Beneficios y novedades de las turbinas para - DIVE

Página
40.
Nuevas tecnologías
Beneficios y novedades
de las turbinas para
generación hidráulica
Ingeniero explica los
principales avances en
esta materia, destacando
que las nuevas tecnologías
requieren de muy pocas
obras civiles, lo que
disminuye los tiempos de
construcción.
“Si bien Chile
aún no aprovecha
del todo el gran potencial de generación
hidroeléctrica de pasada tradicional,
las dificultades relacionadas con la
distancia y robustez de las líneas de
distribución eléctrica, tramitaciones
medioambientales, territorios de pueblos
originarios, entre otros, han hecho que el
desarrollo de proyectos de generación de
energía renovable de pequeña hidráulica
sea reducido”, comenta Sebastián
Marcus, director de proyectos en JMS
Ingenieros Consultores, empresa que
entre sus servicios de ingeniería incluye
el diseño de proyectos de pequeñas
centrales hidroeléctricas de pasada.
Según afirma y en contraposición con
esta situación, países como Alemania y
Japón ya han utilizado gran parte de sus
recursos naturales para la generación
hidráulica. “Han proliferado nuevas
tecnologías para, por ejemplo, aprovechar
pequeños desniveles en canales de
regadío o turbinas para aprovechar
sectores de reducción de presión en
tuberías de agua potable o residual de
industrias. Y son estas tecnologías las que
permiten un desarrollo rápido en obras de
riego, principalmente por los reducidos
requerimientos de obras civiles”, señala.
Sobre las ventajas que tienen las pequeñas
centrales en obras de riego, Marcus
destaca que la principal es que las obras
de captación y conducción ya existen,
mientras las áreas de intervención, por
ende, también se minimizan. Por ello,
los tiempos de diseño y construcción
son menores que en una tradicional,
como también los montos de inversión
considerando sólo estos aspectos, pues
se reducen los tiempos de tramitación,
obras y construcción.
Agrega que las nuevas tecnologías
requieren de muy pocas obras civiles, lo
que disminuye aún más los tiempos. “Por
el lado económico, permite generar
ingresos
adicionales
importantes
para las asociaciones de canalistas o
regantes”, afirma.
Según las cifras que expone, actualmente
en Alemania existen alrededor de 7.500
pequeñas y minicentrales hidroeléctricas
(CH), que en conjunto aportan 4.800 MW.
En tanto, en Japón existen 1.200 CH, que
totalizan 3.300 MW y representan el 7%
de la generación de ese país.
Marcus comenta que el Ministerio
de Economía, Comercio e Industria
de Japón estima que todavía tienen
un potencial de 12.300 MW en 3.000
ubicaciones factibles de desarrollar
económicamente, “mientras que en
Chile existen alrededor de 60 centrales
de pasada en funcionamiento a la fecha,
aportando 323 MW, existen otros 40
MW en construcción y 320 MW con RCA
(Resolución de Calificación Ambiental)
Comisión Nacional de Riego, CNR. Ministerio de Agricultura / www.cnr.gob.cl
Nuevas tecnologías
Página
41.
Turbina STREAM, Tsurucity en Yamanashi, febrero
de 2013.
Nuevas turbinas
En ese contexto, son varios los países
que se han visto en la necesidad de
innovar en el desarrollo de turbinas que
aprovechen ubicaciones no exploradas,
como pequeños desniveles de terreno, es
el caso de las turbinas alemanas DIVE o
las japonesas STREAM de Seabell. “Otra
alternativa es buscar puntos de instalación
dentro de las áreas de espacio restringido,
como estaciones de bombeo existentes,
las instalaciones de tratamiento de agua
y sistemas de drenaje y reemplazo de
válvulas reductoras de presión, como la
Linkless de Tanaka, que es una turbina
Francis modificada para conectar como
bypass en tuberías de presión existentes;
hay varias en Japón, entre 50 y 300 kW”,
puntualiza Marcus.
“Las turbinas DIVE son las que están
funcionando en Chile, una en un río
Donguil, la otra en un pequeño canal
Purísima; son turbinas que van de los
200-1.000 kW. Las turbinas Japonesas
STREAM de Seabell están comenzando
la producción en serie en India, de un
tamaño estandarizado de sólo 10 kW para
reducir los costos”, explica.
