UNIVERSIDAD NECIONAL EXPERIMENTALDE LOS LLANOS OCCIDENTALES EZEQUIEL ZAMORA

CentralesHidroelctricas

Integrantes: Briceo Eva CI: Estevez Abiel CI:23038931 Blanco Luis CI:

Barinas, Marzo 2014INTRODUCCION

La construccin y operacin de la represa y el embalse constituyen la fuente principal de impactos del proyecto hidroelctrico.Los proyectos de las represas de gran alcance pueden causar cambios ambientales irreversibles, en un rea geogrfica muy extensa; por eso, tienen el potencial de causar impactos importantes. Ha aumentado la crtica de estos proyectos durante la ltima dcada. Los crticos ms severos sostienen que los costos sociales, ambientales y econmicos de estas represas pesan ms que sus beneficios y que, por lo tanto, no se justifica la construccin de las represas grandes. Otros mencionan que, en algunos casos, los costos ambientales y sociales puede ser evitados o reducidos a un nivel aceptable, si se evalan, cuidadosamente, los problemas potenciales y se implantan medidas correctivas que son costosas. Algunas presas presentan fallos o errores de construccin como es el caso de la Presa Sabaneta, ubicada en La Provincia San Juan, Repblica Dominicana. Esta presa ha presentado grandes inconvenientes en las temporadasciclnicaspasadas, producto de su poca capacidad de desage y tambin a que su dos vertederos comienzan a operar despus que el embalse est lleno. El rea de influencia de una represa se extiende desde los lmites superiores del embalse hasta los esteros y las zonas costeras y costa afuera, e incluyen el embalse, la represa y la cuenca del ro, aguas abajo de la represa. Hay impactos ambientales directos asociados con la construccin de la represa (p.ej., el polvo, laerosin, problemas con el material prestado y de los desechos), pero los impactos ms importantes son el resultado delembalsedel agua, lainundacinde la tierra para formar el embalse, y la alteracin del caudal de agua, aguas abajo. Estos efectos ejercen impactos directos en los suelos, la vegetacin, la fauna y las tierras silvestres, la pesca, el clima y la poblacin humana del rea.

CENTRAL HIDROELECTRICA

Con origen en el vocablo latinocentrlis, la palabracentralse caracteriza por ser un trmino con una gran multiplicidad de significados. En este caso, sin embargo, nos interesa hacer foco slo en la definicin que la presenta como ellugar o estructuradonde se produceenerga elctrica. Dicha produccin puede llevarse a cabo a travs de distintos medios.

Lo que se conoce comocentral hidroelctricaes una instalacin que aprovecha fuentes deenerga hidrulicapara originar otra de tipo elctrico.

En unacentral hidroelctricase utilizaenerga hidrulicapara lageneracin de energa elctrica. Son el resultado actual de la evolucin de los antiguosmolinosque aprovechaban la corriente de losrospara mover unarueda.En general, estas centrales aprovechan laenerga potencial gravitatoriaque posee la masa de agua de uncauce naturalen virtud de un desnivel, tambin conocido comosalto geodsico. El agua en su cada entre dos niveles del cauce se hace pasar por unaturbina hidrulicala cual transmite la energa a ungeneradordonde se transforma enenerga elctrica.

FUNCIONAMIENTO El tipo de funcionamiento de una central hidroelctrica puede variar a lo largo de suvida til. Las centrales pueden operar en rgimen de: generacin de energa de base; generacin de energa en perodos de punta. Estas a su vez se pueden dividir en: centrales tradicionales; centrales reversibleso de bombeo.La demanda de energa elctrica de una ciudad, regin, o pas, tiene una variacin a lo largo del da. Esta variacin es funcin de muchos factores, entre los que se destacan: tipos de industrias existentes en la zona, y turnos que estas realizan en su produccin; tipo de cocina domstica que se utiliza ms frecuentemente; tipo de calentador de agua que se permite utilizar; la estacin del ao; la hora del da en que se considera la demanda.La generacin de energa elctrica debe seguir la curva de demanda, as, a medida que aumenta la potencia demandada deber incrementarse el caudal turbinado, o iniciar la generacin con unidades adicionales, en la misma central, e incluso iniciando la generacin en centrales reservadas para estos perodos.

