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1

Introduccin:

Una central hidroelctrica son las instalaciones cuya funcin es

generar energa elctrica a partir del aprovechamiento de la energa

potencial o cintica de un cierto caudal de agua. El uso de la

hidroelectricidad es de suma importancia en el panorama mundial, de

hecho, representa ms de un 15 % de la produccin de electricidad en el

mundo.

as centrales hidroelctricas poseen las siguientes venta!as"

#o re$uieren de comustile, sino $ue usan una forma renovale de

energa. #o contaminan ni el agua ni el aire. &e puede producir traa!o a

temperatura amiente. a turina hidrulica es una ma$uina sencilla, e'ciente y segura, $ue

puede ponerse en marcha y detenerse con rapide( )por esto son

fundamentales como *centrales de regulacin 'na+ para los camios enla demanda de electricidad y re$uiere poca vigilancia, siendo sus costes

de mantenimiento, por lo general, acotados. - menudo puede cominarse con otros ene'cios, como riego,

proteccin contra inundaciones, suministro de agua, caminos,

navegacin y an ornamentacin del terreno y turismo.

/or otro lado, presentan ests desventa!as"

os costos de capital por 0ilovatio instalado son con frecuencia muy atos a disponiilidad de energa puede uctuar de estacin en estacin y de

a2o en a2o. a construccin lleva por lo general mucho tiempo, en comparacin con

las centrales termoelctricas.

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os emalses de llenan de cieno )arro, limo y pierden su utilidad entre

:; y 9;; a2os.

El empla(amiento, determinado por caractersticas naturales, puedeestar le!os de los centros de consumo, lo $ue conlleva a sistemas de

transmisin ms caros y perdida de energa. a inundacin del terreno para la presa para formar el deposito despla(a

a poladores y destruye reas e

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>

9;1: D >;; 3Bh )Cuente" 4F-

apacidad 4nstalada

9;1> ? 1 ;>: =B )Cuente"

4E-

9;1: ? 1 ;> =B )Cuente"

4F-

Un 9.: % del total del suministro de energa proviene del agua. Un

17.> % de la electricidad se

genera por medio de la

hidroelectricidad.

El potencial tcnicamente

e

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:

Origen de la energa hidrulica

a energa hidrulicaes la energa cintica del

movimiento de masas de

agua, o la energa potencial

del agua disponile a una

cierta altura. a energa

hidrulica es una

consecuencia de laradiacin solar. El sol inicia el ciclo hidrolgico evaporando el agua de la

super'cie de la tierra )ocanos, lagos, etc. $ue, posteriormente, al

precipitar y uir por la super'cie de los terrenos es capa( de

proporcionar energa.

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Clasifcacin de las centrales hidrulicas

a tipologa de las centrales hidroelctricas es muy variada. Estas

dependen de "

a altura til del salto a capacidad de generacin El tipo de tecnologa a locali(acin y tipo de presa, emalse, etc.

&egn el tipo de central, las instalaciones hidrulicas pueden

clasi'carse fundamentalmente en"

entrales de agua uyente entrales de emalse

Centrales de agua uyente

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as centrales de agua uyente

aprovechan desniveles naturales del

cauce de un rio. 6ediante una presa oun a(ud desvan parte del caudal del

ro por un canal de derivacin hasta la

llamada cmara de carga, donde est

conectada la tuera for(ada $ue

conduce el agua con la mayor pendiente posile hacia el edi'cio de la

central, donde se

encuentran lasturinas, los

generadores elctricos

y dems aparatos de

regulacin y control.

El agua, una ve(

$ue cede su energa a

la turina, se evaca por un canal de descarga devolvindola de nuevoal cauce del ro.

Estas centrales se caracteri(an por disponer de un salto til

prcticamente constante, y un caudal utili(ado por la turina muy

variale, dependiendo de la hidrologa. /or tanto, en este tipo de

aprovechamiento la potencia instalada es funcin directa del caudal $ue

pasa por el rio.

Centrales de embalse

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A

as centrales de emalse son

aprovechamientos hidroelctricos $ue

tienen la posiilidad de almacenar las

aportaciones de agua en un ro. El

almacenamiento del agua se lleva a

cao mediante la construccin de un

emalse o utili(ando emalses

construidos para otros usos, como

riego o aastecimiento de polaciones.Estas centrales pueden regular el caudal de agua $ue se enva a las

turinas con el propsito de adaptar la energa elctrica producida a la

demanda. En funcin del volumen de agua almacenado en el emalse,

la regulacin de la energa generada puede ser horaria, diaria o semanal

He forma general pueden se2alarse los siguientes susistemas

componentes en una central hidroelctrica"

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@

Jra ivil 3urinas hidrulicas y transmisiones mecnicas =eneradores elctricos &usistema de regulacin y control.

a ora civil se compone de forma general de" os elementos de retencin )a(udes y presas, destinados a retener el

cauce de un ro, y los elementos de seguridad para la evacuacin de

caudales, integrados por aliviaderos y compuertas os canales de derivacin, cuya funcin es conducir el caudal de agua

hasta la cmara de descarga, pueden ser a cielo aierto, enterrados o

una conduccin a presin. a cmara de carga consiste en un depsito )mucho ms pe$ue2o $ue

un emalse uicado en el otro e

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Disposiciones generales de las centrales elctricas

El aprovechamiento del recurso hidrulico puede desarrollarse de

distintas formas atendiendo a la orografa del terreno a tratar,

presentando numerosas variantes en la disposicin de los elementos

constituyentes"

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1;

1.K /rimera

disposicin, en la cual

se puede presentar una(ud o presa, de

distinta envergadura

dependiendo si su

funcin es

simplemente desviar

el caudal o formar un emalse signi'cativo, para lo cual har $ue

dimensionar la presa. 6ediante el canal de derivacin se incrementa elsalto.

uando el salto es menos a 19 metros el agua desemoca

directamente en las turinas )pudiendo o no e

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9.K &egunda disposicin, se sustituye la cmara de presin por la

chimenea de e$uilirio, amas con la misma 'nalidad

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>.K 3ercera disposicin, donde no aparece el canal de derivacin,

saliendo la tuera for(ada directamente de la presa

:.Kuarta disposicin, donde se prescinde del canal de desagLe

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1. /resa.

9. anal de derivacin.>. mara de presin.:. 3uera de presin.5. &ala de m$uinas.7. &uestacin elctricaelevadora.

