diseños e interventoria para proyectos hidroelectricos

DISEÑOS E INTERVENTORÍAS PARA

PROYECTOS HIDROELÉCTRICOS

Luis Fernando Restrepo Vélez

CONTENIDO

1. Consideraciones iniciales sobre Proyectos

hidroeléctricos

2. Elementos generales sobre el proceso de desarrollo

3. Etapas de un proyecto hidroeléctrico

4. Comentarios acerca de la gestión del proceso de

desarrollo de un Proyecto Hidroeléctrico

5. Interventorías

1. Consideraciones iniciales sobre proyectos

hidroeléctricos • Proyecto hidroeléctrico: alternativa de alta inversión y larga

vida útil ($$$)

• Cada proyecto es único y como tal requiere consideraciones

específicas

• El tratamiento de la incertidumbre y del valor como un

componente fundamental

• La importancia de la buena ingeniería en la definición del

proyecto y del proceso

• La energía hidroeléctrica no es un campo de grandes

avances tecnológicos. En la concepción del proyecto y la

definición del mejor esquema, es donde definitivamente se

puede marcar la diferencia

2. Elementos generales sobre el proceso de

desarrollo

Consideraciones iniciales

Para obtener los beneficios esperados identificados durante

el periodo de planeamiento es necesario recorrer un largo

camino, una serie de pasos o etapas para disminuir

incertidumbre sobre las características técnicas,

económicas y ambientales del proyecto, de manera que sea

posible conseguir una evaluación, dentro de unos rangos

de certidumbre razonables sobre sus verdaderas

expectativas, con base en los cuales se puedan tomar las

decisiones.

Mientras menos incertidumbre y más conocimiento se tiene de un proyecto, más valor económico adquiere

El conocimiento se adquiere incorporando cada vez más información, lo cual tiene un costo, y requiere un tiempo

Se trata de tomar decisiones de manera consecuente con

el nivel de conocimiento de las características del proyecto

y de los entornos en los que estará inscrito. De manera

que el capital de riesgo a invertir (los costos involucrados

en el proceso) sea inversamente proporcional a la

incertidumbre del proyecto.


Nivel de

Incertidumbre

Valor del

proyecto

Tiempo

Proceso de maduración y valor del proyecto

- Fase de concepción y estudios - Esquema conceptual

Inversión

necesaria


Ambiental -Social

Predial -Territorial

Financiero Regulatorio -

Comercial

Técnico

Entornos claves de

un proyecto

hidroeléctrico

Un proyecto no

es un elemento

técnico aislado


Consideraciones iniciales

La ingeniería desde sus diversas especialidades se ocupa de

hacer el mejor “tránsito posible” por ese camino incierto que

va de la concepción del proyecto a la atención eficaz de la

demanda, obteniendo los beneficios proyectados.

Se destacan las siguientes actividades:

• Planeamiento

• Optimización (económica, financiera, operacional y

ambiental)

• Diseño de los diferentes elementos

• Construcción, interventoría y operación del desarrollo

• Manejo ambiental


3. ETAPAS DE UN PROYECTO

HIDROELÉCTRICO

Identificación Prefactibilidad Factibilidad Diseño Construcción

3. ETAPAS DE UN PROYECTO HIDROELÉCTRICO

• IDENTIFICACIÓN Y RECONOCIMIENTO

• PREFACTIBILIDAD

• FACTIBILIDAD

• DISEÑOS PARA LICITACIÓN Y

CONSTRUCCIÓN

• CONTRATACIÓN, CONSTRUCCIÓN

SUPERVISIÓN, Y PUESTA EN OPERACIÓN

Criterios de Ubicación

Criterios de dimensiones

Estas etapas no son estrictamente necesarias en todos los

casos, puede haber una viabilidad evidente identificada de

manera temprana dada la calidad, profundidad y alcance de

la información preexistente o el conocimiento de que se

dispone sobre el mismo.

