DEPARTAMENTO DE ELCTRICA Y ELECTRNICACARRERA DE INGENIERIA ELECTROMECNICA

PROYECTO DE CENTRALES DE GENERACION

TEMA: DIMENSIONAMIENTO DE LOS REQUERIMIENTOS DE CENTRALES HIDROELCTRICAS O TRMICAS EN EL SISTEMA NACIONAL INTERCONECTADO EN ECUADOR PARA SATISFACER LA DEMANDA PROYECTADA A DIEZ AOS.

AUTOR: SANAGUANO JIMNEZ EDISON FABRICIO

DIRECTOR: ING. PABLO MENA

LATACUNGA

ii

2015NDICE DE CONTENIDONDICE DE CONTENIDOiNDICE DE FIGURASviNDICE DE TABLASviiRESUMENiABSTRACTiiINTRODUCCINiii1.TITULO DEL PROYECTOiii2.DEFINICIN Y JUSTIFICACIN DEL PROBLEMAiii2.1.Definicin del problemaiii2.2.Justificacin del problemaiv3.OBJETO DE ESTUDIOiv4.CAMPO DE ESTUDIOiv4.1.Lnea de investigaciniv4.2.Sub lnea de investigaciniv5.OBJETIVOSv5.1.Objetivo generalv5.2.Objetivos especficosv6.HIPTESISv7.METODOLOGAv8.ALCANCEvCAPITULO I11.MARCO TERICO11.1.Historia del arte11.2.Tipos de centrales de generacin elctrica en ecuador21.3.Central elctrica21.4.Clasificacin de las centrales elctricas21.5.Clasificacin de las centrales de acuerdo a su funcin21.5.1.Central de punta31.5.2.Central principal o de base31.5.3.Centrales de reserva y de socorro31.6.Clasificacin de acuerdo al tipo de conversin de energa41.7.Centrales trmicas51.7.1.Clasificacin de las centrales trmicas51.7.1.1.Central a vapor51.7.1.1.1.Caractersticas generales de la central a vapor51.7.1.2.Central a gas61.7.1.2.1.Caractersticas generales de la central a gas61.7.1.2.2.Ciclo de la central a gas81.7.1.3.Central a diesel81.7.2.Centrales trmicas de nuestro pas91.7.2.1.Centrales generadoras pertenecientes a INECEL101.7.2.2.Centrales pertenecientes a empresas elctricas particulares pblicas101.7.2.3.Centrales generadoras privadas121.8.Centrales hidroelctricas131.8.1.Clasificacin de las centrales hidroelctricas141.8.1.1.Central de caudal libre141.8.1.2.Central con embalse141.8.1.3.Central con embalse y bombeo141.8.2.Disposicin general de la central hidroelctrica141.8.3.Aprovechamiento de un recurso hidroelctrico161.8.4.Centrales hidroelctricas de nuestro pas171.9.Estudio de demanda del pas201.9.1.Generacin e importacin201.9.1.1.Potencia total201.9.1.1.1.Potencia en centrales de generacin nacionales211.9.1.1.2.Potencia de las Interconexiones221.9.2.Estructura y evolucin del sector elctrico231.10.Costo hidroelectricidad24CAPITULO II262.ESTUDIO, ANLISIS Y DISEO262.1.Demanda de potencia262.2.Calculo de demanda de potencia y energa proyectada a diez aos272.2.1.Demanda en potencia272.2.2.Demanda en energa282.3.Localizacin estratgica292.3.1.Estudio hidrogrfico para localizacin de central hidroelctrica302.3.2.Ubicacin de los proyectos hidroelctricos302.3.3.Hidrologa312.3.3.1.Metodologa312.3.3.2.Curvas de duracin de caudales322.3.3.3.Caracterizacin morfo mtrica de la cuenca322.3.3.4.Caudal requerido322.3.3.5.Altura requerida (Neta)322.4.Propuesta de cobertura de demanda322.4.1.Alcance del anlisis hidrolgico332.5.Central Hidroelctrica Catamayo332.5.1.Ubicacin de la central332.5.2.Estudio hidrogrfico332.5.3.Calculo de potencia de central342.6.Central Hidroelctrica Alamor342.6.1.Ubicacin de la central342.6.2.Estudio hidrogrfico352.6.3.Calculo de potencia de central352.7.Central Hidroelctrica Quiroz362.7.1.Ubicacin de la central362.7.2.Estudio hidrogrfico362.7.3.Calculo de potencia de central372.8.Central Hidroelctrica Macar382.8.1.Ubicacin de la central382.8.2.Estudio hidrogrfico382.8.3.Calculo de potencia de central382.9.Central Hidroelctrica Gabyedd392.9.1.Ubicacin de la central392.9.2.Estudio hidrogrfico402.9.3.Calculo de potencia de central402.10.Central Hidroelctrica Fabliz412.10.1.Ubicacin de la central412.10.2.Estudio hidrogrfico412.10.3.Calculo de potencia de central412.11.Central trmica Jimbalse422.12.Primera propuesta planteada432.13.Segunda propuesta planteada432.14.Tercera propuesta planteada44CAPITULO III453.Propuesta final453.1.Anlisis de propuesta a utilizar453.2.Ubicacin de las centrales seleccionadas45CAPITULO IV474.CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES474.1.Conclusiones474.2.Recomendaciones475.BIBLIOGRAFIA49

NDICE DE FIGURASFigura 1 Esquema sencillo de una central a vapor6Figura 2 Esquema sencillo de una central a gas7Figura 3 Ciclo de la central a gas8Figura 4 Diagrama de central a diesel9Figura 5 Esquema de los elementos de una central hidroelctrica15Figura 6 Evolucin Decenal De Clientes Por Grupo De Consumo23Figura 7 Participacin Del Consumo Aos 2003 Y 201424Figura 8 Costo de inversin para plantas hidroelectricas25Figura 9 Demanda mxima de potencia en bornes de generacin (MW)26Figura 10 ndice de crecimiento de potencia y energa27Figura 11 Mapa de potencia mxima coincidente por rea de concesin 202329Figura 12 Provincia de Loja31Figura 13 Respaldo dato estadstico40Figura 14 Respaldo dato estadstico41Figura 15 Lnea de Poliducto42Figura 16 Ubicacin de centrales a utilizar46

NDICE DE TABLASTabla 1 Centrales Generadoras Pertenecientes A INECEL10Tabla 2 Centrales generadoras pertenecientes empresas elctricas particulares11Tabla 3 Potencia nominal y efectiva de las centrales de generacin nacionales21Tabla 4 Variacin de potencia nominal y efectiva centrales de generacin22Tabla 5 Potencia nominal y efectiva de las interconexiones22Tabla 6 Estudio Hidrolgico de rio Catamayo33Tabla 7 Estudio Hidrolgico de rio Jubones35Tabla 8 Estudio Hidrolgico de rio Chinchipe36Tabla 9 Estudio Hidrolgico de rio Jubones38Tabla 10 Anlisis de costos45