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1>

5.K Muinta disposicin, donde no se utili(an ni el canal de derivacin,

ni el desagLe. -dems, la tuera de presin comien(a en el emalse, no

en la presa.

7.K &e. &ala de m$uinas.:. &uestacin elctricaelevadora.

1. /resa.9. &ala de m$uinas.>. anal de desagLe.:. &uestacin elctricaelevadora.

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1:

A.K &ptima disposicin, donde la sala de m$uinas se encuentra

formando con!unto con la presa. /or lo general se trata de centrales de

agua corriente, para pe$ue2os saltos.

lementos importantes de la obra ci!il de una

central hidroelctrica.

mbalse y presa

Un emalse proviene de la acumulacin de las aguas $ue auyen, y

$ue se estancan con el 'n de utili(ar el recurso hidrulico.a cuenca es la super'cie receptora de las aguas cadas $ue lo

nutren el emalse. &e mide en 0ilmetros cuadrados y se re'ere a la

proyeccin hori(ontal de la la super'cie. os caudales $ue contriuye el

rio encausado y sus auentes, y sore todo las caractersticas de

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produccin de la central

hidroelctrica, condicionan las

dimensiones del emalse.

Una presa es la construccin encargada de ata!ar el cauce natural

del ro, con el 'n de emalsar o desviar

las aguas. E

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a fuer(a antivuelco la soporta el propio peso de la presa. Estn

formadas por grandes masas de concreto y re$uieren un terreno de ase

muy consistente.

/resas de contrafuertes"

&on similares a las de

gravedad, pero su per'l es

constante y la (ona de seccin es

menor y a intervalos regulares.

3amin se les llama presas

aligeradas deido a la economa $ue se logra con el

uso de menos material.

/resas de arco o de simple curvatura"

/resentan una superposicin de arcos

hori(ontales, cuya parte conve

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1A

/resenta arcos hori(ontales y verticales,

originando una estructura prominente.

3 e

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1@

3amin llamados

vertederos, son elementos de

seguridad vitales para la presa,previstos para evacuar el caudal

m

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1

Jras de toma anal de derivacin mara de carga 3ueras for(adas

Chimeneas de

e&uilibrio:

&u funcin primordial es menguar, al

m

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9;

inferior. Esta diferencia de alturas es llamada salto ruto o salto

disponile )Fn

/ara centrales hidroelctricas se puede tomar, como primeraapro

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91

(urbinas.

Una turina es una m$uina motri( $ue consiste de una parte

giratoria llamada rodete, $ue se impulsa por un uido en movimiento.

Hependiendo de la naturale(a de este uido, las turinas se pueden

dividir en" hidrulicas, a vapor y a gas.

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(urbinas )idrulicas.

as turinas hidrulicas son turo m$uinas $ue permiten la

transferencia de energa del agua a un rotor positivo de alaes, mientras

el u!o pasa a travs de stos. Estas turinas aprovechan la energa de

los saltos de agua para producir energa mecnica y transformar esta

energa en elctrica. Esencialmente las turinas poseen dos partes" el

distriuidor )'!o y el rodete )mvil.

Hependiendo de alguna propiedad particular, las turinas puedenclasi'carse de distintas formas.

3urinas de accin, en las $ue la energa del agua a la salida del

distriuidor es toda cintica, y las turinas de reaccin donde esto

ocurre solo en parte. -simismo, tamin se pueden dividir las turinas

en a

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9>

proyectos hidrulicos utili(ando turinas centrpetas, esto es con

recorrido radial del agua de afuera hacia dentro, para un deido

aprovechamiento de la accin centrpeta.

a turina Crancis presenta las siguientes caractersticas"

&u ptimo dise2o hidrulico garanti(a un alto rendimiento.

&u dise2o refor(ado da una vida til de muchas dcadas en

servicio continuo.

-lta velocidad de giro permite pe$ue2as dimensiones.

a aplicacin de modernos materiales reduce el mantenimiento de

las pie(as mviles al mnimo.

a turina Crancis es instalada en todo lugar donde se d un u!o

de agua relativamente constante y donde se e

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os rganos principales de una turina Crancis en el orden del paso

del agua son"

*a carcasa"

ca!a espiral o

caracol como ya se

a dicho es un ducto

alimentador de

seccin

generalmente

circular y dimetrodecreciente, $ue

circula al rotor,

procurando el uido necesario para la operacin de la turina.

=eneralmente es lmina de acero.

l distribuidor:lo constituye una serie de alaes directores en

forma de persiana circular cuyo paso se puede modi'car con la ayuda de

un servomotor lo $ue permite imponer al uido la direccin de ata$ue

e

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l tubo de des,ogue o di,usor- da salida al agua de la tuera y

al mismo tiempo procura una ganancia en carga esttica hasta el valor

de la presin atmosfrica deido a su forma diferente se tienen as a la

salida del rotor una presin ms a!a.

(urbinas 'elton.

Es una turom$uina motora, de u!o trasversal, admisin parcial y

de accin. onsiste en una rueda )rodete o rotor dotada de cucharas en

su periferia, las cuales estn especialmente reali(adas para convertir la

energa de un chorro de agua $ue incide sore las cucharas.

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9A

as turinas /elton estn dise2adas para e

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9@

Distribuidor.

Est constituido por uno o varios e$uipos de inyeccin de agua.

ada uno de dichos e$uipos, formado por determinados elementos

mecnicos, tiene como misin dirigir, convenientemente, un chorro de

agua, cilndrico y de seccin uniforme, $ue se proyecta sore el rodete,

as como tamin, regular el caudal preciso $ue ha de uir hacia dicho

rodete, llegando a cortarlo totalmente cuando proceda

Cmara de distribucin.

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onsiste en la prolongacin de la tuera for(ada, acoplada a sta

mediante rida de unin, posteriormente a la situacin de la vlvula de

entrada a la turina, segn la trayectoria normal del agua

Inyector.

Es el elemento mecnico destinado a dirigir y regular el chorro de

agua y esta compuesto por tres partes"

(obera" &e entiende como tal, una o$uilla, normalmente con ori'cio de

seccin circular )puede tratarse de otra seccin, de un dimetro

apro; cm, instalada en la terminacin de la cmara

de distriucin. $gua" Est formada por un vstago situado concntricamente en el

interior del cuerpo de la toera, guiado mediante co!inetes sore los

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>;

cuales tiene un lire movimiento de despla(amiento longitudinal en dos

sentidos. Deector" Es un dispositivo mecnico $ue, a modo de pala o pantalla,

puede ser intercalado con mayor o menor incidencia en la trayectoria

del chorro de agua, entre la toera y el rodete, presentando la parte

cncava hacia el ori'cio de toera.

