Foro “Seguridad Energética: Amenazas a la Generación Hidroeléctrica en Venezuela”
Seguridad Energética: Amenazas a la Generación Hidroeléctrica en Venezuela
Ing. JESUS AUGUSTO GOMEZ M.
Caracas, 28 de mayo de 2015
EL POTENCIAL HIDROELÉCTRICO NACIONAL
LA HIDROELECTRICIDAD EN EL MUNDO
La Hidroelectricidad representa el 16% de la generación de electricidad a nivel mundial. IEA. Key World Energy Statistics 2014
Total=22 668 TWh Hidro=3626,9 TWhEmisiones CO2=31743 MM. TAhorro Emisiones CO2=4094,8 MM T
Es la mayor de la fuentes actuales de energías renovables.BP Statistical Review of World Energy June 2014
75,4%
12,5%
2,5%
9,6%
Generacion de electricidad con energias renovables (2013)
Hidro
Eolica
Solar
Geot+Biom+otros
40,4%
5,0%22,5%
10,9%
16,2%5,0%
Carbón Petróleo Gas natural Nuclear Hidro Otros
Titulo
En Venezuela la hidroelectricidad representa el 66,7% de la generación eléctrica.
El parque de generación del Sistema Eléctrico Nacional, asciende a unos 24.000 megavatios (MW) de capacidad instalada
La hidroelectricidad representa el 49% de la capacidad instalada.(http://www.corpoelec.gob.ve/generaci%C3%B3n)
CAPACIDAD HIDROELECTRICA INSTALADAPOTENCIA
MW
Simón Bolívar Guri 10270Fco. de Miranda Caruachi 2160A.J. Sucre Macagua 3154
Leonardo Ruiz Pineda San Agatón 300José A. Páez Planta Páez 240
José A. Rodríguez Peña Larga 80Masparro 25
16229POTENCIA
MW
Manuel Piar Tocoma 2160
Fabricio Ojeda La Vueltosa 540
CENTRALEN OPERACIONBAJO CARONI
LOS ANDES
BARINAS
TOTALCENTRAL
EN CONSTRUCCIONBAJO CARONI
LOS ANDES2014
Sistema del Bajo Caroni
Fuente: (OPSIS, 2010), (EDELCA, "Proyectos hidroeléctricos de EDELCA", 2002)
INVENTARIO NACIONAL DEL POTENCIAL HIDROELECTRICOAlcances
FUENTE: MARNR. Inventario Nacional del Potencial Hidroeléctrico. Junio 1985
POTENCIAL HIDROELECTRICO MEDIO Y FIRME
REGION CUENCA POTENCIAL POR CUENCA % DE LA CUENCA EN LA REGION
% DE LA REGION EN EL PAIS POTENCIAL FIRME POR CUENCA
EMA PM EFA PFGWh/año MW GWh/año MW
Apon 154,70 17,70 11,60 27,20 3,10Aricuaiza 238,20 27,20 18,00 211,20 24,10Guasare 699,00 79,80 52,60 244,40 27,90El Palmar 76,70 8,80 5,80 28,00 3,20Socuy 159,80 18,20 12,00 159,40 18,19
TOTAL REGION 1328,4 151,7 100 670,2 76,49
PERIJA
1,35
REGION CUENCA POTENCIAL POR CUENCA % DE LA CUENCA EN LA REGION
% DE LA REGION EN EL PAIS POTENCIAL FIRME POR CUENCA
EMA PM EFA PFGWh/año MW GWh/año MW
Capaz 263,60 30,10 10,30 114,80 13,10Chama 1238,80 141,40 48,40 380,20 43,40Frio 226,70 25,90 8,80 107,80 12,31La Grita 213,80 24,40 8,30 71,80 8,20Motatan 100,80 11,50 3,90 30,80 3,52Torondoy 148,50 16,90 5,80 29,80 3,40Tucani 369,80 42,20 14,50 121,80 13,90
TOTAL REGION 2562,00 292,4 100 857 97,832,6
NOR
OCCIDENTAL
ANDINA
POTENCIAL HIDROELECTRICO MEDIO Y FIRME
REGION CUENCA POTENCIAL POR CUENCA % DE LA CUENCA EN LA REGION
% DE LA REGION EN EL PAIS POTENCIAL FIRME POR CUENCA
EMA PM EFA PFGWh/año MW GWh/año MW
