UNIVERSIDAD DEL BIO BIO FACULTAD DE INGENIERA

DEPARTAMENTO DE INGENIERA MECNICA

CENTRALES HIDROELCTRICAS

HERNANDO CORNEJO F. 2015

CENTRALES HIDROELCTRICAS. Hernando Cornejo Flix

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CENTRAL PANGUE, VIII REGIN, 467 MW

DESCRIPCIN

CENTRALES HIDROELCTRICAS. Hernando Cornejo Flix

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TIPOS DE CENTRALES

TIPO DESCRIPCIN

DE EMBALSE

Requiere la acumulacin de agua mediante la construccin de presas que forman un lago artificial (embalse) generando grandes desniveles de agua. El embalse permite regular el caudal de agua de la central, independientemente de las variaciones estacionales de caudal del ro. Implica grandes inversiones en obras civiles.

DE PASADA

No existe acumulacin de agua. No requiere grandes obras civiles. La central aprovecha el caudal del ro tal como viene. Se utiliza con regmenes fluviales constantes en el ao. Su construccin produce poco impacto ambiental.

DE BOMBEO

Es una central que opera entre dos embalses ubicados a distintas alturas. Durante las horas de mayor demanda se genera electricidad en un grupo turbina-generador. En los perodos de baja demanda se impulsa agua en sentido inverso mediante un equipo de bombeo.

TAMAOS E INVERSIN

DENOMINACIN POTENCIA INVERSIN (US$/KW)

MICROCENTRALES 1 100 KW 1.500 a 4.500

MINICENTRALES 100 1000 KW PEQUEAS CENTRALES 1 10 MW

900 a 1.600 CENTRALES MEDIANAS 10 100 MW GRANDES CENTRALES ms de 100 MW

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PARTES DE UNA CENTRAL

PARTE DESCRIPCIN

PRESA

Construccin que cerca el paso del ro y permite almacenar el agua formando un desnivel. Normalmente incorpora al vertedero, cuyo propsito es liberar grandes cantidades agua, por razones de seguridad o necesidades de riego.

SISTEMA DE ADUCCIN

Es el conjunto de elementos que transporta el agua desde el embalse a la casa de mquinas. Est formado por la bocatoma, tubera o tnel de aduccin y chimenea de equilibrio.

CASA DE MQUINAS

Es la construccin en donde se ubican la turbina, el generador elctrico y las vlvulas de regulacin de caudal.

PRESAS

DE TIERRA DE HORMIGN

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SISTEMA DE ADUCCIN

Vista en planta

Vista en corte

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CASA DE MQUINAS

1 Embalse

2 Presa

3 Bocatoma

4 Tnel de aduccin

5 Vlvula (compuerta) de entrada

6 Turbina

7 Generador elctrico

8 Directrices de regulacin de entrada del agua a la turbina

9 Puente gra de la sala de mquinas

10 Ducto de evacuacin

11 Vlvula (compuerta) de salida

12 Puente gra de vlvula de salida

13 Puente gra de vlvula de entrada

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TURBINAS

CLASIFICACIN SEGN DIRECCIN DEL FLUJO A TRAVS DEL RODETE

TIPO FLUJO FUNCIONAMIENTO RODETE

PELTON

TANGENCIAL

FRANCIS RADIAL

KAPLAN AXIAL

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TIPO FLUJO FUNCIONAMIENTO RODETE

BULBO AXIAL

BANKI CRUZADO

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CAMPO DE UTILIZACIN DE TURBINAS

PEQUEOS CAUDALES 0.01 50 m3/s

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GRANDES CAUDALES 1- 1000 m3/s

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TURBINA PELTON

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TURBINA FRANCIS

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TURBINA KAPLAN

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TURBINA BULBO

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TURBINA BANKI

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CENTRAL COLBN, VII REGIN, 400 MW

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EVALUACIN DEL RECURSO HIDROELCTRICO

Donde:

N = Potencia elctrica en KW Q = Caudal disponible en m3/s H = Altura de cada en m = Rendimiento de la instalacin

La altura H se obtiene de mediciones topogrficas o por la diferencia de nivel del agua en el punto donde se har la instalacin. El rendimiento refleja las prdidas de potencia producidas en la instalacin hidrulica (turbina) y las producidas en el generador elctrico. Su valor est entre 80% y 90%. El caudal Q se obtiene de anlisis estadsticos de los regmenes fluviales y de las precipitaciones que influyen en las cuencas hidrogrficas. Para una situacin determinada, el caudal se cuantifica por:

