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Facultad de Ingeniería
Departamento de Ingeniería Mecánica
“Caracterización de los recursos energéticos de las regiones del Maule y Bío – Bío”
Seminario de Título presentado en conformidad a los requisitos para obtener el título de Ingeniero de Ejecución en Mecánica.
Profesor Guía: Sr. Osvaldo Amigo Riquelme
Daniela Mafalda Condell Muñoz Michael Alfredo Pereira Pereira
Año 2014
Universidad del Bío-Bío. Sistema de Bibliotecas - Chile
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ÍNDICE
Resumen ..................................................................................................................... 1
Introducción ................................................................................................................. 2
Objetivos ..................................................................................................................... 4
CAPITULO 1: Antecedentes........................................................................................ 5
1.1 Generación de electricidad ................................................................................... 6
1.2 Los sistemas eléctricos de Chile .......................................................................... 6
1.3 Tipos de energías existentes en las regiones del Maule y Bío - Bío ..................... 7
1.3.1 Energía hidroeléctrica:........................................................................................ 7
1.3.2 Centrales hidroeléctricas existentes en las regiones VII Y VIII. .......................... 8
1.3.3 Centrales termoeléctricas. ............................................................................... 10
1.3.4 Centrales termoeléctricas existentes en las regiones VII Y VIII. ...................... 11
1.4 Potencial del recurso eólico en Chile ................................................................. 12
1.5 Potencial de energía hídrica en Chile. ................................................................ 13
1.6 Potencial de energía solar en Chile. ................................................................... 13
1.7 Evolución de los precios de la energía en Chile. ................................................ 14
1.7.1 Precio de un nudo de energía. ........................................................................ 15
CAPITULO 2: Recursos disponibles en las regiones a estudiar ............................... 16
2.1 Situación nacional recursos solares ................................................................... 17
2.1.1 Radiación solar en Chile .................................................................................. 18
2.1.2 Potencial de radiación solar en Chile por regiones. ........................................ 18
2.1.3 Radiación en distintos desiertos del mundo .................................................... 19
2.2 Nuestra realidad hídrica ..................................................................................... 20
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2.3 Situación nacional sobre recursos eólicos. ......................................................... 22
2.3.1 Energía eólica en las regiones ........................................................................ 22
2.3.2 Parque eólico Negrete - Cuel .......................................................................... 22
2.4 Potencial ERNC en Chile ................................................................................... 24
CAPITULO 3: Estudio geográfico de posibilidades de energía ................................. 25
3.1 Análisis Geográfico ............................................................................................ 26
3.1.1 Región del Biobío ............................................................................................ 26
3.1.2 Región del Maule ............................................................................................ 28
3.2 Generación hidráulica pais v/s region del Bío - Bío ............................................. 28
3.3 Generación Hidráulica: Participación por región periodo 2012 ........................... 32
CAPITULO 4: Determinación de recursos energéticos y análisis de posibles
utilizaciones .............................................................................................................. 33
4.1 Recursos Hídricos y posibles utilizaciones. ........................................................ 34
4.2 Tipos de centrales posibles: ............................................................................... 37
4.2.1 Centrales hidroeléctricas de pasada. .............................................................. 37
4.2.2 Centrales hidroeléctricas con embalse de reserva. ......................................... 37
4.2.3 Centrales hidroeléctricas de bombeo .............................................................. 38
4.3 Recursos solares y posibles utilizaciones. ......................................................... 39
4.3.1 Energía solar fotovoltaica ................................................................................ 40
4.3.2 Energía solar fototérmica ................................................................................ 41
4.3.3 Energía solar termoeléctrica ............................................................................ 42
4.4 Recursos eólicos ................................................................................................ 43
4. 5 La energía en el viento: densidad del aire y área de barrido del
rotor ........................................................................................................................... 44
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CAPITULO 5: Agua .................................................................................................. 47
5.1 Importancia del agua en el planeta .................................................................... 48
5.1.1 ¿Qué tan importante es el agua para las industrias? ....................................... 49
5.2 Usos del agua directos e indirectos .................................................................... 50
5.2.1 Diferentes usos del agua ................................................................................. 50
5.3 Tipos de agua ..................................................................................................... 52
CAPITULO 6: Posibles centrales generadoras ........................................................ 55
6.1 Centrales de energía. ......................................................................................... 56
6.2 Tipos de centrales de energía. ........................................................................... 56
6.3 Centrales hidroeléctricas .................................................................................... 56
6.3.1 Tipos de centrales hidroeléctricas. .................................................................. 57
6.3.2 Las turbinas hidráulicas las podemos clasificar en dos grupos: ...................... 58
6.4 Centrales eólicas. ............................................................................................... 61
6.4.1 Tipos de aerogeneradores. ................................................................................ 63
6.5 Centrales solares. .............................................................................................. 64
6.5.1 Energía solar térmica ........................................................................................ 64
6.5.2 Energía solar fotovoltaica .................................................................................. 65
6.5.3 ¿Qué es una central solar? .............................................................................. 66
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CAPITULO 7: Cálculos y estimaciones ..................................................................... 67
7.1 Energía solar ....................................................................................................... 68
7.1.1 Potencial para generar energía eléctrica a través de radiación solar. .............. 68
7.1.2 Cálculo de parque solar para Concepción. ...................................................... 71
7.2 Energía Eólica .................................................................................................... 74
7.2.1 Factor Betz ...................................................................................................... 75
7.2.2 Obtención de energía de un flujo de aire. ........................................................ 76
7.2.3 Tabla de resultado del estudio de potenciales eólicos para la generación de
energía ...................................................................................................................... 77
7.2.4 Cálculo de un parque eólico en Faro Carranza Constitución .......................... 78
7.2.5 Cálculo de un parque eólico en María Dolores Los Ángeles. .......................... 79
7.3 Energía hídrica .................................................................................................... 80
7.3.1 Análisis cuantitativo de potenciales hídricos ................................................... 80
7.3.2 Analizaremos los casos especiales en los cuales obtendremos la mayor
cantidad de energía. .................................................................................................. 83
7.3.4 Propuestas de posibles tipos de centrales ...................................................... 96
7.3.5 Tabla de Caudales medidos en meses ........................................................... 97
7.3.6 Análisis para definir tipo de central y tipo de turbina en los ríos en estudio. . 101
Conclusiones ........................................................................................................... 114
Bibliografía .............................................................................................................. 116
Anexos .................................................................................................................... 117
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1
Resumen
En el siguiente Seminario de Titulo se presenta un estudio e investigación respecto
de los recursos energéticos existentes en dos regiones del país, la Región del Maule
y la Región del Bío – Bío de acuerdo a sus potenciales geográficos.
Se realiza un estudio de las diferentes fuentes de generación energética que se
utilizan hoy en día en dichas zonas.
Se apreciarán los problemas energéticos que enfrenta hoy el país, sus posibles
alternativas de solución y la estrategia a utilizar de acuerdo a lo planteado por el
gobierno en base a cubrir un porcentaje de la matriz de energía con Energías
Renovables No Convencionales (ERNC) como son la solar, eólica e hídrica.
Como tema tangencial, se estudian los tipos de recursos de agua existentes, sus
usos e importancia.
Se cuantificará, en forma preliminar la cantidad de energía disponible y la que se
podrían obtener a través de ERNC (gracias a los recursos de radiación solar,
potenciales eólicos y recursos hídricos con los que contamos).
Además, se presentan la posible ubicación de centrales generadoras y sus
capacidades.
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2
Introducción
Se sabe que Chile se enfrenta al desafío de contar con recursos energéticos
suficientes y competitivos para solucionar los problemas de energía actuales y
alcanzar el anhelado desarrollo en las próximas décadas. Para ello, es necesario
plantear el tema energético como necesidad País.
La tarea es gigantesca al considerar los altos precios de la energía y el precio
de la electricidad actual. Es más, nuestro país tiene uno de los precios para la
energía eléctrica más altos de América Latina, superiores al promedio del resto de
países de la OCDE (Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos),
lo que le resta competitividad.
Debemos partir por preguntarnos, ¿Qué energía queremos? Si bien es
indudable que el país requiere más energía, requiere de energías que además sean
limpias y renovables, que además se encuentra en abundancia en el país, como es
la generación hídrica y las ERNC.
Las necesidades energéticas que tiene Chile, llevan el debate nuevamente la
creación de nuevas fuentes de energía, eso sumado a los altos índices de
contaminación existentes y a la ausencia de la implementación de energías
renovables.
Por otra parte, no podemos prescindir de la energía térmica que permite
contar con energía estable y segura para al suministro.
A pesar de que todo el tema energético es un problema país, se hará un
estudio para dar a conocer el potencial energético de las regiones del Maule y del
Bio – Bio.
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3
En el presente trabajo se darán a conocer las diversas energías existen en las
ya mencionadas regiones, con el objeto de conocer las formas gracias a las cuales
hoy en día logramos obtener la energía que utilizamos diariamente y a su vez
cuantificarlas.
Además, se analizará la geografía de las regiones para determinar las
distintas posibilidades energéticas que se pudiesen aprovechar según sus tipos de
geografías, principalmente se verán caudales y alturas de los ríos, potenciales de
radiación solar y potenciales eólicos.
También se deberá considerar los tipos de centrales generadoras que se
podrían utilizar en cada uno de los casos a estudiar, cuáles serían más convenientes
según los tipos de geografías y ubicación.
En la medida que nuestro país crece, mayor energía requiere, produciéndose
un natural acoplamiento entre economía y energía. El desafío que hoy se presenta
en Chile es contar con los recursos energéticos suficientes para apoyar este
desarrollo.
Es muy importante que nuestro país desarrolle una matriz energética
diversificada y que se desarrolle sobre la base de los recursos energéticos con los
que se cuenta.
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4
Objetivos
Objetivo general:
• Identificar los recursos energéticos de las regiones del Maule y Bío – Bío. • Cuantificar preliminarmente el potencial energético.
Objetivos específicos:
• Recopilar antecedentes acerca de los tipos de energías disponibles a objeto de cuantificarlas.
• Realizar un análisis geográfico, identificando los recursos hídricos.
• Analizar y cuantificar el potencial de radiación solar.
• Identificar el potencial energético (hidráulico y eólico) de las regiones a estudiar.
• Evaluar la aplicabilidad de los distintos tipos de generaciones de energía eléctrica.
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5
CAPITULO 1
ANTECEDENTES
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6
1.1 Generación de electricidad.
En Chile el principal recurso de generación de energía eléctrica es el hidráulico,
seguido por los combustibles de origen fósil, principalmente carbón, en centrales
termoeléctricas.
Las centrales hidroeléctricas se caracterizan por su alta disponibilidad y bajo costo
de operación, en tanto que las termoeléctricas requieren de un costo de operación
mucho más elevado en comparación con las anteriores.
En cuanto a las centrales hidroeléctricas generan aproximadamente el 70% del
suministro eléctrico del país.
1.2 Los sistemas eléctricos de Chile. Existen en Chile cuatro sistemas eléctricos interconectados.
• Sistema Interconectado del Norte Grande (SING), que comprende el territorio
entre las ciudades de Arica y Antofagasta con un 28.06% de la capacidad
instalada en el país.
• Sistema Interconectado Central (SIC), se extiende entre las localidades de
Taltal y Chiloé con un 71.03% de la capacidad instalada en el país.
• Sistema de Aysén que atiende el consumo de la Región con un 0.29% de la
capacidad instalada.
• Sistema de Magallanes, que abastece la Región con un 0.62% de la
capacidad instalada en el país.
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7
1.3 Tipos de energías existentes en las regiones del Maule y Bío – Bío.
1.3.1 Energía hidroeléctrica:
Es aquella que se obtiene del aprovechamiento de las energías cinética y potencial
de la corriente del agua, saltos de agua o mareas. Es un tipo de energía
verde cuando su impacto ambiental es mínimo y usa la fuerza hídrica sin represarla,
en caso contrario es considerada solo una forma de energía renovable.
Se puede transformar a muy diferentes escalas, Existen desde hace siglos
pequeñas explotaciones en las que la corriente de un río, con una pequeña presa,
mueve una rueda de palas y genera un movimiento aplicado, por ejemplo, en molinos
rurales. Sin embargo, la utilización más significativa la constituyen las centrales
hidroeléctricas de presas, aunque estas últimas no son consideradas formas de
energía verde por el alto impacto ambiental que producen.
Figura 1.2
Figura 1.1Central de embalse Figura 1.2
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1.3.2 Centrales hidroeléctricas existentes en las regiones VII Y VIII.
Tabla 1.1
Región Nombre Tipo de
central
Tipo de
turbina
Cantidad de
turbinas
Capacidad
instalada (MW)
VII Hidroeléctrica
Cipreses Embalse Pelton 3 106
VII Hidroeléctrica
Colbún Embalse Francis 2 400
VII Hidroeléctrica
Curillinque Pasada Francis 1 89
VII Hidroeléctrica
Isla Pasada Francis 2 70
VII Hidroeléctrica
Loma Alta Pasada Francis 1 40
VII Hidroeléctrica
Machicura Embalse Kaplán 2 90
VII Hidroeléctrica
Pehuenche Embalse Francis 2 566
VII Hidroeléctrica
San Ignacio Pasada Kaplán 1 37
VIII Hidroeléctrica
Abanico Pasada Francis 6 136
VIII Hidroeléctrica
Antuco Pasada Francis 2 320
VIII Hidroeléctrica
Mampil Pasada Francis 2 49
VIII Hidroeléctrica
Pangue Embalse Francis 2 467
VIII Hidroeléctrica
Peuchén Pasada Francis 2 77
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9
VIII Hidroeléctrica
Rucúe Pasada Francis 2 170
VIII Hidroeléctrica
El Toro Embalse Pelton 4 450
VIII Hidroeléctrica
Ralco Embalse Francis 2 690
Figura 1.3 Central Hidroeléctrica Cipreses
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1.3.3 Centrales termoeléctricas.
Son fuentes generadoras de energía eléctrica que funcionan mediante la
combustión de carbón, petróleo o gas natural. Sin importar mayormente cual sea el
tipo de combustible utilizado el funcionamiento es casi el mismo, salvo por pequeñas
diferencias en el tratamiento previo del combustible al ingresar a la caldera.
Figura 1.4 Central termoeléctrica
Figura 1.5 Central termoeléctrica
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1.3.4 Centrales termoeléctricas existentes en las regiones VII Y VIII.
Tabla 1.2
Región Nombre Empresa
Capacidad
instalada
(MW )
Turbina a base
de:
Numero
de
turbinas
VII Termoeléctrica
Celco
ARAUCO GENERACIÓN
S.A 13
Licor negro, biomasa,
petróleo diesel nro. 6
2
VII Termoeléctrica
Constitución ENERGÍA VERDE
S.A. 10
Desechos forestales
1
VIII Termoeléctrica
Arauco
ARAUCO GENERACIÓN
S.A 15
Licor negro, biomasa,
petróleo diesel nro. 6
1
VIII Termoeléctrica
Bocamina ENDESA 128 MW Carbón 1
VIII Termoeléctrica
Laja ENERGÍA VERDE
S.A 10
Vapor , desechos forestales
1
VIII PetroPower PETROPOWER
S.A 75
Derivados del petróleo
1
VIII Termoeléctrica
Coronel
PSEG Generación y energía Chile
Ltda. 45.7 Gas 1
VIII Termoeléctrica
Cholguán
ARAUCO GENERACIÓN
S.A 9
Desechos forestales
1
Figura 1.6 Termoeléctrica Bocamina en Coronel
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12
1.4 Potencial del recurso eólico en Chile
Una de las características de este recurso es su condición aleatoria y variable, por
cuanto depende de condiciones atmosféricas. Esto lleva a que se requieran
exhaustivas mediciones como condición previa para el desarrollo de proyectos
destinados a su aprovechamiento.
La Región del Bío - Bío cuenta con uno de los mayores potenciales eólicos, tanto
en la zona cercana a Los Ángeles como en la provincia de Arauco, por lo que se
espera que en los próximos diez a quince años se materialicen proyectos que
aportarían cerca de 1.000 MW al sistema.
