UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALAESCUELA DE POSTGRADOFACULTAD DE INGENIERIA

TECNICAS INSTRUMENTALES AVANZADAS APLICADAS AL MEDIO AMBIENTE Y CAMBIO CLIMATICO

MAESTRIA EN ENERGIA Y AMBIENTE

TEMAPLANTA HIDROELECTRICA LAS VACAS

ALUMNOSNOMBRE: CARNÉ:

CARLOS ALBERTO TORRES ZELADA 9140268CINDY MARISTELLA DARDON LEMUS 100023615KENNETH LUBECK CORADO ESQUIVEL 100024331ROBERTO SAMUEL CASTRO PALACIOS 100023616CARLOS ALBERTO FERNANDO NAVARRO FUENTES 100023417

CATEDRATICOING.

GUATEMALA 02 DE FEBRERO DEL 2013

INRODUCCION

La planta Hidroeléctrica río Las Vacas, es una empresa energética ubicada cerca de la aldea San Antonio Las Flores, en el municipio de Chinautla, Guatemala. Cuenta con una presa de gravedad con una altura de 17 m y una longitud de 136 m, que utiliza el agua del río Las Vacas.La planta hidroeléctrica fue diseñada para atender una demanda máxima, es decir, el agua contenido en el embalse de 258,969 m³ es utilizado para generar electricidad únicamente durante las horas de demanda máxima. Tiene 5 turbinas Pelton con una capacidad instalada de 45 MW que generan un promedio de 120 GWh de electricidad por año.El proyecto se beneficia de la experiencia de los patrocinadores en el diseño, construcción y operación de centrales hidroeléctricas, que se suma a otro Mecanismo de Desarrollo Limpio -MDL- promovido por Iberdrola (empresa española que genera, distribuye y comercializa electricidad y gas natural), al que ya dio su visto bueno Las Naciones Unidas1.Por ser el río de aguas servidas, el funcionamiento de la hidroeléctrica genera grandes cantidades de metano; por esto se da tratamiento a las aguas servidas, con el fin de minimizar el metano que emana.

OBJETIVOS

GENERAL

Conocer los aspectos generales que conforma el proyecto de la planta hidroeléctrica las vacas.

ESPESIFICOS

Conocer la capacidad de generación de la planta hidroeléctrica las vacas.

Conocer la demanda máxima de embalse que la hidroeléctrica necesita para generar la energía eléctrica proyectada.

Conocer el impacto ambiental de la generadora las vacas con respecto al recurso hídrico utilizado.

La hidroeléctrica

Historia

El proyecto Hidroeléctrico río Las Vacas, se empezó a construir en 1999 y comenzó a operar oficialmente en mayo de 2002. En su primera fase generó 20 megavatios de electricidad, para luego, en el 2003, completar una segunda fase y producir en total 40 megavatios. Para operar utiliza el 70% de las aguas del río del mismo nombre, convertido en el mayor desagüe de la ciudad capital.La Hidroeléctrica río Las Vacas inició operaciones a finales del año 2001.Se escogió el río Las Vacas porque recoge las descargas líquidas de la vertiente norte de la Ciudad de Guatemala y de otros municipios, garantizando un caudal importante para la época de ausencia de lluvias (entre noviembre y mayo, en esta región central del país).El costo del proyecto hidroeléctrico es de US$36.6 millones, de acuerdo con la Corporación Interamericana de Inversiones (CII), brazo privado del Banco Interamericano de Desarrollo (BID), que contribuyó con un préstamo.Además, otro préstamo fue negociado con distintas fuentes financieras, con aprobación de la CII.Los propietarios del proyecto son las empresas guatemaltecas Fabrigás y Cementos Progreso, en las que destacan las familias Ayau y Novella, respectivamente (Inforpress 1502). La electricidad producida es vendida al consorcio Comercializadora Eléctrica de Guatemala (COMEGSA), propietarios del 80% de las acciones de la Empresa Eléctrica de Guatemala, y cuyo principal accionista es la española Iberdrola. El proyecto suple electricidad al consorcio y contribuye a reducir las frecuentes caídas de tensión durante las horas de mayor consumo. En ese sentido es un proyecto estratégico.La generación se lleva a cabo diariamente durante las horas pico de demanda (entre 18:00 a 22:00 horas). Para efectuar la generación, utiliza las aguas del río Las Vacas, como se mencionó anteriormente, constituye el desagüe de la vertiente norte del Valle de La Ermita.

UbicaciónLa Hidroeléctrica río Las Vacas se encuentra ubicada en el municipio de Chinautla en la aldea San Antonio Las Flores, Guatemala, a 18 kilómetros al noreste de la Cuidad de Guatemala, en las fotografías de abajo se muestra la presa y su embalse.