/odete.

Es la pie(a clave donde se transforma la energa hidrulica del

agua, en su forma cintica, en energa mecnica o, dicho de otra

manera, en traa!o segn la forma de movimiento de rotacin. T est

constituido por"

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>1

/ueda 0otri#" &u periferia est mecani(ada apropiadamente para ser

soporte de los denominados cangilones.

Cangilones" &on pie(as de ronce o de acero especial para evitar,dentro de lo posile, las corrosiones y cavitaciones.

Carcasa.

Es la envoltura metlica $ue cure los inyectores, rodete y otros

elementos mecnicos de la turina. &u misin consiste en evitar $ue el

agua salpi$ue al e

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>9

a toera o inyector lan(a directamente el chorro de agua contra la

serie de paletas en forma de cuchara montadas alrededor del orde de

una rueda.

El agua acciona sore las cucharas intercamiando energa con la

rueda en virtud de su camio de cantidad de movimiento.

&e dispone de la m

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>>

2entaas.

6s roustas.

6enos peligro de erosin de los alaes.

eparaciones ms sencillas.

egulacin de presin y velocidad ms fcil.

6e!ores rendimientos a cargas parciales.

4nfraestructura ms sencilla.

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>:

=ira con alta velocidad, entonces se puede conectar el generador

en forma directa, sin prdidas de transmisin mecnica.

on el e!e hori(ontal se es posile instalar turinas gemelas para

un solo generador colocado entre amas, contrarrestando empu!es

a

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>5

(ipos de turbinas 'elton.

0icro turbinas 'elton.

&e usan en (onas rurales aisladas donde se aprovechan los recursos

hidroenergticos $ue e

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>7

/ara hacer posile este proceso se tiene $ue hacer un grupo de

oras, as como otener e$uipos especiales, estos se dividen

normalmente en tres grupos" oras civiles, e$uipo electromecnico yredes elctricas.

Clasifcacin de las micro (urbinas 'elton.

1. (urbinas 'elton de e 2ertical.

En este tipo de turinas /elton el nmero de chorros por rueda se

reduce generalmente a uno o dos, por resultar complicada la instalacin

en un plano vertical de las tueras de alimentacin y las agu!as de

inyeccin. Este sistema de monta!e encuentra aplicacin en a$uellos

casos donde se tienen aguas sucias $ue producen deterioros o notale

accin arasiva. on el e!e hori(ontal se hace tamin posile instalar

turinas gemelas para un solo generador colocado entre amas,

contrarrestando empu!es a

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>A

9. (urbinas 'elton de e )ori#ontal.

En este tipo de turinas /elton se facilita la colocacin del sistema

de alimentacin en un plano hori(ontal, lo $ue permite aumentar el

nmero de chorros por rueda ): a 7V con esto se puede incrementar el

caudal y tener mayor potencia por unidad. &e acorta la longitud del e!e

turinaKgeneradorV se amenguan las e

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>@

(3/4I5$

6$'*$5.

as turinas tipo

Waplan fueron dise2ado por

el Hr. tcnico Octor Waplan

)1@A7K1>: en el principio

del siglo 9;. lamadas turinas de dole regulacin.

Componentes principales de una turbina 6aplan.

1 uo del rodete

9 Histriuidor.

> &ello

: o!inete

5 3uos de luricacin

7 humacera de cargo

A Qoma para luricacin de la chumacera

@ =ra

-laes del distriuidor

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>

1; &ervomotor del distriuidor )mecanismo de orientacin de los

laes

11 aracol metlico

19 3uo de desfogue

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:;

l distribuidor.

El distriuidor es un rgano '!o cuya misin es dirigir el agua, desde

la seccin de entrada de la m$uina hacia la entrada en el rodete

)cmara de admisin, distriuyndola alrededor del mismo, )turinas de

admisin total, o a una parte, )turinas de admisin parcial, es decir,

permite regular el agua $ue entra en la turina, desde cerrar el paso

totalmente, caudal cero, hasta lograr el caudal m

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:1

Carcasa o caracol.

Es parte de la estructura '!a de la m$uina y tiene forma en espiral.

En ella se convierte parte de la energa de presin del agua en energa

cintica, dirigiendo el agua alrededor del distriuidor.

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:9

Cmara de alimentacin.Es el lugar por donde entre el agua para alimentar a la turina. En

pocas palaras es un ducto de admisin.

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:>

a cmara de alimentacin suele ser de concreto en muchos casos,

deido a la gran capacidad de gasto $ue admite la turina Waplan. a

seccin toridal puede ser circular o rectangular.

l rodete.

Es el elemento esencial de la turina, estando provisto de laes en

los $ue tiene lugar el intercamio de energa entre el agua y la m$uina.

omo una turina Waplan )laes orientales, es mucho ms cara $ue

la de hlice )laes '!os, a veces se e$uipa una central de pe$ue2aaltura con turinas hlice y Waplan. Estas van camiando

insensilemente de forma para adaptarse a las diferentes condiciones

de servicio.

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::

(ubo de des,ogue.

Es un conducto por el $ue desagua el agua, generalmente con

ensanchamiento progresivo, recto o acodado, $ue sale del rodete y la

conduce hasta el canal de fuga, permitiendo recuperar parte de la

energa cintica a la salida del rodete para lo cual dee ensancharseV si

por ra(ones de e

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:5

5er!io central.

El nervio central es cuidadosamente estudiado con ensayos de

laoratorio, evita las prdidas por desprendimiento de la corriente.

a parte gris, es el distriuidor, donde, fuera de ella se encuentra la

cmara de alimentacin de color caf, la parte ro!a los laes mviles

del distriuidor, la a(ul es el u!o del agua o uido, la parte amarilla es

la turina Waplan, donde, estn sus alaes mviles $ue se aseme!an a la

forma ala de un avin o propela de un arco y su e!e, y por ltimo la

parte verde es el difusor o tuo de aspiracin.