RESUMENEl presente trabajo de investigacin sobre el requerimiento de centrales hidroelctricas o trmicas en el sistema nacional interconectado para satisfacer la demanda proyectada a 10 aos. En el Captulo I se hace una breve descripcin de 1as diferentes centrales elctricas existentes en Ecuador, tomando como principales las centrales trmicas e hidroelctricas con sus principales caractersticas, tanto en aspectos de diseo como en aspectos de generacin. En el Captulo II se presenta los aspectos principales que se debe tomar en cuenta para el diseo de una central hidroelctrica, tomando como puntos principales la potencia y energa, condiciones de emplazamiento y fuerza motriz potencial. En el Captulo III se estudia a fondo la demanda de potencia de Ecuador; tomando en cuenta la produccin de potencia del pas, tanto en generacin local como en interconexiones adems la futura demanda planteada a diez aos. En el Captulo IV se abarcar el estudio hidrogrfico para as poder determinar la correcta ubicacin de la central adems de obtener los diferentes caudales que ayudaran a un futuro al diseo de la misma. PALABRAS CLAVE ESTUDIO DE DEMANDA ESTUDIO HIDROGRFICO TIPOS DE CENTRALES ASPECTOS DE DISEO

ABSTRACTThe present research on the requirement of hydroelectric and thermal power plants in the national grid to meet projected demand for 10 years. In chapter i 1as a brief description of different power plants existing in Ecuador is taking as main thermal and hydro power plants with their main characteristics in both design aspects and aspects of generation. In chapter ii the main aspects to be taken into account in the design of a hydroelectric plant, on the main points the power and energy, site conditions and potential driving force is presented. In chapter iii we study thoroughly the power demand of Ecuador; taking into account the power output of the country, both local generation and future demand interconnections also raised to ten years. In chapter iv the hydrographic survey in order to determine the correct location of the center plus get different flows that will help future design of it will be covered.

KEYWORDS STUDY OF DEMAND HYDROGRAPHIC SURVEY TYPES OF CENTRAL ELEMENTS OF DESIGN

INTRODUCCINA raz de la investigacin de demanda mxima del pas se pretende establecer los parmetros de diseo de una central elctrica para as poder satisfacer la demanda a 10 aos futuros; es decir integrar para el ao 2025. Esto ha hecho posible que se busquen recursos naturales hdricos para la solucin para la solucin de este problema y sobretodo se cuide nuestro medio ambiente con la creacin de energas limpias. El presente documento detalla el diseo de una central hidroelctrica. Para determinar la factibilidad del proyecto se realiza el diseo hidrulico, encontrando la altura neta, caudal de diseo, potencia y rendimiento. Con estos resultados se realiza un anlisis verificativo de la turbina y generador disponibles, los cuales cumplan con los requerimientos del proyecto.1. TITULO DEL PROYECTODimensionamiento de los requerimientos de centrales hidroelctricas o trmicas en el sistema nacional interconectado en Ecuador para satisfacer la demanda proyectada a diez aos.2. DEFINICIN Y JUSTIFICACIN DEL PROBLEMA2.1. Definicin del problema El diseo de una central elctrica en Ecuador, para cubrir una futura demanda de aproximadamente 1200 MW, basndonos en el plan maestro de electrificacin y en datos estadsticos del CENACE. 2.2. Justificacin del problemaEl diseo de la central hidroelctrica se ve justificado por la gran demanda de energa que existir en el pas en un lapso de 10 aos, prueba de ello es que en algunos sectores rurales an no se dispone de energa.El diseo del siguiente proyecto nos permitir poner en prctica nuestro nivel acadmico y al mismo tiempo consolidar nuestros conocimientos en el campo practico.3. OBJETO DE ESTUDIOCon una malla curricular competitiva ya impartida ser suficiente para que nuestro proyecto se lleve a cabo con los requerimientos de una central hidroelctrica y con esto incrementar nuestra preparacin universitaria, adems de darnos una idea clara que la factibilidad de esta central para solucionar la demanda mxima que existir en el pas.4. CAMPO DE ESTUDIO4.1. Lnea de investigacinCambio de la matriz productiva4.2. Sub lnea de investigacinCentrales elctricas5. OBJETIVOS5.1. Objetivo general Determinar los requerimientos una central de generacin elctrica para as ayudar al sistema nacional interconectado en un lapso de diez aos a satisfacer la demanda.5.2. Objetivos especficos Realizar la investigacin actual y futura de demanda de potencia de Ecuador. Realizar la investigacin sobre los diferentes factores a tomar en cuenta en el diseo de una central. Determinar los requerimientos con los clculos respectivos.6. HIPTESISEs posible que mediante centrales hidrulicas o trmicas se pueda cubrir la demanda con horizonte a diez aos.7. METODOLOGAEste trabajo est realizado en base a investigacin bibliogrfica y como mtodo de investigacin el deductivo.8. ALCANCESe pretende finiquitar tanto el dimensionamiento de los requerimientos para satisfacer la futura demanda en el SIN, realizando la valorizacin respectiva; as como la ubicacin de las centrales necesarias para cubrir la misma. CAPITULO I1. MARCO TERICO1.1. Historia del arteLa energa hidrulica se basa en aprovechar la cada del agua desde cierta altura. La energa potencial, durante la cada, se convierte en cintica. El agua pasa por las turbinas a gran velocidad, provocando un movimiento de rotacin que finalmente, se transforma en energa elctrica por medio de los generadores. Todo ello implica la inversin de grandes sumas de dinero, por lo que no resulta competitiva en regiones donde el carbn o el petrleo son baratos. Sin embargo, el peso de las consideraciones medioambientales y el bajo mantenimiento que precisan una vez estn en funcionamiento centran la atencin en esta fuente de energa.La primera central hidroelctrica se construy en 1880 en Northumberland, Gran Bretaa. El principal impulso de la energa hidrulica se produjo por el desarrollo del generador elctrico, seguido del perfeccionamiento de la turbina hidrulica y debido al aumento de la demanda de electricidad a principios del siglo XX.A principios de la dcada de los noventa, las primeras potencias productoras de energa hidroelctrica eran Canad y Estados Unidos (Alfonzo).El primer proyecto que construyo INECEL fue Pisayambo, entro en operacin en el ao 1978, se encuentra ubicado en la provincia de Tungurahua, en las riberas de los ros Pisayambo, Quillopaccha, Agualongopungo, Talatag y El Golpe cuyas aguas se represan en la laguna de Pisayambo la misma que se ha convertido en un embalse natural de regulacin multiestacional (ESPOL).1.2. Tipos de centrales de generacin elctrica en ecuador1.3. Central elctricaUna central elctrica se la define como el conjunto de Generadores Elctricos, los Sistemas Auxiliares, 1os Sistemas de Comando, 1os Sistemas de Control, 1os Sistemas de Proteccin, que en conjunto sirven para producir energa elctrica. Una central elctrica se la debe instalar en el lugar ms conveniente, as una central Trmica se la instala considerando la localizacin de la carga, las facilidades para el transporte de combustible y la facilidad para obtener el agua de circulacin. Las centrales Hidroelctricas se las debe instalar en el lugar donde se tiene el recurso hidroelctrico. (ESPOL)1.4. Clasificacin de las centrales elctricas Las centrales elctricas se clasifican de acuerdo a lo siguiente: Funcin de su sistema elctrico Tipo de conversin de energa. 1.5. Clasificacin de las centrales de acuerdo a su funcin Para obtener las variaciones de la carga de una central se dibuja 1os grficos de carga en la cual todos 1os das se determinan la carga de la central en intervalos de una hora y se presentan 1os resultados en un sistema de coordenadas, en el cual se aprecia las oscilaciones de la carga durante un periodo de 24 horas. Las centrales elctricas de acuerdo a su funcin en el sistema elctrico pueden ser: Central de Punta Central de Base Central de Reserva y de Socorro 1.5.1. Central de punta La central de Punta suministra energa adicional a1 sistema y se encuentra en la misma central, son de pequea capacidad y alto costo de operacin. En una central de comente continua se emplea una batera de acumuladores o un generador de menor potencia para satisfacer demandas pequeas. La central de corriente alterna cubre las puntas de demanda con generadores de corriente alterna. Estas centrales deben trabajar en paralelo con las centrales principales, dentro de este tipo tenemos las centrales a Gas.1.5.2. Central principal o de base Este tipo de centrales son las que trabajan muchas horas ao con factor de carga elevado, las cuales son de consumo reducido de combustible o de agua, y su inversin es alta, son de gran capacidad. Estas centrales pueden ser hidroelctricas y trmicas. (Alfonzo)1.5.3. Centrales de reserva y de socorro Este tipo de central tiene por objeto sustituir parcial o totalmente a las hidrulicas en caso de escasez de agua o de avera de algn elemento importante del sistema elctrico. Las centrales de reserva son a Vapor y algunas de poca potencia a Diesel.Las centrales de socorro son esenciales para una rpida puesta en marcha del sistema. Las fluctuaciones de carga diaria, que se encuentran entre la carga base y de punta, son suplidas ya sea por centrales hidroelctricas o trmicas.1.6. Clasificacin de acuerdo al tipo de conversin de energa Vamos a hacer primeramente una distincin entre 1os tipos de energa a partir de 1os cuales se obtiene energa elctrica: energa primaria y energa secundaria. La energa primaria se la encuentra directamente en la naturaleza, as tenemos energa hidrulica, solar, elica, nuclear, y la energa obtenida de 1os combustibles fsiles en sus diferentes estados como son: solido (carbn), liquido (petrleo) y gaseoso (gas natural). La energa secundaria es la que se obtiene a travs de transformaciones hechas por el hombre, como por ejemplo 1os derivados del petrleo como el diesel el bunker.Una vez hecha esta diferenciacin, tenemos que las centrales elctricas de acuerdo a1 tipo de conversin de energa se clasifican en centrales convencionales y centrales no convencionales. Entre las centrales convencionales tenemos las hidroelctricas y las trmicas y dentro de las centrales no convencionales podemos mencionar a la solar, elica y mareomotrices.

