INDICE.

INTRODUCCIÓN............................................................................................................................... 2

OBJETIVOS....................................................................................................................................... 3

HISTORIA DE CEL......................................................................................................................... 4-5

QUE ES UNA CENTRAL HIDROELÉCTRICA................................................................................6-8

CENTRALES HIDROELECTRICAS DE EL SALVADOR..............................................................8-13

REPOTENCIACIÓN DE LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICAS DE EL SALVADOR..................13

CONCLUSIONES............................................................................................................................. 14

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INTRODUCCIÓN.

La función de una central hidroeléctrica es utilizar la energía potencial del agua almacenada y convertirla, primero en energía mecánica y luego en eléctrica.

El esquema general de una central hidroeléctrica puede ser: Esquema Central Hidroeléctrica

Un sistema de captación de agua provoca un desnivel que origina una cierta energía potencial acumulada. El paso del agua por la turbina desarrolla en la misma un movimiento giratorio que acciona el alternador y produce la corriente eléctrica.

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OBJETIVOS.

GENERAL:

Conocer el funcionamiento y la importancia de las centrales hidroeléctricas existentes en El Salvador.

ESPECÍFICOS:

Saber cómo se genera la energía en las centrales hidroeléctricas.

Conocer cuáles son los componentes de una central hidroeléctrica.

Conocer cuánto es la potencia producida por cada una de las centrales hidroeléctricas de el salvador.

Saber qué tipo de turbina utiliza cada una de las centrales hidroeléctricas de el salvador.

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HISTORIA DE CEL.

Más de 70 años generando energía para El Salvador

Antes de 1925, los recursos hídricos de El Salvador no eran utilizados para generar energía eléctrica. Fue hasta ese año que fueron presentadas las primeras propuestas para aprovechar los recursos fluviales de El Salvador, con fines de generación de energía eléctrica. Sin embargo, éstas no serían desarrolladas sino hasta varios años más tarde.

Fue hasta el 3 de octubre de 1945, cuando el entonces presidente General Salvador Castaneda Castro, emitió el Decreto Ejecutivo de Creación de la Comisión Ejecutiva Hidroeléctrica del Río Lempa (CEL), que fue publicado en el Diario Oficial No. 139 del 8 de octubre del mismo año. Se había dado el primer paso en firme para la electrificación de El Salvador.

Entre 1946 y 1947, se efectuaron los estudios preliminares de carácter técnico. Se obtuvo la colaboración del Ing. George A. Fleming como consultor, enviado por el Gobierno de los Estados Unidos a través de la División de Fuerza y Desarrollo. Fleming estableció la factibilidad del desarrollo hidroeléctrico del río Lempa, calculando su potencialidad en unos 300 megavatios por medio de la construcción de varias presas, para lo cual había de darse a CEL la autoridad suficiente para financiar, construir y operar las obras.

La Asamblea Legislativa, mediante Decreto No. 137 de fecha 18 de septiembre de 1948, emitió la Ley de Reorganización de la Comisión Ejecutiva Hidroeléctrica del Río Lempa, confiriéndole el carácter de una corporación autónoma.

CEL convertida en un ente autónomo negoció y firmó los contratos relativos a los servicios de ingeniería de Harza Engineering Company, consistentes en la preparación de diseños y especificaciones para la construcción de la obra y la fabricación de equipos eléctricos y mecánicos.

En junio de 1950, la Asamblea Nacional Constituyente, aprobó la ejecución del proyecto Central Hidroeléctrica 5 de Noviembre. El 21 de junio de 1951, se inició la construcción del gigantesco dique de concreto, con peso estimado en medio millón de toneladas, que remansaría las aguas turbulentas del río Lempa, indómitas hasta entonces.

El Teniente Coronel Oscar Osorio, Presidente de la República, puso en acción el mecanismo que hizo caer la primera carga de concreto en los profundos socavones, practicados en roca viva, sobre el lecho del río.

En esa ocasión el Jefe de Estado pronunció las siguientes palabras: “Nada tan grandioso como esta obra ha habido en nuestro país, después de la creación de la República en el siglo pasado. Sólo la electricidad abundante y hasta en el último rincón del país nos puede ayudar a resolver los difíciles problemas del futuro”.

La obra fue concluida el 21 de junio de 1954 y fue bautizada con el nombre de “Presa Hidroeléctrica 5 de Noviembre”, en honor a la fecha del primer grito de independencia patria, el 5 de noviembre de 1811.