Di,erencias

omo hemos estudiado los distintos tipos de turinas /elton, Crancis

y Waplan podemos decir $ue estas se diferencian en muchos aspectos"

Uno de ellos es su simple apariencia. a turina /elton estformada por una especie de cucharas $ue, sometidas al impacto del

agua, giran produciendo el giro continuo del e!e. 6ientras $ue la forma

de la turina Crancis recuerda un molinillo de viento en forma de caracol.

/or otro lado, la turina Waplan recuerda ms a una hlice de un arco o

un sumarino.

Jtra de las diferencias es segn la forma en $ue el agua impacta

en sus laes y hace $ue se muevan. /or lo tanto, la turina /elton y la

Crancis son turinas nomradas de accin, por$ue se mueven por el

impacto del agua sore sus aspas, mientras $ue la turina Crancis es de

reaccin por$ue sus aspas giran por la presin del agua $ue circula a su

alrededor.

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3amin las diferencia la cantidad de agua con la $ue pueden traa!ar"

la /elton se utili(a para poca cantidad de agua, pero por contra la Waplan

necesita mucha agua, por lo tanto, la ms adaptale es la Crancis $ue sepuede utili(ar para cantidad variale de agua y salto de agua.

Jtro de los aspectos $ue las diferencian son las aplicaciones $ue

se hacen de cada una. 6ientras $ue la /elton en centrales hidrulicas de

no mucha potencia, la Crancis al poderse aplicar a todo tipo de cantidad

de agua y salto de agua es la ms utili(ada en centrales hidroelctricas

)estas pueden ser reversiles y la turina Waplan con su e!e en posicin

hori(ontal se utili(a en las mareomotrices.

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:A

Costos de hidroelectricidad.

Este tipo de energa renovale puede proporcionar electricidad

como a su ve( varias otras cosas a un a!o costo en comparacin de

otras tecnologas $ue producen energa, hoy en da hay una variedad de

me!oras en lo $ue respecta a tecnologa, pero no se ve ree!ada en el

costo deido a otros factores de contrapeso.

os factores $ue afectan al costo nivelado de la electricidad )JE

de las plantas hidroelectricidad.

-. ostos inciales de inversin.Q. Jperacin y mantenimiento )JX6.. ostos de desmantelamiento.H. Cactor de planta.E. Oida econmica til de inversin.C. osto del 'nanciamiento del proyecto )3asa de

descuento.

omo los proyectos hidroelctricos proporcionan una variedad de

servicios, aparte de la energa elctrica, es importante la asignacin del

costo total para el uso individual, adems es importante para el

resultado del JE )leveli(ed costs of energy.

$7Costos de in!ersin y ,actores &ue lo a,ectan

Fay dos grupos principales los costos de construccin civil y el

costo de los e$uipos electromecnicos para la transformacin de

energa, como tamin los costos de inversin incluyen" costos de

plani'cacin, -nlisis de impacto amiental, oncesin de licencias, amitigacin de la pesca y vida silvestre, a mitigacin de recreacin

mitigacin histrica y ar$ueolgica, monitoreo e la calidad del agua.

os costos de construccin civil siguen la tendencia en los precios

del pas donde se desarrollar el proyecto, por lo tanto, en pases donde

hay una economa de transicin sern prcticamente ms a!o $ue en

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:

o $ue se muestra en la 'gura es $ue los costos de inversin por

WB instalados tienden a reducir a mayor capacidad de la planta, es decir

no es tanto el rango $ue sue al aumentar la capacidad, es decir $ue a

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5;

mayor cota el proyecto puede con'gurarse para traa!ar a menos

volumen de u!o, es decir ms pe$ue2os sern los conductos o pasa!es

hidrulicos. Ysea $ue el tama2o del e$uipo es ms pe$ue2o reduciendolos costos.

Fay un promedio de costo de inversin y almacenamiento para

proyectos hidroelctricos $ue va desde los 1.;;; a >.;;; U&HIWB, pero

en centrales pe$ue2as este promedio se puede superar dependiendo de

la (ona donde sea instalada, aun$ue tamin es factile $ue sea inferior

a este promedio, pero para el clculo del JE el intervalo antes

mencionada es representativo para la mayora de los proyectos.

47 Costos operacin y mantenimiento

/osterior a la construccin y puesta en marcha, por lo general

necesitan de poca mantencin y los costos de operacin pueden

mantenerse a!os, ya $ue no se tienen los costos producto del

comustile.

=eneralmente los costos de JX6 se dan en un porcenta!e de los

costos de inversin por WB, los estudios europeos de energas

renovales !unto a =reenpeace utili(an un :% para los costos de JX6

$ue es apropiada para la energa hidroelctrica a pe$ue2a escala, pero

este porcenta!e es demasiado alto para centrales de mayor escala, en

un estudio hecho por la agencia internacin de energa, utili(a un 9,5%,

donde el 9,9 % es para la energa hidroelctrica para gran escala y un

>% para centrales de menor escala, el promedio tpico para el costo delJX6 es de un 9,5 % esta cifra es utili(ada en el JE.

C7 Costo de clausura o desmantelamiento

31 46 557 /848&

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51

Es muy raro ver una planta sin funcionamiento por lo cual es difcil

encontrar alguna informacin e

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59

ve( puede ser dise2ada para suministrar u!o variale pero altamente

'ale para los horarios punta.

El factor de planta indica una a!a produccin y un alto JE,

0reZitt utili(a un factor de plata de 9.;; horas o >>%, mientras $ue 4E-

utili(a un factor de :.:A; horas es decir un 51%, donde un anlisis de

energa de la 4E- da la conclusin de $ue eA%hina :9%usia :>%Qrasil 57%

*os ,actores en cada continente son los siguientes:

-ustraliaIJceana >9%Europa >5%

-sia :>%-mrica del norte :A%[frica :A%-mrica atina 5:%

D7 Ciclo de !ida8!ida econmica 9til de in!ersin7.

En los proyectos de gran escala el mayor costo se lo lleva las orasciviles con ciclos de vida muy largos como las presas, tneles, canales,

centrales elctricas, etc. os e$uipos electromecnicos con un tiempo de

vida ms corto por lo general contriuyen menos al costo, por lo cual es

31 46 557 /848&

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5>

comn ocupar una vida til ms larga para este tipo de plantas donde la

4E- utili(a @; a2os de vida til )9;1; para las hidroelctricas.

"7 (asa de descuento.