Figura 1.7
Figura 1.8 Parque eólico
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1.5 Potencial de energía hídrica en Chile.
La hidroelectricidad, al igual que la energía eólica y solar, es un recurso energético
"limpio" y renovable, cuyo adecuado aprovechamiento tiene un bajo impacto
ambiental y se utiliza como importante recurso energético en casi todos los países
del mundo.
La potencia obtenida a través de los recursos hidráulicos depende del volumen de
agua que fluye por unidad de tiempo y de la altura de caída de ésta. Una central
hidroeléctrica es un conjunto de obras destinadas a convertir la energía cinética y
potencial del agua, en energía utilizable como es la electricidad. Esta transformación
se realiza a través de la acción que el agua ejerce sobre una turbina hidráulica, la
que a su vez le entrega movimiento rotatorio a un generador eléctrico.
1.6 Potencial de energía solar en Chile.
Recibe el nombre de energía solar aquella que proviene del aprovechamiento
directo de la radiación del sol, y de la cual se obtiene calor y electricidad. El calor se
capta mediante colectores térmicos, y la electricidad a través de paneles
fotovoltaicos.
En los sistemas de aprovechamiento térmico, el calor recogido en los colectores
solares puede destinarse a satisfacer numerosas necesidades, como por ejemplo:
obtención de agua caliente para consumo doméstico o industrial, o bien para fines de
calefacción, aplicaciones agrícolas, entre otras.
Los paneles fotovoltaicos, que constan de un conjunto de celdas solares, se utilizan
para la producción de electricidad, y constituyen una adecuada solución para el
abastecimiento eléctrico en las áreas rurales que cuentan con un recurso solar
abundante. La electricidad obtenida mediante los sistemas fotovoltaicos puede
utilizarse en forma directa, o bien ser almacenada en baterías para utilizarla durante
la noche.
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14
Figura 1.9 paneles solares
1.7 Evolución de los precios de la energía en Chile.
En los últimos años se ha verificado un aumento nacional e internacional
del precio de la energía.
Gráfico 1.1 evolución precio nudo de energía
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15
1.7.1 Precio de la energía en un nudo.
El precio de la energía eléctrica en su ?? se fijan semestralmente, en los meses de
abril y octubre de cada año. Su determinación es efectuada por la Comisión Nacional
de Energía (CNE), quien a través de un Informe Técnico comunica sus resultados al
Ministerio de Economía, Fomento y Reconstrucción, el cual procede a su fijación,
mediante un Decreto publicado en el Diario Oficial.
La política de costos reales y la ausencia de economías de escala en el segmento
generación, permiten fijar como precio el costo marginal de suministro, constituido
por dos componentes:
• Precio básico de la energía
Promedio en el tiempo de los costos marginales de energía del sistema eléctrico
operando a mínimo costo actualizado de operación y de racionamiento, durante el
período de estudio.
• Precio básico de la potencia de punta
Costo marginal anual de incrementar la capacidad instalada del sistema eléctrico
considerando las unidades generadoras más económicas, determinadas para
suministrar potencia adicional durante las horas de demanda máxima anual del
sistema eléctrico, incrementado en un porcentaje igual al margen de reserva de
potencia teórico del sistema eléctrico.
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CAPITULO 2
RECURSOS DISPONIBLES EN LAS REGIONES A ESTUDIAR
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2.1 Situación nacional recursos solares Como lo mencionamos anteriormente la energía solar es aquella energía que se
obtiene directamente de la radiación solar.
De la radiación solar podemos obtener naturalmente calor, pero además podemos
obtener electricidad mediante el aprovechamiento de la radiación en dispositivos
ópticos o de otro tipo. Por lo que construye un tipo de energía renovable y limpia.
En los tiempos actuales, el sol entrega cerca de 4000 veces más energía que la que
nosotros utilizamos. Dependiendo de las condiciones atmosféricas, la potencia de la
radiación solar varia en la superficie de la tierra. En promedio, y en condiciones
favorables se estima que la potencia de radiación o irradiación sería de 1000 W/m2
en la superficie de la tierra.
Por el aprovechamiento tanto térmico como energético (electricidad) se puede
satisfacer múltiples necesidades ya sea domésticas, industriales, aminorando la
dependencia del petróleo o de otras alternativas que son contaminantes y agotables.
Por lo tanto, es muy importante desarrollar las tecnologías de captación, acumulación
y distribución de la energía solar, para que este tipo de energía finalmente sea
competitiva.
Chile es un país especialmente favorecido en el ámbito de la energía solar, porque
cuenta con condiciones geográficas y climatológicas privilegiadas, que no todos los
países cuentan, convirtiéndonos en potenciales explotadores de esta energía a nivel
mundial.
Chile cuenta con un potencial solar estimado en 37.000 MW (Ref: “independencia
energética sustentable” de Mainstream renewable power. 2008)
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2.1.1 Radiación solar en Chile
Lugar Intensidad solar
máxima W/m2
Irradiación solar
anual KWh/m2
San Pedro de Atacama 890 2.331
Pudahuel, Santiago, 800 1.661
Concepción 851 1.631
Tabla 2.1
2.1.2 Potencial de radiación solar en Chile por regiones.
Región Radiación
Kcal/(m2/día)
Región Radiación
Kcal/(m2/día)
Región Radiación
Kcal/(m2/día)
I 4.554 RM 3.570 X 2.626
II 4.828 VI 3.676 XI 2.603
III 4.346 VII 3.672 XII 2.107
IV 4.258 VIII 3.475 Antártica 1.563
V 3.520 IX 3.076
Tabla 2.2
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2.1.3 Radiación solar en distintos desiertos del mundo
Figura 2.1 Desierto de Atacama
Desierto Ubicación Radiación
(W/m2)
Km2 para
generar 3 TW
Sahara África 260 144.2
Great Sandy Australia 265 141.5
Arábigo Medio Oriente 270 138.9
Atacama Chile 275 136.4
Great Basin EE.UU. 220 170.5
Tabla 2.3
La tabla muestra la radiación en los 5 desiertos seleccionados entre los lugares de
mayores índices del mundo.
Destaca el desierto de Atacama como el número uno. Es, por lo tanto, el lugar del
globo donde menor superficie e inversión se requiere para generar una unidad de
energía.
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2.2 Nuestra realidad hídrica.
Chile cuenta con 1.251 ríos, los que se emplazan en las 101 cuencas principales
existentes en el país. Además, hay más de 15.000 lagos y lagunas de todo tipo de
formas y tamaños que constituyen un invaluable activo medio ambiental y turístico.
En general, los recursos hídricos presentes en ellos contienen agua de buena
calidad y son importantes reguladores de los flujos en las cuencas.
Dentro del contexto mundial, Chile podría ser calificado como un país privilegiado
en materia de recursos hídricos. Al considerar todo el territorio chileno, el volumen de
agua procedente de las precipitaciones que escurre por los cauces es de 53.000 m3
por persona al año, superando en 8 veces la media mundial (6.600
m3/habitante/año), y en 25 veces el mínimo de 2.000 m3/habitante/año que se
requiere desde la óptica de un desarrollo sostenible.
Gráfico 2.2 Disponibilidad de agua en Chile por regiones, año 2009.
El sostenido crecimiento económico y desarrollo social de las últimas décadas ha
generado y seguirá generando demandas cada vez mayores sobre los recursos
hídricos por parte de los diferentes tipos de usuarios.
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21
Gráfico 2.3 Oferta y demanda de agua en Chile, año 2011.
Para asegurar la calidad y cantidad del recurso hídrico para las generaciones futuras
es fundamental la gestión eficiente y sustentable del agua. Una gestión sustentable
debe considerar el aprovechamiento de los recursos existentes para satisfacer las
distintas demandas sobre el agua, garantizando el acceso a ella por parte de las
poblaciones humanas y la satisfacción de los usos tradicionales (agua potable, riego,
industria, minería e hidroelectricidad) como aquellos considerados menos
tradicionales (protección de los ecosistemas fluviales, recreación, pesca y
navegación, entre otros), asegurando la preservación y conservación de los recursos,
en cantidad y calidad.
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2.3 Situación nacional sobre recursos eólicos.
Chile cuenta con un potencial eólico estimado en 44.000 MW (Ref: “independencia
energética sustentable” de Mainstream renewable power. 2008)
Los lugares de mayor interés se encuentran en los sectores costeros de la IV a la
XII regiones.
2.3.1 Energía eólica en las regiones.
La energía eólica se origina del movimiento de las masas de aire, es decir, el viento.
Corresponde a una fuente energética renovable que se encuentra disponible con un
potencial significativo a nivel mundial.
Al igual que la mayoría de las fuentes de energías renovables, proviene del sol, ya
que son las diferencias de temperaturas entre las distintas zonas geográficas de la
tierra las que producen la circulación del aire.
2.3.2 Parque eólico Negrete - Cuel
Este año 2014 comenzó a operar el más grande parque eólico del sur de Chile, que
permite inyectar 33 MW al Sistema Interconectado Central a partir de energía
renovable no convencional.
Se trata del complejo Negrete-Cuel, ubicado en la comuna de Los Ángeles, donde
se instalaron 22 equipos con capacidad para generar 1,5 MW cada uno y cubrir
anualmente la energía equivalente al consumo de 50.000 familias.
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Se ha señalado que esta es una zona que tiene una gran fuente de recursos
eólicos, porque hay un interesante canal de viento costero y, a la vez, existe una
gran demanda de energía en la zona.
“La Región del Bío - Bío cuenta con uno de los mayores potenciales eólicos, tanto en
la zona cercana a Los Ángeles como en la provincia de Arauco, por lo que
esperamos que en los próximos diez a 15 años se materialicen proyectos que
aportarían cerca de 1.000 MW al sistema”.
Figura 2.2 Parque eólico Negrete - Cuel
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2.4 Potencial ERNC en Chile.
Chile presenta una riqueza natural envidiable por cualquier país desarrollado, su
variada geografía permite que se propicien condiciones ideales para la producción de
diversos tipos de ERNC, destacando:
• Energía eólica: Este tipo de energía renovable es resultado de las diferencias
de temperatura en la tierra, la cual genera diferencias de densidades en el aire
lo que finalmente provoca masas de vientos que se desplazan por diferencias
de presión.
• Energía solar: La Energía solar es aquella que proviene del aprovechamiento
directo de la radiación emitida por el sol, transformándola mediante colectores
térmicos en calor o a través de celdas fotovoltaicas en energía eléctrica.
• Mini centrales hidráulicas: Dentro de esta categoría entran las centrales
hidroeléctricas con capacidad instalada inferior a 20MW. Actualmente existen
alrededor de 110 instalaciones de este tipo en el país
• Energía geotérmica: La energía geotérmica corresponde a la energía calórica
contenida en el interior de la tierra, transmitida por procesos de conducción
térmica hacia la superficie.
• Energía proveniente de la Biomasa: Actualmente la biomasa se utiliza en
procesos de producción de vapor, biogás y generación de electricidad en
localidades rurales aisladas
Tabla 2.1
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CAPITULO 3
ESTUDIO GEOGRAFICO DE POSIBILIDADES DE ENERGÍA
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26
3.1 Análisis Geográfico |
3.1.1 Región del Biobío
Hidrografía
Las cuencas hidrográficas más significativas de la región son:
• Río Itata: se ubica al norte de la región y drena una cuenca de unos 11.090
km². Nace en las cercanías del poblado de Cholguán, de la confluencia de los
ríos Cholguán y Huépil. Las subcuencas de estos afluentes del Itata se
originan en la Cordillera de los Andes. Así, el Cholguán tiene sus nacientes en
el cerro Calas (2.200 msnm), y el Huépil, que viene de más al sur.
Ochenta kilómetros aguas abajo, el Itata recibe a su principal tributario, el río
Ñuble, que drena una cuenca de 5.100 km² y tiene sus orígenes en la ladera
este del volcán Chillán. A 40 km de su origen recibe al río Los Sauces, su
principal afluente.
Tras recibir las aguas del Ñuble, el río Itata continúa hacia la costa sin recibir
otros aportes de importancia, salvo los del río Lonquén y del estero
Quilpolemu. En este último tramo, de unos 50 km, el cauce del río se
ensancha y su profundidad disminuye, formándose las Vegas del Itata.
El carácter hidrológico del río Itata es mixto. Los tributarios de cordillera tienen
un marcado carácter nival.
• Río Biobío: posee la tercera cuenca más extensa del país, después de los
ríos Loa y Baker, abarcando 24.000 km². Nace en las lagunas cordilleranas
Gualletué e Icalma, ubicadas en la Región de la Araucanía, para luego iniciar
su recorrido hacia el norte, a través de un valle intermontano de origen glacial,
recibiendo el aporte de cursos menores, como los ríos Liucura, Pehuenco,
Gualyepulli, Pedregoso, Mitrauquén, Rahue y Lonquimay. En su curso medio
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27
recibe las aguas del río Bureo, Culenco, Tavoleo, Guaqui y Laja. Este último
es considerado su principal afluente y nace en la laguna del Laja.
En su curso inferior, el Biobío arrastra una gran cantidad de sedimentos y
alcanza un ancho superior a los 2 km. Desemboca en las cercanías de
Concepción, tras recorrer una extensión de 380 km.
Otros importantes cuerpos de agua de la región son la laguna de la Laja, el
lago Lanalhue y el Lleulleu. La primera se ubica en las faldas del volcán
Antuco, a 1.400 msnm y es considerado el embalse natural más grande del
país. En tanto, el lago Lanalhue se ubica entre Cañete y Contulmo y destaca
como atractivo turístico de la región, al igual que el lago Lleulleu, ubicado un
poco más al sur que el anterior. Ambos son de origen albuférico, quiere decir
un curso de agua cuya desembocadura fue cerrada por arena en una época
anterior.
• Cordillera de los Andes: pierde altura a medida que se avanza hacia el sur,
sobrepasando solo en algunas oportunidades los 3.000 msnm. Entre las que
se pueden mencionar están el Nevado de Chillán (3.212 msnm), el volcán
Chillán (3.122 msnm), el volcán Callaqui (3.164 msnm) y el cerro Las Minas
(3.005 msnm).
Otras alturas relevantes son las del volcán Antuco (2.985 msnm), volcán
Copahue (2.969 msnm) y el Tolhuaca (2.780 msnm), casi en el límite con la
Región de la Araucanía.
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28
3.1.2 Región del Maule
• Cordillera de los Andes: la zona precordillerana es de origen sedimentario y
tiene 420 km de extensión y un ancho que va entre los 30 y 45 km; además,
presenta elevaciones que fluctúan entre los 300 y 850 msnm. Es un territorio
de difícil topografía por sus laderas abruptas y ríos estrechos.
En tanto, el área cordillerana es más baja que la de la Región de O’Higgins, y
su promedio de la altitud apenas sobrepasa los 4.000 msnm. Los principales
volcanes son: Peteroa (4.090 msnm), Planchón (3.977 msnm), Descabezado
Grande (3.830 msnm), Cerro Azul (3.810 msnm), Descabezado Chico (3.250
msnm) y Quizapú (3.050 msnm).
Hidrografía, alimentación nivopluvial
La alimentación de los ríos de esta región sigue siendo de carácter nivopluvial, pero
las lluvias comienzan a tener más importancia debido al descenso de las alturas en
la cordillera de los Andes, lo que hace que la cantidad de nieve acumulada sea
menor. Los sistemas hídricos son:
• Río Mataquito: Su cuenca hidrográfica alcanza los 6.200 km² y se origina a
12 km al oeste de Curicó, en la confluencia de los ríos Teno (que nace de la
unión de los ríos Malo y Nacimiento) y Lontué (que se forma de la unión de los
ríos Los Patos de San Pedro y Colorado y de otros esteros, como el Upeo y
Potrero Grande).
Luego de recorrer 95 km, el Mataquito desemboca cerca del balneario de
Iloca.