1.7. Centrales trmicasLas centrales trmicas en nuestro medio se las utiliza generalmente para satisfacer la demanda pico, pero en sistemas pequeos o en poca de estiaje cuando la central Hidroelctrica Paute se encuentra generando a1 mnimo de su capacidad, este tipo de centrales ayudan en la demanda base, lo cual implica el funcionamiento continuo de las unidades por largos periodos, siendo esta una caracterstica muy importante que viene dada por la calidad de equipos y el buen manejos de ellos.Esto dar calidad y confiabilidad de servicio, si fuera lo contrario significara prdidas econmicas no solo por la prdida o reposicin de equipos, sino la prdida de generacin en un periodo. 1.7.1. Clasificacin de las centrales trmicas Las centrales trmicas se pueden clasificar en: central a Vapor, central a Gas, central a Diesel, central de Vapor y Gas, central Nuclear y central Geotrmica.A continuacin vamos a explicar las caractersticas ms importantes de las centrales a Gas, Vapor, Diesel, Vapor y Gas, y de manera breve a las dems.1.7.1.1. Central a vapor 1.7.1.1.1. Caractersticas generales de la central a vapor La central a Vapor se utiliza en gran parte del mundo, pero en menor proporcin en aquellos pases donde la disponibilidad de recursos hdricos es bastante grande y es aprovechada de la manera ms conveniente. En el Ecuador, la central Gonzalo Zevallos y la central Esmeraldas, por ejemplo, son centrales a Vapor. El siguiente esquema muestra de manera sencilla el ciclo de la central a vapor:

Figura 1 Esquema sencillo de una central a vaporPodemos observar que a partir de la fuente trmica, constituida por el combustible y una vez que este se combustione, se obtiene calor que al ponerse en contacto con el agua de la caldera se obtiene energa trmica contenida en el vapor. Este vapor va a las toberas de la turbina transformado la energa trmica en energa cintica.Luego, estos chorros de vapor golpean 1os alabes de la turbina, convirtindose la energa cintica en mecnica. Finalmente, por medio del generador elctrico, la energa mecnica se convierte en energa elctrica.1.7.1.2. Central a gas 1.7.1.2.1. Caractersticas generales de la central a gasLa central a Gas tiene costos de construccin bajos, pero sus costos de operacin y mantenimiento son altos, y debido a su corto periodo de entrada en servicio (aproximadamente de 5 a 10 minutos) son muy apropiadas para abastecer demandas pico del sistema (entre las 18h30 y 21h00).

A continuacin se muestra un esquema de la central a gas.

Figura 2 Esquema sencillo de una central a gasEn la central a Gas se aspira y comprime aire en un compresor. El aire es el fluido de trabajo de una turbina de gas, se aspira y se maneja cinco veces ms aire del necesario para la combustin, lo que da un 80% de aire en 1os gases de escape. Las altas temperaturas de estos gases de salida son causa de las importantes prdidas del ciclo.El aire comprimido va a la chara de combustin donde el combustible es la fuente trmica que a1 combustionares se obtiene gases que contienen energa trmica, que a1 pasar a las toberas de la turbina a alta velocidad se transforma en energa cintica. Esta energa cintica se transforma en energa mecnica a1 incidir 1os chorros de gases sobre 1os alabes de la turbina, finalmente la energa mecnica se transforma en elctrica por medio del generador elctrico. Dentro de este tipo de central tenemos la central a Gas Santa Rosa y Dr. Enrique Garca Rodrguez.1.7.1.2.2. Ciclo de la central a gasEl siguiente grafico muestra el ciclo correspondiente a1 de la central a gas.

Figura 3 Ciclo de la central a gasDnde: Q1= Calor que entrega el combustible Q2= Parte del calor que se enva a1 exterior por medio de 1os gases en el punto cuatro. De los puntos uno a cuatro hay un ciclo abierto. En el punto cuatro se pierden calor.1.7.1.3. Central a diesel

La central a Diesel est constituida por un motor de combustin interna que utiliza como fuente el combustible que es el diesel, este motor es de combustin interna a dos tiempos (aspiracin- compresin, combustin-escape. para poder producir la energa elctrica requerida. A continuacin se muestra el siguiente diagrama de este tipo de central:

Figura 4 Diagrama de central a dieselEl motor a diesel est constituido bsicamente por la tobera, el cilindro, el pistn y 1os conductos de entrada de aire y salida de gases. El combustible se lo suministra a travs de la tobera a alta velocidad y se dirige a1 cilindro, donde el aire es comprimido, producindose la combustin de la mezcla del aire con el combustible, expandindose 1os gases de la combustin.Luego de esto, se cornerina el sire por medio del pistn de manera que 1os gases una vez que se expanden van a empuja a1 pistn hacia abajo. Los conductos sirven para la entrada del aire de barrido y de aire fresco para realizar un nuevo ciclo en el motor a diesel y tambin sirven para expulsar 1os gases de la combustin hacia el exterior.En este tipo de central tenemos por ejemplo la central de combustin interna Guangopolo.1.7.2. Centrales trmicas de nuestro pas A continuacin vernos a mencionar algunas de las centrales trmicas que se encuentran funcionando en nuestro pas, nombrando brevemente algunas caractersticas importantes de cada una de ellas.

