Evaluación técnica de centrales hidroeléctricas

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FOMENTO MINICENTRALES HIDRAULICAS
ASOCIADAS A OBRAS DE RIEGO
Comisión Nacional de Riego
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FOMENTO MINICENTRALES HIDRAULICAS
ASOCIADAS A OBRAS DE RIEGO
ROL DEL AGUA EN LA AGRICULTURA
• Rol tradicional : Insumo necesario para la transpiración y el
desarrollo fisiológico de las plantas (cantidad, oportunidad y
calidad del suministro hídrico)
• Nuevo rol : Generación de Energía a través del uso de la fuerza
motriz del recurso hídrico, permitiendo el mejoramiento de la
infraestructura de riego existente y la modernización de la
agricultura.
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Antecedentes
• Las condiciones hidrológicas y topográficas de Chile son
favorables para la generación hidroeléctrica en pequeña
escala
• Consumo energía eléctrica del sector agrícola desde año
1997 se incrementa a tasas del 10% anual
• Altos precios de energía son obstáculo a
tecnificación agrícola
procesos de
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LAS OPORTUNIDADES
• El agua de riego en los canales y otras obras de riego contiene gran
cantidad de energía que en la actualidad se pierde.
• La obras de riego presentan muchas ventajas para generar energía
comparado con los cauces naturales.
• La energía producto de estas oportunidades puede explotarse
comercialmente para incrementar los recursos de la empresa agrícola o
consumirse directamente en la explotación.
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VENTAJAS DE LAS OBRAS DE RIEGO PARA GENERAR ENERGÍA
•
Estabilidad de los caudales
•
Predictibilidad de los caudales
•
Facilidad para intervenir los cursos
•
Posibilidad de incrementar caudales mediante arriendo aguas en periodos sin riego:
mercado del agua
•
Cuenta con sistemas de regulación y control del agua: atenuar las crecidas y disminuir el
transporte de sedimentos
•
Diferencias de cota, que se pueden lograr con mayor facilidad en los cauces artificiales
•
Derechos de agua más perfeccionados
•
Posibilidad de armonizar las obras de regadío con las obras de generación necesaria
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PARA APROVECHAR ESTE POTENCIAL
CNR y el Ministerio de Energía (Ex CNE) suscriben Convenio de
Cooperación Mutua para fomentar Minicentrales Hidroeléctricas
Asociadas a Obras de Riego
Primer Catastro entre Regiones de Atacama y de la Araucanía:
– 866 MW en Minicentrales mayores de 2 MW
– 537 MW en Minicentrales menores de 2 MW
– 15 Estudios de Prefactibilidad en Regiones del Maule y del Bío Bío
con Asesoría de Expertos de la Unión Europea
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PROGRAMA CONJUNTO CNR – MIN. ENERGIA
CENTRALES MENORES 20 MW ASOCIADAS OBRAS DE RIEGO
•
Objetivo: producir electricidad para venderla al sistema eléctrico establecido
•
Se concentra en las centrales de más de 2 MW de potencia instalada
•
Se inicia el año 2007 con el Catastro de oportunidades de instalar centrales
asociadas a obras de riego y que dimensionó un potencial de al menos 860 MW
de potencia instalada
•
Requiere de una asociación entre organizaciones de regantes (dueños de los
derechos de agua) y los inversionistas hidroeléctricos (poseedores del capital y el
conocimiento)
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PROGRAMA CONJUNTO CNR – MIN. ENERGIA
CENTRALES MENORES 20 MW ASOCIADAS OBRAS DE RIEGO
Beneficios esperados:
– Ingresos adicionales para los agricultores que pueden destinarse al
mejoramiento de la infraestructura de riego y otras inversiones
– Disminución de los costos de operación y mantenimiento de los
sistemas de riego
– Mejora de la calidad del agua limpiándola de sedimentos
– Ingresos a través del mercado de los bonos de carbono
– Uso más eficiente del agua al transformarse en bien valorado
disponible conjuntamente para riego y para generación de
electricidad
– Contribuir a la diversificación de la matriz energética con ERNC
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PROGRAMA CNR: FOMENTO DE CENTRALES
MENORES DE 2 MW
•
Beneficios esperados(2)
– Asegurar un suministro energético estable y reducir los riesgos derivados de
eventuales racionamientos, especialmente en períodos de cosecha
– Disminuir el costo de pérdidas de energía por concepto de conducción.
– Contribuir a la sustentabilidad ambiental al disminuir las emisiones de gases
efecto invernadero y al reducir el uso de combustibles fósiles, favoreciendo
a una agricultura “carbón neutral”
– Contribuir a mantener a los habitantes de áreas aisladas, en las labores
agrícolas, consolidando las oportunidades de empleo y desarrollo social
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Dificultades para la Instalación de
Centrales de Paso en Canales de Riego
• Agricultores desconocen el negocio hidroeléctrico
• Alto monto de inversiones iniciales, costo de los estudios,
compatibilidad de equipos e instalaciones con esta forma de generación
• Disponibilidad de consultores certificados para realizar estos estudios a
precios accesibles
• Estrecha rentabilidad de microcentrales hidráulicas (menores de 1 MW).