• Río Teno: Se origina en la Cordillera de los Andes, de la confluencia de los
ríos Malo y Nacimiento. El primero drena las lagunas de Teno, junto al volcán
Planchón, y el segundo, más pequeño, viene desde el norte.
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• Río Lontué: Tiene una cuenca mayor que la del Teno y proviene de más al
sur. Se forma por la confluencia del río Los Patos y del Colorado. Sólo recibe
pequeños tributarios, entre los que cabe mencionar los esteros Upeo y Potrero
Grande.
• Río Maule: Su cuenca es mucho mayor que la del Mataquito, puesto que
cubre alrededor de 20.600 km². Su cauce tiene un caudal medio de 544 ��/�,
pero en el mes de Julio puede superar los 2.000 ��/ �.
Nace en la laguna del mismo nombre, que se encuentra en la cordillera a
2.200 msnm, cerca del paso internacional Pehuenche.
En su avance hacia la costa se le suman los cauces de los ríos Puelche,
Colorado, Cipreses y Melado. Luego de ello es represado en Colbún.
Más abajo, en la depresión intermedia, el Maule recibe los aportes de los ríos
Claro y Loncomilla y en su cauce inferior el estero Los Puercos desagua en él.
Luego de recorrer casi 250 km, desemboca en el mar al norte de la ciudad de
Constitución.
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30
Un informe entregado por el Instituto Nacional de Estadísticas dio a conocer
los totales de generación y consumo de energía eléctrica que presentó la zona.
Actualmente la región del Bio – Bio aporta un 24,5% de la electricidad total del país.
De acuerdo a cifras entregadas por el Instituto Nacional de estadísticas (INE), en
2013 en la Región del Biobío se generaron 16.702 GWh de energía eléctrica, lo que
significó un crecimiento de 9,9% respecto al año pasado, alcanzando el 24,5% del
total nacional.
Tabla 3.1
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31
Tabla 3.2
3.2 Generación hidráulica país v/s Región del Bio –Bio
Gráfico 3.1
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32
3.3 Generación Hidráulica: Participación por región periodo 2012
Gráfico 3.2
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33
CAPITULO 4
DETERMINACIÓN DE RECURSOS ENERGÉTICOS Y ANÁLISIS DE
POSIBLES UTILIZACIONES.
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34
Chile vive un momento crucial en su historia, se enfrenta al enorme desafío de
generar las condiciones adecuadas para llegar a ser un país desarrollado en la última
década.
En el año 2013 Chile dio un paso fundamental, se publicó la Ley 20.698, que
establece que al año 2025, el 20% de la energía comercializada debe provenir de
fuentes de ERNC.
4.1 Recursos hídricos y posibles utilizaciones. En nuestro país el 70% del agua es utilizada por el sector agrícola, más de un 65%
del universo de regantes son pequeños productores, un 30% medianos y sólo un 5%
grandes.
La planificación del uso de los recursos hídricos es un tema que está tomando cada
vez más importancia, considerando que el agua es, en una gran parte del planeta, un
recurso escaso, algunos cientistas sociales hablan incluso de posibles guerras
futuras por el acceso al agua. Por lo tanto es plenamente justificado cualquier
esfuerzo por optimizar su utilización, y si posible reutilizarlo.
Las prioridades de uso generalmente admitidas dependen y varían de país en país,
por ejemplo acá mostramos una escala de prioridades.
• Consumo humano, como agua potable.
• Riego.
• Generación hidroeléctrica, en casos particulares cuando compite en el uso de
espacio de almacenamiento en los embalses de uso múltiple.
• Uso industrial y minería.
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35
Gráfico 4.1
Se debe pensar en una gestión eficiente y sustentable para así poder aprovechar el
recurso hídrico asegurando satisfacer la demanda, también se debe proteger la
calidad de los recursos hídricos reduciendo al máximo la posible contaminación de
estos.
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36
Riego de cultivos
Este sector productivo conformado por las actividades agrícolas, ganaderas y
forestales representa un 73% de las extracciones consuntivas de agua, lo que
permite el riego de 1,1 millones de hectáreas que se localizan principalmente entre
las regiones de Coquimbo y Los Lagos.
El desafío del agua en este sector lo constituye principalmente el aumento de la
eficiencia en el uso, lo que se traduce en un incremento en la tecnificación del riego y
en la ejecución de obras de conducción y almacenamiento de aguas, dado que en
promedio el riego tecnificado permite reducir el consumo de agua por hectárea en un
50%.
Generaciones hidroeléctricas
El uso no consuntivo del agua para la producción de energía eléctrica ha crecido
fuertemente fruto del continuo desarrollo de la economía en el tiempo.
Este sector cuenta con una potencia instalada de aproximadamente 17.000 MW, del
cual el sector hidroeléctrico representa un 34%. El componente hidroeléctrico de la
matriz deberá crecer sostenidamente siendo la principal fuente de generación
eléctrica de Chile en las próximas décadas. Tomando en cuenta la tendencia de
crecimiento económico al año 2020, se proyecta un aumento en el consumo eléctrico
en torno a 6% o 7%, lo que requerirá aumentar la oferta de electricidad.
Dado el enorme potencial hidroeléctrico que tiene Chile, particularmente desde la
Región del Maule hacia el sur, se plantea utilizar en forma preponderante este tipo de
energía.
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4.2 Tipos de centrales posibles:
4.2.1 Centrales hidroeléctricas de pasada.
Una central de pasada es aquella en que no hay acumulación apreciable de agua
para accionar las turbinas, en una central de este tipo las turbinas deben aceptar el
caudal natural del río, con sus variaciones de estación en estación. Si este es mayor
a lo necesario el agua sobrante se pierde por rebalse, situación que puede ser
revertida con la construcción de un pequeño embalse.
Este tipo de central requiere un caudal suficientemente constante para asegurar
una potencia determinada durante el año.
4.2.2 Centrales hidroeléctricas con embalse de reserva.
Con embalses de reserva puede producirse energía eléctrica durante periodos
prolongados aunque se presente una hidrología seca, lo cual sería imposible con una
central de pasada. Según su tamaño, puede hacerse una regulación semanal (por
ejemplo Rapel) o incluso anual (El Toro), condicionando la operación del sistema a
través del valor estratégico del agua acumulada en distintas hidrologías.
En este tipo de proyectos se represa un volumen considerable de agua, mediante la
construcción de uno o más embalses que forman lagos artificiales. Estos permiten
graduar la cantidad de agua que pasa por las turbinas. Del volumen almacenado
depende la cantidad que puede pasar por las turbinas.
Este tipo de generación exige una inversión de capital mayor que en las centrales
de pasada, pero en la mayoría de los casos permiten usar toda la energía disponible.
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4.2.3 Centrales hidroeléctricas de bombeo.
Corresponden a un tipo especial de centrales hidroeléctricas que posibilitan un
empleo más racional de los recursos hidráulicos del país, disponen de dos embalses
situados a distinto nivel, cuando la demanda de energía eléctrica alcanza su máximo
nivel durante el día, las centrales de bombeo funcionan como una central
convencional.
Al caer el agua, almacenada en el embalse superior, se hace caer el rodete de la
turbina asociada a un alternador. Tras ello, el agua queda almacenada en el embalse
inferior. Durante las horas del día en que la demanda de energía es menor, el agua
es bombeada hacia el embalse superior para continuar el ciclo productivo
nuevamente, para ello la central dispone de grupos de motores-bomba o,
alternativamente, sus turbinas son reversibles, de manera que puedan funcionar
como bombas y los alternadores como motores.
También se deben ver los distintos tipos de turbinas que se pudieran utilizar según
cada uno de los casos, puesto a que va a depender del caudal, la altura a la cual se
encuentre el rio, lago, entre otros.
• Turbina Pelton : son utilizadas en saltos grandes y caudales pequeños
• Turbina Francis : se emplean cuando existen saltos más reducidos y un
caudal mayor
• Turbina Kaplan : su uso es apto para cuando el salto es pequeño y el caudal
muy grande
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4.3 Recursos solares y posibles utilizaciones.
Gracias a los avances tecnológicos y la investigación continua, actualmente los
costos de instalaciones de placas son cada vez más bajos y los datos más optimistas
que proporciona Greenpeace, aseguran que para el año 2030 este tipo de energía
podría dar cobertura eléctrica a dos tercios de la población mundial.
Otras alternativas a las placas solares además de los paneles solares, existen los
conocidos como sistemas fototérmicos, estos se basan en la recolección de la
energía solar para poder proporcionar calefacción y agua caliente en nuestra vida
diaria, y también generar electricidad, aunque dependiendo del tipo de colectores
térmicos, esta electricidad será más o menos abundante.
Aprovechar la radiación es uno de los recursos energéticos ilimitados de que
disponemos y usamos desde siempre.
La tierra, todos los días, recibe una cantidad inmensa de energía del sol, esta
energía calienta e irradia la superficie terrestre y es la responsable entre otras cosas
de la vida y los flujos de la atmósfera y los mares.
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4.3.1 Energía solar fotovoltaica
Paneles solares
Los paneles solares son la forma más conocida a nivel popular para el
aprovechamiento de la energía solar.
Las células fotovoltaicas están formadas por diodos semiconductores
especialmente dispuestos para recibir los rayos solares, estos semiconductores, son
materiales que no son buenos conductores ni aislantes, sin embargo al ser
contaminados con otros materiales, adquieren propiedades especiales. Estas
propiedades permiten usar los semiconductores para atrapar los fotones de la luz
liberando de ellos electrones, creando una carga eléctrica.
Uniendo muchas de esas células y sumando en serie sus cargas, obtenemos
cantidades significativas de electricidad que luego puede acumularse y convertirse
en corriente alterna.
Figura 4.1 Paneles solares fotovoltaicos
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4.3.2 Energía solar fototérmica
Colectores térmicos solares
Los colectores solares reciben el calor del sol y lo transfieren a un fluido, un ejemplo
son los colectores de agua caliente, tanques preparados para tener máxima
exposición al sol y calentar el agua que contienen. Hay variedad de diseños con
diversos niveles de complejidad, y dependiendo del calor que reciban (clima,
ubicación, época del año) consiguen calentar agua hasta 65 grados Celsius.
Esa agua caliente sirve para usos como ducharse, calefaccionar ambientes y
piscinas, estos sistemas se usan cada vez más en regiones ecuatoriales donde el
nivel de radiación solar es alta durante todo el año.
Los hornos solares son otro tipo de colectores solares, pero en este caso el fluido al
que se transfiere el calor es el aire del recipiente, que luego calienta el contenido.
En muchos de los casos este tipo de colectores tienen un sistema parabólico, que
mediante espejos concentra los rayos solares para obtener mayores temperaturas.
Figura 4.2 Colectores solares térmicos
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4.3.3 Energía solar termoeléctrica
Centrales térmicas solares
Se denomina “energía solar termoeléctrica” a la aplicación de la energía solar
fototérmica para generar energía eléctrica.
Las centrales térmicas solares utilizan grandes sistemas de espejos móviles
llamados helióstatos que concentran rayos solares en un punto específico,
generando altas temperaturas y calentando un fluido, ese fluido luego se puede
utilizar para producir electricidad mediante un generador. Hay diseños que canalizan
el calor sobre un motor Stirling, y tienen un gran rendimiento.
Figura 4.3 paneles solares
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4.4 Recursos eólicos
Desde el punto de vista de la energía eólica, la característica más importante del
viento, es su variabilidad, tanto desde el punto de vista geográfico como temporal, a
gran escala, la variabilidad espacial describe el hecho de que en el mundo existen
diferentes zonas climáticas, algunas con mayor disponibilidad de recursos que otras,
determinadas fundamentalmente por su latitud.
Dentro de una región específica, existen variaciones en menor escala, dictadas
fundamentalmente por las condiciones geográficas (cercanía al mar, extensión del
terreno, presencia de montañas, etc.). El tipo de vegetación también es un factor
determinante, las características topográficas, sin duda, afectan la cantidad de viento
en una escala más local.
Para una zona determinada, la variación temporal de largo plazo significa que la
intensidad de viento puede variar en una escala de años o décadas. En la actualidad,
este tipo de variaciones no es bien entendido, por lo que es difícil predecir con gran
precisión el desempeño económico a largo plazo de parques eólicos. Estudios
realizados en Dinamarca revelan que este tipo de variación está en torno al 9 o 10%.
En escalas de tiempo menores que un año, las variaciones estacionales son mucho
más predecibles y dependiendo de la localidad, es posible encontrar variaciones
considerables, incluso, a lo largo del día. Estas últimas son extremadamente
importantes desde el punto de vista de la integración de los sistemas eléctricos.
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44
4. 5 La energía en el viento: densidad del aire y área de barrido del rotor
Un aerogenerador obtiene su potencia de entrada convirtiendo la fuerza del viento
en un par (fuerza de giro) actuando sobre las palas del rotor, la cantidad de energía
transferida al rotor por el viento depende de la densidad del aire, del área de barrido
del rotor y de la velocidad del viento.
Densidad del aire
La energía cinética de un cuerpo en movimiento es proporcional a su masa (o
peso), así la energía cinética del viento depende de la densidad del aire, es decir, de
su masa por unidad de volumen.
En otras palabras, cuanto "más pesado" sea el aire más energía recibirá la turbina.
A presión atmosférica normal y a 15° C el aire pesa unos 1,225 kilogramos por metro
cúbico, aunque la densidad disminuye ligeramente con el aumento de la humedad.
Además, el aire es más denso cuando hace frío que cuando hace calor. A grandes
altitudes (en las montañas) la presión del aire es más baja y el aire es menos denso.
Área de barrido del rotor
Un aerogenerador típico de 1.000 KW tiene un diámetro del rotor de 54 metros, lo
que supone un área del rotor de unos 2.300 metros cuadrados. El área del rotor
determina cuanta energía del viento es capaz de capturar una turbina eólica. Dado
que el área del rotor aumenta con el cuadrado del diámetro del rotor, una turbina que
sea dos veces más grande recibirá cuatro veces más energía.
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45
Usos del recurso eólico
La energía eólica ha sido utilizada por la humanidad desde tiempos muy remotos,
sus primeras aplicaciones fueron las velas de los barcos, de las que se tiene noticias
en el año 5.000 a.C. en Egipto y Mesopotamia.
En Europa, en especial en los Países Bajos e Inglaterra, la energía eólica fue
utilizada intensamente durante los siglos XVI y XVII a través de molinos de viento
artesanales para la molienda de granos y bombeo de agua.
Tecnología
La tecnología se ha desarrollado rápidamente y actualmente es posible encontrar
turbinas de menor costo, más potentes y eficientes, la altura de las torres ha
aumentado considerablemente, al igual que el largo de las aspas; logrando una
mayor utilización viento y así producir más energía.
La tabla siguiente muestra la evolución de los generadores eólicos en los últimos
20 años; se puede ver que actualmente existen unidades de 5 MW con torres de
altura superior a 120 metros.
Tabla 4.1
Año 1980 1985 1990 1995 2000 2005
Diámetro
rotor (m) 15 20 40 50 80 124
Potencia
(kW) 50 100 500 600 2000 5400
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Figura 4.4 parque eólico
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47
CAPITULO 5
EL AGUA
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La creciente demanda por materias primas ha provocado una perturbación
progresiva sobre los ecosistemas, lo que ha dificultado cada vez más el manejo de
los recursos naturales. El agua, elemento esencial de los ecosistemas y que sostiene
todas las actividades humanas, se encuentra en un estado particularmente crítico
producto del agotamiento de acuíferos y desecación de aguas superficiales. Esta
situación es agravada en un contexto de cambio climático, ya que altera y agrega
incertidumbre a las dinámicas de los sistemas naturales. Dicho escenario obliga aún
más a planificar las estrategias de uso y extracción de los recursos de la naturaleza.
En Chile, la heterogeneidad en la distribución de los recursos hídricos se ve
reflejada en los estados y la disponibilidad en que se encuentra el agua a lo largo del
territorio, de igual modo varía la demanda, calidad y el tipo de uso que se le da al
agua, además de la cantidad de población que la necesita.