1.7.2.1. Centrales generadoras pertenecientes a INECEL

Tabla 1 Centrales Generadoras Pertenecientes A INECELNOMBRETIPOUNID.POTENCIA IPOTENCIA EAO

Dr. Enrique RodrguezG -D1102921997

Gonzalo ZevallosG - D130.9201976

V - B17362.51978

V - B173731980

GuangopoloD - B6X5.231.229.41977

EsmeraldasV - B1x132.5132.51251982

Santa RosaG - D3x17.1 51.3451981

TrinitariaV - B1x1331331281997

Fuente 1 Autor1.7.2.2. Centrales pertenecientes a empresas elctricas particulares pblicas

Tabla 2 Centrales generadoras pertenecientes empresas elctricas particularesNOMBRETIPOUNIDADESP. INSTP. EFECAO

Ambato S.AEl Batan D - D35.201996

Lligua D - D2x2.5541976

BolvarGuaranda D-D1x1.581.5811975

Regional Centro-SurMonay D - D3x1.5+3.2.411.586.91971

El descanso D-D4x4.819.2161996

El Oro S.AMachala D - D3x3941976

El Cambio D-D3x51501978

Esmeraldas S.ALa Propicia D-B2x4871980

La Propicia D-D23.11.11979

Manab S.AMiraflores D-D10x2.525201973

Miraflores D-B2x6+1x3.415.45.51973

Milagro C.AMilagro D-D6x2.51541972

Regional NorteSan Fran. D-D12.51.51981

Elctrica Quito S.AG.Hernn. D-B6x5.7234.322.91980

Luluncoto D-D3x3.039.18.11974

Riobamba S.ARiobamba D-D1x2.5+13.12.41984

Santa Elena S.ALibertad D-D510.831967

Libertad D-B283.31981

Playas D-D21.811975

Posorja D-D12.821976

Sto. DomingoS.AToachi D-D2521975

Sucumbos S.AJuvino D-D4109.71990

Lago Agrio D-D25.35.3-

Payamino(Coca.55.42.6-

Regional Sur S.ACatamayo91911.31976

Fuente 2 Autor1.7.2.3. Centrales generadoras privadas A continuacin vamos a nombrar las centrales trmicas privadas en funcionamiento en nuestro pas:E1ectroecuador.-Tiene una potencia instalada de 233 MW repartidos de la siguiente manera: central Guayaquil, con cuatro unidades a Vapor, tiene potencias instalada y efectiva de 30 Mw; Estero Salado, tiene una unidad a Vapor, con 33 Mw de potencia instalada y 30 Mw de potencia efectiva; y cinco a Gas con 96 Mw de potencia instalada y 91 Mw de potencia efectiva; y Alvaro Tinajero, dos unidades a Gas, con 74 Mw de potencia instalada y 69 Mw de potencia efectiva. E1ectroquito.- Tiene una central a Gas con una potencia instalada de 33 Mw y una potencia efectiva de 22 Mw. Electroquil II-III.- Posee 4 unidades a Gas con una potencia instalada total de 160 Mw y una potencia efectiva total de 140.8 Mw. Ecuapower (ex-Sea-Coast).- Tiene una unidad a Gas en Santa Elena con una potencia instalada de 40 Mw y potencia efectiva de 30 Mw; y dos unidades en Santo Domingo, tambien a Gas con una potencia instalada de 110 Mw y potencia efectiva de 100 Mw.1.8. Centrales hidroelctricas Para el suministro de la energa elctrica de un Pas se deben utilizar 1os recursos renovables, hay que aprovechar el mximo recursos hidroelctricos porque estos representan muchos beneficios entre 1os que podemos mencionar el uso de un combustible no contaminante como es el agua, y el costo de adquisicin de este combustible que prcticamente es ninguno lo que conlleva una produccin de energa mucho ms econmica en relacin con otras centrales. El Ecuador por su topografa y por el nivel de precipitacin anual de agua es un pas rico en recursos hidroelctricos. Una central hidroelctrica utiliza la cada de agua, salto y caudal necesario, resistencia e impermeabilidad del terreno para 1os embalses, accesibilidad para el transporte de materiales, facilidad de ampliacin, longitud de las lneas de transportes de energa necesarias. 1.8.1. Clasificacin de las centrales hidroelctricas Las Centrales Hidroelctricas podemos clasificarlas como centrales de caudal libre, centrales con embalse y centrales con embalse y bombeo.1.8.1.1. Central de caudal libreEn esta central en cada momento se utiliza el agua disponible del recurso sin considerar la carga, es decir podra satisfacer o no los requerimientos de la demanda. Esta central no tiene un dispositivo para almacenar agua. 1.8.1.2. Central con embalseEn esta central el agua es almacenada en un embalse, lo cual es posible por la construccin de una presa, la misma que es preferible instalarla en lugares estrecho y mrgenes rocosos del sistema.En este tipo de central se hacen estudios de pre factibilidad, factibilidad y en otras no. 1.8.1.3. Central con embalse y bombeo En esta central se utiliza dos embalses, uno superior y otro inferior, durante horas de mayor demanda el agua fluye del superior a1 inferior produciendo energa elctrica y durante las horas de menor demanda se bombea agua del embalse inferior a1 superior. 1.8.2. Disposicin general de la central hidroelctrica Con el propsito de aprovechar el mximo de la energa primaria del recurso hidroelctrico, el agua se hace fluir por un trazado artificial de tal manera que se tenga el mnimo de prdidas. En base a1 trazado artificial la disposicin general de una central hidroelctrica es la siguiente:

