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Una solución para aprovechamientos de bajo salto
Muchas unidades pequeñas en lugar de turbinas de tamaño convencional
Desarrollado a partir de turbinas Compact de tamaño similar con más de 700 turbinas axiales en operación-> No es una solución para nuevos recursos mini-hidráulicos
HYDROMATRIX® ¿Qué es HYDROMATRIX®?
Conventional
Ø 6+ m
Ø 1.3+ m
HYDROMATRIX®
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Caudales desde ~ 60 m³/s
Saltos neto desde 2 m hasta 25 m
Mínima sumergencia 1.5 m respecto a nivel aguas abajo
Potencia unitaria desde 100 kW hasta ~ 1500 kW
Conexión cercana a la red eléctrica
Obra civil disponible y adecuada para HYDROMATRIX®
HYDROMATRIX® Criterios de aplicación
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Energía limpia y compatible con el medio ambiente (Protocolo de Kyoto)
Utilizando presas existentes
Modificaciones menores en la obra civil existente
Sin riesgo geológico
Sin necesidad de utilización de espacio adicional
Concepto modular estandarizado
Menor duración del proyecto
Módulos de HYDROMATRIX® desmontables en caso de grandes avenidas
Mantiene el curso del río
Alta disponibilidad
Aplicación innovadora de tecnologías probadas
Coste de implantación entre 800 y 1.000 Euro/kW
HYDROMATRIX® Ventajas
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HYDROMATRIX® Campo de aplicación
Potencia Unidad 100 kW hasta 1500 kW
Submergencia Hgr = 2 - 12 m: Subm. = 0.3 – 2 m Hgr >12-20 m: Subm. = 2 – 4 m
Lower St. Anthony Falls Chievo
HYDROMATRIX® Projects Locations
Ashta I&II
Agonitz Nussdorf
Freudenau
Jebel Aulia
Colebrook
19 anos d´experiencia en tecnología 7 centrales con 200+ turbinas et 100+ MW de rendimiento
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Campo de Operacón la potencia incluye todas las pérdidas eléctricas e hidraúlicas
HYDROMATRIX® Rango de Operación
Head (m)
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StrafloMatrix™ Rango de Operación
Campo de Operacón la potencia incluye todas las pérdidas eléctricas e hidraúlicas
Solución hidráulica convencional
HYDROMATRIX® 9 unidades
HYDROMATRIX® Producción de energía
HYDROMATRIX® 3 unidades
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Turbina axial sin regulación (Al-Br o CrNi 13.4)
Acoplamiento directo a generador de inducción
Sello mecánico en eje
Conductos hidráulicos en acero al carbono
Equipamiento eléctrico modular
Concepto flexible
Mínimo mantenimiento
HYDROMATRIX® Características de diseño
HYDROMATRIX® StrafloMatrix™ Diseño Simple del Bulbo Operación Sincrónica o Asíncrona Imanes Permanentes o Bobinado Convencional del
Rotor Gama de potencias más grande que la StrafloMatrix™ Compensación del FP (sólo para la versión asíncrona)
Generador fuera del flujo (flujo recto)
Operación Sincrónica
Combinación turbina / rotor con imanes permanentes
50 % más pequeña, 30 % menos pesada
No requiere compensación del FP
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HYDROMATRIX® Diferencias HYDROMATRIX® vs StrafloMatrixTM
Initial state Closed drafttube gate
TG-unit ready for start-up
Starting sequence Partial opening of drafttube gate
TG-Unit reaches nominal speed
Synchronization and grid connection
Normal operation Drafttube gate is fully opened
Power rise up to steady state
Shut down Closing of drafttube gate
Unit disconnected from grid at zero power
HYDROMATRIX® Synchronization and Operation of a Turbine-Generator Unit
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Module
MV Substation HV Switchyard
LV - Station Service
OHL
Step-up / down Transformers
Switchgear
PCC
GRID
PLANT
HYDROMATRIX® Modular Design of Electrical Power Systems
TG - Units
Connection via:
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HYDROMATRIX® Typical Design of Protection and Automation
Unit / Plant Protection Unit Control
Plant Control and HMI
Remote Control (Optional)
Protection Relays
Peripheral Bus Communication
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Posibles aplicaciones
Diques de navegación
Presas para riego
Esclusas
Torres de toma
HYDROMATRIX®
Cliente: National Electricity Corp.