5.1 Importancia del agua en el planeta.
El planeta Tierra, también llamado el planeta Azul, tiene la característica de poseer
un 70 % de agua en su superficie, siendo el otro 30 % tierra firme. Ahora bien, toda el
agua del planeta no puede usarse ni para el consumo humano, ni para la industria, ni
para la agricultura, ya que el 97,5 % de dicho agua es agua salada. El agua restante
es agua dulce, pero el 75% de dicho agua potable se encuentra inaccesible en forma
de hielo en los casquetes polares, en Groenlandia y en el Océano Antártico.
La minúscula proporción de agua dulce que nos queda es justo la que necesitamos
para la vida y es la que resulta verdaderamente importante para los procesos vitales
del planeta.
Cabe destacar que el agua dulce, dos tercios es agua polar y un tercio es agua de
lluvia. Estamos hablando de unos 70.000 millones de metros cúbicos de agua que se
evaporan sin interrupción y que caen en cualquier parte del planeta donde llueva.
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49
Figura 5.1
5.1.1 ¿Qué tan importante es el agua para las industrias?
La industria por lo general suele necesitar y de hecho consume la mayor parte del
agua potable destinado a los seres humanos, infinidad de productos necesitan de
grandes cantidades de agua para ser fabricados. La industria por su parte contamina
y necesita del agua para diluir los contaminantes y expulsarlos al mar.
Otro tipo de industrias hacen uso del agua como vehículo o como trasporte, como
es el caso de las industrias de mercancías que se mueven utilizando el barco o las
gabarras para operar en los ríos.
Otras industrias utilizan el agua para generar electricidad, por ejemplo esta el caso
de la energía limpia obtenida de las mareas, o de la energía nuclear que utiliza
grandes depósitos de agua para almacenar residuos radiactivos.
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50
5.2 Usos del agua directos e indirectos.
Figura 5.2
5.2.1 Diferentes usos del agua
El uso que se hace del agua va en aumento en relación con la cantidad de agua
disponible. Los seis mil millones de habitantes del planeta ya se han adueñado del
54 por ciento del agua dulce disponible en ríos, lagos y acuíferos subterráneos. En el
2025, el hombre consumirá el 70 por ciento del agua disponible. Esta estimación se
ha realizado considerando únicamente el crecimiento demográfico. Sin embargo, si el
consumo de recursos hídricos por cápita sigue creciendo al ritmo actual, dentro de 25
años el hombre podría llegar a utilizar más del 90 por ciento del agua dulce
disponible, dejando sólo un 10 por ciento para el resto de especies que pueblan el
planeta.
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51
• Uso domestico: Comprende el consumo de agua en nuestra alimentación, en
la limpieza de nuestras viviendas, en el lavado de ropa, la higiene y el aseo
personal.
• Uso público: En la limpieza de las calles de ciudades y pueblos, en las
fuentes públicas, ornamentación, riego de parques y jardines, otros usos de
interés comunitario, etc.
• Uso en agricultura y ganadería: En agricultura, para el riego de los campos.
En ganadería, como parte de la alimentación de los animales y en la limpieza
de los establos y otras instalaciones dedicadas a la cría de ganado.
• Uso del agua en la industria: En las fábricas, en el proceso de fabricación
de productos, en los talleres, en la construcción
• Uso del agua como fuente de energía : Aprovechamos el agua para
producir energía eléctrica (en centrales hidroeléctricas situadas en los
embalses de agua).En algunos lugares se aprovecha la fuerza de la corriente
de agua de los ríos para mover máquinas
• Uso del agua como vía de comunicación: Desde muy antiguo, el hombre
aprendió a construir embarcaciones que le permitieron navegar por las aguas
de mares, ríos y lagos. En nuestro tiempo, utilizamos enormes barcos para
transportar las cargas más pesadas que no pueden ser transportadas por
otros medios.
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52
Los recursos naturales renovables son aquellos que se pueden utilizar una y otra vez
y que se reponen fácilmente en un periodo de tiempo razonable. El agua y los
árboles son ejemplos de recursos renovables que están a nuestra disposición en el
planeta tierra. Al ser bien utilizados, estos recursos le proveen grandes beneficios al
ser humano y a todo ser vivo.
Sin embargo, si se utilizan en exceso o se desperdician, los recursos renovables
pueden escasear hasta el punto de ocasionar catástrofes para los humanos. Si nos
falta el agua dulce o apta para beber, viviremos muy poco tiempo. Es por eso que
tenemos que conservar ese recurso tan importante para la vida.
5.3 Tipos de agua
Agua líquida: como lo decíamos, este tipo de agua es el más común y la más
utilizada por el hombre. Se puede utilizar en muchos sentidos, desde el consumo
humano hasta para la agricultura. Asimismo, en el estado de la lluvia.
Agua sólida: el agua en estado sólido es lo que popularmente conocemos como
hielo. Se caracteriza por ser agua congelada, por ser fría al tacto y por tener un color
blanco. En este caso, el frío provoca un cambio en la organización de las partículas
del agua, lo que provoca que estas la endurezcan. El hielo es muy utilizado para
mantener frescos y en buen estado distintos productos o alimentos como el pescado.
Agua vapor: el vapor de agua es otro de los estados de esta sustancia. Se trata de
un gas que se obtiene gracias a la ebullición del agua líquida o a la sublimación del
hielo. El vapor es inodoro e incoloro, aunque su presencia es fácilmente reconocible
dado a que produce humedad. El vapor de agua ha tenido un uso industrial,
principalmente como medio para la producción de energía.
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53
Agua dulce: como su nombre lo indica, es el agua que contiene muy pocas
cantidades de sales. Por lo tanto, se trata de un tipo de agua que puede ser
consumida por el humano, siempre y cuando la someta a un proceso de
potabilización.
Agua salada: como su nombre lo dice, este tipo de agua es lo contrario al agua
dulce. Por lo tanto, el agua salada contiene una gran cantidad de sales, lo que le da
un sabor característico. En realidad, este tipo de agua no es óptima para el consumo
humano, aunque es posible someterla a un proceso para quitarle la mayor cantidad
posible de sales. Sin embargo, es un proceso costoso. Por el contrario, el agua
salada se utiliza para obtener precisamente sal que sí puede ser consumida por el
humano. El mejor ejemplo de este tipo de agua es la del mar.
Agua potable: el agua potable es el tipo de agua que es ideal para el consumo
humano. Es por lo tanto un tipo de agua baja en sales y muy limpia. No contiene
agentes nocivos, aunque sí puede contener bacterias que son dañinas para el ser
humano. Es por ello que este tipo de agua se debe someter a un proceso de filtrado
o purificación que elimine por completo todas las bacterias. No obstante, el agua
potable como tal puede ser usada en otras cosas como la agricultura o para
bañarnos.
Agua blanda: el agua blanda es otra manera de referirse al agua dulce. Por lo tanto,
es un agua que contiene niveles muy bajos de sales. En algunos casos, cuando el
agua no contiene ningún tipo de sal se denomina agua destilada. Como sabemos,
este tipo de agua se encuentra sobre todo en lagos, ríos y glaciares, por lo que se
puede presentar de distintas formas.
Agua dura: este tipo de agua es la contiene una gran cantidad de material mineral,
principalmente partículas de sales de magnesio y calcio. Es por lo tanto un tipo de
agua opuesta al agua blanda o dulce. Su consumo no es recomendado para
humanos.
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54
Aguas negras y residuales: este tipo de agua proviene principalmente de la
actividad humana. En términos generales se trata de aquella agua altamente
contaminada y que fue usada para realizar alguna tarea en específico. Por ejemplo,
puede ser agua que se utilizó para bañarse, de drenaje o el agua que expulsan las
empresas o fábricas. Por lo tanto, es agua muy peligrosa para el ser humano, gracias
a que un mal manejo de ella puede provocar serios daños a la salud. Evidentemente
no es apta para el consumo humano.
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55
CAPITULO 6
POSIBLES CENTRALES
GENERADORAS
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6.1 Centrales de energía.
Una central productora de energía es cualquier instalación que tenga como función
transformar energía potencial en trabajo.
Las centrales eléctricas son las diferentes plantas encargadas de la producción de
energía eléctrica y se sitúan, generalmente, en las cercanías de fuentes de energía
básicas (ríos, yacimientos de carbón, etc.)
También pueden ubicarse próximas a las grandes ciudades y zonas industriales,
donde el consumo de energía es elevado.
6.2 Tipos de centrales de energía.
Los tipos de centrales existentes dependen principalmente de las materias primas
para la obtención de la energía eléctrica.
6.3 Centrales hidroeléctricas
Una central hidroeléctrica es una instalación que permite aprovechar las masas de
agua en movimiento que circulan por los ríos para transformarlas en energía
eléctrica, utilizando turbinas acopladas a los alternadores.
Según la potencia instalada, las centrales hidroeléctricas pueden ser:
• Centrales hidráulicas de gran potencia: más de 10MW de potencia eléctrica.
• Mini centrales hidráulicas: entre 1MW y 10MW.
• Micro centrales hidroeléctricas: menos de 1MW de potencia.
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El costo de construcción de estas centrales es elevado pero se compensan con los
bajos gastos de explotación y mantenimiento luego la puesta en marcha de las
mismas. Como consecuencia de esto, las centrales hidráulicas son las más rentables
en comparación con los restantes tipos.
Estas centrales suelen ubicarse lejos de los grandes centros de consumo y el lugar
de asentamiento de las mismas está condicionado por las características del terreno.
6.3.1 Tipos de centrales hidroeléctricas.
Hay muchos tipos de centrales hidroeléctricas, ya que las características del
terreno donde se sitúa la central condicionan en gran parte su diseño. Se pueden
clasificar en tres tipos.
Centrales de agua fluyente: En este caso no existe embalse, el terreno no tiene
mucho desnivel y es necesario que el caudal del río sea lo suficientemente constante
como para asegurar una potencia determinada durante todo el año. Durante la
temporada de precipitaciones abundantes, desarrollan su máxima potencia y dejan
pasar agua excedente. En cambio, durante la época seca, la potencia disminuye en
función del caudal, llegando a ser casi nulo en algunos ríos en verano.
• Centrales de embalses: Mediante la construcción de una o más presas que
forman lagos artificiales donde se almacena un volumen considerable de agua por
encima de las turbinas.
El embalse permite graduar la cantidad de agua que pasa por las turbinas. Con el
embalse puede producirse energía eléctrica durante todo el año aunque el río se
seque completamente durante algunos meses, cosa que sería imposible con una
central de agua fluyente.
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• Centrales de bombeo o reversibles: Son un tipo especial de centrales que
hacen posible un uso más racional de los recursos hidráulicos.
Disponen de dos embalses situados a diferente nivel. Cuando la demanda diaria
de energía eléctrica es máxima, estas centrales trabajan como una central
hidroeléctrica convencional: el agua cae desde el embalse superior haciendo girar las
turbinas y después queda almacenada en el embalse inferior.
Durante las horas del día de menor demanda, el agua es bombeada al embalse
superior para que vuelva a hacer el ciclo productivo.
6.3.2 Las turbinas hidráulicas las podemos clasificar en dos grupos:
• Turbinas de acción: Son aquellas en las que la energía de presión del agua se
transforma completamente en energía cinética. Tienen como característica
principal que el agua tiene la máxima presión en la entrada y la salida del rodillo.
Un ejemplo de ellas seria las turbinas Pelton.
• Turbinas de reacción: Son las turbinas en que solamente una parte de la
energía de presión del agua se transforma en energía cinética. En este tipo de
turbinas, el agua tiene una presión más pequeña en la salida que en la entrada.
Un ejemplo de ellas seria las turbinas Kaplan.
Las turbinas que se utilizan actualmente con mejores resultados son
las turbinas Pelton, Francis y Kaplan. A continuación se enumeran sus
características técnicas y sus aplicaciones más destacadas:
• Turbina Pelton: También se conoce con el nombre de turbina de presión. Son
adecuadas para los saltos de gran altura y para los caudales relativamente
pequeños. La forma de instalación más habitual es la disposición horizontal del
eje.
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Figura 6.1 Turbina Pelton
• Turbina Francis: Es conocida como turbina de sobrepresión, porque la presión
es variable en las zonas del rodillo. Las turbinas Francis se pueden usar en saltos
de diferentes alturas dentro de un amplio margen de caudal, pero son de
rendimiento óptimo cuando trabajan en un caudal entre el 60 y el 100% del caudal
máximo.
Pueden ser instaladas con el eje en posición horizontal o en posición vertical pero,
en general, la disposición más habitual es la de eje vertical.
Figura 6.2 Turbina Francis
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• Turbina Kaplan: Son turbinas de admisión total y de reacción. Se usan en saltos
de pequeña altura con caudales medianos y grandes. Normalmente se instalan
con el eje en posición vertical, pero también se pueden instalar de forma
horizontal o inclinada.
Figura 6.3 Turbina Kaplan
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6.4 Centrales eólicas.
Estas centrales utilizan a los vientos o corrientes de aire para generar la energía
eléctrica.
Su utilización se limita a situaciones especiales debido a que la obtención de
energía eléctrica a través de estas centrales, tiene un elevado costo.
El viento es un efecto derivado del calentamiento desigual de la superficie de la
Tierra por el Sol, puede ser aprovechado a partir de ciertas velocidades (mínima 3
m/s), solo en las centrales eólicas de un tamaño considerable.
La energía eólica es un recurso abundante renovable, limpio y ayuda a disminuir
las emisiones de gases de efecto invernadero al reemplazar termoeléctricas a base
de combustibles fósiles, lo que la convierte en un tipo de energía verde. Sin
embargo, el mayor problema de este tipo de energía es que se posee una
intermitencia, debido a esto la energía eólica no puede ser utilizada como energía
única y debe ser respaldada con otros tipos de energías como pueden ser
hidroeléctricas, terminas, nucleares, etc.
Figura 6.4
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62
Para aprovechar la energía eólica e utilizan aerogeneradores.
Figura 6.5 imagen de un aerogenerador
Un aerogenerador es un generador de electricidad activado por la acción del viento,
el viento mueve la hélice y a través de un sistema mecánico de engranajes hace girar
el rotor de un generador, que produce la corriente eléctrica.
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6.4.1 Tipos de aerogeneradores.
Actualmente existe una gran variedad de modelos de aerogeneradores que se
diferencian entre ellos por su potencia, por el número de palas o incluso por la
manera de producir energía eléctrica atendiendo a diferentes criterios:
Por la posición del aerogenerador:
• Eje vertical: su característica principal es que el eje de rotación se encuentra en
posición perpendicular al suelo:
o Darrieus: consisten en dos o tres arcos que giran alrededor del eje.
o Panemonas: cuatro o más semicírculos unidos al eje central.
o Sabonius: dos o más filas de semicilindros colocados de forma opuesta.
• Eje horizontal: son los más habituales y en los que se ha invertido un mayor
esfuerzo para su mejora en los últimos años. Se les denomina también “HAWTs”.
Por la orientación respecto al viento:
• A sobre viento. La mayoría de los aerogeneradores tienen este diseño. En este
tipo de aerogeneradores el viento empieza a desviarse de la torre antes de llegar,
aunque la torre sea redonda y lisa.
• A bajo viento. Las máquinas de corriente baja tienen el rotor situado en la cara de
bajo viento de la torre. Pueden ser construidos sin un mecanismo de orientación.
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6.5 Centrales solares.
El Sol se comporta como un reactor nuclear que transforma la energía nuclear en
energía de radiación, energía que llega a la Tierra. Sin embargo, no toda la energía
que se produce en el Sol llega a la superficie terrestre. Al atravesar la atmósfera, la
radiación pierde intensidad a causa de la absorción, la difusión y la reflexión por
acción de: gases, vapor de agua y partículas en suspensión de la atmósfera.