Donde:

Q = Caudal disponible en m3/s v = Velocidad media del agua, medida en la seccin transversal del curso de agua, en m/s A = Area de pasada en m2

N = 10 x Q x H x

Q = v x A

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CENTRALES HIDROELCTRICAS DEL SIC

Abril 2015

N NOMBRE CENTRAL

PROPIETARIO AO

PUESTA MARCHA

COMUNA REGIN TIPO POTENCIA

NETA MW

1 Florida ELCTRICA PUNTILLA S.A. 1909 La Florida Metropolitana Pasada 28,4

2 Sauce Andes GEN. SAUCE LOS ANDES 1909 San Esteban Valparaso Pasada 1,4

3 Maitenes AES GENER S.A. 1923 San Jos de Maipo Metropolitana Pasada 30,9

4 Queltehues AES GENER S.A. 1928 San Jos de Maipo Metropolitana Pasada 48,9

5 Los Morros LOS MORROS 1930 San Bernardo Metropolitana Pasada 3,1

6 Los Quilos COLBN S.A. 1943 San Esteban Valparaso Pasada 39,8

7 Carena INDUSTRIAL S.A. 1943 Curacav Metropolitana Pasada 8,4

8 Volcn AES GENER S.A. 1944 San Jos de Maipo Metropolitana Pasada 13,0

9 Pilmaiqun PUYEHUE S.A 1944 Ro Bueno De los Ros Pasada 40,7

10 Sauzal ENDESA 1948 Machal Gral. Bdo O'higgins Pasada 76,5

11 Abanico ENDESA 1948 Antuco Del Biobio Pasada 135,6

12 Los Molles ENDESA 1952 Ovalle Coquimbo Pasada 18,0

13 Cipreses ENDESA 1955 San Clemente Del Maule Embalse 105,8

14 Sauzalito ENDESA 1959 Machal Gral. Bdo O'higgins Pasada 11,9

15 Pullinque PANGUIPULLI 1962 Panguipulli De los Ros Pasada 51,2

16 Isla ENDESA 1963 San Clemente Del Maule Pasada 69,9

17 Rapel ENDESA 1968 Litueche Gral. Bdo O'higgins Embalse 376,6

18 El Toro ENDESA 1973 Antuco Del Biobio Embalse 448,7

19 Antuco ENDESA 1981 Antuco Del Biobio Embalse 319,2

20 Colbn COLBN S.A. 1985 Colbn Del Maule Embalse 472,8

21 Machicura COLBN S.A. 1985 Colbn Del Maule Embalse 94,8

22 Canutillar COLBN S.A. 1990 Puerto Montt De los Lagos Embalse 171,6

23 Alfalfal AES GENER S.A. 1991 San Jos de Maipo Metropolitana Pasada 177,6

24 Pehuenche PEHUENCHE S.A. 1991 Colbn Del Maule Embalse 568,3

25 Blanco COLBN S.A. 1993 Los Andes Valparaso Pasada 52,9

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N NOMBRE CENTRAL

PROPIETARIO AO

PUESTA MARCHA

COMUNA REGIN TIPO POTENCIA

NETA MW

26 Curillinque PEHUENCHE S.A. 1993 San Clemente Del Maule Pasada 91,8

27 Juncal COLBN S.A. 1994 Los Andes Valparaso Pasada 29,1

28 Capullo ECAPULLO 1995 Puyehue De los Lagos Pasada 11,8

29 San Ignacio COLBN S.A. 1996 Yerbas Buenas Del Maule Pasada 36,9

30 Pangue ENDESA 1996 Alto Biobo Del Biobio Embalse 465,8

31 Loma Alta PEHUENCHE S.A. 1997 San Clemente Del Maule Pasada 39,9

32 Puntilla PUNTILLA S.A. 1997 Pirque Metropolitana Pasada 22,1

33 Ruce COLBN S.A. 1998 Quilleco Del Biobio Pasada 178,1

34 Mampil DUKE ENERGY 2000 Santa Brbara Del Biobio Pasada 54,9

35 Peuchn DUKE ENERGY 2000 Santa Brbara Del Biobio Pasada 84,9

36 Chacabuquito COLBN S.A. 2002 San Esteban Valparaso Pasada 25,6