Figura 5 Esquema de los elementos de una central hidroelctricaVamos a definir cada uno de los trminos que aparecen en la figura 5 de la siguiente manera. Embalse: Lugar en donde se almacena el agua. Presa: Sirve para almacenar el agua en el embalse. Canal de Derivacin: Sirve para conducir el agua del embalse a la chimenea. Chimenea: Sirve para amortiguar los golpes de ariete debido a la aceleracin y desaceleracin del agua en la turbina como consecuencia de la variacin de la carga. Tubera de Presin: Sirve para la conduccin forzada del agua a las tuberas. Casa de Maquinas: Se instala las turbinas, generadores elctricos, sistemas auxiliares, sistemas de comandos, sistema central, de proteccin, etc. Tubera de Desage: Sirve para regresar a1 lecho del rio las aguas que han pasado por las tuberas. 1.8.3. Aprovechamiento de un recurso hidroelctrico En un recurso hidroelctrico no se puede aprovechar la altura total del mismo para producir energa elctrica debido a que se tiene perdida de altura en los diferentes elementos de la central hidroelctrica. HT: Altura total del recurso hidroelctrico es decir la diferencia de altura entre la cota mxima y la cota mnima. HB: Es la altura bruta que corresponde a la diferencia de nivel entre la chimenea y el final de la tubera de aspiracin. HN: Es la altura neta y es la que se utiliza para determinar la capacidad de recurso hidroelctrico. Las prdidas que se producen son las siguientes: HI: Perdidas en el embalse, la superficie del agua en el embalse no es horizontal sino que tiene una forma curva cuya pendiente se disminuye a medida que se aproxima a la presa, esto da como resultado perdida de altura. H2: Perdida en el canal de derivacin, estas prdidas se deben a1 rozamiento del agua y son funcin de la pendiente del canal, depende del rea del contacto del canal y de la rugosidad de las paredes interiores del canal. H3: Perdidas en la chimenea en la que se instalan rejillas que impiden que cuerpos flotantes pasen a las turbinas de presi6n y de all a las turbinas. Se producen perdidas por rozamiento del agua con las rejillas. H4: Perdidas en la turbina de presin, por rozamiento de agua, por cambios en la seccin y por cambio en la direccin del agua. H5: Perdidas en la turbina se deben a1 rozamiento del agua. H6: Perdidas en la tubera de aspiracin, estas prdidas se deben a1 rozamiento del agua. H7: Perdidas en la tubera de desage, estas prdidas se deben tambin a1 rozamiento del agua. 1.8.4. Centrales hidroelctricas de nuestro pas A continuacin vamos a nombrar algunas de las caractersticas ms relevantes de varias de las centrales hidroelctricas que se encuentran en funcionamiento en el Ecuador. Pisayambo.- Fue el primer proyecto que construyo INECEL, entro en operacin en el ao 1978, se encuentra ubicado en la provincia de Tungurahua, en las riberas del los ros Pisayambo, Quillopaccha, Agualongopungo, Talatag y El Golpe cuyas aguas se represan en la laguna de Pisayambo la misma que se ha convertido en un embalse natural de regulaci6n multiestacional. La presa tiene 41.20 metros de altura y 820 metros de longitud, y puede almacenar un volumen de 90 millones de metros cbicos de agua. Tiene una potencia instalada de 76 Mw en la central subterrnea construida en Pucara. Contribuye a1 Sistema Nacional Interconectado con una energa de aproximadamente 270 millones de KW-hora. Paute.- Constituye la obra hidroelctrica ms grande que posee el Ecuador. Se encuentra ubicada entre las provincias de Caiiar, Azuay y Morona Santiago, a 125 Km de Cuenca, Provincia del Azuay. Tiene una potencia instalada de 1,075 MW en sus tres etapas, las cuales son: Paute Molino A-B; tiene una potencia instalada de 500M y se encuentran funcionando desde el ao 1983. Paute Molino C: tiene una potencia instalada de 575 Mw e inicio sus operaciones en el ao 1991.La presa Daniel Palacios sirve para la operacin de las tres fases. Esta presa es de tipo de arco de gravedad tiene una altura de 170 metros y su coronacin tiene una longitud de 420 metros; siendo su capacidad de embalse de 120 millones de metros. Tiene 10 turbinas tipo Pelton con un voltaje nominal de 13.8 Kv, 5 en la Central Molino Fases A y B y 5 en la Central Molino Fase C.Agoyan.- Esta central ha sido construida para el aprovechamiento de la cuenca media del rio Pastaza, provincia de Tungurahua. 5Krn a1 Este de Baos: las instalaciones ocupan una superficie de casi 3 Km junto a la carretera Baos-Puyo. Utiliza las aguas del no Pastaza que son almacenadas mediante una presa de hormign gravedad de 43 metros de altura y una longitud de coronacin de 300 metros; est ubicada 1.5 Km aguas arriba de la cascada de Agoyan. La presa proporciona un volumen de regulacin diaria de 770,000m2 el embalse formado tiene un volumen total de 1'800,000 m3 de agua. La Casa de mquinas ha sido excavada en el corazn de la cordillera central andina, en la cual est instalas 2 turbinas tipo Francis de eje vertical aun voltaje nominal de 13.8 Kv., que cuando tiene un caudal menor o igual a 120 m3/seg su capacidad es de 78,000Kw cada una y si su caudal es superior a los 120 m3/seg su capacidad es de 85,000 Kw. Daule-Peripa.- La Central Hidroelctrica Daule-Peripa, tena originalmente una potencia instalada de 130 Mw y una producci6n de energa anual media de 600 Gwh. Actualmente el Proyecto ha sido ampliado a 3 Unidades de 71 Mw cada una, con un total de 213 Mw. Este proyecto tiene la caracterstica de regular indirectamente los caudales de la Central Hidroelctrica Paute, principalmente de generacin de energa elctrica del Ecuador, debido a que tiene un gran embalse y un rgimen hidrolgico distinto puede suplir de energa a1 pas en la poca que el rio Paute se encuentra en estiaje. La presa permitir almacenar hasta 6.000 millones de m3 de agua. El caudal transportado por uno de los tneles alimenta en la central hidroelctrica a dos grupos de turbinas, tipo Francis de eje vertical con un voltaje nominal de 13.8 Kv., de 75.000 Kw cada una mediante una bifurcacin de 2 tuberas blindadas de 6.5 metros de dimetro y una capacidad mxima de descarga de alrededor de 120 m3/s. Cuando el agua acciona las turbinas, es regresada aguas abajo, para ser utilizado en los fines utilitarios del embalse mencionado anteriormente. La puesta en operacin de las Unidades de generacin se dio a inicios del ao 1999. La Cascada.- Esta es una mini central hidroelctrica que comenz a funcionar el 16 de octubre de 1999, de l00 Kw de potencia, ubicada en el sector de Huahua Sumaco, kilmetro 48 va Hollin-Loreto-Coca, provincia de Napo, proporcionando energa elctrica a las comunidades de Huahua Sumaco y Pacto Sumaco, en el Oriente Ecuatoriano.

Un listado general de todas las centrales en funcionamiento actualmente se encuentra en la parte final en el anexo 1.1.9. Estudio de demanda del pasSiendo la energa elctrica el motor y eje fundamental del desarrollo del pas y coadyuvante principal del mejoramiento de la calidad de vida del ser humano, el Consejo Nacional de Electricidad (CONELEC. pone a disposicin de todas las instituciones y personas vinculadas con la actividad del sector elctrico, el FOLLETO MULTIANUAL 2004 - 2015 DEL SECTOR ELCTRICO ECUATORIANO, a fin de que ste constituya una herramienta de consulta para todas y cada una de las personas que de una u otra manera reconocen la importancia de este recurso estratgico (CONELEC).1.9.1. Generacin e importacin 1.9.1.1. Potencia totalA Enero del 2015, la potencia nominal total de Ecuador, incluyendo las interconexiones, es de 5.886,27 MW, de los cuales tan solo 4274 MW estn actualmente en funcionamiento tal como se muestra en el anexo 1, lo cual significa un incremento del 5% en relacin a Enero de 2014. (CONELEC) El nmero total de centrales de generacin fue de 223 de las cuales 94 estn incorporadas al Sistema Nacional Interconectado -S.N.I.- y 129 se encuentran aisladas y en su mayora pertenecen a empresas auto generadoras. 1.9.1.1.1. Potencia en centrales de generacin nacionales Para el ao 2014, Ecuador tiene una potencia nominal de 5237 MW, con una potencia efectiva de 5.415,32 MW.