Estrictamente no es un parmetro de rendimiento, pero puede una

inuencia decisiva en el JE en funcin de los gastos e ingresos $ue

tpicamente ocurren durante la vida til de inversin. os inversores

privados tienen a optar tasas de descuento de acuerdo a la

caracterstica de riesgoKrendimiento de sus alternativas de inversin.

Una alta tasa de descuento ser grati'cante para una instalacin

con a!a inversin inicial y los altos costes de funcionamiento.

/or otro lado, una a!a tasa de descuento generalmente a favor de

las energas renovales donde estn incluidas las hidroelctricas, donde

tienen un alto coste inicial de inversin y a!os costes recurrentes. Este

efecto es ms pronunciado para la larga vida til de la planta como es

en el caso de las centrales hidroelctricas, en algunos estudios no

indican claramente la tasa de descuento utili(ada para calcular el JE,

pero la 4E- utili(an dos costos 5% y 1;%, donde si se pasa desde un 5%

a un 1;% el aumento del JE es casi de un 1;;%.

/ara referencia es una mini central, caudal $ue utili(ara es

de 1,> )m\>Is, con una altura m

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5:

3ala" ostos de instalacin para una central hidroelctrica

comn )A,7>6B.

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55

Centrales )idroelctricas en Chile.

a energa hidrulica utili(ada para la generacin de energa

elctrica, es una de las principales fuentes de aastecimiento energtico

en hile. a aundancia de este recurso en gran parte del pas y el

favorale relieve del territorio, permiti $ue tempranamente se utili(ara

la energa del agua para poder producir electricidad.

Hesde apro

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56/78

57

En las primeras dcadas del siglo ]], fueron las empresas elctricas

las $ue se hicieron cargo de la construccin de una serie de centrales

hidroelctricas para iluminar puelos y ciudades a lo largo de todo hile.-s, la ompa2a -lemana 3ransatlntica de Electricidad )HUE= levant

la central El &auce para Oalparaso )1;@ y a Clorida para &antiago

)11;. /osteriormente die( a2os ms tarde la recin fundada empresa

elctrica chilenoKestadounidense, ompa2a #acional de Cuer(a Elctrica

)J#-CE construy la hidroelctrica de 6aitenes, en el ro olorado,

auente del 6aipo.

/roducto de la *=ran Hepresin+ econmica $ue afecto entre los

a2os 19K1>9, el desarrollo de la energa elctrica del pas sufri un

estancamiento. #uestro pas, a pesar de go(ar de las venta!as del uso

del alumrado plico, la radio, el cine y aparatos elctricos domsticos,

sufra con un servicio precario, inestale y con racionamientos de

energa elctrica, mientras $ue el mundo rural continuaa marginado de

los ene'cios de este tipo de energa.

/reocupados por esta situacin $ue estaa ocurriendo en el pas, se

reali( un estudio ingenieril $ue se conoci con el nomre de Poltica

Elctrica Chilena)1>7. En esta investigacin se se2alaa $ue el pas

posea recursos hdricos aundantes, los $ue dean ser aprovechados

conforme a un plan $ue dea ser dise2ado por el Estado. Hos a2os ms

tarde, la fundacin de la orporacin de Comento a la /roduccin

permiti el surgimiento de un plan de electri'cacin nacional, el $ue

propona $ue, en un lapso de dos dcadas, se construyeran centrales

hidroelctricas de generacin y lneas de distriucin para me!orar los

servicios elctricos de norte a sur de hile.

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5A

on el 'n de desarrollar y administrar las oras contempladas, se

acord la formacin de una empresa estatal denominada Empresa

#acional de Electricidad &.-. en diciemre de 1:>. - partir de estafecha y hasta 1@5, la empresa estuvo a cargo de la construccin de las

centrales elctricas y los sistemas de transmisin, participando a la ve(

activamente en el desarrollo de la electri'cacin rural y en la

distriucin de energa a travs de empresas elctricas propias, 'liales y

asociadas, desde -rica a /unta -renas.

-simismo, se comen(aron a construir numerosas centrales

hidroelctricas en las (onas de mayor densidad polacional, las $ue a su

ve( coincidan con las regiones geogr'cas de mayores recursos hdricos

$ue permitan la generacin de energa elctrica. Estas centrales dean

$uedar interconectadas entre s, mediante redes de alta tensin

elctrica, de modo $ue la energa pudiera transmitirse desde un punto a

otro. Es as como, aprovechando los recursos e

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5@

-l comen(ar la dcada de 1@;, se deline una nueva institucionalidad

para el sector elctrico. onforme a la poltica econmica de lire

mercado, se promulg una nueva ey =eneral de &ervicios Elctricos en1@9 y, a partir de 1@5, comen( el proceso de privati(acin de las

empresas elctricas estatales. -s desde 1@5, tanto la generacin como

la distriucin de electricidad pasaron a manos del sector privado,

$uienes deen enfrentar un gran aumento en la demanda elctrica y

enfrentar conictos medioamientales para puestas en marcha de estas

centrales hidroelctricas.

- continuacin, daremos a conocer las centrales hidroelctricas chilenas

operativas con el o!etivo de conocer la potencia generada por cada una

de estas y como consecuencia la potencia total generada por este tipo

de centrales.

5O04/

CO0'$;$ $

C$/?-anico Endesa Qioo -ntuco 1:@ 1>7

-lfalfal -E& =ener6etropoli

tana&an Posde 6aipo

11 1A@

-ngostura

oln &.-. Qioo&anta

Qrara9;1: >17

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5

-ntucoEndesa Qioo -ntuco 1@1 >9;

Qlanco oln &.-.Oalparas

oos -ndes 1> 7;

anutillar oln &.-. os agos ocham 1; 1A9

apullo apullo os agos /uyehue 15 19hacau

$uitooln &.-.