Montaje turbina DIVE. Central Hidroeléctrica Donguil, junio de 2011.
aprobados o en proceso de aprobación. Si
consideramos que nuestras condiciones
geográficas e hidrológicas son al menos
igual de favorables para el desarrollo
e instalación de este tipo de plantas
de generación hidroeléctrica que los
países mencionados, los estudios que
cifran el potencial de Chile en este tipo
de generación del orden de 10.000 MW
no serían exagerados. La pregunta que
habría que hacerse es por qué, con las
condiciones naturales que poseemos, el
desarrollo de estas centrales ha sido tan
lento”, plantea.
Año 2 / N° 6 / Noviembre 2013. Juntos, cuidando el agua de Chile.
Los parámetros para determinar el tipo
de turbina a instalar en cada sitio son
el caudal de diseño y la altura de caída
neta. “Para cada sitio, existe un grupo
acotado de tipos de turbinas que se
pueden seleccionar. Luego, hay varios
factores que influyen en la elección,
los que pueden ser eficiencia, rango de
variación de caudales y costos, entre
otros. En Chile existen turbinas de cada
uno de los modelos: Pelton, Francis, Flujo
Cruzado, Kaplan, etcétera. No existe un
modelo que predomine o que sea mejor
que otro”, expresa.
Página
42.
Nuevas tecnologías
Cabe destacar que las turbinas DIVE o
STREAM se desarrollaron para aprovechar
desniveles en canales de regadío y no
compiten entre sí, pues apuntan a diferentes
rangos de caudal y desnivel. La turbina se
diseñó para aprovechar desniveles muy
pequeños de hasta 3 metros y caudales de
hasta 5 metros cúbicos por segundo, por
lo que sus turbinas pueden generar entre
1-50 kW, mientras que la turbina DIVE es
aplicable a rangos entre 2 y 25 metros
de desnivel y 1,5 a 18 metros cúbicos por
segundo de caudal, por lo que sus turbinas
pueden generar entre 30-1.300 kW. La
turbina DIVE tiene 10 años de experiencia
y varias turbinas en operación, en tanto,
la turbina STREAM podría llegar a Chile a
partir del próximo año.
“Las principal ventaja de esta turbina es
que prácticamente no requiere de obras
civiles para su instalación y el tiempo
para montaje y puesta en funcionamiento
es de 4 a 5 días. Su diseño de doble eje
permite operar en un amplio rango de
caudales, se adapta a las condiciones de
cada sitio y no requiere de protección
adicional ante hojas y basura que
flotan por los canales. Su producción
estandarizada y componentes simples
permiten bajos costos de operación y
mantención”, destaca Marcus.
Turbina Francis (transmisión directa), de 32 kW
operando con 14 m y 0,30 m3/s bajo embalse de
agua de distribución.
Turbina Francis (transmisión por poleas), de 95
kW operando con 48 m y 0,25 m3/s en estación
de bombeo.
Innovación
Para el ingeniero, todo este tema se
relaciona con la importancia de la
innovación y las nuevas tecnologías en
obras de riego. “En este momento, lo
fundamental es innovar en políticas
públicas, institucionalidad, reglamentos,
leyes y/o normativas que faciliten y
fomenten la incorporación de tecnología
para generación hidroeléctrica en obras
de riego. Por ejemplo, la ley de Net
Meetering fue promulgada en febrero
de 2012, que fomenta la incorporación
de centrales menores a 100 kW, pero
entrará en vigencia una vez que se dicte
el reglamento”, comenta.
Otro ejemplo es la importancia de la
Ley de Carretera Eléctrica, “lo que a mi
juicio es una innovación que facilitará
la tramitación para la obtención de las
servidumbres de los terrenos para líneas
de transmisión eléctrica, con lo que se
podrán incorporar muchos proyectos de
ERNC de pequeña hidráulica, que están
frenados por la lejanía de los puntos de
conexión o por la reducida capacidad
de las redes de distribución en donde
se ubican”, afirma.
Según Marcus, otro punto donde se
podría innovar y que influye en la
tramitación de los proyectos en canales
de riego “son los parámetros que se
utilizan para definir la necesidad de
realizar una Declaración de Impacto
Ambiental, dentro de los cuales están:
si el caudal es superior a 2 (m3/s) o la
potencia instalada es superior a 3,0
(MW). En mi opinión, estos parámetros
no siempre son los más representativos
para determinar si un proyecto requiere
o no una Declaración de Impacto
Ambiental (DIA), en especial en un canal
de regadío, donde ya existe una obra de
captación y conducción de las aguas y
en que la intervención adicional para
generar es mínima. Sería interesante que
se genere una discusión al respecto y se
innove en generar procesos abreviados,
siempre cautelando el medio ambiente
y la comunidad”, sintetiza.
Comisión Nacional de Riego, CNR. Ministerio de Agricultura / www.cnr.gob.cl