Así, la radiación que la tierra recibe del Sol se puede dividir en:
• Radiación directa: es la que atraviesa la atmósfera sin sufrir ningún cambio en su
dirección.
• Radiación dispersa o difusa: es la que recibimos después de los fenómenos de
reflexión y difusión.
Podríamos decir que a la Tierra llega una gran cantidad de energía solar en forma
de radiaciones. Por eso, la energía solar es un recurso energético importante a tener
en cuenta.
Actualmente, existen dos vías principales de aprovechamiento de la energía solar:
6.5.1 Energía solar térmica.
El aprovechamiento de la energía solar térmica consiste en usar la radiación del
Sol para calentar un fluido que, en función de su temperatura, se utiliza para producir
agua caliente, vapor o energía eléctrica.
Los sistemas para aprovechar la energía solar por la vía térmica se pueden dividir
en tres grupos:
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65
• Sistemas a baja temperatura: El calentamiento del agua se produce por debajo de
su punto de ebullición, es decir, 100ºC. La mayor parte de los equipos basados en
esta tecnología se aplican en la producción de agua caliente sanitaria y en
climatización.
• Sistemas a media temperatura: Se utilizan en esas aplicaciones que
necesitan temperaturas entre 100 y 300ºC para calefacción,
proporcionando calor en procesos industriales, suministro de vapor, etc.
• Sistemas a alta temperatura: Se utilizan en aplicaciones que
necesitan temperaturas superiores a 250 o 300ºC como, por ejemplo, para
producir vapor o para la generación de energía eléctrica en centrales termo
solares.
6.5.2 Energía solar fotovoltaica.
La energía solar fotovoltaica se aprovecha transformándola directamente en
electricidad mediante el efecto fotovoltaico. Esta transformación se lleva a cabo
mediante células fotovoltaicas.
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6.5.3 ¿Qué es una central solar?
Las centrales solares son instalaciones destinadas a aprovechar la radiación del sol
para generar energía eléctrica. Existen 2 tipos de instalaciones con las que se puede
aprovechar la energía del Sol para producir electricidad:
• En la central termo solar se consigue la generación eléctrica a partir del
calentamiento de un fluido con el cual, mediante un ciclo termodinámico
convencional, se consigue mover un alternador gracias al vapor generado de él.
• En la instalación fotovoltaica la obtención de energía eléctrica se produce a través
de paneles fotovoltaicos que captan la energía luminosa del Sol para
transformarla en energía eléctrica. Para conseguir la transformación se emplean
células fotovoltaicas fabricadas con materiales semiconductores.
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67
CAPITULO 7
CÁLCULOS Y ESTIMACIONES
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68
7.1 Energía solar.
7.1.1 Potencial para generar energía eléctrica a través de radiación solar.
Tabla 7.1
Concepción Mes
Promedio Diario W/m2
Enero 522,1
Febrero 442,6
Marzo 348,4
Abril 284,3
Mayo 172,1
Junio 145,4
Julio 184,1
Agosto 234,3
Septiembre 339,5
Octubre 392,5
Noviembre 479,2
Diciembre 507,0 Calama
Enero 577,8
Febrero 543,5
Marzo 484,9
Abril 482,9
Mayo 425,2
Junio 376,1
Julio 406,2
Agosto 495,2
Septiembre 557,1
Octubre 562,5
Noviembre 603,9
Diciembre 617,5 Punta Arenas
Enero 76,9
Febrero 81,0
Marzo 84,3
Abril 88,8
Mayo 91,5
Junio 96,0
Julio 93,3
Agosto 89,3
Septiembre 85,7
Octubre 85,0
Noviembre 70,5
Diciembre 75,6
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69
.
Grafico 7.1
El grafico 7.1 muestra las distintas potencias brutas existentes en 3 locaciones
de nuestro país, medidas mes a mes por un año.
Para poder calcular la cantidad de energía que podemos obtener a través de la
radiación solar se debe definir un área de estudio para la instalación de los paneles
fotovoltaicos, también debemos ver el tipo de panel y para qué queremos utilizar la
energía generada, ver los tamaños y el ángulo de inclinación que tendrán para poder
hacer una correcta instalación y que al transcurso del día ningún panel genere
sombra para los siguientes, para así poder aprovechar al máximo la radiación
entregada y obtener el máximo de energía.
0,00
100,00
200,00
300,00
400,00
500,00
600,00
700,00
Radiación (W/m2)
Concepción Calama Pta. Arenas
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70
Tabla 7.2
Concepción Mes Angulo de inclinación Latitud
Potencia inclinada
Índice de transparencia atmosférica
Energía de radiación en
superficie inclinada
W/m2
kWh/m2 mes
Enero -36° -36° 1040 0.69 228,1
Febrero -36° -36° 940 0.66 192,9
Marzo -36° -36° 820 0.64 195,9
Abril -36° -36° 620 0.59 156,5
Mayo -36° -36° 430 0.52 122,8
Junio -36° -36° 360 0.50 105
Julio -36° -36° 420 0.54 122,6
Agosto -36° -36° 530 0.56 143,6
Septiembre -36° -36° 720 0.61 172
Octubre -36° -36° 850 0.62 195,5
Noviembre -36° -36° 960 0.65 206,3
Diciembre -36° -36° 1000 0.66 219,1
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71
7.1.2 Cálculo de parque solar para Concepción.
Concepción se encuentra en la latitud -36° aproximadamente, por esto se
tomarán las mediciones inclinadas a dicho ángulo y la posición de los paneles
también será a -36°para poder aprovechar de una mejor forma la radiación durante
las horas de sol. Aproximadamente se tomarán 12 horas de radiación solar al día, ya
que en Concepción puede variar de 14 horas en temporada de verano a 9 horas en
invierno.
Se utilizará un panel con células monocristalinas de una dimensión 1636 x
992 mm (sacado de catálogo), en un área de 10000 �� para poder hacer la
instalación de los paneles, se dará una distancia de separación aproximada de 1.8
metros entre cada fila de paneles para que no se hagan sombra a ninguna hora del
día y su instalación será a -36°.
Figura 7.1
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72
Cálculo de cantidad de paneles en el área propuesta
Dimensiones de paneles: 1,636m x 0, 992 m
Distancia entre filas de paneles: 1,8m
Área del panel proyectada a la superficie: 1,324m
Área propuesta: 10000 ��
Angulo de inclinación de los paneles: 36 °
Tenemos una distancia de 100 metros y un ancho de panel de 0.992 metros por lo
tanto:
100m/ 0.992m = 100 paneles aproximadamente por fila
Como el área de estudio es un cuadrado tenemos los mismos 100 metros y un largo
proyectado a la superficie de 1.324 metros más la distancia de separación para que
los paneles no se hagan sombra que será de 1.8 metros lo que nos da:
100m/ (1.8 + 1.324) m = 32 paneles aproximadamente por columna
Por lo tanto en nuestra área de 10000 �� se podrían poner aproximadamente 3200
paneles fotovoltaicos a trabajar durante 12 horas solares, no siempre con la misma
cantidad de radiación.
Figura 7.2
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73
Esquema sobre la distribución de los paneles solares en el terreno de 100 x 100
metros. Por un tema de espacio no se ha completado su distribución, solo se
muestra la forma de ubicación.
Cálculo potencia instalable
Área de cada panel solar : 1,636 m x 0,992 m = 1,622912 ��
Cantidad de paneles en un espacio de 10000 �� = 3200 paneles fotovoltaicos
Superficie utilizada por los paneles para la captacion de radiación :
1,622912 ��x 3200 = 5193 ��
Potencia medida en forma inclinada a 36° x área de captación de radiación x factor
de transparencia atmósferica = 1040 W/�� x 5193�� x 0.69= 3726496 W
Potencia bruta que llega a los paneles : 3726 KW
La eficiencia de las celdas solares está alrededor del 15% de la potencia bruta que
llega a los paneles, por esto la potencia instalable final es de:
3726 KW x 0.15 = 559 KW
Cálculo de la energía total en el parque solar en un año
Sumatoria energía de radiación en la superficie inclinada: 2060,3 kWh/ ��año
Índice de transparencia promedio: 0,60
Eficiencia de las celdas solares: 15%
Área de captación de radiación: 5193 ��
2060, 3 kWh/ �� año x 5193�� x 0,60 x 0,15 = 962922 kWh /año
Se estima que en un año se podrían producir 963 MWh.
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74
7.2 Energía Eólica.
Análisis cuantitativo de potenciales eólicos
Para la obtención del potencial energético se deben hacer ciertos cálculos, los
cuales se obtendrán a través del Principio de Bernoulli, este considera los siguientes
factores:
• La presión estática a la que está sometido el fluido (�)
• Peso específico del fluido (�)
• Velocidad de flujo del fluido ()
• Valor de la aceleración de la gravedad (g) (9.81 �/�� en la superficie de la
Tierra)
• Altura sobre un nivel de referencia (�)
� =�
�+ � +
��
��
Sin embargo para el caso de flujos eólicos solo ocupamos la velocidad:
� =��
��
Potencia bruta generada por un flujo de aire
� = ����� ∗ � ∗ �
Pero tenemos que � =��
�� , el caudal expresado así; � = ∗
Entonces nos queda la potencia de la siguiente manera:
� = ����� ∗ ∗�
2"
En el cual: ����� = 11.7
&
'(
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75
Consideraremos 20 m de diámetro para el área de paso del flujo de aire, lo que nos
da = ) ∗*� , con un radio de 10 m nos queda un área de 314 ��
7.2.1 Factor Betz.
El físico Albert Betz concluyó que cualquier turbina eólica, sin importar su
diseño, no puede superar un rendimiento de 16/27 (59%) en la transformación de
energía eólica en mecánica, por lo cual a la potencia bruta generada por el flujo de
aire se le disminuye un 41% del total de la potencia teórica.
Gráfico 7.2
También podemos calcular la potencia teórica del viento a través de la
siguiente fórmula:
+, = 1
2∗ - ∗ ∗ �
Donde: Po = potencia teórica en Watt d = densidad del aire 1,2 ."/ �� A = área donde sale el viento en �� V = velocidad del viento en �/�
Potencia aprovechable = 0,59 * Po
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76
Figura 7.3
En la figura se aprecia que una turbina eólica solo es capaz de absorber como
máximo un 59% de la velocidad real del viento.
7.2.2 Obtención de energía de un flujo de aire.
Para obtener la energía de un flujo de aire basta con considerar un valor de
tiempo en el cual suceda el paso de aire por una determinada área y con una cierta
potencia.
A modo de ejemplo consideraremos un flujo de viento con velocidad de 5 m/s
y en un área de paso de 300��.
Aplicamos fórmula para la potencia:
� = 11.7�
��∗ 300�� ∗
5� ��
��
2 ∗ 9.81���
= 22362.3856) = 22.365.6)
O bien
Po = 7
�∗ 1,2
9�
'(∗ 300�� ∗ 55�/�)� = 22500 (W)
Evaluamos según el criterio de Betz para corrientes eólicas;
� = 0.59 ∗ 22.55.6) = 13.25.6)
Finalmente si consideramos un flujo de aire continuo y estable durante todo un
año tenemos:
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77
:;<*"í= = 87605ℎ,*=�) ∗ 13.25.6) = 115632.6ℎ
=ñ,= 115,6
?6ℎ
ñ,
7.2.3 Tabla de resultado del estudio de potenciales eólicos para la generación de energía.
Tabla 7.3
Sector Viento Promedio (m/s)
Potencia bruta kW
Potencia aplicando
Factor Betz (59%) (kW)
Energía MW Año
General Freire, Curicó 3,2719 6,58 3,881 13,97
Faro Carranza Constitución 6,17 44,18 26,068 93,84
Bernardo O’Higgins Chillan 2,8192 4,21 2,483 8,94
Carriel Sur Concepción 3,8480 10,70 6,313 22,73
María Dolores, Los Ángeles 4,5683 17,90 10,563 38,03
Faro Hualpén 5,70 34,81 20,538 73,94
Talcahuano 3,56 8,46 4,992 17,97
Isla Mocha 6,13 43,27 25,528 91,90
Isla Quiriquina 4,84 21,35 12,596 45,35
Para la obtención de estos resultados se consideró un tiempo de 10 horas al día, lo
que genera un resultado anual de 3600 horas si consideramos 30 días al mes y un
área de 300��.
Además las mediciones de vientos son fueron realizadas diariamente, con lo cual se
genera un valor medio representativo mensual y anual considerando las variaciones
de velocidades.
La velocidad media del viento define la calidad de un lugar de emplazamiento:
• Bajo 4 m/s: no sirve
• 4-6 m/s: regular
• 6-8 m/s: bueno
• 8-10 m/s: muy bueno
• Sobre 10 m/s: excelente
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78
7.2.4 Cálculo de un parque eólico en Faro Carranza Constitución
Primero que todo este terreno actualmente mantiene solo una pequeña dotación de
la armada y sirve principalmente para generar reportes meteorológicos, por tanto no
existe mayor complicación en poner una mayor cantidad de aerogeneradores por no
existen personas viviendo de forma constante, además se estima que frente al mar
existe un 20% más de recurso eólico que respecto a la tierra.
Datos:
Velocidad promedio del viento: 6,17 m/s
Densidad del aire: 1,2 kg/��
Para este cálculo se considerará diámetro del rotor de 45 metros, y se estimará una
cantidad de aerogeneradores de 35.
Área: ) ∗ *� = ) ∗ 522,5)� = 1590 ��
Po = 7
�∗ 1,2
9�
'�∗ 1590�� ∗ 56,17�/�)� = 224080 W
Potencia según criterio de Betz = 0,59 * 224080 = 132207 W
132207 W * 35= 4627245 W = 4627 kW
Si nuestro parque trabajara las 24 horas del día por 30 días al mes la potencia que
idealmente se podría obtener según Betz es:
4627 kW * 24 h * 30 días * 12 meses = 39977280 kWh/año = 40GWh/año
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79
7.2.5 Cálculo de un parque eólico en María Dolores Los Ángeles.
Esta situación es diferente a la anterior ya que aquí si existe una población de
gente que vive a los alrededores por tanto no se debería interferir en gran parte con
su día a día, debemos ser conscientes que no podremos llenar de aerogeneradores.
Datos: Velocidad promedio del viento: 4,5683 m/s
Densidad del aire: 1,2 kg/��
Para este cálculo se considerará diámetro del rotor de 35 metros, y se estimará una
cantidad de aerogeneradores de 15.
Área: ) ∗ *� = ) ∗ 517.5)� = 962 �� Po =
7
�∗ 1,2
9�
'�∗ 962�� ∗ 54,5683�/�)� = 55028W
Potencia según criterio de Betz = 0,59 * 55028 = 32466W
32466 W * 15= 486990 W = 487kW
Si nuestro parque trabajara 12 horas al día por los 30 días al mes la potencia según
el criterio de Betz seria:
487 kW * 12 h * 30 días * 12 meses = 2103840 kWh/ año= 2,1 GWh/ año
Se sabe que se deben considerar las pérdidas y que el criterio de Betz es ideal, ya
que aproximadamente un aerogenerador tiene un rendimiento de un 40%
Su posicionamiento depende principalmente de la dirección del viento, la
separación entre aerogeneradores en un parque eólico es de 5 a 9 diámetros de
rotor en la dirección de los vientos dominantes, y de 3 a 5 diámetros de rotor en la
dirección perpendicular a los vientos dominantes.
La pérdida de energía típica es de alrededor del 5 a 10%
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80
7.3 Energía hídrica.
7.3.1 Análisis cuantitativo de potenciales hídricos.
Para la obtención del potencial energético son necesarios cálculos, basados en el
Principio de Bernoulli. En el presentado aquí se consideran 5 factores los cuales son:
� =�
�+ � +
�
2"
• La presión estática a la que está sometido el fluido (�)
• Peso específico del fluido (�)
• Velocidad de flujo del fluido ()
• Valor de la aceleración de la gravedad (g) (9.81 m/�� en la superficie de la
Tierra)
• Altura sobre un nivel de referencia (�)
Sin embargo para el caso de flujos hídricos solo se considera la cota de altura en una caída
de agua.