Es posible obviar etapas por razones de interés público o

social; o reducir sustancialmente alguna etapa mediante

eliminaciones o descartes tempranos por razones evidentes.

Esta división es indicativa, una referencia y descripción

genérica de cada una de ellas y no una descripción

obligante y exhaustiva.


IDENTIFICACIÓN Y RECONOCIMIENTO


BUSCAR LOS MEJORES SITIOS


• Detección inicial y evaluación preliminar de las posibilidades

de un aprovechamiento

• Se basa en información existente y disponible con relativa

facilidad (?), complementada con inspecciones cortas y

generales

• Se evalúan posibles proyectos sobre una base esquemática.

Se basa en las potencialidades identificadas por el

evaluador, depende fundamentalmente del buen criterio,

juicio y experiencia de quien lo realiza

• Se revisan las condiciones básicas: geología y geotecnia, hidrometeorología, aspectos ambientales y sociales.

• Se estima la disponibilidad del recurso hídrico (metodologías aplicables a casos de información escasa)


Un norte: • Buscar esquemas de desarrollo simples, empleando

soluciones tecnológicas robustas y probadas que

permitan garantizar el aprovechamiento del recurso de la

manera más beneficiosa y eficiente, desde los puntos de

vista económico, financiero, operacional, político y

ambiental.

UN BUEN SITIO ES LA CLAVE !!!


CRITERIOS GENERALES

• Bajo riesgo de la inversión en el marco local en que se

inscriban los proyectos (Riesgos no técnicos)

• Sitios que permitan aprovechar una adecuada

disponibilidad y permanencia del recurso hídrico.

• Caídas significativas y

conducciones cortas.

(P = g * n * Q * H)

• Disponibilidad de materias

primas Salto de Guadalupe

Salto de Bordones


CRITERIOS GENERALES

• Cañones estrechos sin restricciones de población, o

infraestructura aguas arriba.

• Zonas con bajo riesgo geológico y geotécnico

• Selección de proyectos compatibles con su entorno

ambiental

• Aprovechamiento máximo de la infraestructura existente

Cañón del Río Porce Sitio de presa Proyecto Sogamoso


• Se aplican cálculos simplificados y conservativos de

potencial, órdenes de magnitud de la infraestructura

requerida y costos índice (predomina el trabajo de oficina)

• Dimensionamiento tentativo e identificación inicial de

beneficios

• Se conceptúa sobre la viabilidad para seguir adelante con

estudios complementarios – Estudio de restricciones

• Producto: informe técnico caracterizando las condiciones de

los aprovechamientos, con recomendaciones respecto al tipo

de investigaciones básicas para continuar antes de la

siguiente etapa (monitoreo del recurso, restituciones,

exploraciones geológicas, etc.)



PREFACTIBILIDAD

BUSCAR EL MEJOR ESQUEMA!!!


• Sobre un aprovechamiento promisorio, con expectativas

razonables de viabilidad, se avanza a estudios e

investigaciones más detalladas (aunque todavía de tipo

general)

• Se recopila información a una escala más apropiada (primer

zoom, compra de información más costosa) usualmente no

contempla investigaciones profundas del sitio y en la zona

• Se definen explícitamente alternativas concretas de

desarrollo con características específicas de localización y

configuración geométrica


• Se revisan condiciones geológicas y geotécnicas de las

alternativas

• Se evalúa su viabilidad tecnológica procurando desarrollos

convencionales

• Se consideran de manera explícita factores socio-

ambientales, y posibles conflictos por el uso del recurso


Levantamiento de información topográfica

Detección y medición de Luz mediante laser


• Predimensionamientos básicos y estimación de presupuestos

• Evaluaciones preliminares de operación y rendimientos

económicos de las alternativas.