1954-1970

En sus primeros veinticinco años de labor (hasta 1970), CEL incorporó al patrimonio nacional las siguientes obras:

Central Hidroeléctrica 5 de Noviembre, con capacidad total instalada de 82 megavatios.

Central Hidroeléctrica de Guajoyo, con capacidad instalada de 15 megavatios.

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Centrales térmicas de Acajutla, con 70 megavatios de capacidad aproximada, hasta la fecha.

Sistemas de transmisión, a 115 y 69 kilovatios, que interconectan todas las centrales generadoras y todos los centros de consumo de la República.

Sistema de sub transmisión, que llevan el fluido eléctrico a ciudades y centros agrícolas importantes.

Sistemas de distribución rural, que sirven a pequeñas poblaciones, industriales, agropecuarias, haciendas, granjas y comunidades campesinas.

En 1954, cuando comenzó a prestar servicio la Presa Hidroeléctrica 5 de Noviembre, había más de cien poblaciones carentes de alumbrado y la electrificación rural era inexistente.

En 1970, casi la totalidad del territorio nacional estaba servida por redes de electrificación rural, correspondiendo a CEL una inversión aproximada de 10 millones de colones en esa obra. Edificio para las Oficinas Centrales de CEL en San Salvador y campamentos para el personal de operación residentes en los sitios de las plantas generadoras.

1971 y 1978

CEL continuó su ritmo de expansión y constante crecimiento, inició los estudios y gestiones para la construcción de otra central generadora y de la energía geotérmica, recurrió a la producción energética a partir de combustible fósil y ejecutó los dos grandes proyectos de aprovechamiento de recursos propios para el desarrollo energético: Planta Geotérmica de Ahuachapán y Central Hidroeléctrica Cerrón Grande.

Durante ese mismo periodo se concluyó el pago de los préstamos hechos al Banco Mundial (BM) y la emisión de bonos con que se financió la construcción de la Presa 5 de Noviembre, se continuó con la investigación geotérmica y se concluyó la construcción de la Presa del Cerrón Grande (febrero de 1977).

En 1978 inició un período difícil para la vida del país, que derivó a un conflicto armado a consecuencia del cual los bienes de CEL empezaron a sufrir daños, principalmente las líneas de transmisión.

A pesar de esa situación continuaron estudios y trabajos relativos al proyecto hidroeléctrico San Lorenzo y su sistema transmisor, así como las investigaciones geotérmicas en varios lugares del país y se realizaron muchas otras obras de electrificación.

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QUE ES UNA CENTRAL HIDROELÉCTRICA.

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.

COMPONENTES PRINCIPALES DE UNA CENTRAL HIDROELÉCTRICA.

La presa, que se encarga de contener el agua de un río y almacenarla en un embalse.

Rebosaderos, elementos que permiten liberar parte del agua que es retenida sin que pase por la sala de máquinas.

Destructores de energía, que se utilizan para evitar que la energía que posee el agua que cae desde los salientes de una presa de gran altura produzca, al chocar contra el suelo, grandes erosiones en el terreno.

Sala de máquinas. Construcción donde se sitúan las máquinas (turbinas, alternadores…) y elementos de regulación y control de la central.

Turbina. Elementos que transforman en energía mecánica la energía cinética de una corriente de agua.

Alternador. Tipo de generador eléctrico destinado a transformar la energía mecánica en eléctrica.

Conducciones. La alimentación del agua a las turbinas se hace a través de un sistema complejo de canalizaciones. En el caso de los canales, se pueden realizar excavando el terreno o de forma artificial mediante estructuras de hormigón. Su construcción está siempre condicionada a las condiciones geográficas. Por eso, la mejor solución es construir un túnel de carga, aunque el coste de inversión sea más elevado. La parte final del recorrido del agua desde la cámara de carga hasta las turbinas se realiza a través de una tubería forzada. Para la construcción de estas tuberías se utiliza acero para saltos de agua de hasta 2000m y hormigón para saltos de agua de 500m.

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Válvulas, dispositivos que permiten controlar y regular la circulación del agua por las tuberías.

Chimeneas de equilibrio: son unos pozos de presión de las turbinas que se utilizan para evitar el llamado “golpe de ariete”, que se produce cuando hay un cambio repentino de presión debido a la apertura o cierre rápido de las válvulas en una instalación hidráulica.