Acequia 466,80 53,30 8,40 73,50 8,39Bocno 1128,60 128,60 20,30 756,90 86,41bumbum 179,20 20,40 3,20 115,60 13,20Canagua 598,30 68,30 10,70 175,20 20,00Frio 307,40 35,10 5,50 140,20 16,00Guache 186,10 21,20 3,30 37,70 4,30Guanare 655,90 74,90 11,80 307,40 35,09Masparro 72,10 8,20 1,30 20,10 2,29Mirador 124,00 14,20 2,20 98,10 11,20Paguey 734,20 83,80 13,20 151,50 17,29Portuguesa 281,00 32,10 5,10 91,00 10,39Quinimari 838,10 95,70 15,00 365,30 41,70
TOTAL REGION 5571,7 635,8 100 2332,50 266,26
SUR
OCCIDENTAL
ANDINA
5,65
REGION CUENCA POTENCIAL POR CUENCA % DE LA CUENCA EN LA REGION
% DE LA REGION EN EL PAIS POTENCIAL FIRME POR CUENCA
EMA PM EFA PFGWh/año MW GWh/año MW
TOTAL REGION 669,3 76,4 100 657,9 75,1
76,4 100 657,9 75,1CENTRO
OCCIDENTAL CENTRAL
0,68
Guaire 669,3
POTENCIAL HIDROELECTRICO MEDIO Y FIRME
REGION CUENCA POTENCIAL POR CUENCA % DE LA CUENCA EN LA REGION
% DE LA REGION EN EL PAIS POTENCIAL FIRME POR CUENCA
EMA PM EFA PFGWh/año MW GWh/año MW
Cataniapo 128,30 14,70 0,70 87,60 10,00Cuchivero 4031,70 460,20 22,90 2517,70 287,42Parguaza 2513,30 286,90 14,30 1790,60 204,40Sipapao 5514,70 629,50 31,30 2599,10 296,70Suapure 2210,60 252,40 12,60 1705,60 194,70Ventuari 3143,40 358,80 17,90 427,50 48,80Villacoa 56,50 6,50 0,30 16,60 1,89
TOTAL REGION 17598,5 2009 100 9144,70 1043,91
AMAZONAS
17,84
REGION CUENCA POTENCIAL POR CUENCA % DE LA CUENCA EN LA REGION
% DE LA REGION EN EL PAIS POTENCIAL FIRME POR CUENCA
EMA PM EFA PFGWh/año MW GWh/año MW
Aro 1095,40 125,00 7,20 799,70 91,30Caura 14207,90 1621,90 92,80 6845,10 781,40
TOTAL REGION 15303,3 1746,9 100 7644,80 872,7015,52
CAURA Y ARO
REGION CUENCA POTENCIAL POR CUENCA % DE LA CUENCA EN LA REGION
% DE LA REGION EN EL PAIS POTENCIAL FIRME POR CUENCA
EMA PM EFA PFGWh/año MW GWh/año MW
TOTAL REGION 55565,9 6343,1 100 36376,7 4152,5936376,7 4152,59
CARONI
15,52
Caroni 55565,9 6343,1 100
POTENCIAL HIDROELECTRICO MEDIO Y FIRMEResumen Nacional
CARONI 55565,9 56,36 6343,10 36376,70 4152,59AMAZONAS 17598,5 17,84 2009,00 9144,70 1043,91CAURA-ARO 15303 15,52 1746,90 7644,80 872,70S.OCCID. ANDINA 5571,7 5,65 635,80 2332,50 266,26N.OCCID. ANDINA 2562 2,6 292,40 857,00 97,83PERIJA 1327,7 1,35 151,70 670,20 76,49CENTRO-OCCID 669,3 0,68 76,40 657,90 75,10TOTAL 98598,1 100 11255,30 57683,80 6584,88
POTENCIA
MEDIA MW
ENERGIA FIRME ANUAL
GWh/Anno
POTENCIA
FIRME MW
REGION
ENERGIA MEDIA ANUAL
GWh/Anno
PARTICIPACION
DE LA REGION %
EMA (Kwh/año)
PM MW
Eutobarima 20799,50 2374,40 21,10 21,10Tayukay 16101,20 1838,00 16,30 37,40Salto Para 2 14207,90 1621,90 14,40 51,80Auraima 6700,00 765,10 6,80 58,60Aripichi 6380,80 728,40 6,50 65,10
% TOTAL
NACIONAL
% ACUMULADO
TOTAL
NACIONAL
POTENCIA POR SITIOSITIO SITIOS CON
MAYOR ENERGIA ANUAL
TAYUCAY• El aprovechamiento hidroeléctrico Tayucay se encuentra ubicado aguas arriba de las
centrales del Bajo Caroní,.• Tayucay se localiza en una zona próxima al parque nacional Canaima, cuya principal
belleza escénica se encuentra sobre el río Carrao. Éste afluente del Caroní, tiene sudesembocadura 60 km. aguas arriba del sitio de presa
• La factibilidad ambiental del desarrollo está asociada a la premisa que establece que elefecto del embalse de Tayucay no debe afectar el perfil hidráulico del Carrao.