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Problemas de las Centrales de Paso
en Canales de Riego
– Continuas fallas de equipos, probablemente por la no utilización de
desarenadores en la zona central y centro sur del país
– Falta de operación y mantenimiento adecuados, principalmente en
propiedades comunitarias
– Errores de diseño
– Utilización de equipos reacondicionados que no presentan la calidad
adecuada
– Variabilidad de los caudales
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Incipiente Mercado de Equipos para la
Hidrogeneración
•
Empresas proveedoras de equipos de hidrogeneración no han percibido el futuro aumento
de la oferta y por esa razón no manejan stocks en el país
•
Alta heterogeneidad de los proyectos (alturas, caudales y su variabilidad, tipo de energía,
lugares de instalación, obras civiles) obligaría amplia variedad de equipos.
•
La oferta, procedente de orígenes muy disímiles y de precios muy variados, hace necesario
enfrentar proceso de certificación de equipos para dar garantías a los compradores. Se
evitaría venta de equipos reacondicionados o de mala calidad
•
No existen en el país consultores especializados en este rango de generación
hidroeléctrica y se requeriría de un proceso de certificación y registro de los mismos como
una forma de minimizar riesgos de errores en el diseño
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APOYO DE LA UNION EUROPEA
•
•
•
•
•
•
•
Historia de Fomento a las ERNC
Gran experiencia en Minicentrales Hidroeléctricas (MCH)
Ingenieros especializados en proyectos y diseño de MCH
Empresas fabricantes de equipos de MCH de gran calidad
Asesoría en construcción, montaje de equipos y puesta en operación
de MCH
Asistencia técnica en operación y mantenimiento de MCH
Experiencia en aspectos económicos y financieros relacionados
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Costos Estimados de Inversión
• Una de las desventajas de la energía hidroeléctrica en pequeña escala
(microcentrales) es el alto costo de la inversión inicial
Potencia (KW)
Monto Estimado de Inversiones (US$)
25
90.000
50
160.000
100
300.000
200
530.000
1.000
1.500.000
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Sugerencias para Fomentar las Microcentrales de
Pasada en Obras de Riego
 Desarrollo de
microcentrales
proyectos
demostrativos
a
nivel
de
 Desarrollo de instrumentos de fomento más amplios para
financiar estudios
 Propiciar el interés de la agricultura de contrato
(agroindustrias) y los cluster agrícolas, para proveer de
energía a la agroindustria local.
 Apoyo a través de la Ley de Fomento al Riego (Ley 18.450):
Concursar con proyectos de riego tecnificado a los cuales se
les incluya la inversión en generación hidroeléctrica destinada
al proyecto de riego.
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Factores Claves para el Éxito del
Programa de Fomento
•
Regularizar y/o perfeccionar títulos de derechos de aprovechamiento de aguas y
legalidad de las organizaciones de usuarios.
•
Fortalecer a las Organizaciones de Usuarios de Aguas (OUA) para mejorar su
gestión
•
Promover modelos de negocio atractivos para las OUA y los inversionistas
•
Abordar en forma sistemática las asimetrías de la información existentes entre
las OUA y las Empresas (Inversionistas) Hidroeléctricas interesadas en
desarrollar estos proyectos
•
Promover el acercamiento entre las OUA con potencial hidroeléctrico y
empresas del sector, mediante Seminarios y Charlas
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ESTUDIO DE 15 MINICENTRALES MENORES DE 20 MW EN
REGIONES DEL MAULE Y BIO BIO
NIVEL DE PREFACTIBILIDAD
VII REGION DEL MAULE
• Descarga Embalse Digua
• Canal Taco General
• Canal Duao Zapata
• Canal Sandoval
• Canal San Miguel 1
• Embalse Bullileo
• Canal Pencahue
• Canal Martínez-Florida
• Canal Purísima
VIII REGION DE BIO BIO
Canal Bío Bío Negrete – Derivado Rihue
Canal Bío Bío Negrete – La Turbina
Canal Bío Bío Sur – Sector Quitralmán
Canal Bío Bío Sur – Derivado Licura
Canal Laja Sur – Diuto 2
Canal Laja Sur – Diuto 3
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Nº