• Se descartan alternativas claramente inviables desde el punto

de vista técnico, económico o ambiental (identificación de

limitaciones del proyecto)

• Se identifican y priorizan las alternativas desde el punto de

vista económico

• Se definen estudios más detallados para mejorar el

conocimiento de las alternativas más relevantes (definición

de necesidades y recomendaciones)

• Se efectúa solicitud ante entidades estatales de los derechos

de reserva sobre la utilización del recurso hídrico (necesidad

de Diagnóstico Ambiental de Alternativas o concesión de

aguas)


Formulación de múltiples

alternativas

- Energía Vs Presupuestos,

cuántas alternativas más?

- Partes interesadas

- Tranquilidad para el futuro


• Primera fase de información con las comunidades

• Se identifican necesidades de información más específica

para continuar con los estudios, se plantean requerimientos

de levantamientos de información específicas en campo

• Esta etapa debe ofrecer al propietario de los estudios

elementos técnicos, económicos y ambientales suficientes

para determinar la viabilidad del proyecto y definir alternativas

básicas a partir de las cuales éste puede acometerse

• Si se decide continuar en este momento se preparan y

entregan documentos legales para solicitar derechos de uso



FACTIBILIDAD

UN GRAN ESFUERZO PARA VER SI SE CONTINÚA …


• Requiere inversiones mayores, y la concentración de

esfuerzos técnicos sobre las alternativas definidas en la

etapa anterior, para llegar a las características básicas

definitivas del proyecto.

• Atendiendo los requerimientos técnicos económicos y

ambientales que condicionan la viabilidad definitiva del

proyecto, se define la localización de las obras, el esquema

de desarrollo, el tamaño de las obras principales, los costos

e ingresos representativos

• Se optimizan los parámetros de diseño y se dispone la

información técnica necesaria para acometer la siguiente

etapa.


• Se adelantan estudios técnicos más detallados se realizan

investigaciones de campo más específicas y exhaustivas,

centradas en problemas y sitios concretos.

• Estudios hidrológicos detallados y trabajos de campo:

geológicos, geotécnicos, topográficos, aerofotogramétricos

• Consulta con asesores en temas especializados.


Traslado de Taladros Proyecto Porvenir I

Exploraciones geotécnicas Proyecto en Centroamérica

• Estudios e investigaciones para el Estudio de Impacto

Ambiental, avance en los trámites para garantizar el derecho

de uso del recurso.

• Consulta a fabricantes de equipos

• Se afinan prediseños, cantidades de obra y presupuestos de

las obras optimizadas.

• Se avanza en el estudio de mercado para la energía y otros

servicios energéticos y ambientales (retroalimentación con la

optimización)


• Se estiman los ingresos operacionales, los indicadores de

rentabilidad y se hacen análisis de sensibilidad a las

variables más relevantes y su incertidumbre.

• Preparación de documentación técnica, informes y planos,

que respalden el estudio.

• Avance en el tema predial, en la gestión para la venta de

certificados de Carbono, en la estructuración financiera

inicial del proyecto.


• Definición de la capacidad financiera, preparación de

estrategias de contratación, acuerdos comerciales,

acuerdos de concesión.

• Culminación del proceso de licenciamiento ambiental

• Ajuste de documentación para instituciones financieras


Resultado:

Obtención de las características finales para el

desarrollo del proyecto que determinan su viabilidad

técnica, económica y ambiental.

Se hace /no se hace/ se aplaza

Solo quedan pendientes ajustes “menores” a las

características del proyecto.

Al final de esta etapa se toman decisiones financieras y

de negocio claves para la implantación del proyecto.

Se preparan requisitos para presentar a instituciones

de financiación



DISEÑOS PARA LICITACIÓN Y CONSTRUCCIÓN

EL DIABLO ESTÁ EN LOS DETALLES…


• Se preparan diseños detallados y especificaciones técnicas

para que los contratistas convocados realicen sus ofertas

con un nivel de confiabilidad apropiado.

• Estudios de detalle y modelaciones específicas:

Levantamientos topográficos detallados, perforaciones

adicionales, sísmica, etc.