Oalparaso

&anEstean

9;;9 9

hacayes/aci'cFydro

J^Figgins 6achal 9;11 119

hapi$ui2a

EK-rica y

/arinacota

/utre 17A 1;.9

hiurgo oln &.-. 6aule oln 9;;A 1

ipreses Endesa 6aule&an

lemente155 1;7

oln oln &.-. 6aule oln 1@5 :A:urillin$u

e/ehuenche)Endesa

6aule&an

lemente1> @

El 3oro Endesa Qioo -ntuco 1A> :5;

Clorida /untilla6etropoli

tanaa Clorida 1; 9@.5

Fornitos oln &.-. Oalparaso

os -ndes 9;;@ 55

4sla Endesa 6aule&an

lemente17> 7@

Puncal oln &.-.Oalparas

oos -ndes 1: 9

aonuencia

aonuencia

J^Figgins &anCernando

9;11 17>.9

aFiguera a Figuera J^Figgins

&anCernando 9;11 155

oma-lta

/ehuenche)Endesa

6aule &anlemente

1A :;

os6olles

Endesao$uim

oJvalle 159 1@

osMuilos

oln &.-.Oalparas

o&an

Estean1:> >

6achicura oln &.-. 6aule oln 1@5 5

6aitenes -E& =ener 6etropolitana

&an Posde 6aipo

19> >1

6ampilHu0e

EnergyQioo

&antaQrara

9;;; 55

/almucho

Endesa Qiooos

[ngeles9;;A >9

/angue/angue

)Endesa Qioo-lto

Qioo 17 :7A

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7;

/ehuenche

/ehuenche)Endesa

6aule oln 11 5A;

/euchnHu0e

EnergyQioo

&antaQrara

9;;; @5

/ilmai$un /ilmai$un&.-. os os o Queno 1:: >

/ullin$ue /anguipulli os os/anguipull

i 179 51.:

/untilla /untilla 6etropolitana

/ir$ue 1A 91.@

Mueltehues

-E& =ener6etropoli

tana&an Posde 6aipo

19@ :

Muilleco oln &.-. Qioo Muilleco 9;;A A1

alco Endesa Qioo-lto

Qioo9;;: 7;

apel Endesa J^Figgins itueche 17@ >AA

ucatayo ucatayo os agos /uyehue 9;1> 57.Auce oln &.-. Qioo Muilleco 1@ 1A@&an

-ndrs&an -ndrs J^Figgins

&anCernando

9;1: :;.>

&an4gnacio oln &.-. 6aule

TerasQuenas 17 >A

&au(al Endesa J^Figgins 6achal 1:@ A7.@

&au(alito Endesa J^Figgins 6achal 15 19

Oolcn -E& =ener6etropoli

tana&an Posde 6aipo 1:: 1>

En la tala anterior dimos a conocer las centrales hidroelctricas chilenas

operativas. - continuacin reali(aremos un anlisis profundo de las centrales

hidroelctricas chilenas $ue tengan una capacidad instalada mnimo de 1;;

R6BS. Esta divisin la reali(aremos por las distintas empresas generadoras de

energa elctrica en chile.

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71

5D1$ 8mpresa 5acional de lectricidad 1.$7.

$banico.

entral hidroelctrica -anico est uicada en la provincia de _ule

frente a la ciudad de os [ngeles a @; 0ms cordillera adentro. Empe( a

funcionar en 6ayo de 1:@ las primera cuatro unidades o tueras,

posterior a esto en el a2o 15 se agregaron dos unidades ms al

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79

funcionamiento de esta hidroelctrica $uedando con un total de 7

unidades operativas. Utili(a aguas del rio a!a mediante una captacin

uicada a > 0ms aguas aa!o del nacimiento del rio, en el &alto del-anico. a Qocatoma ah construida consta principalmente de una

arrera de ala2ilera de piedra, de 171 metros de largo y 1> metros de

alto, fundada en roca $ue cierra el rio y desva su caudal hacia el canal

de -duccin. Hesempe2a tamin el papel de vertedero $ue evacua los

e.9 R6O-S

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7>

$ntuco.

a entral Fidroelctrica -ntuco es una central generadora de

electricidad por energa hidrulica. Est uicada a 1 0m al oriente de la

ciudad de os [ngeles, en la egin del Qioo de hile, en la

conuencia de los ros /angue y FuiriKFuiri. a central usa el agua de la

cuenca superior del ro Qo Qo y produce >9; R6BS de electricidad.

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7:

5ombre -ntuco

3bicacin

1 0m. al oriente de os [ngeles, egin del QoQo.

(ipo de Central Fidrulica de pasada.'otencia Declarada >9; R6BS7;,A@ R=BhSCaudal (urbinable 9;; Rm>IsS$ltura de Cada 5eta 1; RmS59mero de 3nidades 9'otencia por 3nidad 17; R6BS

(ipo de (urbina Crancis de E!e Oertical$Eo 'uesta de

1er!icio1@1

2oltae del

.@ R0OS(ipo de

(rans,ormador 3rifsico'otencia del

(rans,ormador

1A5 R6O-S

Cipreses.

a entral Fidroelctrica ipreses es una central generadora deelectricidad por energa hidrulica. Est uicada a 1;5 0m al oriente de

3alca, en la egin del 6aule de hile. a central produce :57 R6BS de

electricidad.

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75

5ombre ipreses3bicacin 1;5 0m. al oriente de 3alca, egin del 6aule.(ipo de Central Fidrulica de emalse.'otencia Declarada 1;7 R6BS7 Rm>IsS$ltura de Cada 5eta >A; RmS2olumen total del

embalse

1A; mill. Rm>S

$ltura por

coronamiento9@ < >5; RmS

59mero de 3nidades >'otencia por 3nidad 95.7 R6BS(ipo de (urbina /elton de e!e hori(ontal$Eo 'uesta de

1er!icio155

2oltae del

.@ R0OS(ipo de

(rans,ormador 3rifsico'otencia del

(rans,ormador>9 R6O-S

l (oro.

a central hidroelctrica El 3oro es una planta hidrulica de emalse

uicada a ; 0m. al oriente de os [ngeles, egin del QoQo. &e

alimenta de las aguas del lago a!a y los recursos del ro /olcura, los

cuales son desviados hacia el mismo lago mediante la captacin -lto

/olcura. as aguas son conducidas a travs de un tnel de unos nueve

0ilmetros de largo hasta la (ona de cada de 5:5RmS de altura. El

emalse del proyecto, desarrollado por Endesa hile, tiene un volumen

31 46 557 /848&

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66/78

77

total de A.A;; millones Rm>S. Esta central genera una potencia declarada

de :5; R6BS.