� = � = A
Figura 7.4
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81
En el cual el valor H corresponde a la diferencia de alturas entre una superficie y
otra, y está expresada en metros.
Potencia bruta generada por un flujo de agua.
� = ���B� ∗ � ∗ �
Pero tenemos que � = A El caudal �
Entonces nos queda la potencia (*) de la siguiente manera:
� =���B� ∗ � ∗ A
En el cual:
����� = 9800&
'(
El caudal Q expresado en '(
C
La altura H expresada en metros (m)
Obtención de energía de una caída de agua:
Para estimar la energía de una corriente en caída de agua es necesario primero
obtener la potencia bruta generada por dicho flujo
A modo de ejemplo consideraremos una caída de agua cuya diferencia de alturas
sea de 10 metros y un caudal constante de 15 '(
C
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82
Aplicamos fórmula para la potencia (*):
� = 9800�
�� ∗ 15
��
�∗ 10� = 14700005D) = 1.47?6
Obteniendo así una potencia instalable de 1.47 ?6 de potencia
Finalmente para obtener una cifra energética, y si, consideramos un flujo de agua
continúo y estable durante todo un año tenemos:
:;<*"í= = 87605ℎ,*=�) ∗ 1.475?6) = 12877.2?6ℎ
=ñ,
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83
7.3.2 Analizaremos los casos especiales en los cuales obtendremos la mayor
cantidad de energía.
Matriz Canal Maule Sur:
Región del Maule
Cauce natural: Rio Maule
Coordenadas de ubicación en bocatoma superior:
Longitud: 71,341°
Latitud: 35,675 °
Este cauce cuenta con un caudal promedio de 60 '(
C para generación de energía y
una altura bruta de 67 m en su totalidad.
Aplicamos fórmula para obtener potencia:
� =���B� ∗ � ∗ A
En el cual:
����� = 9800&
'(
El caudal Q expresado en '(
C
La altura H expresada en metros (m)
Por lo tanto:
� = 9800�
�� ∗ 60
��
�∗ 67� = 393960005D) = 39.39?6
Obteniendo así una potencia instalable de 39.39 ?6
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84
Finalmente para obtener el valor de energía y considerando un caudal
aproximadamente estable durante 5 meses lo que implican 3600 horas de
generación de energía:
:;<*"í= = 36005ℎ,*=�) ∗ 39.395?6) = 141.804?6ℎ = 141.8E6ℎ
Resultando así una generación energética de 141.8 GWh al año.
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85
Maule norte bajo:
Región del Maule
Cauce natural: Rio Maule
Coordenadas de ubicación en bocatoma superior:
Longitud: 71,262°
Latitud: 35,642°
Este cauce cuenta con un caudal promedio de 40 '(
C para generación de energía y
una altura bruta de 55.4 m en su totalidad.
Aplicamos fórmula para obtener potencia:
� =���B� ∗ � ∗ A
En el cual:
����� = 9800&
'(
El caudal Q expresado en '(
C
La altura H expresada en metros
Por lo tanto: � = 9800&
'( ∗ 40
'(
C∗ 55.4� = 217168005D) = 21.77?6
Obteniendo así una potencia instalable de 21.77 ?6
Finalmente para obtener el valor de energía y considerando un caudal
aproximadamente estable durante 5 meses lo que implican 3600 horas de
generación de energía:
:;<*"í= = 36005ℎ,*=�) ∗ 21.775?6) = 78372?6ℎ = 78.37E6ℎ
Resultando así una generación energética de 78.37 GWh al año.
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86
Canal alimentador Digua:
Región del Maule
Cauce natural: Digua
Coordenadas de ubicación en bocatoma superior:
Longitud: 71,538°
Latitud: 36,258°
Este cauce cuenta con un caudal promedio de 25 '(
C para generación de energía y
una altura bruta de 41 m en su totalidad.
Aplicamos fórmula para obtener potencia:
� =���B� ∗ � ∗ A
En el cual:
����� = 9800&
'(
El caudal Q expresado en '(
C
La altura H expresada en metros (m)
Por lo tanto: � = 9800&
'( ∗ 25
'(
C∗ 41� = 100450005D) = 10.045?6
Obteniendo así una potencia instalable de 10.045 ?6
Finalmente para obtener el valor de energía y considerando un caudal
aproximadamente estable durante 5 meses lo que implican 3600 horas de
generación de energía:
:;<*"í= = 36005ℎ,*=�) ∗ 10.0455?6) = 36162?6ℎ = 36.16E6ℎ
Resultando así una generación energética de 36.16 GWh al año.
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87
Canal Zañartu caída al rio Huepil km 19.7:
Región del Bío Bío
Cauce natural: Rio Laja
Coordenadas de ubicación en bocatoma superior:
Longitud: 71,651°
Latitud: 37,302°
Este cauce cuenta con un caudal promedio de 35 '(
C para generación de energía y
una altura bruta de 29 m en su totalidad.
Aplicamos fórmula para obtener potencia:
� =���B� ∗ � ∗ A
En el cual:
����� = 9800&
'(
El caudal Q expresado en '(
C
La altura H expresada en metros (m)
Por lo tanto: � = 9800&
'( ∗ 35
'(
C∗ 29� = 99470005D) = 9.94?6
Obteniendo así una potencia instalable de 9.94 ?6
Finalmente para obtener el valor de energía y considerando un caudal
aproximadamente estable durante 5 meses lo que implican 3600 horas de
generación de energía:
:;<*"í= = 36005ℎ,*=�) ∗ 9.945?6) = 35784?6ℎ = 35.78E6ℎ
Resultando así una generación energética de 35.78 GWh al año.
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88
Canal Colicheo:
Región del Bío Bío
Cauce natural: Estero Ranchillos
Coordenadas de ubicación en bocatoma superior:
Longitud: 72,271 °
Latitud: 37,031 °
Este cauce cuenta con un caudal promedio de 45 '(
C para generación de energía y
una altura bruta de 21 m en su totalidad.
Aplicamos fórmula para obtener potencia:
� =���B� ∗ � ∗ A
En el cual:
����� = 9800&
'(
El caudal Q expresado en '(
C
La altura H expresada en metros (m)
Por lo tanto: � = 9800&
'( ∗ 45
'(
C∗ 21� = 92610005D) = 9.26?6
Obteniendo así una potencia instalable de 9.26 ?6
Finalmente para obtener el valor de energía y considerando un caudal
aproximadamente estable durante 5 meses lo que implican 3600 horas de
generación de energía:
:;<*"í= = 36005ℎ,*=�) ∗ 9.265?6) = 33336?6ℎ = 33.33E6ℎ
Resultando así una generación energética de 33.33 GWh al año.
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89
Canal Collao:
Región del Bío Bío
Cauce natural: Rio Laja
Coordenadas de ubicación en bocatoma superior:
Longitud: 71,651 °
Latitud: 37,302 °
Este cauce cuenta con un caudal promedio de 12 '(
C para generación de energía y
una altura bruta de 77 m en su totalidad.
Aplicamos fórmula para obtener potencia:
� =���B� ∗ � ∗ A
En el cual:
����� = 9800&
'(
El caudal Q expresado en '(
C
La altura H expresada en metros (m)
Por lo tanto: � = 9800&
'( ∗ 12
'(
C∗ 77� = 90552005D) = 9.055?6
Obteniendo así una potencia instalable de 9.055 ?6
Finalmente para obtener el valor de energía y considerando un caudal
aproximadamente estable durante 5 meses lo que implican 3600 horas de
generación de energía:
:;<*"í= = 36005ℎ,*=�) ∗ 9.0555?6) = 32598?6ℎ = 32.59E6ℎ
Resultando así una generación energética de 32.59 GWh al año.
Universidad del Bío-Bío. Sistema de Bibliotecas - Chile
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90
Canal Bío Bío Negrete caída en el km 15:
Región del Bío Bío
Cauce natural: Rio Bío Bío
Coordenadas de ubicación en bocatoma superior:
Longitud: 72,365 °
Latitud: 37,573 °
Este cauce cuenta con un caudal promedio de 18 '(
C para generación de energía y
una altura bruta de 42.5 m en su totalidad.
Aplicamos fórmula para obtener potencia:
� =���B� ∗ � ∗ A
En el cual:
����� = 9800&
'(
El caudal Q expresado en '(
C
La altura H expresada en metros (m)
Por lo tanto: � = 9800&
'( ∗ 18
'(
C∗ 42.5� = 74970005D) = 7.49?6
Obteniendo así una potencia instalable de 7.49 ?6
Finalmente para obtener el valor de energía y considerando un caudal
aproximadamente estable durante 5 meses lo que implican 3600 horas de
generación de energía:
:;<*"í= = 36005ℎ,*=�) ∗ 7.495?6) = 26964?6ℎ = 26.96E6ℎ
Resultando así una generación energética de 26.96 GWh al año.
Universidad del Bío-Bío. Sistema de Bibliotecas - Chile
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91
Cumpeo:
Región del Maule
Cauce natural: Rio Lontue
Coordenadas de ubicación en bocatoma superior:
Longitud: 71,030 °
Latitud: 35,266 °
Este cauce cuenta con un caudal promedio de 7 '(
C para generación de energía y
una altura bruta de 106.3 m en su totalidad.
Aplicamos fórmula para obtener potencia:
� =���B� ∗ � ∗ A
En el cual:
����� = 9800&
'(
El caudal Q expresado en '(
C
La altura H expresada en metros (m)
Por lo tanto: � = 9800&
'( ∗ 7
'(
C∗ 106.3� = 72921805D) = 7.29?6
Obteniendo así una potencia instalable de 7.29 ?6
Finalmente para obtener el valor de energía y considerando un caudal
aproximadamente estable durante 5 meses lo que implican 3600 horas de
generación de energía:
:;<*"í= = 36005ℎ,*=�) ∗ 7.295?6) = 26244?6ℎ = 26.24E6ℎ
Resultando así una generación energética de 26.24 GWh al año.
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92
Melado en el km 18:
Región del Maule
Cauce natural: Melado
Coordenadas de ubicación en bocatoma superior:
Longitud: 70,974 °
Latitud: 35,972 °
Este cauce cuenta con un caudal promedio de 10 '(
C para generación de energía y
una altura bruta de 60.9 m en su totalidad.
Aplicamos fórmula para obtener potencia:
� =���B� ∗ � ∗ A
En el cual:
����� = 9800&
'(
El caudal Q expresado en '(
C
La altura H expresada en metros (m)
Por lo tanto: � = 9800&
'( ∗ 10
'(
C∗ 60.9� = 59682005D) = 5.96?6
Obteniendo así una potencia instalable de 5.96 ?6
Finalmente para obtener el valor de energía y considerando un caudal
aproximadamente estable durante 5 meses lo que implican 3600 horas de
generación de energía:
:;<*"í= = 36005ℎ,*=�) ∗ 5.965?6) = 21456?6ℎ = 21.45E6ℎ
Resultando así una generación energética de 21.45 GWh al año.
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93
Mariposas:
Región del Maule
Cauce natural: Rio Maule
Coordenadas de ubicación en bocatoma superior:
Longitud: 71,258 °
Latitud: 35,593 °
Este cauce cuenta con un caudal promedio de 10 '(
C para generación de energía y
una altura bruta de 56.7 m en su totalidad.
Aplicamos fórmula para obtener potencia:
� =���B� ∗ � ∗ A
En el cual:
����� = 9800&
'(
El caudal Q expresado en '(
C
La altura H expresada en metros (m)
Por lo tanto: � = 9800&
'( ∗ 10
'(
C∗ 56.7� = 55566005D) = 5.55?6
Obteniendo así una potencia instalable de 5.55 ?6
Finalmente para obtener el valor de energía y considerando un caudal
aproximadamente estable durante 5 meses lo que implican 3600 horas de
generación de energía:
:;<*"í= = 36005ℎ,*=�) ∗ 5.555?6) = 19980?6ℎ = 19.98E6ℎ
Resultando así una generación energética de 19.98 GWh al año.
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94
Canal Bío - Bío sur caída en el km 103:
Región del Bío - Bío
Cauce natural: Rio Bío - Bío
Coordenadas de ubicación en bocatoma superior:
Longitud: 71,901 °
Latitud: 37,707 °
Este cauce cuenta con un caudal promedio de 7 '(
C para generación de energía y
una altura bruta de 75 m en su totalidad.
Aplicamos fórmula para obtener potencia:
� =���B� ∗ � ∗ A
En el cual:
����� = 9800&
'(
El caudal Q expresado en '(
C
La altura H expresada en metros (m)
Por lo tanto: � = 9800&
'( ∗ 7
'(
C∗ 75� = 51450005D) = 5.14?6
Obteniendo así una potencia instalable de 5.14 ?6
Finalmente para obtener el valor de energía y considerando un caudal
aproximadamente estable durante 5 meses lo que implican 3600 horas de
generación de energía:
:;<*"í= = 36005ℎ,*=�) ∗ 5.145?6) = 18504?6ℎ = 18.5E6ℎ
Resultando así una generación energética de 18.5 GWh al año.
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95
7.3.3 Tabla resumen del estudio de potenciales hídricos.
La tabla siguiente muestra en resumen los resultados de potencia y energía en los
casos más favorables de obtención de energía.
Tabla 7.4
Nombre del canal
Caudal Q (m3/s)
Desnivel bruto H
(m)
Potencia bruta (MW)
Energía (MWh)
Energía (GWh)
Matriz canal Maule sur 60 67 39,39 141804 141,8
Maule norte bajo
40 55,4 21,71 78156 78,15
Canal alimentador
Digua 25 41 10,045 36162 36,16
Canal Zañartu
caída al rio Huepil km
19.7
35 29 9,94 35784 35.78
Canal Colicheo
45 21 9,26 33336 33,33
Canal Collao 12 77 9,05 32580 32,58
Canal Bío Bío Negrete caida en el
km 15
18 42,5 7,49 26964 26,96
Cumpeo 7 106,3 7,29 26244 26,244 Melado
caída en el km 18
10 60,9 5,96 21456 21,45
Mariposas 10 56,7 5,55 19980 19,98
Canal Bío Bío sur
caída en el km 103
7 75 5,14 18504 18,5
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96
Para la obtención de energía se consideraron caudales constantes solo en los
meses de más precipitación del año, lo que significa una producción de energía de 5
meses (desde Mayo a Septiembre) equivalente a 3600 horas o un 41% del año.
En la tabla anterior están considerados los flujos de aguas que más potencia
instalable generaban, partiendo de 5 MW hacia arriba.
7.3.4 Propuestas de posibles tipos de centrales.
Los caudales mostrados anteriormente corresponden a caudales promediados
anualmente generando así un problema, ya que en la realidad esto varia día a día,
además es claro que se genera un cambio significativo en las cantidades de agua si
comparamos mes a mes o si consideramos las estaciones del año, por lo que es
necesario estimar de manera representativa los caudales ya que en base a estos
podemos tener la información más clara y optar por decisiones de manera correcta.
Es necesario conocer o tener cierta referencia de como varían los flujos de agua,
ya que según sean las lluvias, así como también los deshielos es como se general
los caudales distintos a través de los meses y años. Para tener una idea clara de
esto, se reunieron caudales mensuales de distintos ríos pertenecientes a las
Regiones Séptima y Octava para así dar con factores representativos que nos
muestren como varían los caudales aproximadamente.