• Se preparan especificaciones técnicas para suministro,

montaje pruebas y puesta en operación de equipos

electromecánicos.

• Una vez tomada la decisión de continuar hacia la

construcción, se prepara la documentación técnica y legal

para convocar a los constructores de las obras civiles y a los

fabricantes de equipos. (Proceso de licitación).


Modelación hidráulica


Diseño de componentes estructurales 3. ETAPAS DE UN PROYECTO HIDROELÉCTRICO

Modelación a escala - equipos


Calderas

Porce II

Porce III

Río Tona

Ituango

0,1g

PGA


• Con base en las cotizaciones se recalculan las cantidades de

obra, presupuestos y cronogramas (“presupuesto oficial”)

• Se adelantan contactos para definir los contratos de venta de

energía a futuro, Cargo por Confiabilidad y otros servicios

eléctricos y ambientales.

• Se formalizan contactos con las entidades financieras y con

posibles socios para la obtención de los recursos

• Se continúa la adquisición de predios.

El resultado de esta etapa es

la obtención de la

documentación para

convocar y contratar la

materialización del proyecto



Decisión de

continuar o no

Estructuración del

esquema de negocio

y gestión financiera

Licitación,

contratación,

construcción

Cierre

financiero



CONTRATACIÓN, CONSTRUCCIÓN

SUPERVISIÓN, Y PUESTA EN

OPERACIÓN

MANOS A LA OBRA…

Vertedero Porce II


Contratación, construcción supervisión, pruebas y

puesta en operación

• Contratación de la implantación del proyecto, ejecución y

supervisión de su construcción ejecución de pruebas y

puesta en operación

• Una vez evaluadas las propuestas de los contratistas, se

procede con la contratación.

• Se realiza la ingeniería de detalle (preparación de planos

detallados para construcción), incorporando algunos

criterios de los contratistas.

• Asesoría durante construcción

• Se concretan las condiciones definitivas de financiamiento

(cierre financiero)


CONSTRUCCIÓN ADECUACIÓN VÍA DE ACCESO A CASA DE MAQUINAS Actividades iniciales: infraestructura vial y

campamentos

Campamentos Porce III

Vías PH Montañitas


Desviación PH La Yesca, Mexico

PH Cahora Bassa, Mozambique

Desviación del río


• http://www.kleph.com/blog/images/camposnovos001.gif

Imprevistos durante

Construcción


Identificación Prefactibilidad Factibilidad Diseño detallado

PROJECT PHASE

Construcción

Intensity of activity

GEOLOGÍA

INVESTIGACIONES GEOTÉCNICAS

INTENSIDAD DE ALGUNAS

ACTIVIDADES EN LAS DIFERENTES

FASES DE UN PROYECTO

HIDROELÉCTRICO

HIDROLOGÍA OBRAS CIVILES


Identificacion de restricciones

Consultas iniciales

Consulta formal a la Autoridad Ambiental sobre necesidad o no

de DAA

Pronunciamiento de la Autoridad

ambiental

Presentación del Estudio de

alternativas ambientales

Auto de iniciación de trámite dictado por

la autoridad competente

Elección de la(s)

alternativa(s)

Presentación EIA y solicitud

de licencia

Revisión y solicitud de aclaraciones

Licencia Ambiental Otorgamiento/Negación

por la autoridad ambiental competente

GESTIÓN AMBIENTAL

Prefactibilidad

Factibilidad Diseño

Identificación


Recurso natural Recurso social

Recurso económico Recurso cultural

Recurso político


Captación Central Kafue Gorge, Zambia,. Obstrucción por vegetación acuática

? Vía para peces hydropower station, Rio Paraná, Brazil; fish ladder at Igarapava hydropower station, Rio Grande, Brazil;


1. Visión amplia de las actividades requeridas para el desarrollo del proyecto.

(Mientras menos incertidumbre tiene un proyecto, más valor económico

adquiere, debido a las inversiones en estudios –Multidisciplinar –exigencia de

mercado corto desarrollo - ´cubrir todos los aspectos, todas las etapas)