• Un estudio hidráulico preliminar concluye que para un nivel de operación de 360 msnmel río Carrao no se ve afectado por el reservorio. A este nivel el embalse de Tayucaypresenta poca capacidad de regulación, volumen útil igual al 3% del volumen escurridomedio anual del río.
• Para Tayucay, en etapa de estudio, se han estimado 2.450 MW, concebidos con unembalse a filo de agua.
• Bajo esta regla de operación se demuestra que la central hidroeléctrica Tayucayaportaría al sistema interconectado nacional una energía firme de 8.700 GWh/año y12.300 GWh/año de energía media. FUENTE:María Carolina León De D`Alessandro / EDELCA. Evaluación Energética dela Operación de la C. H. Tayucay. Seminario Internacional sobre
Represas y Operación de Embalses. Puerto Iguazú, ARGENTINA. Oct. 2004
Inventario Potencial Hidroeléctrico JMPG/JAG
900
165
2400300
8500
4051000
2334
270
536
675740
280
POTENCIAINSTALADA
MW
ESTADO BOLIVAR CARONI 8500 OCCIDENTE DEL EDO. BOLIVAR (*) 740
CAURA (*) 675 ORINOCO (*) 2400ANDES ORIENTALES BARINAS 2334 TACHIRA-MERIDA 270 TACHIRA SUR 300ZULIA ZULIA. Occidente 405 ZULIA S. Perijá 165 ZULIA. Sur Lago 900ORIENTE 536CENTRAL LAGO DE VALENCIA (*) 280
LAGO DE VALENCIA - REBOMBEO (*)
1000
TOTAL 18505
REGION
Fuente: (Pérez G., Gómez M., 2012).
UBICACION REGIONAL
• Centrales con potencia para máxima demanda.
• Ubicación en los extremos de la red de transmisión.
• Cercanas a los centros de consumo.
• Centros de consumo con mayor déficit.
• Disminución de las pérdidas por transmisión.
• Facilidad de conexión al SIN• Líneas de transmisión
cortas(Costo)
Por que en Los Andes ?
712
195
190
167
120
105
90 90 88 82 69 67 60 60 60 59
33 27
11
2286 MW
1
10
100
1000
10000
Pote
ncia
inst
alad
a (M
W)
Potenciales Desarrollos Hidroeléctricos. Edos. Barinas y Mérida.
Potencia Instalada
3947
305
1335
402
5985
04
5513
92
3430
87
1694
94
8066
9
12864951 BEP/año
10000
100000
1000000
10000000
100000000
10000
100000
1000000
10000000
100000000
Barr
iles
equi
vale
ntes
acu
mul
ados
(BEP
/año
)
Barr
iles
equi
vale
ntes
de
petró
leo
(BEP
/año
)
Potenciales Desarrollos Hidroeléctricos. Edos. Barinas y Mérida.