APROVECHAMIENTO DE LA ENERGIA HIDRAULICALosantiguosaprovechaban ya la energa del agua; utilizabanruedas hidrulicaspara molertrigo. Sin embargo, la posibilidad de emplear esclavos y animales de carga retras su aplicacin generalizada hasta el siglo XII. Durante laEdad Media, las enormes ruedas hidrulicas de madera desarrollaban una potencia mxima de cincuentacaballos.La energa hidroelctrica debe su mayor desarrollo al ingeniero civil britnicoJohn Smeaton, que construy por primera vez grandes ruedas hidrulicas dehierro colado. La hidroelectricidad tuvo mucha importancia durante laRevolucin Industrial. Impuls a las industrias textiles y del cuero y los talleres de construccin de mquinas a principios del siglo XIX. Aunque lasmquinas de vaporya estaban perfeccionadas, elcarbnera escaso y la madera poco satisfactoria comocombustible.La energa hidrulica ayud al crecimiento de las nuevas ciudades industriales que se crearon en Europa y Amrica hasta la construccin de canales a mediados del siglo XIX, que proporcionaron carbn a bajo precio. Las presas y los canales eran necesarios para la instalacin de ruedas hidrulicas sucesivas cuando el desnivel era mayor de cinco metros. La construccin de grandes presas de contencin todava no era posible; el bajo caudal de agua durante el verano y el otoo, unido a las heladas en invierno, obligaron a sustituir las ruedas hidrulicas por mquinas de vapor en cuanto se pudo disponer de carbn.Las formas ms frecuentemente utilizadas para explotar la energa hidrulica son:DESVIO DEL CAUSE DEL AGUA: El principio fundamental de esta forma de aprovechamiento hidrulico de los ros se basa en el hecho de que la velocidad del flujo de estos es bsicamente constante a lo largo de su cauce, el cual siempre es descendente. Este hecho revela que laenerga potencialno es ntegramente convertida enenerga cinticacomo sucede en el caso de una masa en cada libre, la cual se acelera, sino que sta es invertida en las llamadas prdidas, es decir, la energa potencial se "pierde" en vencer las fuerzas de friccin con el suelo, en el transporte de partculas, en formar remolinos, etc.. Entonces esta energa potencial podra ser aprovechada si se pueden evitar las llamadas prdidas y hacer pasar al agua a travs de unaturbina. El conjunto de obras que permiten el aprovechamiento de la energa anteriormente mencionada reciben el nombre de central hidroelctrica o Hidrulica.El balance de energa arriba descrito puede ser ilustrado mejor a travs delprincipio de Bernoulli. INTERCEPCION DE LA CORRIENTE DE AGUA: Este mtodo consiste en la construccin de unarepresaoembalsede agua que retenga el cauce de agua causando un aumento del nivel del ro en su parte anterior a la presa de agua, el cual podra eventualmente convertirse en un embalse. El dique establece una corriente de agua no uniforme y modifica la forma de la superficie de agua libre del ro antes y despus de ste, que toman forma de las llamadascurvas de remanso. El establecimiento de las curvas de remanso determinan un nuevo salto geodsico aprovechable de agua.

PARTES DE UNA CENTRAL HIDROELECTRICA Tubera forzaday o canal Presa Turbina Generador Transformador Lneas elctricas Compuertas hidrulicasyVlvulas hidrulicas Rejas y limpia rejas Embalse Casa de turbinas

CARACTERISTICAS DE UNA CENTRAL HIDROELECTRICALas dos caractersticas principales de una central hidroelctrica, desde el punto de vista de su capacidad de generacin de electricidad son: Lapotencia, que est en funcin del desnivel existente entre el nivel medio del embalse y el nivel medio de las aguas debajo de la central, y del caudal mximo turbinable, adems de las caractersticas de las turbinas y de los generadores usados en la transformacin. Laenergagarantizada en un lapso de tiempo determinado, generalmente un ao, que est en funcin del volumen til del embalse, y de la potencia instalada.La potencia de una central puede variar desde unos pocos MW (megavatios), como en el caso de lasminicentrales hidroelctricas, hasta decenas de miles, como en los casos de laItaip, entreBrasilyParaguay, que tiene una potencia de 14000MW, o laPresa de las Tres Gargantas, enChina, con una potencia de 22500MW.Las centrales hidroelctricas y lascentrales trmicasque usancombustibles fsiles producen la energa elctrica de una manera muy similar. En ambos casos lafuente de energaes usada para impulsar una turbina que hace girar ungenerador elctrico, que es el que produce la electricidad. Una central trmica usa calor para, a partir de agua, producir el vapor que acciona las paletas de la turbina, en contraste con la planta hidroelctrica, la cual usa la fuerza del agua directamente para accionar la turbina.Las centrales hidroelctricas permiten, adems, disminuir los gastos de los pases en combustibles fsiles. Por ejemplo, elProyecto Hidroelctrico Palomino,1ubicado en laRepblica Dominicana, le ahorrar al pas alrededor de 400 mil barriles depetrleoal ao que; a la tasa actual, esa cifra representa 60 millones dedlaresde ahorro al ao.