5ombre El 3oro

3bicacin

; 0m. al oriente de os [ngeles, egin del Qo

Qo.(ipo de Central Fidrulica de emalse.'otencia Declarada :5; R6BS Rm>IsS

$ltura de Caida 5eta 5:5 RmS2olumen total del

embalseAA;; mill. Rm>S

$ltura por

coronamiento

5umero de 3nidades :'otencia por 3nidad 119.5 R6BS(ipo de (urbina /elton de e!e vertical$Eo 'uesta de

1er!icio 1A>2oltae del

.@ R0OS(ipo de

(rans,ormador 3rifasico'otencia del

(rans,ormador191 R6O-S

'angue.

a entral Fidroelctrica /angue es una central generadora de

electricidad por energa hidrulica de tipo emalse. Est uicada a 1;;

0m. al oriente de os [ngeles, egin del Qo Qo. a central usa el agua

de la cuenca superior del ro Qo Qo y produce :7A R6BS de electricidad.

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7A

5ombre /angue

3bicacin

1;; 0m. al oriente de os [ngeles, egin del QoQo.

(ipo de Central Fidrulica de emalse.'otencia Declarada :7A R6BS77.@> R=BhSCaudal (urbinable 5;; Rm>IsS$ltura de Caida 5eta .1 RmS2olumen total del

embalse1A5 mill. Rm>S

$ltura por

coronamiento11> < ::; RmS

5umero de 3nidades 9'otencia por 3nidad 9>>.5 R6BS(ipo de (urbina Crancis de e!e vertical$Eo 'uesta de

1er!icio17

2oltae del

.@ R0OS(ipo de

(rans,ormador 3rifasico'otencia del

(rans,ormador95@ R6O-S

'ehuenche.

a entral Fidroelctrica /angue es una central generadora de

electricidad por energa hidrulica del tipo emalse. Est uicada a 7;

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7@

0m. al oriente de 3alca, egin del 6aule. a entral produce una

potencia declarada de 5A; R6BS.

5ombre /ehuenche3bicacin 7; 0m. al oriente de 3alca, egin del 6aule.(ipo de Central Fidrulica de emalse.'otencia Declarada 5A; R6BS;; Rm>IsS$ltura de Caida 5eta 9;7 RmS2olumen total del

embalse1>> mill. Rm>S

$ltura por

coronamiento; < >1; RmS

5umero de 3nidades 9'otencia por 3nidad U19@; R6BSV U99; R6BS(ipo de (urbina Crancis de e!e vertical$Eo 'uesta de

1er!icio11

2oltae del

.@ R0OS(ipo de

(rans,ormador 3rifasico'otencia del

(rans,ormador9; R6O-S

/alco.

a entral hidroelctrica alco es una central generadora de

electricidad por energa hidrulica. Est uicada en la comuna de -lto

Qioo, a 19; 0m al este de la ciudad de os [ngeles, esto en la egin

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7

del Qioo, hile. Es de tipo hidrulica de emalse y utili(a la fuer(a del

ro Qioo mediante un emalse arti'cial. Cue puesta en servicio el 9;;:,

luego de 7 a2os de construccin. -ctualmente posee una potencia de7; 6B, lo $ue la convierte en la principal central elctrica del pas. Es

operada por Endesa.

5ombre alco

3bicacin

19; 0m. al oriente de os [ngeles, egin del Qo

Qo.

(ipo de Central Fidrulica de emalse.'otencia Declarada 7; R6BSIsS$ltura de Caida 5eta 9;; RmS2olumen total del

embalse1999 mill. Rm>S

$ltura por

coronamiento155 7; RmS

5umero de 3nidades 9'otencia por 3nidad U1>; R6BSV U9>;; R6BS(ipo de (urbina Crancis de e!e vertical$Eo 'uesta de

1er!icio9;;:

2oltae del

.@ R0OS(ipo de

(rans,ormador 3rifasico'otencia del

(rans,ormador:;: R6O-S

/apel.

31 46 557 /848&

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A;

a entral Fidroelctrica /angue es una central generadora de

electricidad por energa hidrulica del tipo de emalse. Est uicada, a

19; 0m. al suroeste de &antiago, O4 egin. a central produce >AA R6BSde electricidad.

5ombre apel3bicacin 19; 0m. al suroeste de &antiago, O4 egin.(ipo de Central Fidrulica de emalse.'otencia Declarada >AA R6BS

5 Rm>IsS$ltura de Caida 5eta A7 RmS2olumen total del

embalse75 mill. Rm>S

$ltura por

coronamiento119 < >5; RmS

5umero de 3nidades 5'otencia por 3nidad A5.: R6BS

(ipo de (urbina Crancis de e!e vertical$Eo 'uesta de

1er!icio17@

2oltae del

.@ R0OS(ipo de

(rans,ormador 3rifasico'otencia del

(rans,ormador9@.5 R6O-S

31 46 557 /848&

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71/78

A1

$1

IsS, uicadaaguas arria de la conuencia con el estero /arraguirre y una segunda

captacin en el ro Jlivares, principal triutario del ro olorado, con una

capacidad de 1: Rm>IsS.

5ombre -lfalfal3bicacin o olorado, a!n del 6aipo

(ipo de Central Fidrulica de pasada'otencia Declarada 1A@ R6BS5umero de 3nidades 9'otencia por 3nidad @ R6BS(ipo de (urbina /eltn$Eo 'uesta de

1er!icio11

2oltae del

.@ R0OS

(ipo de(rans,ormador 3rifasico

31 46 557 /848&

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72/78

A9

'$CI"IC )FD/O.

*a )iguera.

a central hidroelctrica a Figuera es una planta hidroelctrica de

tipo pasada uicada en el valle del 3inguiririca, en la egin de

J^Figgins. 4naugurada en septiemre de 9;1;,capta a travs de tres

ocatomas parte del caudal de los ros 3inguiririca y -(ufre, y del estero

os Felados. /resenta una capacidad instalada de 155 R6BS.

5ombre a Figuera3bicacin Oalle del 3inguiririca, egin de J`Figgins.(ipo de Central Fidrulica de pasada'otencia Declarada 155 R6BS

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A>

Es una central hidroelctrica de pasada uicada en el Oalle del -lto

achapoal, O4 egin. &u operacin permite mantener el caudal

ecolgico y conservar las condiciones naturales del entorno y laiodiversidad. hacayes cuenta con una capacidad instalada de

111R6BS y genera 57; R=BhS.