D = 1,120 mm
n = 375 rpm
H = 5.5 m
Ptu = 380 kW
80 unidades en 40 módulos
Ptotal = 30.4 MW
Estructura civil existente en el Río Nilo Blanco
Fecha de contrato: 2000
Puesta en marcha: 2004
HYDROMATRIX® - Experiencia Presa para riego – JEBEL AULIA / Sudán
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HYDROMATRIX® - Experiencia Presa para riego – JEBEL AULIA / Sudán
Estado en Noviembre 2003
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Estado en Noviembre 2003
HYDROMATRIX® - Experiencia Presa para riego – JEBEL AULIA / Sudán
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Estado en Noviembre 2003
HYDROMATRIX® - Experiencia Presa para riego – JEBEL AULIA / Sudán
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HYDROMATRIX® - Experiencia Presa para riego – JEBEL AULIA / Sudán
Estado en Noviembre 2003
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Cliente: Energie AG
D = 1,120 mm
n = 428.6 rpm
H = 8.5 m
Ptu = 700 kW
1 unidad, desarrollo adicional basado en
HYDROMATRIX® Fecha de contrato: 2002
Puesta en marcha: 2003
StrafloMatrix™ - Experiencia AGONITZ / Austria
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Montaje de la primera unidad permanente StrafloMatrix™ en Marzo 2004
StrafloMatrix™ - Experiencia AGONITZ / Austria
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Cliente: AHP / EVN / Wienstrom
Después de la puesta en servicio en Junio 2005
HYDROMATRIX® Experiencia NUSSDORF / Austria
Cliente: AHP / EVN / Wienstrom
D = 1,320 mm
n = 336.7 rpm
H = 5.86 m
Ptu = 545 kW
12 unidades
Ptotal = 4.5 MW
Fecha de contrato : 2004
Puesta en marcha : 2005
HYDROMATRIX® - Experiencia NUSSDORF / Austria
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Cliente: AHP / EVN / Wienstrom
D = 1,320 mm
n = 336.7 rpm
H = 5.86 m
Ptu = 545 kW
12 unidades
Ptotal = 4.5 MW
Fecha de contrato : 2004
Puesta en marcha 2005
HYDROMATRIX® - Experiencia NUSSDORF / Austria
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Cliente: Metro Hartford
D = 660 mm
n = 900 rpm
H = 8 - 35 m
Ptu = 500 kW
6 unidades en 2 módulos *)
Ptotal = 3 MW
Fecha de contrato: 1987
Puesta en marcha: 1988
*) Diseño de Obermeyer Hydro Inc.
HYDROMATRIX® - Experiencia Torres de Toma - COLEBROOK / USA
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Usar el mínimo caudal del río para la generación hydroélectrica en el dique y presa existentes
Mantener un caudal de impedimiento de inundación a través del dique
Usar la estructura del dique existente sin mayores modificaciones
Preservar la apariencia arquitectural y entorno histórico
Establecer posibilidades de migración de los peces
CHIEVO DAM - Italy Retos de diseño
Cliente: Consorzio Canale Ind. le G. Camuzzoni
D = 1,320 mm
n = 250 rpm
H = 3.8 m
Ptu = 270 kW
5 unidades en un módulo
Ptotal = 1.35 MW
Energía Anual: 12 GWh
Fecha del Contrato: 2007
Puesta en marcha: 2009
Durante la construcción de la planta con
StrafloMatrix
StrafloMatrix™ - Experiencia CHIEVO DAM / Italia
Installed Unidades StrafloMatrix
TG- instaladas y en posición alzada,
vista aguas arriba
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Ganador del Premio Nacional de Medio
Ambiente y Tecnología en Austria
StrafloMatrix™ - Experiencia CHIEVO DAM / Italia
(3)
LOWER ST. ANTHONY FALLS - USA Lugar del Proyecto
LSAF después de la instalación de la central con equipos StrafloMatrixTM
LSAF antes de la instalación de la central con equipos StrafloMatrixTM
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LOWER ST. ANTHONY FALLS - USA Retos de diseño
Usar estructure del dique existente sin modificaciones mayores ( sin excavaciones)
Mantener caudal de inundación bajo control a través del dique