POTENCIA DE UNA CENTRAL HIDROELECTRICALapotencia de una central hidroelctricase mide generalmente enMegavatios(MW) y se calcula mediante la frmula siguiente:

dnde: Pe=potenciaenvatios(W) =densidaddel fluido en kg/m t=rendimientode laturbina hidrulica(entre 0,75 y 0,94) g= rendimiento delgenerador elctrico(entre 0,92 y 0,97) m= rendimiento mecnico del acoplamiento turbina alternador (0,95/0.99) Q =caudalturbinable enm3/s H = desnivel disponible en lapresaentreaguas arribayaguas abajo, enmetros(m)En una central hidroelctrica se define: Potencia media: potencia calculada mediante la frmula de arriba considerando el caudal medio disponible y el desnivel medio disponible. Potencia instalada: potencia nominal de los grupos generadores instalados en la central.TIPOS DE CENTRALES HIDROELECTRICAS

SEGN SU CONCEPCION ARQUITECTONICA Centrales al aire libre, al pie de la presa, o relativamente alejadas de esta. Estn conectadas por medio de una tubera en presin. Centrales en caverna, generalmente conectadas al embalse por medio de tneles, tuberas en presin, o por la combinacin de ambas.

SEGN SU REGIMEN DE FLUJO Centrales de agua fluyente.Tambin denominadascentrales de filo de aguaode pasada, utilizan parte del flujo de un ro para generar energa elctrica. Operan en forma continua porque no tienen capacidad para almacenar agua, no disponen de embalse. Turbinan el agua disponible en el momento, limitadamente a la capacidad instalada. En estos casos las turbinas pueden ser de eje vertical, cuando el ro tiene una pendiente fuerte u horizontal cuando la pendiente del ro es baja. Centrales de embalse.Es el tipo ms frecuente de central hidroelctrica. Utilizan un embalse para reservar agua e ir graduando el agua que pasa por la turbina. Es posible generar energa durante todo el ao si se dispone de reservas suficientes. Requieren una inversin mayor. Centrales de regulacin. Almacenamiento del agua que fluye del ro capaz de cubrir horas de consumo. Centrales de bombeo o reversiblesUnacentral hidroelctrica reversiblees una central hidroelctrica que adems de poder transformar laenerga potencialdel agua en electricidad, tiene la capacidad de hacerlo a la inversa, es decir, aumentar la energa potencial del agua (por ejemplo subindola a un embalse) consumiendo para ello energa elctrica. De esta manera puede utilizarse como un mtodo de almacenamiento de energa (una especie debateragigante). Estn concebidas para satisfacer la demanda energtica enhoras picoy almacenar energa enhoras valle.Aunque lo habitual es que esta centrales turbinen/bombeen el agua entre dos embalse a distinta altura, existe un caso particular llamadocentrales de bombeo puro donde el embalse superior se sustituye por un gran depsito cuya nica aportacin de agua es la que se bombea del embalse inferior.

SEGN SU ALTURA DE CAIDA Centrales de alta presinQue corresponden con elhigh head, y que son las centrales de ms de 200 m de cada del agua, por lo que sola corresponder con centrales conturbinas Pelton. Centrales de media presinSon las centrales con cada del agua de 20 a 200 m, siendo dominante el uso deturbinas Francis, aunque tambin se puedan usarKaplan. Centrales de baja presinQue corresponden con ellow head, son centrales con desniveles de agua de menos de 20 m, siendo usadas las turbinas Kaplan. Centrales de muy baja presinSon centrales correspondientes con nuevas tecnologas, pues llega un momento en el cul las turbinas Kaplan no son aptas para tan poco desnivel. Seran en ingls las very low head, y suelen situarse por debajo de los 4m.

