inicial mediante los flujos de caja.

EL ministro de hidrocarburos y energía indicó que la recuperación de la inversión se realizaría en la “agenda petriotica” en el 2025.