37 Ralco ENDESA 2004 Alto Biobo Del Biobio Embalse 689,0

38 Quilleco COLBN S.A. 2007 Quilleco Del Biobio Pasada 70,7

39 Hornitos RO TRANQUILO 2008 Los Andes Valparaso Pasada 60,8

40 Pehui GENERHOM 2009 Ro Bueno De los Ros Pasada 1,1

41 Juncalito COLBN S.A. 2010 Los Andes Valparaso Pasada 1,5

42 La Confluencia LA CONFLUENCIA 2011 San Fernando Gral. Bdo O'higgins Pasada 162,8

43 La Higuera LA HIGUERA 2011 San Fernando Gral. Bdo O'higgins Pasada 154,6

44 Chacayes PACIFICHYDRO 2011 Machal Gral. Bdo O'higgins Pasada 111,7

45 Rucatayo RUCATAYO 2012 Puyehue De los Lagos Pasada 59,3

46 San Andrs SAN ANDRS 2014 San Fernando Gral. Bdo O'higgins Pasada 39,9

47 Angostura COLBN S.A. 2014 Santa Brbara Del Biobio Embalse 321,0

POTENCIA HIDROELECTRICA INSTALADA DEL SIC MW 6.079

POTENCIA HIDROELCTRICA INSTALADA TOTAL DEL PAS MW 6.103

POTENCIAL HIDROLECTRICO DEL PAS MW 22.825

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CENTRALES HIDROELCTRICAS DEL SIC

TIPOS DE TURBINAS

CENTRAL PROPIETARIO AO TIPO UNID POT MW TURBINA Q (m3/s) H (m)

Eyzaguirre S.C. DEL MAIPO 2007 Pasada 1 1.5 Flujo Cruzado 10.0 22.0

El Rincn S.C. DEL MAIPO 2007 Pasada 1 0.3 Flujo Cruzado 0.5 71.0

Pehui GeneRhom 2009 Pasada 1 1.1 Flujo Cruzado 3.5 37.0

Maitenes AES GENER S.A. 1923-89 Pasada 5 30.7 Francis 11.3 180.0

Colbn COLBUN S.A. 1985 Embalse 2 476.8 Francis 280.0 168.0

Canutillar COLBUN S.A. 1990 Embalse 2 171.6 Francis 75.5 212.0

Ruce COLBUN S.A. 1998 Pasada 2 178.1 Francis 65.0 140.0

Abanico ENDESA 1948-59 Pasada 6 135.6 Francis 106.8 147.0

Isla ENDESA 1963-64 Pasada 2 67.9 Francis 84.0 93.0

Rapel ENDESA 1968 Embalse 5 375.6 Francis 535.1 76.0

Antuco ENDESA 1981 Embalse 2 319.2 Francis 190.0 190.0

Ralco ENDESA 2004 Embalse 2 683.1 Francis 368.0 181.4

Pehuenche PEHUENCHE S.A. 1991 Embalse 2 564.3 Francis 300.0 206.0

Los Morros E.E. Los Morros 1930 Pasada 5 3.1 Francis 26.0 13.0

Pullinque PULLINQUE S.A. 1962 Pasada 3 51.2 Francis 120.0 48.0

Pangue PANGUE S.A. 1996 Embalse 2 465.8 Francis 500.0 99.0

Coya Pacific Hydro 2008 Pasada 1 11.0 Francis 9.0 137.0

Manzano El Manzano 2008 Pasada 1 4.9 Francis 2.3 262.0

Trufultruful Hidroelec S.A. 2009 Pasada 1 0.5 Francis 5.0 32.0

Machicura COLBUN S.A. 1985 Embalse 2 94.8 Kapln 280.0 37.0

San Ignacio COLBUN S.A. 1996 Pasada 1 36.9 Kapln 194.0 21.0

Sauzalito ENDESA 1959 Pasada 1 11.9 Kapln 45.0 25.0

Queltehues AES GENER S.A. 1928 Pasada 3 48.9 Pelton 28.1 213.0

Volcn AES GENER S.A. 1944 Pasada 1 13.0 Pelton 9.1 181.0

Alfalfal AES GENER S.A. 1991 Pasada 2 177.6 Pelton 30.0 720.5

Los Molles ENDESA 1952 Pasada 2 17.8 Pelton 1.9 1153.0

Cipreses ENDESA 1955 Embalse 3 105.8 Pelton 36.4 370.0

El Toro ENDESA 1973 Embalse 4 448.7 Pelton 97.3 545.0

Los Quilos H.G. VIEJA 1909-93 Pasada 3 39.3 Pelton 22.0 227.0

Aconcagua HIDROELCTRICA ACONCAGUA S.A. 1993-94 Pasada 3 74.0 Pelton 20.2 654.3