Curso: Costos y Tarifas de Electricidad

Tarea Visita Central Hidroeléctrica Calima

Diana Marcela Posso

Liana Cecilia Bautista

Juan David Mina Casaran

Cuestionario:

1. Capacidad Nominal de la Planta: 120 MW. La central hidroeléctrica cuenta con 4

grupos de generación, cada uno de 30 MW con factor de potencia nominal de 0,8.

2. Tipo de Planta: Central Hidroeléctrica tipo embalse con casa de máquinas en

caverna.

Situación del embalse:

a) Hoya hidrográfica (Calima) 71 km².

b) Capacidad útil 437 Hm³

c) Embalse muerto 143 Hm³

d) Embalse total 580 Hm³

e) Altura neta (cabeza de caída) 225 m

f) Cotas de embalse: cota máxima de embalse 1408,5 m.s.n.m

Tipo de presa:

1. Tipo: Enrocada con núcleo impermeable inclinado de arcilla.

2. Altura máxima: 110 m

3. Longitud del coronamiento: 240 m

4. Volumen total: 2.800.000 m³

Túnel y tubería de presión:

El túnel de carga está diseñado para un caudal de 60 m³/s. necesario para mover las tres

turbinas de la casa de máquinas; tiene las siguientes dimensiones: túnel horizontal 4 m x

6 m x 52 m de largo seguido de túnel de 4.55 m diámetro x 78 m de largo. Continúa en

bifurcación dos conductos de 3 m diámetro en acero de 115 m de largo, continuando

con 4 ramales, 1 por grupo. El caudal nominal por grupo es de 20 m³/s.

Rebosadero (Morning Glory):

Cuando el nivel del embalse es superior a su capacidad la central tiene un aliviadero tipo

sifón llamado Morning Glory, el cual absorbe el agua (en la figura 1 aparece demarcado

en línea punteada). Sus características son las siguientes:

Estructura tipo embudo ubicado en la parte izquierda de la presa.

Capacidad máxima de descarga: 300 m³/s

Diámetro en el coronamiento: 20 m

Longitud túnel: 530 m

3. ¿Qué función cumple respecto a la demanda atendida (Suministro de energía

activa: atención de demanda y/o Atención de demanda reactiva: Regulación de

voltaje)?: En la actualidad la central cumple la función de suministro de energía activa,

anteriormente también era utilizada o tenía la posibilidad de suministro o consumo de

potencia reactiva como condensador sincrónico, pero debido a que la absorción o

entrega de energía reactiva generaba problemas técnicos, muy graves, en el estator de

los generadores, A partir de 1998, Epsa decidió limitar la potencia reactiva,

suministrada o absorbida hasta 7 Mvar. Actualmente la compañía tiene pensado realizar

pruebas a los generadores para obtener sus curvas de cargabilidad real con el objetivo

de conocer realmente los límites de potencia reactiva a las cuales se pueden llevar sus

máquinas.

4. Capacidad de Generación Efectiva (Potencia generada en MW o GW):

Anualmente, la central genera una energía media anual de 180 GWh. La planta tiene un

factor de uso entre el 16% y 18% anual, esto significa que del total de las horas que

tiene el año (8760 horas), la planta permanece en funcionamiento aproximadamente

1400 horas (aproximadamente 2 meses).

5. Energía Activa y/o Reactiva real entregada al Sistema interconectado

Regional: Como se mencionó anteriormente, la energía reactiva entregada o absorbida

tiene establecido sus límites en 7 Mvar. En cambio, la energía activa está en función de

la capacidad del embalse, periodos de demanda (demanda máxima) y precio de la

energía.

6. Periodos de generación continua: Depende del nivel del embalse y la temporada

del año (si es época de lluvia o verano). Durante la visita, la planta se encontraba

generando a plena carga con 3 unidades (90 MW). Bajo estas condiciones, se calculó

que la rata de decrecimiento del nivel estaba en capacidad de generar hasta 3 semanas

continuas, con 3 unidades dado que la cuarta unidad se encontraba en mantenimiento.