5ombre hacayes3bicacin Oalle del -lto achapoal, O4 egin.(ipo de Central Fidrulica de pasada'otencia Declarada 111 R6BS

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A:

a central hidroelctrica a onuencia es una planta hidroelctrica

de tipo pasada uicada en el valle del 3inguiririca, en la egin de

J^Figgins. 4naugurada en diciemre de 9;1;, capta a travs de tresocatomas parte del caudal de los ros 3inguiririca, /ortillo y -(ufre, as

como tamin de varios cursos menores. /resenta una capacidad

instalada de 17> R6BS.

5ombre a onuencia3bicacin Oalle del 3inguiririca, egin de J`Figgins.(ipo de Central Fidrulica de pasada'otencia Declarada 17> R6BS

5umero de 3nidades 9'otencia por 3nidad 71 R6BS(ipo de (urbina Crancis Oertical$Eo 'uesta de

1er!icio9;1;

2oltae del

.@ R0OS(ipo de

(rans,ormador 3rifasico

Centrales hidroelctricas ms grandes del mundo.

an0ing de las 1; hidroelctricas ms grandes del mundo.

31 46 557 /848&

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75/78

A5

1. tres gargantas:es la central ms grande del mundo

con una instalacin de 99.5;; 6B, ciudad situada es yinchang,

espec'camente en la provincia de Fuei. -provecha el agua $ueproviene del rio Tangts. El costo de la instalacin fue de 1@.;;;

millones de euros, tiempo de construccin )1>K9;19,

dimensiones de la presa 1@1 metros de altura y 9.>>5 metros de

longitud. consta de >9 turinas de A;; 6B y dos de 5; 6B, las >9

turinas son de tipo Crancis.

9. Itaip9:consta con una instalacin de 1:.;;; 6B, se

encuentra en el rio panam en la frontera de Qrasil y /araguay, su

inversin fue de 15.;;; millones de euros, tiempo $ue demoro la

construccin )1A5K1@9. onsta de 9; turinas tipo Crancis de

A;; 6B, adems el a2o 9;1: logro una produccin prcticamente

igual a la central de las tres gargantas llegando a @,5 3Bh esto

$uiere decir $ue es colder en generacin de energa a nivel

mundial pese a $ue no es por potencia instalada.

>. Giluodu: onsta de una instalacin de 1>.@7; 6B, se

encuentra situada en el rio !insha, en la provincia de &ichuan, se

invirti un monto de 5.5;; millones de euros, tiempo demorado en

la instalacin )9;;5K9;1>, su estructura en la presa es un arco de

dole curvatura con unos 9@5,5 metros de altura y A;; metros de

ancho con esto se puede llegar a tener una capacidad de 19.7A;millones de metros cicos, contiene 1@ turinas Crancis de AA;

6B cada una, adems de un generador enfriado mediante aire

con @55,7 6O- de salida.

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A7

:. 5 6B, la

construccin fue iniciada en 17>, separndose en dos fases unaterminada en 1A@ y la segunda etapa en 1@7, en ese entonces

contaa con 9; turinas Crancis $ue oscilan de 1>; 6B a AA; 6B,

luego en los a2os 9;;A y 9;; se implementaron turinas

nuevas, : de :;; 6B cada una y 5 con 7>; 6B cada una.

-dems, producto de un contrato en el 9;;A se instalaron :

turinas Crancis de AA; 6B cada una logrando llegar a tener ms

de 19.;; =Bh.

5. (ucurui: uicada en el rio 3ocantins, en el estado par

de Qrasil, consta con una instalacin de @.>A; 6B, la inversin fue

de :.;;; millones de euros, fue construida en dos fases, la primera

fase comen( en 1A5 y 'nali(o en 1@:, donde la presa es de A@

metros de altura y 19.5;; metros de longitud. 3iene 19 turinas

Crancis de >>; 6B cada una y dos au

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AA

comen( a construir en 17A donde fueron instaladas 7 unidades

$ue se terminaron de montar entre 1A5 a 1@;, donde tres de

esas unidades son de una capacidad de @;5 6B cada una y lasltimas tres son de 7;; 6B cada una. omo ltimo se empe( con

la renovacin de la tercera planta para las unidades de @;5 6B

comen( en el 9;1> y se espera 'nali(ar en el 9;1A, y las otras

tres unidades de 7;; 6B se comen(arn la renovacin en el 9;1@.

A. Giangiaba:&e encuentra uicada en el rio !insha

limita con el condado de yiin al lado i($uierdo y al lado derecho

con shuifu, china. a capacidad instalada es de 7.::7 6B, donde

genera >;,A 3Bh anualmente. la presa es de 17@ metros de altura

y @7,97 metros de longitud, consta de @ turinas Crancis las

primeras : de @19 6B cada una y las otras de @;; 6B cada una.

El traa!o preparatorio para la construccin de esta central

comen( en el 9;;:, pero se comen( a construir o'cialmente en

el a2o 9;;7, donde las primeras turinas puestas en

funcionamiento fue el 9;19, pero donde la plata $uedo totalmente

terminada fue este a2o 9;15, donde la inversin fue de 7.;;;

millones de euros.

@. *ongtan:se encuentra en el rio hongshui en 3ianbe,

regin autnoma de china espec'camente en guang9 metros de largo. &u construccin

comen( en el a2o 9;;A y comen( su funcionamiento pleno en el

a2o 9;;, alcan(a una generacin de 1@,A 3Bh.

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A@

H. 1ayanoAshushensaya:&ituada en el rio yeniseien

sayanogors0 )!a0asia usia, posee una capacidad instalada de

7.:;; 6B. &u construccin comen( en 17> y 'nali(o en 1A@,

donde posee una presa de arco gravedad de 9:9 metros de altura

y 1.;77 metros de longitud, posee die( turinas Crancis de 7:; 6B

cada una, donde genera 9>,5 3Bh, 9;; sufre un accidente en las

turinas donde se cerr, donde un a2o despus se vuelve a arir,

se gener un nuevo proyecto de montar 1; unidades nuevas $ue

costara un poco menos de 1.;;; millones de euros.

@J. 6rasnoyars:&u uicacin es en el rio Tenisei, en

divnogors0, usia. 3iene una capacidad instalada de 7.;;; 6B,

a2o de construccin es en 157 'nali(ando en 1A9, la presa tiene

una altura de 19: metros y 1.;75 metros de longitud, posee 19

turinas Crancis de 5;; 6B cada una, tienen una capacidad anual

de 1@,: 3Bh.