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Pequeñas hidroeléctricas con alto potencial para generar energía

En el país hay un potencial de generación de 56.189 megavatios nuevos en proyectos que no necesitan embalse, conocidos como centrales hidroeléctricas a filo de agua.

Manizales, 13 de noviembre de 2019Agencia de Noticias UN-

Central de Río Mayo, ejemplo de central hidráulica a filo de agua. Fotos: José Julio Guzmán Arévalo, estudiante de la Maestría en Ingeniería Eléctrica - UNAL Sede Manizales.

Bocatoma central hidráulica a filo de agua.

Diseño estructural de una central hidráulica a filo de agua.

Casa de máquinas o cuarto de control.

Esquema elaborada por el autor de una central a filo de agua sobre una imagen de Google Earth.

Con base en esta información de la Unidad de Planeación Minero Energética (UPME), José Julio Guzmán Arévalo, estudiante de la Maestría en Ingeniería Eléctrica de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Manizales, realizó un análisis de pequeñas centrales, en el cual destaca que por su potencial deben estar en el radar de los inversionistas para los próximos años.

Las centrales hidroeléctricas a filo de agua son plantas más pequeñas que requieren una inversión mucho menor que la de una hidroeléctrica como Ituango, El Quimbo o Sogamoso, que se pueden ubicar en aguas con menor caudal y construirse en menor tiempo.

Representan, además, una de las formas más limpias para generar energía, pues sus áreas de inundación son pequeñas para no alterar la vida del río, mantienen el caudal y devuelven las aguas utilizadas en la generación sin afectar a las comunidades aguas abajo.

Para desarrollar una pequeña central hidráulica se requiere una concesión de agua, que según la potencia a instalar la emite la Corporación Autónoma Regional o se solicita ante la Autoridad Nacional de Licencias Ambientales (ANLA).

La conexión al Sistema Interconectado Nacional (SIN) requiere aprobación tanto de la UPME como de la Comisión de Regulación de Energía y Gas (CREG), incluidas pruebas de la central mediante las cuales se garantizan las condiciones de calidad de la energía a suministrar.

Los inversionistas interesados en la generación hidráulica pueden aspirar a participar en un negocio que en Colombia y en lo corrido del nuevo milenio mueve una cifra cercana a los 500 millones de dólares cada mes.

Proyectos rentables

El estudiante Guzmán explicó que para tener la rentabilidad se debe considerar que el 50 % de la energía lo consume la agroindustria y el 50 % restante se deja para la venta en la red eléctrica. Para afinar el presupuesto inicial, se debe incluir el desglose que incluye los estudios hidrológicos y de topografía.

“El estudio hidrológico permite el conocimiento típico del comportamiento del caudal en el sitio de toma, por lo cual se debe realizar con una duración mínima de un año y requiere una estación limnigráfica para registrar, en función del tiempo, las fluctuaciones del nivel de la superficie de los cursos de agua o un sistema de vertederos operado por alguien que viva cerca al sitio”, detalla.

Para caudales hasta de unos 2 m3/s se pueden emplear vertederos, cuyo costo puede ser de 5 millones de pesos, que incluyen el pago del responsable de recuperar los datos diarios; para caudales donde amerite la instalación del limnígrafo este estudio puede llegar a costar hasta 200 millones de pesos para instalar instrumentos.

Por otra parte, “el costo de los estudios de topografía depende del nivel de trabajo de los topógrafos disponible en la zona, pero se puede realizar en pocos días, según la longitud desde el punto definido como sitio de toma y la dificultad de acceso a los sitios.

Las vías de acceso se definen según la potencia a instalar y la topografía del sitio: “se podría considerar desde el transporte manual o la instalación de estructuras temporales tipo teleférico que soporten el peso máximo a transportar”, sugiere.

Por su parte, las redes para transmisión de energía dependen de la potencia a transportar y de la distancia para conectar el sistema existente, normalmente, hasta 10 km y potencias menores a 10.000 kW se emplearía redes de 13,2 voltios (V).

Para estimar el costo de la casa de máquinas, de manera preliminar se pueden consultar las dimensiones de plantas diésel de la misma capacidad del generador. “Como mínimo se aconsejan 10 m2 con un costo medio  de 700.000 pesos por m2, aunque puede variar según el sitio de emplazamiento; además se deben considerar los sistemas para retorno del agua turbinada al río, lo cual es parte de las obras civiles a diseñar”, explica.

Turbinas y producción de energía

Para seleccionar una turbina es importante determinar la eficiencia o el rendimiento, datos que permiten extraer la mayor cantidad de la energía del caudal disponible.

La central debe producir energía de calidad, es decir con una tensión y frecuencia estables. En centrales pequeñas (hasta unos 500 kW) esto se puede lograr con equipos alternativos que pueden ser desde baterías y un inversor hasta juegos de resistencias.

Según los análisis de la investigación, de llegarse a concretar el potencial de 56.189 megavatios de capacidad en hidroenergía con centrales sin embalse, el país podría escalar lugares importantes en el escalafón mundial, ya que, según las cifras del Key Trends in Hidropower, informe publicado en 2016, Colombia ocupa el puesto 18 del mundo en capacidad de generación con este recurso.

(Por: fin/LGH/MLA/LOF
)
N.° 915

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