Tabla 3 Potencia nominal y efectiva de las centrales de generacin nacionalesTipoTipo de empresaPotencia NominalPotencia Efectiva

(MW)(%)(MW)(%)

Generadora3787.4970.43641.6873,42

Distribuidora5986112.37498.0511,28

Auto generadora850.917.59675.5915,30

Total general5237,681005002.44100

Fuente 3 Estadstica del Sector Elctrico Ecuatoriano Ao 2014 Cap. 1 Pgina 63 de 388

Las empresas de generacin que han presentado variaciones de los datos con respecto a diciembre de 2014, se indican en la siguiente tabla:

Tabla 4 Variacin de potencia nominal y efectiva centrales de generacin

Fuente 4 Estadstica del Sector Elctrico Ecuatoriano Ao 2011 Cap. 1 Pgina 631.9.1.1.2. Potencia de las Interconexiones La interconexin con Colombia se la realiz a travs de las lneas de transmisin Tulcn-Ipiales a 138 kV y Pomasqui-Jamondino a 230 kV, cuya capacidad total se situ en 540 MW y la efectiva en 525 MW. Se dispuso tambin de la interconexin con Per mediante la lnea de transmisin Machala-Zorritos, con una potencia nominal y efectiva de 110 MW.Tabla 5 Potencia nominal y efectiva de las interconexiones

Fuente 5 Estadstica del Sector Elctrico Ecuatoriano Ao 2011 Cap. 1 Pgina 63 de 3881.9.2. Estructura y evolucin del sector elctricoEl comportamiento de la demanda elctrica est marcado por la cantidad de potencia y el horario de consumo, es decir, el grupo de consumo al que pertenece (residencial, comercial, industrial y alumbrado pblico). Cada uno de estos grupos de consumo tiene un nmero de clientes, el cual ha venido evolucionando, tal como lo muestra la figura 6.

Figura 6 Evolucin Decenal De Clientes Por Grupo De ConsumoEn la figura anterior se puede observar el nmero de clientes por grupo de consumo y la variacin decenal 2003- 2014, resaltando el crecimiento de alrededor del 73% de los clientes residenciales y comerciales, el nmero de clientes industriales que creci en un 49%, el nmero de clientes otros creci en un 68%, mientras que el nmero de clientes de alumbrado pblico se redujo en un 25%, este ltimo experimentar modificaciones por la aplicacin de la Regulacin No. CONELEC 008/11, en la cual se fija como usuarios del Servicio de Alumbrado Pblico General a todos los clientes del sector elctrico (CONELEC).La estructura del consumo de energa entre los aos 2003 y 2014, ha presentado una mayor participacin de los sectores industrial y comercial.

Figura 7 Participacin Del Consumo Aos 2003 Y 2014Con los datos estadsticos anteriormente mostrados podemos observar que el mayor factor de crecimiento es en el rea residencial; es por ese motivo que en el siguiente tema procederemos a ubicar estratgicamente la central con la potencia necesaria para poder cubrir el problema de demanda futuro.1.10. Costo hidroelectricidadLa generacin de energa hidroelctrica es una tecnologa renovable madura que puede proporcionar electricidad, as como una variedad de otros servicios a bajo costo en comparacin con muchas otras tecnologas de energa. Existe una variedad de perspectivas de mejora de la tecnologa disponible actualmente, pero probablemente esto no se traduzca en una tendencia clara y sostenida de costos debido a otros factores de contrapeso.La figura 8 muestra que, si bien hay una tendencia general de aumento de los costeo de inversin a medida que aumenta la capacidad, tambin hay una amplia gama de costos para proyectos de la misma capacidad, dados por la desviacin de la lnea de tendencia general (azul). Por ejemplo, un proyecto de 100 MW tiene un costo promedio de inversin de USD 200 millones (2000 USD/kW), pero el rango de los costos es de menos de USD 100 millones (1000 USD/kW) y hasta ms de USD 400 millones (4000 USD/kW). (IEE3372)

Figura 8 Costo de inversin para plantas hidroelectricas

CAPITULO II2. ESTUDIO, ANLISIS Y DISEO2.1. Demanda de potenciaLa demanda mxima de potencia en el ao 2014 en los bornes de generacin alcanz los 3.552 MW y se registr el mircoles 19 de diciembre a las 19:30, con un incremento del 5,94% con relacin a la demanda mxima presentada en el 2013. La tendencia mensual de la demanda mxima de potencia en bornes de generacin consta en la Figura 8.

Figura 9 Demanda mxima de potencia en bornes de generacin (MW)El sostenido incremento de la demanda de potencia no solamente implica la creacin de nuevos centros generacin, sino adems se debe fortalecer la transmisin, con el objetivo de mejorar las condiciones de suministro de energa elctrica a los centros de distribucin cumpliendo con los criterios de calidad, seguridad y confiabilidad establecidos en la normativa vigente, toda la informacin referente se puede encontrar en el anexo 3.2.2. Calculo de demanda de potencia y energa proyectada a diez aosLa proyeccin de la demanda realizada para el presente Plan de Operacin, estima que se alcanzaran las siguientes tasas promedio de crecimiento para el perodo julio 2014 a junio 2015: 5,0% para la demanda de potencia, y 5,5% para la demanda de energa. Estos valores estn referidos a bornes de generacin (CENACE).

Figura 10 ndice de crecimiento de potencia y energa2.2.1. Demanda en potenciaComo se indic anteriormente, la demanda mxima del pas actualmente es de 3.552 MW y un promedio de crecimiento de 5 %; con esta informacin y basndose en la siguiente ecuacin calcularemos la demanda mxima proyectada a diez aos.

Dnde: . . Aplicando lo mencionado anteriormente obtenemos lo siguiente:

2.2.2. Demanda en energaComo se indic anteriormente, la demanda mxima del pas actualmente es de 21853 GWh y un promedio de crecimiento de 5,5 %; con esta informacin y basndose en la siguiente ecuacin calcularemos la demanda mxima proyectada a diez aos en energa.

Dnde: . . Aplicando lo mencionado anteriormente obtenemos lo siguiente:

Entonces:Si la demanda proyectada a diez aos es de 5785,83 MW, mientras que la potencia mxima disponible en el pas es de 4274 MW, tendremos un dficit de 1511,83 MW en potencia. 2.3. Localizacin estratgica Si observamos la figura 10, el mayor crecimiento de demanda de potencia para el ao 2023 es en las ciudades de Quito y Guayaquil.

Figura 11 Mapa de potencia mxima coincidente por rea de concesin 2023Tomando estos datos de potencia como referencia, nuestra central hidrulica a crear debera ser ubicada en un sector donde pueda ayudar a abastecer a estas dos ciudades principalmente.

