Micro, mini y pequeñas Centrales hidroelectricas

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Carlos E. Bonifetti Dietert [email protected] INTE LTDA. Ingenieros Consultores BMG Hidroconsultores www.bmghidroconsultores.cl 1 Seminario Bonos de Carbono Puerto Varas

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Page 1: Micro, mini y pequeñas  Centrales hidroelectricas

Carlos E. Bonifetti Dietert

[email protected]

INTE LTDA. Ingenieros Consultores

BMG Hidroconsultores

www.bmghidroconsultores.cl

1

Seminario Bonos de Carbono Puerto Varas

Page 2: Micro, mini y pequeñas  Centrales hidroelectricas

ALTURAS DE CAIDA

• Bajas caídas: 2,5 a 15 m

• Medias caídas: 15 a 300 m

• Altas caídas: > 300 m

Page 3: Micro, mini y pequeñas  Centrales hidroelectricas

TAMAÑO DE LAS PLANTAS. CLASIFICACIÓN

MICROCENTRALES < 100 kW

MINICENTRALES 101 kW a 2.000 kW

PEQUEÑAS

CENTRALES2.001 kW a 10.000 kW

PICOCENTRALES 0,2 kW a 5 kW

Page 4: Micro, mini y pequeñas  Centrales hidroelectricas

ETAPAS DE UN PROYECTO DE MCH o PCH

• Perfil de Proyecto ó Evaluación

Preliminar de Sitio

• Prefactibilidad Técnico Económica

• Proyecto Ingeniería Básica

• Proyecto Ingeniería de Detalles

Page 5: Micro, mini y pequeñas  Centrales hidroelectricas
Page 6: Micro, mini y pequeñas  Centrales hidroelectricas

POTENCIA = CAUDAL * ALTURA

Para Microcentrales

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

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

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

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

POTENCIA * TIEMPO = ENERGÍA ……

Page 7: Micro, mini y pequeñas  Centrales hidroelectricas

Mini y Pequeñas

Centrales Hidroeléctricas

MCH y PCH

Obras y componentes

Talleres Regionales sobre Energías Renovables no-convencionales

Page 8: Micro, mini y pequeñas  Centrales hidroelectricas

Zona de Proyecto PCH 6 MW

Page 9: Micro, mini y pequeñas  Centrales hidroelectricas

• Subsistema Bocatoma para canal 11 m3/s

Page 10: Micro, mini y pequeñas  Centrales hidroelectricas

BOCATOMA

TIROLESA

ESCALA DE PECES

Page 11: Micro, mini y pequeñas  Centrales hidroelectricas

Canal de Aducción

Page 12: Micro, mini y pequeñas  Centrales hidroelectricas

Canal aducción Vertedero rechazo de carga Cámara de Carga

Tubería

de Presión

Restitución

al cauce

Casa de

Máquinas

Page 13: Micro, mini y pequeñas  Centrales hidroelectricas

Cámara de Carga

Page 14: Micro, mini y pequeñas  Centrales hidroelectricas

Casa de Máquinas

Page 15: Micro, mini y pequeñas  Centrales hidroelectricas

Análisis de características de la cuenca

pendientes, uso de terreno, área

aportante, vegetación, etc.

Análisis de datos fluvio-

y pluviométricosAnalizar datos de caudales de ríos

y estaciones pluviométricas

cercanas

Síntesis de caudales

mensuales y crecidas

Para estimar potencial

energético y para diseñar obras

civiles y equipos

Caudal ecológico/caudal mínimo

Caudal para sostener actividad

biológica en el rio(ej. 10% de

caudal normal, 50% de mínimo,

etc.)