La presa. Es el primer elemento que encontramos en una central hidroeléctrica. Se encarga de contener el agua de un río y almacenarla en un embalse. Con la construcción de una presa se consigue un determinado desnivel de agua, que es aprovechado para conseguir energía. La presa es un elemento esencial y su forma depende principalmente de la orografía del terreno y del curso del agua donde se tiene que situar.

Las presas se pueden clasificar, según el material utilizado en su construcción, en presas de tierra y presas de hormigón.

Las presas de hormigón son las más resistentes y las más utilizadas. Hay tres tipos de presas de hormigón en función de su estructura: 

Presas de gravedad. Son presas de hormigón triangulares con una base ancha que se va haciendo más estrecha en la parte superior. Son construcciones de larga duración y que no necesitan mantenimiento. La altura de este tipo de presas está limitada por la resistencia del terreno.           

Presa de vuelta. En este tipo de presas la pared es curva. La presión provocada por el agua se transmite íntegramente hacia las paredes del valle por el efecto del arco. Cuando las condiciones son favorables, la estructura necesita menos hormigón que una presa de gravedad, pero es difícil encontrar lugares donde se puedan construir.

Presas de contrafuertes. Tienen una pared que soporta el agua y una serie de contrafuertes o pilares de forma triangular, que sujetan la pared y transmiten la carga del agua a la base.

En general, se utilizan en terrenos poco estables y no son muy económicas.

La turbina hidráulica. Las turbinas hidráulicas son el elemento fundamental para el aprovechamiento de la energía en las centrales hidráulicas. Transforman en energía mecánica la energía cinética (fruto del movimiento) de una corriente de agua.

Su componente más importante es el rotor, que tiene una serie de palas que son impulsadas por la fuerza producida por el agua en movimiento, haciéndolo girar.

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 este tipo son 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 este tipo son 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:

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Turbina Paltón. 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.

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.

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.

CENTRALES HIDROELECTRICAS DE EL SALVADOR.

CENTRAL HIDROELÉCTRICA 15 DE SEPTIEMBRE.

Dicha central está ubicada a 90 kilómetros al oriente de San Salvador, sobre el río Lempa, en el cantón San Lorenzo, San Ildefonso, departamento de San Vicente; y cantón Condadillo (Puente Cuscatlán), Estanzuelas, Usulután.

Es la central de mayor capacidad de CEL y cuenta con dos unidades, que inicialmente tenía una potencia de 78.3 MW cada una; la primera entró en operación en septiembre de 1983 y la segunda en marzo de 1984. Consiste en una presa de relleno de roca de 57.2 metros de altura, un vertedero de concreto de 8 compuertas, una bocatoma integral y una casa de máquinas superficial.Las principales características de la Central son las siguientes:

UBICACIÓN: Sobre Río Lempa, Cantón San Lorenzo, Jurisdicción de San Ildefonso, Departamento de San Vicente, y Cantón Condadillo (puente Cuscatlán), Jurisdicción de Estanzuelas, Departamento de Usulután.

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TURBINAS: Voith tipo Kaplan de eje vertical.

GENERADORES: Tipo paraguas, marca Hitachi, con capacidad de 78.3 MW.

CAPACIDAD:

Nominal 156.60 MWMáxima 180.18MW

NUMERO DE UNIDADES:

2 Unidades de 78.3 MW.

ÁREA CUBIERTA POR EL EMBALSE: 35.5 Kms2

VOLUMEN DE AGUA:

Embalsado: 380 millones de m3

Útil: 37 millones de m3

CAUDAL MEDIO ANUAL: 366m3/seg.

NIVEL DE OPERACIÓN: (m.s.n.m.)

Máximo 49Nominal 47Mínimo 30Aguas abajo 17

CAÍDAS:

Máxima 32 mMínima 19 mNominal 30 m

CAUDAL MÁXIMO TURBINABLE:

330 m3/seg. (a 49 m.s.n.m.)

GENERACIÓN MEDIA ANUAL: 605.2 GWh

TIPO DE FUNCIONAMIENTO DEL EMBALSE: Hilo de agua

OPERACIÓN DE LA CENTRAL: Base.

CENTRAL HIDROELÉCTRICA GUAJOYO.

Está ubicada a 99 kilómetros al noroeste de San Salvador, en el municipio de Metapán, departamento de Santa Ana. La central fue diseñada para albergar una unidad de 15 MW, que utiliza el agua almacenada en el lago de Güija, y entró en operación en diciembre de 1963.