7. Periodos de indisponibilidad por Mantenimientos programados:

Fuente: Jorge Plazas (Ingeniero de Mantenimiento de Epsa)

Ítem PLANTA UNIDADSALIDA

dd-mes-aa

ENTRADA

dd-mes-aa

Días

Indisp.

Horas

Indisp.

MW

Indisp.MANTENIMIENTO PRINCIPAL A REALIZAR

13 Calima 2 07/abr/2015 05/jun/2015 60 1440 33 Reparación aislamiento del rotor U2

27 Calima 3 14/jul/2015 20/oct/2015 99 2376 33

* Recuperación sello Válvula entrada

* Mantenimiento transformador U3

* Reparación aislamiento del rotor U3

* Instalación de escaleras en bocatoma

* Instalación de cables de potencia U3

28 Calima 1 14/jul/2015 27/ago/2015 45 1080 33

Parada total Planta por:

* Instalación de escaleras en bocatoma

* Instalación de cables de potencia U1

* Desmonte válvula entrada grupo 3

29 Calima 2 14/jul/2015 27/ago/2015 45 1080 33

Parada total Planta por:

* Instalación de escaleras en bocatoma

* Instalación de cables de potencia U2

* Desmonte válvula entrada grupo 3

30 Calima 4 14/jul/2015 27/ago/2015 45 1080 33

Parada total Planta por:

* Mantenimiento transformador U4

* Instalación de escaleras en bocatoma

* Instalación de cables de potencia U4

* Mantenimiento transformador U4

48 Calima 1 13/oct/2015 19/oct/2015 7 168 33 * Parada total Planta por montaje válvula entrada grupo 3

49 Calima 2 13/oct/2015 19/oct/2015 7 168 33 * Parada total Planta por montaje válvula entrada grupo 3

50 Calima 4 13/oct/2015 19/oct/2015 7 168 33 * Parada total Planta por montaje válvula entrada grupo 3

PROGRAMA DE MANTENIMIENTO UNIDADES DE GENERACIÓN 2015 GRUPO EPSA-CELSIA

8. Tipo de fallas de Operación que ha presentado históricamente la Planta:

Fallas regulador de velocidad.

Falla de cable de potencia 13,8 kV genero incendio en la caverna.

Problema en la apertura y cierre de seccionadores cuando tenían mecanismo

neumático.

Falla en válvula mariposa, tienen fugas de agua por encima de la válvula.

Atentado terrorista causo daño en el transformador 2.

9. ¿Cómo es operada en periodos de verano (y cuando hay fenómeno del Niño) y

periodos de invierno?: Durante los periodos de verano, la central es despachada para

periodos de punta o cuando el costo de la energía es alto, lo que ocurre actualmente.

10. ¿Es despachada centralmente por el Centro Nacional de Despacho –CND?,

Precios Típicos de Oferta Horarios en Invierno y Verano: La central es despachada

centralmente, dado que en tamaño la central supera el límite mínimo permitido para ser

despachada centralmente (20 MW), por otra parte, los precios típicos de oferta se

acercan a los precios de las centrales térmicas, aproximadamente $200/kWh

11. ¿Vende energía en contratos? ¿Vende energía en Bolsa?: Indiscutiblemente: en

bolsa, dado que para la Central Calima sale más rentable vender en bolsa a un precio

más alto durante periodos de tiempo cortos (periodos punta o de demanda máxima),

que vender a contratos, donde por lo general se esperaría que el precio fuese más bajo,

durante periodos largos. Esta última condición no les favorece dado que el embalse no

da para generar lo suficiente durante periodos de tiempos muy largos.

12. ¿Cuáles son los conceptos (y valores) aproximados de costos de

Operación/Administración de la Planta?

Los costos de AOM son aproximadamente $4.000’000.000