2.3.1. Estudio hidrogrfico para localizacin de central hidroelctricaUn aprovechamiento hidrulico necesita, para generar electricidad, un determinado caudal y un cierto desnivel. Se entiende por caudal la masa de agua que pasa, en un tiempo determinado, por una seccin del cauce y por desnivel, o salto bruto, la distancia, medida en vertical, que recorre la masa de agua diferencia de nivel entre la lmina de agua en la toma y en el punto donde se restituye al ro el caudal ya turbinado.Este salto puede estar creado por una presa, o conduciendo el agua, derivada del curso de agua, por un canal ms o menos paralelo a su curso, de muy poca pendiente con una prdida de carga pequea, hasta un punto desde el que es conducida a la o las turbinas por una tubera a presin, o tubera forzada. (ESHA)2.3.2. Ubicacin de los proyectos hidroelctricosEl rea prevista de servicio de estos proyectos se encuentra ubicada en parte de la provincia de Loja especficamente en el cantn Catamayo, Alamor, Macar y Quiroz; la ubicacin en el mapa geogrfico se encuentra en anexo 2. (INAMHI)Sus principales ros son: el Catamayo y el Guayabal.El ro Catamayo tiene como principal afluente el Ro Santa Ana. El ro Guayabal con sus afluentes. Gualel, Trapichillo y Arenal. Tambin tiene importantes quebradas que se utilizan para el regado en el sector; el estudio idrogrfico respectivo podemos encontrarlo en el (anexo 4).

Figura 12 Provincia de LojaSe indica la ubicacin geogrfica del proyecto y se describen diferentes alternativas para el desarrollo de este proyecto con sus principales caractersticas, en el cual se centra el estudio en la alternativa ms conveniente.2.3.3. Hidrologa2.3.3.1. MetodologaPara los aprovechamientos del proyecto en Catamayo, Alamor, Macar y Quiroz, se ha considerado como estacin de estudio la estacin del lugar y sus valores han sido estudiados para la obtencin de los caudales de diseo utilizando el mtodo de la transposicin de caudales. Los coeficientes de transposicin de los ros Catamayo, Alamor, Macar y Quiroz se han determinado en funcin de la relacin de reas y precipitaciones medias ponderadas.2.3.3.2. Curvas de duracin de caudalesCon la estadstica existente, debidamente procesada y transformada en serie de caudales promedios mensuales se procedi al anlisis de frecuencia basado en la determinacin de la curva de duracin general de caudales.2.3.3.3. Caracterizacin morfo mtrica de la cuenca La metodologa consisti en la generacin de informacin primaria en base al anlisis de la informacin cartogrfica publicada por el IGM (Instituto Geogrfico Militar). Para el clculo de las variables necesarias requeridas para el anlisis morfolgico, todos los datos fueron manejados y procesados en programas computacionales como el AutoCad, Arc-Gis y las herramientas del SIG (sistemas de informacin geogrfica., con la debida aplicacin de las frmulas de la morfometra). (INAMHI)2.3.3.4. Caudal requeridoAl realizar una media de los caudales de los aos proporcionados por el Inamhi obtendremos el promedio de caudal requerido para el diseo de la central.2.3.3.5. Altura requerida (Neta)Es la altura neta proporcionada de igual manera por el INAMHI.2.4. Propuesta de cobertura de demandaAl tener los factores principales para la creacin de una central hidroelctrica podemos proseguir con la determinacin de potencia de las mismas.En vista de el gran dficit de potencia que sufra el pas dentro de diez aos procesos a aceptar y trabajar con todas las propuestas de hidroelctricas planteadas anteriormente.2.4.1. Alcance del anlisis hidrolgicoSe presenta el estudio hidrolgico para determinar los caudales para su aprovechamiento y dimensionamiento de mquinas y obras, basado en datos de estaciones pluviomtricas, adems son mostradas de forma grfica para analizar el comportamiento hidrolgico de los recursos hdricos. (C. INAMHI)2.5. Central Hidroelctrica Catamayo2.5.1. Ubicacin de la centralLa central Hidroelctrica Catamayo estar ubicada en el suroeste de la provincia de Loja, en el rio CATAMAYO. A continuacin mostrares los estudios respectivos, tales como: estudios de caudales medios en m3/s, y la altura neta de la central.2.5.2. Estudio hidrogrficoTabla 6 Estudio Hidrolgico de rio Catamayo

Fuente 6 INAMHIAl sumar los meses de cada ao y sacar un promedio encontramos el caudal medio anual que en este caso es 106,45 m3/s.2.5.3. Calculo de potencia de centralPara realizar los clculos de potencia es necesario contar con la altura neta que es la cada que tendr antes de llegar a la central que en este caso es 95 m.

Dnde: d = densidad

Aplicando lo mencionado anteriormente obtenemos lo siguiente:

2.6. Central Hidroelctrica Alamor2.6.1. Ubicacin de la centralLa central Hidroelctrica Alamor estar ubicada al este de la provincia de Loja, en el rio JUBONES. A continuacin mostrares los estudios respectivos, tales como: estudios de caudales medios en m3/s, y la altura neta de la central2.6.2. Estudio hidrogrficoTabla 7 Estudio Hidrolgico de rio Jubones

Fuente 7 INAMHIAl sumar los meses de cada ao y sacar un promedio encontramos el caudal medio anual que en este caso es 107,95 m3/s.2.6.3. Calculo de potencia de centralPara realizar los clculos de potencia es necesario contar con la altura neta que es la cada que tendr antes de llegar a la central que en este caso es 79 m.

Dnde: d = densidad Aplicando lo mencionado anteriormente obtenemos lo siguiente:

2.7. Central Hidroelctrica Quiroz2.7.1. Ubicacin de la centralLa central Hidroelctrica Quiroz estar ubicada al este de la provincia de Zamora Chinchipe, en el rio Chinchipe. A continuacin mostrares los estudios respectivos, tales como: estudios de caudales medios en m3/s, y la altura neta de la central2.7.2. Estudio hidrogrficoTabla 8 Estudio Hidrolgico de rio Chinchipe

Fuente 8 INAMHIAl sumar los meses de cada ao y sacar un promedio encontramos el caudal medio anual que en este caso es 113,62 m3/s.2.7.3. Calculo de potencia de centralPara realizar los clculos de potencia es necesario contar con la altura neta que es la cada que tendr antes de llegar a la central que en este caso es 100m.

Dnde: d = densidad

Aplicando lo mencionado anteriormente obtenemos lo siguiente:

2.8. Central Hidroelctrica Macar2.8.1. Ubicacin de la centralLa central Hidroelctrica Quiroz estar ubicada al este de la provincia de Loja, en el rio JUBONES. A continuacin mostrares los estudios respectivos, tales como: estudios de caudales medios en m3/s, y la altura neta de la central.2.8.2. Estudio hidrogrficoTabla 9 Estudio Hidrolgico de rio Jubones

Fuente 9 INAMHIAl sumar los meses de cada ao y sacar un promedio encontramos el caudal medio anual que en este caso es 92,53m3/s.2.8.3. Calculo de potencia de centralPara realizar los clculos de potencia es necesario contar con la altura neta que es la cada que tendr antes de llegar a la central que en este caso es 90m.