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97
7.3.5 Tabla de Caudales medidos en meses.
En la siguiente tabla se muestran algunos ríos representativos y sus caudales
promedio mensual. ('(
C)
Tabla 7.5
Año Mes
Río Tinguiririca
en Los Briones
Río Teno
Río Claro en Rauquen
Río Maule en Armerillo
Río Ñuble
en San
Fabián
Río Biobio en
Rucalhue
2014 Mayo 27,4 39,3 75,6 229,2 112 382 2014 Abril 23,9 21,5 40,8 99,2 31,6 153 2014 Marzo 40,1 29,2 40,9 108,4 24,3 118 2014 Febrero 66,6 43,5 34,9 142,5 32,2 135 2014 Enero 97,6 64,5 36,7 201,6 52 187 2013 Diciembre 97,7 92,2 50,9 322,8 96,4 347 2013 Noviembre 77,3 95,4 74,9 388,9 137,8 520 2013 Octubre 49,1 71,9 81,3 315,4 151,7 625 2013 Septiembre 38,5 60 120,8 270,2 138,7 607 2013 Agosto 37,7 61 158,4 293,7 133 595 2013 Julio 34,4 60,9 161,6 295 152,6 733 2013 Junio 35,9 63,8 175,7 301,8 168,5 679 2013 Mayo 24,9 36,6 76,1 193 117 380,5 2013 Abril 22,7 21,9 48,3 125 37,9 151,4 2013 Marzo 37 28,4 39,4 123 26,4 120 2013 Febrero 61,4 41,6 33,5 164 35,8 146 2013 Enero 91,8 65,6 35 267 58,9 203 2012 Diciembre 101,8 96,3 50,9 445 120,9 385,3 2012 Noviembre 77,6 97,2 67,4 487 163,3 578 2012 Octubre 48,5 71,5 73,5 350 166,6 659 2012 Septiembre 37 56,8 98 250 137,8 614 2012 Agosto 36 58,8 125 251 136,3 638,7 2012 Julio 35,4 59,9 174,8 259 157 733,5 2012 Junio 32,6 56 144 247 163,1 699 2012 Mayo 24,9 36,6 76,1 193 117 380,5 2012 Abril 22,7 21,9 48,3 125 37,9 151,4 2012 Marzo 37,7 28,4 39,4 123 26,4 120 2012 Febrero 61,4 41,6 33,5 164 35,8 146,1
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98
2012 Enero 91,8 65,5 35 267,1 58,9 203,2
Teniendo estos caudales podemos analizar y observar como varían en el tiempo,
para sacar algunas conclusiones.
La siguiente tabla nos muestra un resumen, indicándonos el promedio de los
caudales ('(
C) de cada rio, además el valor máximo que alcanzan y el valor mínimo a
lo largo de tiempo de estudio.
Tabla 7.6
Río Tinguiririca en Los Briones
Río Teno Río Claro
en Rauquen
Río Maule en Armerillo
Río Ñuble en
San Fabián
Río Bío Bío en
Rucalhue
Promedio en los meses
de estudio
50,74 54,75 77,61 241,44 97,51 392,78
Caudal máximo 101,8 97,2 175,7 487 168,5 733,5
Caudal mínimo
22,7 21,5 33,5 99,2 24,3 118
Acá nos damos cuenta la manera en que varían los caudales en base a un
promedio, y con esto calcular el porcentaje de variación, ya sea a caudal máximo
como caudal mínimo.
La tabla siguiente nos muestra los porcentajes en que crecen o disminuyen los
caudales según su promedio '(
C, es decir, basándonos en el caudal promedio y en
los valores máximos y mínimos que alcanzan los caudales determinamos el
porcentaje en el que llegan a variar.
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99
Tabla 7.8
Río
Tinguiririca
en Los
Briones
Río
Teno
Río Claro
en
Rauquen
Río Maule
en
Armerillo
Río Ñuble
en San
Fabián
Río Bío Bío
en Rucalhue
% de
aumento
de
caudal
según el
promedio
50,16 43,67 55,83 50,42 42,13 46,45
% de
baja de
caudal
según el
promedio
55,26 60,73 56,84 58,91 75,08 69,96
Podemos darnos cuenta que los porcentajes de aumento y baja de caudal
mantienen ciertos valores similares, siendo así y como una forma más clara de
estudiar los casos de energía, determinaremos un factor de crecimiento de caudal de
50 % del valor promedio, y un factor de 60 % bajo el promedio para determinan así la
baja de caudal.
Ahora si tomamos los ríos de interés, los cuales han sido seleccionados para
generación de energía y le aplicamos los factores recién determinados obtendremos
cifras significativas para tomar decisiones.
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100
Tabla 7.9
Nombre del canal
Caudal para
generación (m3/s)
Aumento de
caudal
Disminución de caudal
Variación máxima (aum. De caudal – dism. De caudal)
Matriz canal Maule sur 60 90 24 66
Maule norte bajo 1 sección
40 60 16 44
Canal alimentador
Digua 25 37,5 10 27,5
Canal Zañartu caída al rio
Huepil km 19.7 35 52,5 14 38,5
Canal Colicheo 45 67,5 18 49,5 Canal Collao 12 18 4,8 13,2 Canal Bío Bío
Negrete caída en el km 15 de su
trazado
18 27 7,2 19,8
Cumpeo 7 10,5 2,8 7,7 Melado caída en el km 18 de su
trazado 10 15 4 11
Mariposas 10 15 4 11 Canal Bío Bío sur
caída en el km 103 antes rio
Renaico
7 10,5 2,8 7,7
Podemos decir que el valor de aumento de caudal se considera como el caudal
máximo que logra el cauce en algún momento del año, contrario a éste, el valor de
disminución es el caudal mínimo que logra el canal en cierta época del año.
Como se aprecia en la tabla anterior al hacer la diferencia entre el aumento de
caudal y la disminución de caudal, obtenemos la variación que se genera en los
cauces productos de distintos fenómenos naturales del ciclo del agua.
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101
Gracias a contar con cifras aproximadas de la variación de caudal que se genera en
estos ríos además de saber su altura de caída y el caudal promedio será posible
decidir el tipo de central hidráulica sería más conveniente y también que tipos de
turbinas son las más adecuadas a cada caso.
7.3.6 Análisis para definir tipo de central y tipo de turbina en los ríos en
estudio.
La siguiente tabla muestra el resumen de lo realizado anteriormente, con estos
valores es posible analizar cada caso y decidir el tipo de central y el tipo de turbina
útil para cada caudal y altura.
Tabla 7.10
Nombre del canal
Altura bruta (m)
Caudal para generación
(m3/s)
Aumento de
caudal (Qmáx)
Disminución de caudal
(Qmín)
Variación máxima de
caudal (m3/s)
1 Matriz canal Maule sur 67 60 90 24 66
2 Maule norte bajo 55,4 40 60 16 44
3 Canal
alimentador Digua
41 25 37,5 10 27,5
4 Canal Zañartu
caída al rio Huepil km 19.7
29 35 52,5 14 38,5
5 Canal Colicheo 21 45 67,5 18 49,5
6 Canal Collao 77 12 18 4,8 13,2
7 Canal Bío Bío Negrete caída
en el km 15 42,5 18 27 7,2 19,8
8 Cumpeo 106,3 7 10,5 2,8 7,7
9 Melado caída en el km 18 60,9 10 15 4 11
10 Mariposas 56,7 10 15 4 11
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102
11 Canal Bío Bío sur caída en el
km 103 75 7 10,5 2,8 7,7
Matriz Canal Maule Sur.
Este cauce cuenta con un caudal promedio de 60 '(
C para generación de energía y
una altura bruta de 67 m en su totalidad
Caudal máximo: 90 '(
C
Caudal mínimo: 24 '(
C
Variación de caudal: 66 '(
C
Considerando los valores de caudal y en la manera en que varía podemos
recomendar que para este caso lo mejor sería tener una central de tipo embalse, ya
que su caudal varía considerablemente y de esa manera asegurar un caudal más
regular tanto en caudal como también en horas de operación de la central.
De acuerdo a relación altura y caudal podemos señalar que se recomienda para
este uso una(s) turbina(s) del tipo Francis, ya que éstas están diseñadas para
caudales y alturas medias, correspondientes a las de este caso.
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103
Maule norte bajo.
Este cauce cuenta con un caudal promedio de 40 '(
C para generación de energía y
una altura bruta de 55.4 m en su totalidad.
Caudal máximo: 60 '(
C
Caudal mínimo: 16 '(
C
Variación de caudal: 44 '(
C
En este caso la variación de caudal es menor al anterior sin embargo
recomendaremos de todas maneras una central de tipo embalse para asegurar un
flujo constante de agua.
Observando la relación de caudal y altura, afirmamos que una buena elección sería
una turbina Francis, ya que el caudal y la altura están dentro de los parámetros que
se recomienda para este tipo de turbinas.
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104
Canal alimentador Digua
Este cauce cuenta con un caudal promedio de 25 '(
C para generación de energía y
una altura bruta de 41 m en su totalidad.
Caudal máximo: 37.5 '(
C
Caudal mínimo: 10 '(
C
Variación de caudal: 27.5 '(
C
Si analizamos la variación de caudal, podemos darnos cuenta que tiene una
variación sin embargo para este caso recomendamos una central de paso, ya que los
caudales están dentro de los rangos en los cuales trabajan las centrales de paso
Observando la relación de caudal y altura, afirmamos que una buena elección sería
una turbina Francis, ya que el caudal y la altura están dentro de los parámetros que
se recomienda para este tipo de turbinas.
Universidad del Bío-Bío. Sistema de Bibliotecas - Chile
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105
Canal Zañartu caída al rio Huepil km 19.7
Este cauce cuenta con un caudal promedio de 35 '(
C para generación de energía y
una altura bruta de 29 m en su totalidad.
Caudal máximo: 52.5 '(
C
Caudal mínimo: 14 '(
C
Variación de caudal: 38.5 '(
C
Si analizamos la variación de caudal, podemos darnos cuenta que tiene una
variación sin embargo para este caso recomendamos una central de paso, ya que los
caudales están dentro de los rangos en los cuales trabajan las centrales de paso
De acuerdo a la relación de caudal y altura, recomendamos para este caso turbinas
del tipo Francis, ya que el caudal y la altura están dentro de los parámetros que se
recomienda para este tipo de turbinas.
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106
Canal Colicheo.
Este cauce cuenta con un caudal promedio de 45 '(
C para generación de energía y
una altura bruta de 21 m en su totalidad.
Caudal máximo: 67.5 '(
C
Caudal mínimo: 18 '(
C
Variación de caudal: 49.5 '(
C
Considerando que la variación de caudal es casi de 50 '(
C recomendaremos una
central de embalse para así asegurar un caudal más estable a lo largo del año.
Teniendo en cuenta que la altura de la caída es más baja que en otros casos, es
preferible recomendar turbinas Kaplan que resulta más conveniente para estos
parámetros.
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107
Canal Collao.
Este cauce cuenta con un caudal promedio de 45 '(
C para generación de energía y
una altura bruta de 21 m en su totalidad.
Caudal máximo: 67.5 '(
C
Caudal mínimo: 18 '(
C
Variación de caudal: 49.5 '(
C
Considerando que la variación de caudal es casi de 50 '(
C recomendaremos una
central de embalse para así asegurar un caudal más estable a lo largo del año.
Teniendo en cuenta que la altura de la caída es más baja que en otros casos, es
preferible recomendar turbinas Kaplan las cuales resultan más conveniente para
estos parámetros.
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108
Canal Bío Bío Negrete caída en el km 15
Este cauce cuenta con un caudal promedio de 18 '(
C para generación de energía y
una altura bruta de 42.5 m en su totalidad.
Caudal máximo: 27 '(
C
Caudal mínimo: 7.2 '(
C
Variación de caudal: 19.8 '(
C
Para este caso recomendaremos una central de paso ya que el caudal en general
no es mucho y su variación es menor.
Teniendo en cuenta que la altura de la caída es más baja que en otros casos, se
prefiere recomendar turbinas Kapla que resulta más conveniente para estos
parámetros.
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109
Cumpeo
Este cauce cuenta con un caudal promedio de 7 '(
C para generación de energía y
una altura bruta de 196.3 m en su totalidad.
Caudal máximo: 10.5 '(
C
Caudal mínimo: 2.8 '(
C
Variación de caudal: 7.7 '(
C
Si observamos detenidamente nos damos cuenta que el caudal máximo no supera
las 11 '(
C y varía de manera leve, por lo tanto recomendamos para éste caso una
central de paso preferibles para caudales más constantes.
Teniendo en cuenta que la altura de la caída es más baja que en otros casos, es
preferible recomendar turbinas Kaplan que resulta más conveniente para estos
parámetros.
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110
Melado caída en el km 18.
Este cauce cuenta con un caudal promedio de 10 '(
C para generación de energía y
una altura bruta de 60.9 m en su totalidad.
Caudal máximo: 15 '(
C
Caudal mínimo: 4 '(
C
Variación de caudal: 11 '(
C
En este caso recomendamos como opción una central del tipo de pasada, ya que
este cauce no tiene gran variación de su caudal.
Teniendo en cuenta que la altura de la caída, es preferible recomendar turbinas
Kaplan que resulta más conveniente para grandes alturas y caudales más pequeños.
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111
Mariposas.
Este cauce cuenta con un caudal promedio de 10 '(
C para generación de energía y
una altura bruta de 56.7 m en su totalidad.
Caudal máximo: 15 '(
C
Caudal mínimo: 4 '(
C
Variación de caudal: 11 '(
C
En este caso recomendamos como opción una central del tipo de pasada, ya que
este cauce no tiene gran variación de su caudal.
Teniendo en cuenta la altura de la caída, es más preferible recomendar turbinas
Kaplan que resulta conveniente para grandes alturas y caudales más pequeños.
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112
Canal Bío - Bío sur caída en el km 103
Este cauce cuenta con un caudal promedio de 7 '(
C para generación de energía y
una altura bruta de 75 m en su totalidad.
Caudal máximo: 10.5 '(
C
Caudal mínimo: 2.8 '(
C
Variación de caudal: 7.7 '(
C
En este caso recomendamos una central de pasada, ya que el canal no posee una
gran variación en su caudal a lo largo del año
Para este caso es más preferible recomendar turbinas Kaplan ya que resulta más
conveniente para grandes alturas y caudales más pequeños como lo son en este
cauce.
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113
A modo de comparación, las regiones del Maule y Bío - Bío se llevan la mayor parte
en la repartición de potencial, en relación al resto de regiones.
Tabla 7.11
Región Del Bío Bío 80,03415 Región Del Maule 162,725472
III Región 5,6 IV Región 7,3 V Región 11,3 VI Región 62,2 IX Región 21
RM 24,2
Potencial Nacional (MW) 374,359622
Grafico 7.4
Región Del Bio
Bio
3%
Región Del
Maule
62%
0%III
Región
1%
IV Región
2%
V Región
3%
VI Región
17%
IXRegión
6%RM
6%
Proporcion de Regiones
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114
Conclusiones.
1.- En este Seminario de Titulo se quiso exponer sobre un tema actual y de un
fuerte impacto tanto para la economía Chilena como para cada una de las
personas que vivimos este proceso de escasez energética, en Chile ya se están
creando programas destinados a tener alternativas para afrontar un problema que
se está viviendo hoy, pero que se agravara con el paso de los años. En estos
planes se exige que al año 2025 un 20% de las energías provengan de ERNC.
2.- Chile cuenta con una geografía privilegiada en a lo que recursos naturales se
trata, entre la Región del Maule y la Región del Bio – Bio se concentran una gran
cantidad de ríos, lagos y lagunas que pueden ser aprovechados para la
generación de energía creando centrales de pasada o embalse según sea lo más
conveniente, en la parte económica como en lo que es la intervención de la
geografía, estas regiones también poseen una alta radiación solar que podría ser
aprovechada para generar electricidad que podría aportar al SIC y así disminuir
los costos de la electricidad, la creación de parques eólicos en la zona se está
volviendo cada vez más frecuente ya que es un recurso que se encuentra de
forma ilimitada en lugares específicos, como por ejemplo en áreas cercanas al
mar.
3.- También se pudo apreciar la importancia que tiene el agua como recurso
natural tanto para la generación de energía como para riego de cultivos y uso
como agua potable, las actividades humanas influyen de muchas formas en el
ciclo del agua y es necesario comprender y cuantificar sus efectos para conseguir
una gestión responsable y sostenible de los recursos hídricos.