Barriles equivalentes de Petróleo
DESARROLLOS HIDROELCTRICOS BARINAS‐MERIDA.Potencia Instalada y Equivalencia en BEP
300 300
240
220300
200 200
200200
400 400
280
260400
500 500
300500
600
RIO BUMBUM (PAGUEY)
0 0
00
2000 2000
200
1000
100
3000
3002000
4000 4000
400
6000
4000
RIO ESCAGUEY RIO MUCUSABICHE
RIO PAGUEY
Qm = 11.0 m /sHb = 190 mtsPot = 60 MW
3
Qm = 9.5 m /sHb = 90 mtsPot = 22.6 MW
3
Qm = 11.0 m /sHb = 110 mtsPot = 32.5 MW
3
Qm = 40.3 m /sHb = 50 mtsPot = 64.4 MW
3
CUENCAS ANDINAS.EJEMPLO DE DESARROLLO HIDROELECTRICO
Titulo
0 20 40 60 80 100
1224
3648
60
1000
2000
3000
4000
5000
NU
MER
O D
E T
UR
BIN
AS
DURACION (%)
PO
TEN
CIA
(MW
)
CURVA DE DURACIONEL INFIERNO
Energía Teórica 25067 GWHEnergía generada 14883 GWHNivel de operación 30 msnm
Turbina BulboHd 11.0 mtsQd 600 m3/sPmax 60.0 MWDiam. 8.0 mts
Potencia generada
Potencia teórica
Número de turbinas
1224
3648
60
1000
2000
3000
4000
5000
NU
ME
RO
DE
TU
RB
INA
S
POTE
NC
IA (M
W)
DISTRIBUCION DE LA GENERACION EL INFIERNO
Energía Teórica 25067 GWHEnergía generada 14883 GWHNivel de operación 30 msnm
Potencia generada
Potencia teórica
Número de turbinas
ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
Turbina BulboHd 11.0 mtsQd 600 m3/sPmax 60.0 MWDiam. 8.0 mts
CENTRAL HIDROELECTRICA ATURES
Río Orinoco:Gasto mínimo instantáneo: 2972 m3/sGasto máximo instantáneo: 37834 m3/s
Gasto mínimo medio mensual: 4268 m3/sGasto máximo medio mensual: 25495 m3/s
Nivel de aguas mínimas:Aguas arriba: 57.6 msnm Aguas abajo: 47.5 msnm
•Nivel de aguas máximas:Aguas arriba: 69.3 msnm Aguas abajo: 58.5 msnm
Altura de diseño: 10.0 mts
MODULO DE DISEÑO:Potencia instalada: 2 x 6.45 MWAltura neta: 9.3 mtsCaudal de diseño: 2 x 80 m3/sTurbinas tipo S estandarizadaDiámetro de la turbina 3.6 mtsFactor de Planta = 95%
Titulo
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
0 500 1000 1500 2000
CO
TAS
(msn
m)
LONGITUD (MTS)
CENTRAL HIDROELECTRICA ATURESPERFIL TUNEL DE DESCARGA
LONG= 1835 mtsDIAMETRO = 7 mtsPENDIENTE = 0.00025
GENERACION HIDROELECTRICA EN EMBALSES CONSTRUDOS
Objetivo.
Mejorar la calidad del servicio eléctrico,mediantela utilización de la infraestructura (embalses)construida por el Ministerio del Ambiente confines de uso múltiples, para la generaciónhidroeléctrica con pequeñas centrales.