2. Comprensión de las incertidumbres inherentes al proceso de desarrollo (

Visión de las Fuentes de incertidumbre – seguir el proceso de reducción de

estas – efecto sobre la materialización de las inversiones, c. operativos y/o

Ingresos – contrastar con las necesidades del dueño comparación dentro de un

portafolio)

3. Habilidad para reconocer los riesgos críticos en cada etapa, y habilidad para

caracterizarlos o mitigarlos (Riesgos asociados a cada elemento, naturaleza de

los riesgos y su efecto, verificar su impacto)

* Rae J. Peter, Managing the development Process .Hydro Review Worldwide. Mayo. 2008

4. Comentarios acerca de la gestión del

proceso de desarrollo de un Proyecto

Hidroeléctrico.

4. Habilidad para valorar el proyecto de manera realista en cada etapa. (Mientras

menos incertidumbre tiene un proyecto, más valor económico adquiere, por las

inversiones en estudios e inversiones que ha involucrado, las cuales han

permitido conocer mejor sus condiciones reales (geología, cartografía,

hidrología) –Flujo de un proyecto ideal, valor del proyecto en el tiempo

producto de una ponderación

5. Tratamiento estricto de proyectos que no aparecen viables en alguna etapa

(Examen ácido o pesimista – no todos los proyectos son factibles, por diferentes

aspectos –técnico, ambiental, de demanda, financiero –procesos de desgaste-

6. Postura abierta, cuidadosa y bien fundamentada respecto a los aspectos

técnicos, sociales, ambientales, legales, financieros y contractuales (visión

multifacética – habilidades poco convencionales – trabajo en equipo y

comunicación necesaria – conocimiento del entorno local político y económico

4. Comentarios acerca de la gestión del proceso de desarrollo de un

Proyecto Hidroeléctrico

• Recopilación de la información de entrada y estudio del Proyecto

• Montaje de la organización para el desarrollo de la Interventoría

• Inducción general al personal de Interventoría

• Elaboración del sistema de control de aseguramiento de la calidad de las

obras intervenidas

• Elaboración de un documento contentivo de la concepción del proyecto

Interventoría y solicitud de aprobación de dicho documento por parte deL

CLIENTE

• Elaboración del sistema de control, seguimiento y evaluación a la

implementación del plan y programa de gestión social, con su

correspondiente cronograma de actividades.

5. Interventoría

• Elaboración del sistema de verificación y control para el seguimiento al

plan y programa de prevención y manejo de la Gestión Ambiental del

contrato.

• Elaboración del sistema de verificación y control para el seguimiento al

plan de calidad del proyecto Interventoría

• Elaboración del sistema para ejecutar la Interventoría ambiental.

• Elaboración del sistema de producción y manejo de informes

• Elaboración del sistema de control para ejecutar las actividades de la

Interventoría

5. INTERVENTORIA

• Elaboración del programa de salud ocupacional que se ejecutará con el

personal de Interventoría

• Elaboración del sistema de verificación y control del cumplimiento de las

normas generales de prevención y control de riesgos, por parte del

personal que interviene en la Interventoría.

• Elaboración del sistema de control interno y auditoría externa de la

gestión para la organización.

• Elaboración del sistema para identificar y documentar las lecciones

aprendidas durante la construcción y puesta en operación del Proyecto

• Elaboración del sistema de control de costos de las obras intervenidas

por la Interventoría.

5. INTERVENTORIA

• Elaboración del sistema de control de costos de las obras intervenidas

por la Interventoría.

• Elaboración del sistema de control del programa de las obras

intervenidas.

• Elaboración del sistema de control de cambios.

• Elaboración del sistema de gestión de la información del proyecto.

• Elaboración del sistema para el manejo de la información producida en el

proyecto.

• Elaboración de los demás sistemas de control que solicite el CLIENTE

5. INTERVENTORIA

GRACIAS

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