Central
Desnivel
Neto
Caudal
Turbinable
Potencia
Firme
m
m3/s
MW
1
C. Sn Miguel – Rio Teno
43,8
4,5
1,6
2
C. Purísima Concepción – Río Lontué
12,6
7,5
0,8
3
C. Florida – Ramírez-Martínez – Río Lontué
15,8
2,4
0,3
4
C. Pencahue – Rio Lircay - Central Descar. Nº3
24,8
12,0
2,4
5
C. Sandoval – Rio Maule
7,2
2,0
0,1
6
C. Duao Zapata – Rio Maule
9,5
10,0
0,8
7
C. Taco General – Rio Maule
3,4
14,0
0,4
8
Embalse Digua - Rio Cato
80,1
25,5
16,8
9
Embalse Bullileo - Rio Bullileo
84,8
17,8
12,4
10
C. Laja Sur - Der. Peral Norte – Diuto 2
2,2
16,8
0,3
11
C. Laja Sur - Der Rarinco Quilque – Diuto 3
5,5
5,0
0,2
12
C. Bío Bío Negrete - Der. Rihue (sin tranque)
12,9
14,0
1,5
13
Fza. Motriz C.BB Negrete–Der. Rihue–La Turbina
-
-
(0,1)
14
C. B.Bío Sur–Der Licura Munilque –Ptas. Blancas
7,8
5,1
0,3
15
C. B.Bío Sur – Der Licura Munilque - Quitralman
7,7
5,5
0,3
TOTAL POTENCIA FIRME
38,2
TOTAL POTENCIA FIRME VAN > 0
36,1
TOTAL POTENCIA FIRME VAN < 0
2,1
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Nº
Central
Energía
generada
Factor de
Planta
Precio
Energía
Potencia
Firme
GWh
%
$/kWh
MW
1
C. Sn Miguel – Rio Teno
362
0,97
32,4
1,18
2
C. Purísima Concepción – Río Lontué
83
0,46
83,9
0,16
3
C. Florida – Ramírez-Martínez – Río Lontué
31
0,43
84,0
0,12
4
C. Pencahue – Rio Lircay - Central Descar. Nº3
187
0,33
32,1
0,19
5
C. Sandoval – Rio Maule
24
0,86
103,7
0,07
6
C. Duao Zapata – Rio Maule
149
0,80
40,6
0,44
7
C. Taco General – Rio Maule
52
0,58
55,3
0,13
8
Embalse Digua - Rio Cato
2.123
0,55
27,7
0,00
9
Embalse Bullileo - Rio Bullileo
907
0,32
23,2
0,00
10
C. Laja Sur - Der. Peral Norte – Diuto 2
52
0,74
68,5
0,14
11
C. Laja Sur - Der Rarinco Quilque – Diuto 3
23
0,45
154,4
0,13
12
C. Bío Bío Negrete - Der. Rihue (sin tranque)
163
0,48
33,8
0,31
13
Fza. Motriz C.BB Negrete–Der. Rihue–La Turbina
-
-
-
-
14
C. B.Bío Sur–Der Licura Munilque –Ptas. Blancas
43
0,57
43,7
0,11
15
C. B.Bío Sur – Der Licura Munilque - Quitralman
63
0,79
42,4
0,14
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Io/P
VAN
TIR
mill US$/Mw
mill $
%
Europeo
5
2.089
14,1
Origen Equipos
Nº
Central
1
C. Sn Miguel – Rio Teno
2
C. Purísima Concepción – Río Lontué
Chino
5
-1.266
3,4
3
C. Florida – Ramírez-Martínez – Río Lontué
Chino
5
-559
2,5
4
C. Pencahue – Rio Lircay - Central Descar. Nº3
Europeo
2
950
12,6
5
C. Sandoval – Rio Maule
Chino
11
-677
-
6
C. Duao Zapata – Rio Maule
Chino
5
281
10,9
7
C. Taco General – Rio Maule
Chino
4
-263
6,9
8
Embalse Digua - Rio Cato
Europeo
2
10.095
14,6
9
Embalse Bullileo - Rio Bullileo
Europeo
1
5.558
18,6
10
C. Laja Sur - Der. Peral Norte – Diuto 2
Chino
7
-603
4,8
11
C. Laja Sur - Der Rarinco Quilque – Diuto 3
Chino
11
-1.299
-
12
C. Bío Bío Negrete - Der. Rihue (sin tranque)
Europeo
3
746
12,3
13
Fza. Motriz C.BB Negrete–Der. Rihue–La Turbina
Nacional
-
45
20,2
14
C. B.Bío Sur–Der Licura Munilque –Ptas. Blancas
Chino
3
10
9,6
15
C. B.Bío Sur – Der Licura Munilque - Quitralman
Chino
4
47
10,0
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ASOCIADAS A OBRAS DE RIEGO
CONCLUSIONES
•
Este Programa implica la coexistencia y armonía entre una labor fundamental
para la agricultura como es el riego y la generación de energía a distintos
niveles, utilizando un insumo que en la actualidad se pierde, como es la fuerza
motriz del agua.
•
Reducir el costo de la energía permite continuar el proceso de tecnificación y
modernización, haciendo la agricultura chilena crecientemente competitiva.
•
Este Programa será una contribución a la sustentabilidad ambiental de la
agricultura y al desarrollo social de las áreas rurales aisladas, consolidando las
oportunidades de empleo.
•
La incorporación del tema energético derivado de la fuerza motriz de las aguas
de riego, cambiará el enfoque y el rol del recurso hídrico en la agricultura
chilena.
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CENTRAL LIRCAY (18 MW – 130 GWH al año)
Tubería de alta presión (acero 2,7 m diámetro, 500 m largo)
y rápido de descarga (600 m largo)
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Gracias.
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