80 EMBALSES A NIVEL NACIONAL
POTENCIA INSTALADA EN EMBALSES ESTUDIADOS
Embalse Potencia(KW)
Tiznados 8891,0Guárico (*) 2857,0
El Cigarrón 2267,1La Becerra 1515,1El Pueblito 1433,7Vista Alegre 225,4Onia 2136,4Cumaripa 1302,4
Factor Hr/día PeriodoPlanta0,29 7.0 1,00 24.0 Noviembre - Mayo0,25 4.0 Junio - Octubre0,32 7.70,34 8.00,41 9.80,55 13.20,34 8.00,25 6.0
ING. J.A. GOMEZ M. / J.M. PEREZ GODOY
5 10 15 20 25 300
500
1000
1500
2000
0
Túnel viaFerrea
TúnelAutopista
Elev
ació
n (m
snm
)
NivelToma400
Prog (Km)
372.7 msnm
14.8 msnm
Carretera Ocumare de la Costa
TUNEL DE TRASVASEALTERNATIVA 1 CUYAGUA
L =27.255 Km
L = 1.650 Km
COMPONENTE Und Cantidad Costo M$Construcción Túnel Km 27.80 136.24Central hidroeléctrica O. Civil MW 260.90 104.26Equipo electromecánico MW 260.90 83.57Obra de Toma m3/seg 96.50 4.83Carretera Acceso Km 10.00 2.50Línea transmisión Km 30.00 7.50
TOTAL COSTO DIRECTO 338.89COSTO KW INSTALADO 1298.95
Costo anual eqiv (40 a, 6%) ($21.50)Energía Anual GWH 380.91Costo Kwh ($0.0564)
Operación Q Ф Túnel Hf Hf neta Pot Energíahr/día m3/s m m m MW GWH
4 96.50 5.00 85.48 307.22 260.89 380.915 77.20 4.50 92.64 300.06 203.85 372.026 64.33 4.00 115.92 276.78 156.68 343.147 55.14 3.75 117.60 275.10 133.49 341.068 48.25 3.50 127.14 265.56 112.75 329.24
GENERACION CON EXCEDNTES DEL LAGO DE VALENCIAESQUEMA OPERATIVO PROPUESTO
SISTEMA DE GENERACION HIDROELECTRICA POR REBOMBEO EN EL LAGO DE VALENCIA
Cota operación Lago de Valencia 408.5 msnm
Nivel normal embalse superior 1009.5 msnmNivel de restitución 419.8 msnmCarga Bruta 589.7 m
Potencia Media Generación 1000 MWEnergía Media 1460 MWhPotencia Instalada 1000 MWNúmero Unidades 4 x 250 n x MW
Potencia Media Bombeo 529.8 MWEnergía Media 1934.0 MWhPotencia Instalada 529.8 MWh
Número Unidades4 x
132.45n x MW
CURVA DE VARIACION DE POTENCIA EN EL SIN
7000
8000
9000
10000
11000
12000
13000
14000
15000
Sábado Domingo Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes Sábado
Potencia (M
W)
Horas
Generación SISTEMA INTERCONECTADO NACIONAL (semana 40, 2009)
(No incluye consumo interno EDELCA)
Energía generada SIN
OPERACIÓN DEL SISTEMA DE REBOMBEO
0
200
400
600
800
1000
1200
sábado domingo lunes martes miércoles jueves viernes sábado
Potencia (M
W)
Horas
SISTEMA DE REBOMBEO LAGO DE VALENCIAHoras de Generación y Bombeo
Potencia para bombear Generación Horas Pico
Titulo
PETAQUIRE AGUA FRIA PETAQUIRE+ AGUA FRIA
COTA SUPERIOR
msnm 2080 2080 1720
COTA INFERIOR
msnm 1330 1720 1330
CARGA BRUTA
m 750 360 390
CAUDAL m3/seg 20,8 20,8 35,3POTENCIA MW 124,8 59,9 110,1
OPCION
GENERACIÓN POR REBOMBEO PETAQUIRE+AGUA FRIA
150
237 242
171
8080
80
8080
4545
454150
47
0
50
100
150
200
250
300
350
400
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
GEN
ERAC
ION (M
W)
GENERACION HORARIA POR TIPO
TERMICA CABLE HIDRO EOLICA
INTEGRACION DE ENERGIAS RENOVABLES
• La fuente de energía renovable de mayor escala
• Reducción de las emisiones de CO2• Tecnología probada, larga vida útil, bajos
costos operativos.• Alta tasa de eficiencia energética.• Mejora la estabilidad y confiabilidad de
la red eléctrica. • Oportunidades de beneficios y
satisfacer las necesidades de desarrollo.• Fomenta la confiabilidad del agua y por
tanto de la energía.
POTENCIAL HIDROELECTRICO ESTADOS BARINAS Y MERIDA
EVALUACION PRELIMINAR
• Por que hidroelectricidad ? • Por que en Los Andes ?• Centrales con potencia para máxima
demanda.• Ubicación en los extremos de la red de
transmisión.• Cercanas a los centros de consumo.• Centros de consumo con mayor déficit.• Disminución de las pérdidas por
transmisión. • Facilidad de conexión al SIN• Líneas de transmisión cortas(Costo)
DESARROLLOS TIPICOSSanto Domingo/Pta Paez Periodo de construcción: 1969‐1974
Q medio aportes = 13.8 m3/s
H bruta = 920.5 m
Potencia instalada = 240 MW
Área cuenca = 427 Km2