Dnde: d = densidad

Aplicando lo mencionado anteriormente obtenemos lo siguiente:

2.9. Central Hidroelctrica Gabyedd2.9.1. Ubicacin de la centralLa central Hidroelctrica Gabyedd estar ubicada al este de la provincia de Napo, en el rio Napo. A continuacin mostrares los estudios respectivos, tales como: estudios de caudales medios en m3/s, y la altura neta de la central.2.9.2. Estudio hidrogrficoEl ro Napo nace a alturas de cerca de los 6 000 msnm. Sus afluentes de margen izquierda caen con fuerte pendiente hasta alcanzar el ro, el que a la altura de Tena, comienza a ser navegable por embarcaciones menores. Su principal afluente es el ro Coca, cuya cuenca es de 5 705 km2. En San Rafael con 3 950 km2tiene un caudal de 317 m3/s. (OAS.ORG)

Figura 13 Respaldo dato estadstico2.9.3. Calculo de potencia de centralPara realizar los clculos de potencia es necesario contar con la altura neta que es la cada que tendr antes de llegar a la central que en este caso es 170m.

Dnde: d = densidad

Aplicando lo mencionado anteriormente obtenemos lo siguiente:

2.10. Central Hidroelctrica Fabliz2.10.1. Ubicacin de la centralLa central Hidroelctrica Fabliz est ubicada al este de la provincia de Napo, en el rio San Rafael. A continuacin mostrares los estudios respectivos, tales como: estudios de caudales medios en m3/s, y la altura neta de la central.2.10.2. Estudio hidrogrfico

Figura 14 Respaldo dato estadstico2.10.3. Calculo de potencia de centralPara realizar los clculos de potencia es necesario contar con la altura neta que es la cada que tendr antes de llegar a la central que en este caso es 150m.

Dnde: d = densidad

Aplicando lo mencionado anteriormente obtenemos lo siguiente:

2.11. Central trmica JimbalseLa central Jimbalse estar ubicada en la provincia de Santa Elena, teniendo como principal referencia la lnea de poliducto del pas que se muestra en la figura 15.

Figura 15 Lnea de Poliducto Al tener la necesidad de cubrir el crecimiento de demanda en las dos principales ciudades se justifica la colocacin de esta central trmica que contara con una central a vapor y una central a gas; teniendo las dos de vapor una potencia de 150 MW cada una y la de gas una potencia neta de 200 MW.2.12. Primera propuesta planteadaUna vez establecidos los costos del MW en las secciones anteriores se procede a realizar el anlisis de costos de las centrales que cubrirn el dficit futuro del pas.Nombre CentralPotencia Efectiva (MW)Valor MW ($)Total costo Central ($)

Alamor (H)167,322000000334640000

Macar (H)81,692000000163380000

Quiroz (H)222,922000000445840000

Catamayo (H)99,22000000198400000

Jimbalse (T/G)5001000000500000000

Fabliz (H)535,6320000001071260000

1606,762713520000

El costo total de la construccin de estas centrales con el fin de satisfacer la demanda es de 2.713520.000 dlares.2.13. Segunda propuesta planteadaUna vez establecidos los costos del MW en las secciones anteriores se procede a realizar el anlisis de costos de las centrales que cubrirn el dficit futuro del pas.Nombre CentralPotencia Efectiva (MW)Valor MW ($)Total costo Central ($)

Alamor (H)167,322000000334640000

Macar (H)81,692000000163380000

Quiroz (H)222,922000000445840000

Catamayo (H)99,22000000198400000

Jimbalse (T/G)5001000000500000000

Gabyedd (H)528,6320000001057260000

1599,762699520000

El costo total de la construccin de estas centrales con el fin de satisfacer la demanda es de 2.699520.000 dlares.2.14. Tercera propuesta planteadaUna vez establecidos los costos del MW en las secciones anteriores se procede a realizar el anlisis de costos de las centrales que cubrirn el dficit futuro del pas.Nombre CentralPotencia Efectiva (MW)Valor MW ($)Total costo Central ($)

Gabyedd (H)528,6320000001057260000

Fabliz (H)535,6320000001071260000

Jimbalse (T/G)5001000000500000000

1564,262628520000

El costo total de la construccin de estas centrales con el fin de satisfacer la demanda es de 2.628520.000 dlares.

CAPITULO III3. Propuesta final3.1. Anlisis de propuesta a utilizarDespus de realizar un anlisis exhaustivo del cubrimiento de demanda futura se pueden establecer los siguientes valores en la tabla de comparacin de costos.

Tabla 10 Anlisis de costosPropuestaPotencia CubiertaCosto

Primera1606,76$ 2.713.520.000,00

Segunda1599,76$ 2.699.520.000,00

Tercera1564,26$ 2.628.520.000,00

Fuente 10 Autor

Despus de revisar y analizar los datos obtenidos se optara por aprobar la tercera opcin, debido a su costo total de construccin que es 85 millones menos que la primera opcin y 71 millones menos que la segunda.Otro factor importante que se tom al seleccionar esta opcin es que el dficit del pas es de 1511,83 MW y se tiene 1564; es decir 53 MW ms que los requeridos.3.2. Ubicacin de las centrales seleccionadasLa ubicacin especfica de las centrales a ser construidas se detallan en la imagen siguiente:

Figura 16 Ubicacin de centrales a utilizar

CAPITULO IV4. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES4.1. Conclusiones Es conveniente la construccin de tres centrales grandes a 7 pequeas; debido a su costo total de fabricacin. Es mucho ms factible la construccin de una central trmica a una central hidroelctrica; hablando en igual cantidad de MW. Con las centrales existentes se cubrir de manera adecuada la demanda proyectada a diez aos. La central termoelctrica es de ciclo combinada4.2. Recomendaciones Es primordialmente recomendable el estudio a fondo de construccin de centrales elctricas en las cuencas de los ros napo y San Rafael debido a sus altos caudales y a sus excelentes alturas. Analizar la posible existencia de una segunda central a vapor y gas cerca de la central elctrica Jimbalse. No olvidar la importancia de aproximadamente 500 MW que suman las 4 centrales pequeas del sur del pas, ya que asi se puede cubrir un factor de demanda mayor al planteado. Para la creacin de centrales trmicas investigar de manera adecuada el suministro de combustible a utilizar. Cumplir con las medidas establecidas en la ley en funcin al impacto ambiental para prevenir, controlar, mitigar y/o evitar, eficazmente los potenciales efectos negativos que se generarn por construccin y operacin del proyecto.

5. BIBLIOGRAFIA Alfonzo. Energia Hidraulica. 01 de Enero de 2012. 16 de Febrero de 2015 . CENACE. Plan de operacin del sistema nacional interconectao. Informe mensual (2015): 16.17. CONELEC. Estadisticas de sector elctrico ecuatoriano. Conelec (2014): 32-44. ESHA. Guia para el desarrollo de una pequea central hidroelectrica. S/N (2013): All. ESPOL. Operacin econmica de los sistemas elctricos de potencia utilizando programacin dinmica. Marcos, Karina. Tesis de grado. Guayaquil: ESPOL, 2013. 97 - 150. IEE3372. volucin de costos ERNC. 01 de Junio de 2012. Martes de Marzo de 2015 . INAMHI. Anuario Hidrolgico. Anuario Inamhi (2011): All. INAMHI, C. Caudales de los principales rios de la provincia de Loja. Anuario Hidrico (2013): All. OAS.ORG. OAS. 23 de Marzo de 213. 01 de Marzo de 2015 .