Ensayo modelo en la TU VIE
Cumplir los requisitos de interconexión a la red
Sin efectos adversos en cuanto al trafico fluvial
Preservar la apariencia estructural del dique existente
Datos Técnicos:
16 Unidades TG (2 filas de 8)
D = 1,320 mm
n = 327.3 rpm
H GR max = 7.6 m (25 ft)
P Gen = 625 kW
Ptotal = 10 MW
Energía Anual: 62 GWh
Fecha del Contrato: 2007
Puesta en marcha: 2011
StrafloMatrix™ - Experiencia Esclusas auxiliares - LOWER ST. ANTHONY FALLS / USA
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Cliente: Verbund / Energji Ashta
2 centrales HYDROMATRIX®
45 Módulos (1 fila) por central
1 Unidad T-G por Módulo
Ptotal = 24 + 45 MW
Energía Anual: 242 GWh
Fecha del Contrato: Dic. 2008
Puesta en marcha: 2012
HYDROMATRIX® - Experiencia ASHTA I & II / Albania
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Cliente: Verbund / Energji Ashta
ASHTA I & II - Albania Un caso de desarrollo de proyecto eficiente
Desarrollo rápido Menos de 2 años desde la idea hasta el contrato Dueño del proyecto con mucha experiencia Buena colaboración entre los accionistas en Albania y Austria
Criterios claves de selección para la tecnología Costo por kwh Setting bajo con fin de minimizar la excavación y evitar temas geológicos Sin cambios en los planes de inundación
Tecnologías Investigadas Bulbos convencionales / HYDROMATRIX®
Costes de construcción total los más bajos + todas las condiciones de contorno cumplidas
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HYDROMATRIX® - Experiencia ASHTA I & II / Albania
ESQUEMA DEL APROVECHAMIENTO
2 Centrales, 45 Unidades T-G en cada una
Construcción de un nuevo canal de descarga de 6 km de longitud entre ASHTA 1 & 2
Suministro “llave-en-mano” del equipo EM
KW Ashta 1
KW Vau i Dejes
Spatharawehr
Ausleitungskanal
KW Ashta 2
Unterwasserkanal mit anschl. Unterwassereintiefung
Restwasserkanal, Fischaufstiegshilfe
Diversion channel
Spathara weir
HPP ASHTA 1
HPP ASHTA 2
Residual flow canal, Fish ladder
Tailrace canal with riverbed deepening
HPP Vau i Dejes
Source: © Energij Ashta - A project company of VERBUND and EVN, used by permission
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Vista de la Sección – ASHTA 1
HYDROMATRIX® - Experiencia ASHTA I & II / Albania
Intake Trashrack
TG-Unit
Draft Tube
UG Gallery
CraneTRCM
Draft Tube Gate
DATOS TÉCNICOS: ASHTA 1 POTENCIA: 45 x 534 kW = 24.03 MW / 24.64 MVA CAÍDA: 4.98 m VELOCIDAD: 300.0 rpm DIAMETRO DEL RODETE: 1,320 mm
VOLTAJE DE GENERACIÓN: 3,300 V
DATOS TÉCNICOS: ASHTA 2 NÚMERO DE UNIDADES TG: 45
POTENCIA: 45 x 1,003 kW = 45.14 MW / 46.29 MVA CAÍDA: 7.53 m
VELOCIDAD: 375.0 rpm
DIÁMETRO DEL RODETE: 1,320 mm
VOLTAJE DE GENERACIÓN: 3,300 V
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HYDROMATRIX® ASHTA I & II / Albania
Ashta 1- durante la construcción, vista aguas arriba Hydromatrix TG-units
Upstream view
ASHTA II Obras in situ en fecha de Septiembre 2012
Installed Unidades HYDROMATRIX® TG- instaladas
y en posición alzada, vista aguas arriba
ASHTA 2- Casa de máquinas, vista aguas abajo
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ASHTA 1 - First section, upstream side, Intake canal
ASHTA 1 - Installed Draft Tube Gate
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Upstream view
HYDROMATRIX® Experiencia ASHTA I & II / Albania
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Para mas información sobre HYDROMATRIX®, por favor contactar:
Alexander BIHLMAYER HYDROMATRIX® Product Management ANDRITZ HYDRO GmbH A - 4031 Linz, Austria Lunzerstrasse 78 Teléfono: +43 (732) 6986 74261 Fax: +43 (732) 6980 2554 E-mail: [email protected] Web: www.andritz.com
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