IMPACTO AMBIENTALLosefectos indirectosde la represa incluyen los que se asocian con la construccin, el mantenimiento y el funcionamiento de la represa (p.ej., los caminos de acceso, los campamentos de construccin, las lneas de transmisin de energa) y el desarrollo de las actividades agrcolas, industriales o municipales que posibilita la represa.Adems de los efectos directos e indirectos de la construccin de la represa sobre el medio ambiente, se debern considerar los efectos del medio ambiente sobre la represa. Los principales factores ambientales que afectan el funcionamiento y la vida de la represa son aquellos que se relacionan con el uso de la tierra, el agua y los otros recursos en las reas de captacin aguas arriba del reservorio (p.ej., la agricultura, la colonizacin, el desbroce del bosque) que pueden causar una mayor acumulacin de limos, y cambios en la cantidad y calidad del agua del reservorio y del ro. Se tratan estos aspectos en los estudios de ingeniera

MANEJO DE LA CUENCA HIDROGRAFICA: Es un fenmeno comn, ver el aumento en la presin sobre las reas altas encima de la represa, como resultado del reasentamiento de la gente de las reas inundadas y la afluencia incontrolada de los recin llegados al rea. Se degrada el medio ambiente del sitio, la calidad del agua se deteriora, y las tasas de sedimentacin del reservorio aumentan, a raz del desbroce del bosque para agricultura, la presin sobre los pastos, el uso de qumicos agrcolas, y la tala de los rboles para madera o lea. Asimismo, el uso del terreno de la cuenca alta afecta la calidad y cantidad del agua que ingresa al ro. Por eso, es esencial que los proyectos de las represas sean planificados y manejados considerando el contexto global de la cuenca del ro y los planes regionales de desarrollo, incluyendo, tanto las reas superiores de captacin, aguas arriba de la represa y la planicie de inundacin, como las reas de la cuenca hidrogrfica, aguas abajo.

PRINCIPALES CENTRALES HIDROELECTRICAS DE VENEZUELACentral Hidroelctrica Simn Bolvar. Gur. Edo. Bolvar, Venezuela. Sistema Elctrico Nacional (SEN)Capacidad Instalada: 22730,1MWGeneracin Hidrulica: 65% 14.597MWGeneracin Trmica: 35%.. Vapor: 4366MW. Gas: 2975.3MW. Diesel: 321.8MW. Ciclo combinado: 470MW

Sistema Interconectado Nacional:Niveles de tensin: 765, 400, 230, 138 y 115 kV en un total de 10.978 km de lneas.Empresas relacionadas:- EDELCA-CADAFE-C.A. La Electricidad de Caracas (EDC)-ENELVEN-ENELBAR-SENECA

CENTRAL HIDROELCTRICA ANTONIO JOE DE SUCRE EN MACAGUA I La Central Hidroelctrica Antonio Jos de Sucre en Macagua I, fue la primera planta construida en los llamados saltos inferiores del rio Caron, localizada a 10 kilmetros de su desembocadura en el rio Orinoco, en Ciudad Guayana, estado Bolvar. Fue un aprovechamiento a filo de agua, es decir que no requiri la formacin de un embalse para su operacin. Alberga en su Casa de Maquinas 6 unidades tipo Francis, cada una con una capacidad nominal promedio de 64.430 kilovatios. Su construccin se inicio en 1956, entrando en funcionamiento en 1959 la primera unidad de generacin y para 1961 se puso en operacin la ltima de ellas, alcanzndose una capacidad instalada total de 370 megavatios..