Consiste en una presa de concreto de 33 metros de altura, un dique de control de tierra de 12.5 metros de altura, un vertedero de fondo con una compuerta radial y un aliviadero de 4 bahías

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controlados con mamparos, canal de acceso, bocatoma de concreto, túnel de concreto de 6.25 metros de diámetro y 300 metros de longitud y una casa de máquinas de concreto semi-subterránea.

Las principales características de la central son las siguientes:

UBICACIÓN: Cantón Belén Güijat, jurisdicción de Metapán, Departamento de Santa Ana.

TURBINAS: Toshiba tipo Kaplan de eje vertical.

GENERADORES: Toshiba

CAPACIDAD:

Nominal 15.00 MWMáxima 16.67 MW

NUMERO DE UNIDADES: 1 de 15.0 MW

ÁREA CUBIERTA POR EL EMBALSE: 55 Kms2

VOLUMEN DE AGUA:

Embalsado: 645 millones de m3

Útil: 490 millones de m3

CAUDAL MEDIO ANUAL: 26.3 m3/seg.

NIVELES DE OPERACIÓN: m.s.n.m.

Máximo 430.30Nominal 425Mínimo 418Aguas abajo 377

CAÍDA;

Máxima 54 mMínima 42 mDiseño 48 m

CAUDAL MÁXIMO TURBINA8LE: 42 m3/seg. (a 430 m.s.n.m.)

GENERACIÓN MEDIA ANUAL: 64.2 GWh.

TIPO DE FUNCIONAMIENTO DEL EMBALSE: De regulación.

OPERACIÓN DE LA CENTRAL: Punta.

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CENTRAL HIDROELÉCTRICA CERRÓN GRANDE.

Está ubicada a 78 kilómetros al norte de San Salvador, sobre el río Lempa, entre los municipios de Potonico, (Chalatenango); Jutiapa (Cabañas), está formada por una presa de 90 metros de altura, con una longitud de 800 metros, un vertedero de concreto de 4 compuertas y una casa de máquinas superficial.

La primera unidad entró en operación en febrero de 1976 y la segunda en febrero de 1977. Cada unidad tenía una capacidad de 67.5 MW.

Las principales características de la Central son las siguientes:

UBICACIÓN: Sobre el Río Lempa, Cantón Monte Redondo, jurisdicción de Potonico, Departamento de Chalatenango; y Cantón San Sebastián, jurisdicción de Jutiapa, Departamento de Cabañas.

TURBINAS: Allis Chalmers tipo Francis de eje vertical.

GENERADORES: Brown Boveri.

CAPACIDAD:

Nominal 135 MWMáxima 150 MW

NUMERO DE UNIDADES: 2 Unidades de 67.5 MW

ÁREA CUBIERTA POR EL EMBALSE: 135 Kms2

VOLUMEN DE AGUA:

Embalsado: 2,180 millones de m3

Útil: 1,430 millones de m3

CAUDAL MEDIO ANUAL: 154m3/seg.

NIVELES DE OPERACIÓN: (m.s.n.m.)

Máximo 243Nominal 235Mínimo 228Aguas abajo 185

CAÍDAS:

Máxima 57 mMínima 42 mDiseño 45 m

CAUDAL MÁXIMO TURBINABLE: 130m3/seg. (a 243 m.s.n.m.).

GENERACIÓN MEDIA ANUAL: 488 GWh.

TIPO DE FUNCIONAMIENTO DEL EMBALSE: De regulación.

OPERACIÓN DE LA CENTRAL: Base y Punta.

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CENTRAL HIDROELÉCTRICA 5 DE NOVIEMBRE.

El programa nacional de electrificación inició con la construcción de la Central Hidroeléctrica 5 de Noviembre, en el sitio denominado “La Chorrera del Guayabo”, a 88 kilómetros al noreste de San Salvador, sobre el río Lempa, cantón San Nicolás, Sensuntepeque, departamento de Cabañas y cantón Potrerillos, Nombre de Jesús, en Chalatenango.