Presa de la Hidroeléctrica río Las Vacas

Figura 2. Vista frontal de la Hidroeléctrica río Las Vacas

FUENTE: Revista. Hidroelctrica río Las Vacas, IBERDROLA, año 2006

Organización

El proyecto fue construido por una conglomeración de 4 entidades privadas que formaron la empresa Hidroeléctrica río Las Vacas, S.A., las cuales está organizada por las empresas: Cementos Progreso, Fabrigas, Comegsa e Iberdrola.

Organigrama

El organigrama de la empresa está dirigido por la gerencia general seguidamente por la asesoría jurídica y la dirección de comunicaciones; así como los departamentos de planificación y control, recursos humanos, finanzas, mercadeo y producción. En la figura tres se describe el organigrama.

Organigrama de la empresa

Los datos expuestos anteriormente son propios de la organización. Los conceptos que a continuación se describen son de soporte y de marco teórico.

Propuesta para la Hidroeléctrica río Las Vacas

Para el mejoramiento del medio ambiente, a través de programas de desarrollo limpio en la Hidroeléctrica río Las Vacas, se propone que dicha empresa debe formar un comité para hacer un compromiso de las instituciones gubernamentales con el medio ambiente, con el fin de fortalecer el mecanismo de desarrollo limpio a

través de medidas de mitigación de gases, implementando líneas de acción. MEJORAMIENTO DEL MEDIO AMBIENTE, A TRAVÉS DE PROGRAMAS DE DESARROLLO LIMPIO EN UNA HIDROELÉCTRICA

HIDROELÉCTRICA RIO LAS VACAS S.A.Km 18.5 ALDEA SAN ANTONIO LAS FLORES, MUNICIPIO DE CHINAUTLADEPARTAMENTO DE GUATEMALA.

Características Técnicas de la Planta

Los siguientes datos son de suma importancia ya que sirven como referencia en la eventualidad de una emergencia.

Cuenca:

Cuenca Rio motaguaRío las vacasÁrea de captación 281 km2Propiedad 14 caballeriasCaudal de diseño 18.425 mcsCaudal mínimo 2.8 msCaída neta max 277 m

Presa:

Tipo Derivacion de concreto de gravedadAltura máxima 17 mAlmacenaje dinámico 258,000 m3Longitud 136 mCota de corona 1,100 msnmTipo de vertedero Cimacio libreLongitud del vertedero 76 mCapacidad del vertedero 400 mcsVolumen de concreto 23,500 m3No. De compuertas 2 radiales y 1 plana

Túnel de Aducción:

• Largo 4460 m• Diámetros exterior 3.43 m con TBN, 3.90 M x 3.90 con perforaciones

tradicionales

Diámetro interior 2.67 m con TBM reforzado con concreto armado 3.20 m x 3.20 m con perforación tradicional reforzado con concreto armado

Pendiente 0.1 %Tipo de Fresadora TBM de Robbins ™Excavación Tradicional Explosivos y barrenos hidráulicos (drill and blast)

Tubería de Alta Presión:

• Material Acero• Tipo ASTMA-139GradoE

Fase I:Estación Diámetro (pulg) Largo (m) Espesor(pulg)0+000 a 0+135 96 190 0.4380+135 a 0+275 90 150 0.5620+275 a 0+350 84 90 0.6880+350 a 0+560 76 228 0.938

Fase II:Estación Diámetro (pulg) Largo (m) Espesor (pulg)0+082 a 0+245 120 190 0.56250+245 a 0+ 108 145 0.68750+385 a 0+460 100 90 0.81250+460 a 0+644 100 228 1.25

60 75 0.8125

Casa de Máquinas:

• Tipo Convencional de concreto• Cota de piso 680 msnm• Volumen de concreto 4000 m3

Turbinas:

Tipo de turbina PeltonNo. de Turbinas 4 (eje horizontal)

1 (eje vertical)

No. de inyectores por turbina 3 (eje horizontal)6 (eje vertical)

Potencial instalada 43,700 KV

Tipo de operación: 2 motores hidráulicos

VID. Operación de la Presa:

Los operadores de la presa llevarán a cabo sus actividades desde el cuarto de control, el cual se encuentra ubicado en la margen derecha de la presa, justo al lado de las estructuras metálicas de limpieza. En este cuarto se encuentra la unidad hidráulica para la alimentación y el control de los rastrillos de limpieza y los cilindros hidráulicos de las compuertas, el tablero electrónico para indicar la posición de las compuertas, los sensores de nivel de agua, la unidad de comunicación, los tableros eléctricos y la planta diesel de emergencia.Los operadores serán los encargados y responsabilidad de monitorear la presa diariamente y detectar cualquier situación anormal, la cual tendrá ser notificada de acuerdo a la cadena de mando establecida mas adelante. Se tendrá que dejar por escrito la responsabilidad a la que ellos están sujetos al desempeñar dicho cargo, ya que como se mencionó, ellos son los primeros en poder detectar cualquier situación de riesgo en la presa.Así mismo, ellos serán los encargados de llevar a cabo las tareas de manejo de todo el equipo ubicado en la presa. Toda operación deberá de ser notificada al jefe de planta y a los operadores de Casa de Máquinas.Los operadores deberán de estar capacitados para llevar a cabo todas las tareas necesarias a su debido tiempo.

jLX. Descarga a través de Compuerta Radial Principal

1. Principal:

Nivel Suelo: 487Nivel Medio: 489.025g: 9.81 m/s2

CUENCA DEL RIO MOTAGUAEs el río más largo del País, con 486.55 kms. Las pendientes son más suaves y su desarrollo es menos brusco, ya que en la parte montañosa los ríos hacen su recorrido en grandes barrancas o cañones. (sierra de las minas) Su caudal medio en el punto de control del INSIVUMEH de Morales, Izabal es de 208.7 metros cubicos por segundo Las crecidas son de mayor duración y los tiempos de propagación son también mayores. Los caudales son más constantes durante todo el año. Parte del área dentro de esta vertiente tiene muy baja pluviosidad,

500 mm/anuales, mientras que en la zona de Puerto Barrios y Morales, la pluviosidad alcanza hasta 3500 Sistema de Alerta Temprana en el Motagua

Es un sistema de Alerta temprana instalado en el año 1,999. Cuenta con 1 medidor hidrométrico, pintado en piedras en la comunidad de San Pablo Zacapa.Cuenta con un censor electronico ubicado en la comunidad llamada El rico, Los Amates Izabal.Se apoya con el monitoreo de las estaciones Satelitales monitoreadas por el INSIVUMEH instaladas en Puente Orellana El Progreso y en Morales IzabalSe cuenta con 2 repetidoras, una instalada en aldea el Zompopero, Zacapa a 1200 msnm. Y otra instalada en el cerro San Gil, Puerto Barrios Izabal, a 800 msnm.

Metodología de funcionamiento:En Alerta Verde:

Las bases de radio se reporta a la sede regional o a control para el monitoreo climático.En las demás alertas: Las bases de radio reciben información de la sede regional.Las bases de radio que cuentan con la estación hidrométrica y el censor electrónico reportan constantemente las mediciones.Las bases de radio de la cuenca baja reciben la información y actúan de acuerdo a sus planes locales de respuesta. Metodología de funcionamiento:Para el mantenimiento del sistema Se realizan visitas de mantenimiento al equipo de transmisiones.Se visita a los lideres comunitarios para concertar citas para actualizar la estructura organizativa y capacitar a las COLRED. Se realizan talleres para capacitar a los radio-operadores de las comunidades.

CONCLUSIONES

La Hidroeléctrica río Las Vacas inició operaciones a finales del año 2001. Se escogió el río Las Vacas porque recoge las descargas líquidas de la vertiente norte de la Ciudad de Guatemala y de otros municipios, garantizando un caudal importante para la época de ausencia de lluvias (entre noviembre y mayo, en esta región central del país).

El proyecto Hidroeléctrico río Las Vacas, se empezó a construir en 1999 y comenzó a operar oficialmente en mayo de 2002. En su primera fase generó 20 megavatios de electricidad, para luego, en el 2003, completar una segunda fase y producir en total 40 megavatios.

La planta hidroeléctrica fue diseñada para atender una demanda máxima, es decir, el agua contenido en el embalse de 258,969 m³ es utilizado para generar electricidad únicamente durante las horas de demanda máxima. Tiene 5 turbinas Pelton con una capacidad instalada de 45 MW que generan un promedio de 120 GWh de electricidad por año.

Por ser el río de aguas servidas, el funcionamiento de la hidroeléctrica genera grandes cantidades de metano; por esto se da tratamiento a las aguas servidas, con el fin de minimizar el metano que emana.

BIBLIOGRAFIA

MEJORAMIENTO DEL MEDIO AMBIENTE, A TRAVÉS DE PROGRAMAS DE DESARROLLO LIMPIO EN UNA HIDROELÉCTRICA.

MANUAL DE PREPARACIÓN DE EMERGENCIAS.

Comisión Nacional de Energía Eléctrica, Guatemala.