4.- Hoy en día con el proceso que Chile y el mundo vive de escasez de energía
se sabe que ya no se pueden desaprovechar los recursos de ningún tipo, por ello
se deben buscar maneras de crear energía con los recursos que existen en cada
zonas para así lograr optimizar su uso.
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115
5.- Además se logró dar una cuantificación de los potenciales energéticos que se
podrían obtener en diferentes locaciones, logramos apreciar que hay recursos
que generan una mayor cantidad de energía por lo cual en algunas situaciones
podríamos considerarlos como más rentables a corto plazo, pero finalmente se
concluyó que tenemos recursos disponibles para la generación de energía que
son de forma ilimitados por tanto se debe lograr generar conciencia de que estos
deben ser utilizados de una forma más masiva.
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116
Bibliografía y referencias.
• Compendio energético de Chile año 2013 (revista electricidad)
• Estrategia nacional de recurso hídricos 2012 – 2025 (Gobierno de chile)
• Estrategia nacional de energía 2012 – 2030 (Gobierno de chile)
• Comisión Nacional de Energía y Comisión Nacional de Riego – Estimación
potencial hidroeléctrico asociado a obras de riego existentes o en proyecto
(Gobierno de Chile)
• La Cuenca del Río Biobío: Historia Natural de un Ecosistema Publicaciones
Centro EULA 2006.
• Enfoque generación y distribución de energía eléctrica (Instituto Nacional de
estadísticas, Chile)
• Avances en el desarrollo de la energía solar en Chile (Comisión nacional de
energía)
• Proyectos eólicos, guía para evaluación ambiental energías renovables no
convencionales (Comisión Nacional de energía)
• Irradiancia solar en territorios de la republica de Chile (Gobierno de Chile)
Universidad del Bío-Bío. Sistema de Bibliotecas - Chile
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117
Anexos
Universidad del Bío-Bío. Sistema de Bibliotecas - Chile
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118
Energía solar Tabla con datos de irradiación global mensual y anual en Concepción con una latitud de 36.83° sur, medidos en MJ/��.
Universidad del Bío-Bío. Sistema de Bibliotecas - Chile
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119
Tabla con datos de irradiación global mensual y anual en Concepción con una latitud de 36.83° sur, medidos en kWh/��.
Universidad del Bío-Bío. Sistema de Bibliotecas - Chile
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120
Tipos de paneles solares fotovoltaicos marca Tritec.
Universidad del Bío-Bío. Sistema de Bibliotecas - Chile
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121
Energía eólica
Proyectos operativos, en construcción, en calificación, no calificados y aprobados
de parques eólicos en Chile.
Universidad del Bío-Bío. Sistema de Bibliotecas - Chile
![Page 127: “Caracterización de los recursos energéticos de las regiones del …repobib.ubiobio.cl/jspui/bitstream/123456789/1195/1... · 2018-07-03 · mueve una rueda de palas y genera](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022040502/5e272d965197be052560386a/html5/thumbnails/127.jpg)
122
Universidad del Bío-Bío. Sistema de Bibliotecas - Chile
![Page 128: “Caracterización de los recursos energéticos de las regiones del …repobib.ubiobio.cl/jspui/bitstream/123456789/1195/1... · 2018-07-03 · mueve una rueda de palas y genera](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022040502/5e272d965197be052560386a/html5/thumbnails/128.jpg)
123
Energía hídrica
Centrales hidroelectricas en operación al 31 de Diciembre de 2012 en el SIC.
Universidad del Bío-Bío. Sistema de Bibliotecas - Chile
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124
Universidad del Bío-Bío. Sistema de Bibliotecas - Chile
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125
Tabla con los resultados de los ríos investigados, incluidos los cauces y alturas evaluadas anteriormente.
Tabla con todos los datos obtenidos, también están indicados todos los resultados
de potencias instalables, ya que para el estudio en sí, solo se consideraron los
cauces con potencia instalable por sobre los 5 MW, se calculo la producción de
energía para 3600 horas al año.
Regió
n
Cauce
central
Nombre del
canal
Cauda
l
(m3/s)
Desniv
el bruto
(m)
Potenci
a bruta
(W)
Potenci
a bruta
(MW)
Energía
MWh
Energí
a GWh
Maule Rio Maule Matriz canal
Maule sur 60 67
3939600
0 39,4 141825,6 141,83
Maule Rio Maule
Maule norte
bajo 1
sección
40 55,4 2171680
0 21,7 78180,48 78,18
Maule Sist Digua
Canal
alimentador
Digua
25 41 1004500
0 10,0 36162 36,16
Maule Rio Lontue Cumpeo 7 106,3 7292180 7,3 26251,84
8 26,25
Maule Sistema
Melado
Melado caida
en el km 18
de su
trazado
10 60,9 5968200 6,0 21485,52 21,49
Maule Rio Maule Mariposas 10 56,7 5556600 5,6 20003,76 20,00
Maule Rio Maule Maule norte
tronco 50 7,8 3822000 3,8 13759,2 13,76
Maule Rio Maule
Maule norte
bajo 2
sección
caída en km
10 de su
trazado
24 16 3763200 3,8 13547,52 13,55
Maule Rio Maule
Maule norte
alto 2
sección
6 60 3528000 3,5 12700,8 12,70
Universidad del Bío-Bío. Sistema de Bibliotecas - Chile
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126
caída en km
10 de s
trazado
Maule Rio Teno
Teno-
Chimbarong
o
65 5 3185000 3,2 11466 11,47
Maule Rio Teno
Teno-
Chimbarong
o
65 5 3185000 3,2 11466 11,47
Maule Sistema
Melado Melado 20 14,7 2881200 2,9 10372,32 10,37
Maule Rio Teno La Cañada 9,2 31 2794960 2,8 10061,85
6 10,06
Maule Rio Maule Machicura 11,5 23 2592100 2,6 9331,56 9,33
Maule Rio Maule Esperanza
sur 10 26 2548000 2,5 9172,8 9,17
Maule Rio Maule
Maule norte
bajo 2
sección
24 9,2 2163840 2,2 7789,824 7,79
Maule Rio Maule Canal
Chivato 4 54 2116800 2,1 7620,48 7,62
Maule Rio Lontue Pelarco
buena unión 4,5 47 2072700 2,1 7461,72 7,46
Maule Rio
Longavi
Quinta alto
(arriba) 4,2 47 1934520 1,9 6964,272 6,96
Maule Rio Maule Silva
Henriquez 7 28 1920800 1,9 6914,88 6,91
Maule Rio Maule Prado 4,5 40 1764000 1,8 6350,4 6,35
Maule Rio Maule
Lircay
unificado
primeros 5
km
10 17 1666000 1,7 5997,6 6,00
Maule Rio Lircay
Bocatoma y
canal Lircay -
Providencia
10 16 1568000 1,6 5644,8 5,64
Maule Rio Lircay Santa Rita 4 40 1568000 1,6 5644,8 5,64
Maule Rio Maule Maule norte 23 6,9 1555260 1,6 5598,936 5,60
Universidad del Bío-Bío. Sistema de Bibliotecas - Chile
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127
alto 1
sección
Maule Rio Teno El membrillo 6,3 25 1543500 1,5 5556,6 5,56
Maule Rio Maule Colbun 6,5 23,4 1490580 1,5 5366,088 5,37
Maule Rio Maule Taco
General 25 6 1470000 1,5 5292 5,29
Maule Rio
Longavi San Nicolás 5,3 27 1402380 1,4 5048,568 5,05
Maule Rio Maule
Toma
Chequen
Pichingal
4 34 1332800 1,3 4798,08 4,80
Maule Rio Maule Abranquil 4 34 1332800 1,3 4798,08 4,80
Maule Rio Teno
Qunta Santa
Rosa y
Graneros
15 9 1323000 1,3 4762,8 4,76
Maule Rio Maule Duao y
Zapata 5,5 24 1293600 1,3 4656,96 4,66
Maule Rio Claro
Galpon
Donoso
caída en el
km 14 de su
trazado
5 25 1225000 1,2 4410 4,41
Maule Rio Claro
Galpon
Donoso
primeros 5
km
5 23 1127000 1,1 4057,2 4,06
Maule Rio Maule Peñuelas 3,9 29 1108380 1,1 3990,168 3,99
Maule Rio Maule Romero 4,5 25 1102500 1,1 3969 3,97
Maule Rio Maule
Lircay
unificado
caída en km
10 de su
trazado
10 11 1078000 1,1 3880,8 3,88
Maule Rio Teno Quinta de
teno 4 24 940800 0,9 3386,88 3,39
Maule Rio Lontue Purisima
concepcion 4,7 17 783020 0,8 2818,872 2,82
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128
Maule Rio
Longavi
Primera (C-
primera
abajo paine)
4,6 16 721280 0,7 2596,608 2,60
Maule Rio Lontue La Patagua y
Cáceres 8 9 705600 0,7 2540,16 2,54
Maule Rio Maule San Vicente
mariposas 4 17,3 678160 0,7 2441,376 2,44
Maule Rio Lontue
Peumo viejo
y nuevo los
niches
5 13 637000 0,6 2293,2 2,29
Maule Rio Maule
Maule norte
bajo 3
sección
11,6 5,6 636608 0,6 2291,788
8 2,29
Maule Rio Maule Cauce queri 2,5 24 588000 0,6 2116,8 2,12
Maule Sist Digua
Canal
Perquilauque
n - Cato
4 13 509600 0,5 1834,56 1,83
Maule Rio
Putagan
Canal
Putagan 4 13 509600 0,5 1834,56 1,83
Maule Sist Digua
Canal matriz
Digua y Per-
fiscal caída
en el km 25
de su
trazado
6,2 7 425320 0,4 1531,152 1,53
Maule Sist Digua
Canal matriz
Digua y Per-
fiscal
6,2 6,4 388864 0,4 1399,910
4 1,40
Maule Rio Lircay Pencahue 12 3,2 376320 0,4 1354,752 1,35
Maule Rio
Loncomilla Copihue uno 7,6 4 297920 0,3 1072,512 1,07
Maule Rio Maule Sandoval 6,8 4 266560 0,3 959,616 0,96
Maule Rio Claro Cumpeo 5 5 245000 0,2 882 0,88
Maule Rio
Loncomilla
Alimentador
llepo 5,9 4 231280 0,2 832,608 0,83
Maule Estero
Machicura San Rafael 4 3 117600 0,1 423,36 0,42
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129
Maule Rio Lontue Rio seco
(estero seco) 5 2 98000 0,1 352,8 0,35
Maule Sist Digua
Canal
Perquilauque
n - Ñiquen
4,5 2 88200 0,1 317,52 0,32
Maule Rio
Putagan
Canal
melozal 8 0,6 47040 0,0 169,344 0,17
Maule Rio Maule Mariposas
bajo 5,8 0 0 0,0 0 0,00
Maule Rio Maule Maule norte
ato 2 sección 12 0 0 0,0 0 0,00
Maule Rio Maule Distribuidor 27 0 0 0,0 0 0,00
Maule Rio Claro Pelarco
buena unión 4 0 0 0,0 0 0,00
Maule Rio Lontue Purisima
tronco 5,6 0 0 0,0 0 0,00
BÍO-
BÍO Rio Laja
Canal
Zañartu
caída al rio
huepil km
19.7
35 29 9947000 9,9 35809,2 35,81
BÍO-
BÍO
Estero
Ranchillos
(Rio Itata)
Canal
Colicheo 45 21 9261000 9,3 33339,6 33,34
BÍO-
BÍO Rio Laja Canal Collao 12 77 9055200 9,1 32598,72 32,60
BÍO-
BÍO
Rio Bio-
Bío
Canal BIO-
BÍO Negrete
caida en el
km 15 de su
trazado
18 42,5 7497000 7,5 26989,2 26,99
BÍO-
BÍO
Rio Bio-
Bío
Canal BIO-
BÍO sur
caida en el
km 103
antes rio
Renaico
7 75 5145000 5,1 18522 18,52
Universidad del Bío-Bío. Sistema de Bibliotecas - Chile
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130
BÍO-
BÍO Rio Laja
Canal Laja
Diguillin
caída en km
14 de su
trazado
40 9,2 3606400 3,6 12983,04 12,98
BÍO-
BÍO Rio Ñuble Virguin 10 36 3528000 3,5 12700,8 12,70
BÍO-
BÍO Rio Laja
Canal Rio
Mirrihue o
Pinochet
8 45 3528000 3,5 12700,8 12,70
BÍO-
BÍO Rio Laja
Canal Laja
sur caida en
km 11 de su
trazado
42 6,6 2716560 2,7 9779,616 9,78
BÍO-
BÍO Rio Ñuble
Municipal de
Ñuble
primeros 5
km
6 41 2410800 2,4 8678,88 8,68
BÍO-
BÍO
Rio
Niblinto
Canal
Navarrete
uno
5 49 2401000 2,4 8643,6 8,64
BÍO-
BÍO Rio Ñuble
Greene y
Maira caída
en el km 8.5
de su
trazado
4,4 51 2199120 2,2 7916,832 7,92
BÍO-
BÍO Rio Ñuble Zemita 4,5 40,5 1786050 1,8 6429,78 6,43
BÍO-
BÍO Rio Ñuble
Greene y
Maira
primeros 5
km
7 24 1646400 1,6 5927,04 5,93
BÍO-
BÍO Rio Ñuble Canal Arrau 4,4 36 1552320 1,6 5588,352 5,59
BÍO-
BÍO
Rio
Duqueco
Canal Coreo
caida en el
km 20 de su
4,2 36,4 1498224 1,5 5393,606
4 5,39
Universidad del Bío-Bío. Sistema de Bibliotecas - Chile
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131
trazado
BÍO-
BÍO
Estero
Coihueco
Canal matriz
nro 3 7,5 20 1470000 1,5 5292 5,29
BÍO-
BÍO Rio Laja
Canal Laja
sur 42 3,1 1275960 1,3 4593,456 4,59
BÍO-
BÍO
Rio Bío-
Bío
Canal BÍO-
BÍO sur I y II
etapa
45 2,8 1234800 1,2 4445,28 4,45
BÍO-
BÍO Rio Ñuble
Canal
Chacayal
oriente
4 30 1176000 1,2 4233,6 4,23
BÍO-
BÍO Rio Ñuble
Municipal de
Ñuble caida
al inicio de
su trazado
6 19 1117200 1,1 4021,92 4,02
BÍO-
BÍO Rio Ñuble Moreira 4,4 22 948640 0,9 3415,104 3,42
BÍO-
BÍO
Estero
Coihueco
Canal Matriz
nro3 caida
en el km 11
de su
trazado
3,8 25 931000 0,9 3351,6 3,35
BÍO-
BÍO
Rio Bío-
Bío
Canal BIO-
BÍO Negrete
primeros 5
km
18 5 882000 0,9 3175,2 3,18
BÍO-
BÍO
Rio
Duqueco
Canal
Duqueco
cuel caída en
el km 27 de
su trazado
3,3 26,7 863478 0,9 3108,520
8 3,11
BÍO-
BÍO
Rio
Duqueco Canal Coreo 8,3 7,7 626318 0,6
2254,744
8 2,25
BÍO-
BÍO Rio Laja
Canal La
Aguada 5,2 12 611520 0,6 2201,472 2,20
BÍO-
BÍO Rio Laja
Canal Laja
Diguillin 40 1,4 548800 0,5 1975,68 1,98
Universidad del Bío-Bío. Sistema de Bibliotecas - Chile
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132
BÍO-
BÍO
Rio
Duqueco
Canal
Duqueco
cuel
primeros 5
km
6,5 4 254800 0,3 917,28 0,92
BÍO-
BÍO Rio Itata
Canal
Quillón 5,8 4 227360 0,2 818,496 0,82
BÍO-
BÍO Rio Laja
Canal La
Mancha 4,5 2 88200 0,1 317,52 0,32
BÍO-
BÍO
Rio
Huequecur
a
Canal
alimentador 5 0 0 0,0 0 0,00
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