CENTRAL HIDROELCTRICA ANTONIO JOS DE SUCRE EN MACAGUA II Y III Su capacidad de generacin, ubicada en 2.540 megavatios, se encuentra garantizada por 12 unidades generadoras de 216 megavatios cada una, impulsadas por turbinas tipo Francis bajo cada neta de 46,4 m. instaladas en la Casa de Maquinas 2.8436772 Para el control del rio se construy un Aliviadero con 12 compuertas capaz de transitar 30.000 m3/seg. Adicionalmente, para garantizar un continuo flujo de agua a los Saltos de Cachamay y la Llovizna, se incluy especialmente la Casa de Maquinas Nro.III, bajo cada neta de 23,0 metros generando 172 megavatios con 2 unidades tipo Kaplan. El diseo de la obra fue realizado con el fin de perturbar lo menos posible su entorno natural, por estar ubicado en la cercana del sistema de parques de Ciudad Guayana (Cachamay, Loefling, Punta Vista y La Llovizna). El Proyecto Macagua II comprende las obras para completar el cierre del rio y formar un embalse, aprovechando el flujo regulado desde la Central Hidroelctrica Simn Bolvar en Gur.

CENTRAL HIDROELCTRICA SIMN BOLVAR EN GURI En el Canon de Necuima, 100 kilmetros aguas arriba de la desembocadura del rio Caron en el Orinoco, se levanta imponente la estructura de la Central Hidroelctrica Simn Bolvar en Gur", con 10 millones de kilovatios en sus dos casas de mquinas. En los actuales momentos, Gur es la segunda planta hidroelctrica de mayor Potencia instalada en el mundo, despus del complejo binacional de Itaipu: Brasil-Paraguay. En relacin al embalse, Gur se encuentra en octavo lugar entre los diez mayor volumen de agua represada. La generacin de esta planta supera los 50.000 GWh al ano, capaces de abastecer un consumo equivalente cercano a los 300.000 barriles diarios de petrleo, lo cual ha permitido cumplir con la poltica de sustitucin de termoelectricidad por hidroelectricidad dictada por el Ejecutivo Nacional, con la finalidad de ahorrar combustibles lquidos que pueden ser utilizados para su exportacin o su conservacin con otros fines.

CENTRAL HIDROELCTRICA FRANCISCO DE MIRANDA EN CARUACHI El desarrollo Hidroelctrico Francisco de Miranda en Caruachi est situado sobre el rio Caron, a unos 59 kilmetros aguas abajo del embalse de Gur. En el rea del proyecto, el rio discurre sobre un lecho rocoso interrumpido por numerosas islas y su ancho es de aproximadamente 1.700 metros a una cota de 55,00 m.s.n.m. La ubicacin de las Presas de tierra y enroscamiento, Aliviadero y Casa de Maquinas obedece a la optimizacin de las condiciones geolgicas, topogrficas y energticas del proyecto. El Proyecto Caruachi, formara conjuntamente con las Centrales Simn Bolvar en Gur y Antonio Jos de Sucre en Macagua, ya construidas, y Tacoma en construccin, el Desarrollo Hidroelctrico del Bajo Caron. Las caractersticas electro-energticas sobresalientes del proyecto, estn predeterminadas por la descarga regulada del embalse de Gur.

CONCLUSION

El beneficioobvio del proyecto hidroelctrico es la energa elctrica, la misma que puede apoyar el desarrollo econmico y mejorar la calidad de la vida en el rea servida. Los proyectos hidroelctricos requieren mucha mano de obra y ofrecen oportunidades de empleo. Los caminos y otras infraestructuras pueden dar a los pobladores mayor acceso a los mercados para sus productos, escuelas para sus hijos, cuidado de salud y otros servicios sociales. Adems, la generacin de la energa hidroelctrica proporciona una alternativa para la quema de loscombustibles fsiles, o la energa nuclear, que permite satisfacer la demanda de energa sin producir agua caliente, emisiones atmosfricas, ceniza, desechos radioactivos Si el reservorio es, realmente, una instalacin de usos mltiples, es decir, si los diferentes propsitos declarados en el anlisis econmico no son, mutuamente, inconsistentes, los otros beneficios pueden incluir el control de las inundaciones y la provisin de un suministro de agua ms confiable y de ms alta calidad para riego, y uso domstico e industrial. La intensificacin de la agricultura, localmente, mediante el uso del riego, puede, a su vez, reducir la presin que existe sobre los bosques primarios, los hbitats intactos de la fauna, y las reas en otras partes que no sean adecuadas para la agricultura. Asimismo, las represas pueden crear pesca en el reservorio y posibilidades para produccin agrcola en el rea del reservorio que pueden ms que compensar las prdidas sufridas por estos sectores debido a su construccin.

ANEXOS