Esta central está conformada por una presa de gravedad de concreto, de 65 metros de altura, un vertedero de 7 compuertas y una casa de máquinas subterránea, fue inaugurada el 21 de junio de 1954, con una capacidad inicial de 30 MW (dos unidades generadoras de 15MW c/u). La tercera unidad de 15 MW entró en operación en marzo de 1957; la cuarta, de la misma capacidad, en septiembre de 1961; y la quinta de 21.4 MW, en julio de 1966, aumentándose la capacidad instalada de la planta a 81.4 MW.

Las principales características de la Central son las siguientes:

UBICACIÓN: Sobre el Rio Lempa, Cantón San Nicolás, Jurisdicción de Sensuntepeque, Departamento de Cabañas, y Cantón Potrerillos, jurisdicción de Nombre de Jesús, Departamento de Chalatenango.

TURBINAS: Unidades 1, 2, 3 y 5 son tipo Francis de eje horizontal fabricadas por Bell, S.A. Kriens/ Suiza. La unidad No. 4 es tipo Francis de eje horizontal, fabricada por Hitachi Ltd. Tokio, Japón.

GENERADORES: Unidades 1, 2 y 3 Brown Boveri and Co. Badén, Suiza, Unidad No. 4 Hitachi Ltd. Unidad No. 5 ASEA de Suiza.

CAPACIDAD:

Nominal          81.4 MWMáxima          90.48 MW

NUMERO DE UNIDADES: 5 (4 Unidades de 15 MW y 1 Unidad de 21.4 MW)

ÁREA INUNDADA POR EL EMBALSE:   16Kms2

VOLUMEN DE AGUA:

Embalsado:   320 millones de m3

Útil:     87 millones de m3

CAUDAL MEDIO ANUAL: 197m3/seg.NIVELES DE OPERACIÓN:  m.s.n.m.

Máximo          180Nominal          180Mínimo           17Aguas abajo  125.5

CAÍDAS:

Máxima          56 mMínima           41 mDiseño            50 m

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CAUDAL MÁXIMO TURBINABLE: (A 180 m.s.n.m.)

Unidades 1, 2 y 3 de 15 MW 36.4 M3/segUnidad 4 de 15 MW 34.8 m3/seg.Unidad 5 de 21.4 MW 49.9 m3/seg.

GENERACIÓN MEDIA ANUAL: 457.4 GWh

TIPO DE FUNCIONAMIENTO DEL EMBALSE: Hilo de agua.

OPERACIONES DE LA CENTRAL: Base.

REPOTENCIACIÓN DE LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICAS DE EL SALVADOR.

CEL desarrolló un proyecto de modernización de sus centrales generadoras, con el fin reemplazar la maquinaria y equipos originales, por implementos con tecnología de vanguardia.

Desde 1999 CEL reemplazó equipos y sistemas instalados en sus centrales, 10 unidades han sido modernizadas.

Con el programa de repotenciaciones, que finalizó en 2007, se logró el aumento de 21% de capacidad instalada, es decir, 84.3 megavatios adicionales.

Se invirtió más de $64 millones en el proyecto y el principal beneficio es que se logró incrementar la capacidad de generación de energía, utilizando los mismos recursos naturales así como sus instalaciones actuales.

Las centrales hidroeléctricas de CEL cuentan con la siguiente capacidad instalada:

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CENTRAL MW

Guajoyo 19.8

Cerrón Grande 172.8

5 de noviembre 99.4

15 de septiembre 180

CONCLUSIONES.

En El salvador existen cuatro centrales hidroeléctricas siendo estas: la central hidroeléctrica 5 de noviembre la cual genera un nivel máximo de 90.48MW, también se encuentra la central hidroeléctrica 15 de septiembre que genera un nivel máximo de 180.18MW, además la central hidroeléctrica Cerrón Grande la cual posee una máxima capacidad de generación de 150 MW, todas estas centrales están ubicadas en el Rio Lempa, además de estas se encuentra la central hidroeléctrica Guajoyo que se encuentra establecida en el lago de Guija y genera un nivel de potencia de 16.67 MW.

Es importante agregar que el mayor porcentaje de la energía eléctrica que llega a nuestras casas son alimentadas por centrales hidroeléctricas. Las cuales transforman la energía potencial del agua para generar energía eléctrica.

La energía eléctrica ayuda para hacer de muchos de nuestros trabajos algo más fáciles con la ayuda de los objetos tecnológicos que pueden funcionar gracias a ella.

En conclusión diremos que el agua cumple un rol protagónico en la vida del hombre, tanto como para facilitar su actividad diaria ya sea en el trabajo o en el hogar.

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