Estudio de

Hidrología

Carta Topográfico IGM

Ubicación del

Proyecto

Curso del Río

Limite de la

Cuenca

Aportante

Zona de

Deshielo

Page 16: Micro, mini y pequeñas  Centrales hidroelectricas

Aforamiento

Estimación de alturas

Caracterización del

lugar

Fotografía

www.suunto.com

Page 17: Micro, mini y pequeñas  Centrales hidroelectricas

Visita de reconocimiento de terreno

Cliente + Guía local + Equipo consultor

Page 18: Micro, mini y pequeñas  Centrales hidroelectricas

De las Pico Centrales a las Micro y Mini

y Pequeñas Centrales

EJEMPLOS

Page 19: Micro, mini y pequeñas  Centrales hidroelectricas

PiCH “Quinquén” PowerPal MHG-1000 LH 1 kW

Page 20: Micro, mini y pequeñas  Centrales hidroelectricas

MCH LºVerdeMCH El Chenke

MCH C. Gonzalo

MCH Sta- Fudelia

CHILE

Cuatro MCH en Aysén

Page 21: Micro, mini y pequeñas  Centrales hidroelectricas

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

Page 22: Micro, mini y pequeñas  Centrales hidroelectricas

MCH Cta. Gonzalo - Boca Toma con fallas - Año1999

Page 23: Micro, mini y pequeñas  Centrales hidroelectricas

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

Page 24: Micro, mini y pequeñas  Centrales hidroelectricas

MCH Cta. Gonzalo - Cámara de carga reconstruida

Page 25: Micro, mini y pequeñas  Centrales hidroelectricas

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

Page 26: Micro, mini y pequeñas  Centrales hidroelectricas

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

C. de Carga

C. de

Máquinas

Transformador

Page 27: Micro, mini y pequeñas  Centrales hidroelectricas

MCH “El Chenke” – Turbina y Generador

Page 28: Micro, mini y pequeñas  Centrales hidroelectricas

MCH “Río Grande” – Turbina y Generador

VÁLVULA DE MARIPOSA

MANÓMETRO

GUARDA-CORREAS

VÁLVULA REGULADORA DE CAUDAL

TURBINA

TAPA

ALTERNADOR

BASTIDOR

BASE

DESAGUE TANQUE

CAÑERÍA AGUA A TQUE. DE CGA. LASTRE

Mapa ubicación

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

Page 29: Micro, mini y pequeñas  Centrales hidroelectricas

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

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

Ahora operando

y vendiendo

a la red

Page 30: Micro, mini y pequeñas  Centrales hidroelectricas

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

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

BOCATOMA

Ahora operando

y vendiendo

a la red

Page 31: Micro, mini y pequeñas  Centrales hidroelectricas

MCH Gorbea 150 kW Hb = 5m Circa 1926

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

Casa de Máquinas

Page 32: Micro, mini y pequeñas  Centrales hidroelectricas

MCH Gorbea 150 kW Hb = 5m Circa 1926

Así está

a Marzo

de 2009

Page 33: Micro, mini y pequeñas  Centrales hidroelectricas

El concepto de la

“turbina de pozo”

Turbina Francis

eje horizontal

cojinetes sistema

Wülfel, salida

con tubo de

aspiración en

hormigón, para

instalar en

cámara abierta.

Page 34: Micro, mini y pequeñas  Centrales hidroelectricas

MCH Gorbea 150 kW Hb = 5m Circa 1926

Page 35: Micro, mini y pequeñas  Centrales hidroelectricas

ESQUEMA GENERAL MCH

CON TURBINA „DIVE’

Tipo axial vertical

Rotor con álabes de paso fijo

Contenedor para tableros de

fuerza y control

Potencia 400 kW

Page 36: Micro, mini y pequeñas  Centrales hidroelectricas

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

Page 37: Micro, mini y pequeñas  Centrales hidroelectricas

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

Page 38: Micro, mini y pequeñas  Centrales hidroelectricas

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

Page 39: Micro, mini y pequeñas  Centrales hidroelectricas

MCH Molino Villarrica - 0,65 MW

Turbina de Flujo Cruzado > RED

Page 40: Micro, mini y pequeñas  Centrales hidroelectricas

MCH Molino Villarrica - 0,65 MW

Turbina de Flujo Cruzado AISLADA

Page 41: Micro, mini y pequeñas  Centrales hidroelectricas

PCH Alberto Mohr 1,2 MW – Puyehue, Osorno

Turbina de Flujo Cruzado ‘Ossberger’ > RED

Proveedor: Mantex® S.A.

La Piedad 32 Las Condes Santiago - Chile.

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

Fax : (56-2) 212 8260

E-mail : [email protected] y [email protected]

Page 42: Micro, mini y pequeñas  Centrales hidroelectricas

PCH Alberto Mohr 1,2 MW – Puyehue, Osorno

Turbina de Flujo Cruzado > RED

Page 43: Micro, mini y pequeñas  Centrales hidroelectricas

PCH Alberto Mohr 1,2 MW – Puyehue, Osorno

Turbina de Flujo Cruzado > RED

Page 44: Micro, mini y pequeñas  Centrales hidroelectricas

PCH Eyzaguirre 2 MW Asoc. de Canalistas del Maipo

Turbina de Flujo Cruzado > RED

Page 45: Micro, mini y pequeñas  Centrales hidroelectricas

PCH Eyzaguirre 2 MW – Asoc. de Canalistas del Maipo

Turbina de Flujo Cruzado > RED

Page 46: Micro, mini y pequeñas  Centrales hidroelectricas

PCH Eyzaguirre 2 MW – Asoc. de Canalistas del Maipo

Turbina de Flujo Cruzado > RED

Page 47: Micro, mini y pequeñas  Centrales hidroelectricas

PCH Puclaro 5,6 MW

Junta de Vigilancia del Río Elqui – 2 unidades Francis

Inaugurada el 6 de mayo de 2008

Page 48: Micro, mini y pequeñas  Centrales hidroelectricas

Pequeña Central Hidroeléctrica Puclaro 5,6 MW

Page 49: Micro, mini y pequeñas  Centrales hidroelectricas

PCH Puclaro 5,6 MW

Page 50: Micro, mini y pequeñas  Centrales hidroelectricas

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Page 51: Micro, mini y pequeñas  Centrales hidroelectricas

BMG Hidroconsultores

Concepción

• JMS Ingenieros Consultores Ltda.

(Ing. Civil Juan Marcus Sch.)

• INTE LTDA. Ingenieros Consultores

(Ing. Civil Mecánico Carlos Bonifetti D.)

Puerto Montt

• Javier Gho B.

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

www.bmghidroconsultores.cl