CENTRALES HIDROELECTRICAS

Funcionan en base a una caída de agua, proveniente de un río o de un embalse, que a su vez

puede ser alimentado por uno o varios ríos. La capacidad generadora es proporcional a la masa

y caída de agua. Es decir, entre más grande es el flujo de agua y la altura desde donde inicia su

deslizamiento hacia el cuatro de máquinas, mayor será la capacidad generadora.

Hoy en día, cuando se da un acelerado agotamiento de los yacimientos petrolíferos, y por ende,

su encarecimiento, la generación eléctrica por medio del recurso hídrico representa una

excelente alternativa para seguir sustentando el desarrollo de país. La energía eléctrica es vital

para seguir teniendo opción de país.

Los países que tienen grandes cuerpos de agua o recursos hídricos pueden considerarse muy

afortunados. El agua, según muchos estudiosos, será el recurso más valioso a la vuelta de unos

años, tanto para el consumo humano y la producción agrícola como para la generación eléctrica.

La primera central hidroeléctrica de que se tenga noticia fue construida en 1880 en

Northtumberland, Gran Bretaña, país en donde se gestaba el capitalismo moderno, tal y como lo

conocemos ahora, aunque con diferente matiz. Se dice que para 1920 ya se producía en el

mundo una considerable cantidad de energía a base del agua.

La tecnología para producir energía no ha variado mucho desde que se inauguró aquella primera

central hidroeléctrica. Las turbinas generadoras de electricidad no han sufrido gran cambio. Sin

embargo, hoy en día el valor del recurso hídrico para la generación eléctrica se ha multiplicado

en relación a esa época. Se calcula que cada kWh (kilovatio-hora) producido en una central

hidroeléctrica evita la importación de 220 gr de petróleo o su equivalente energético, si se trata

de otro combustible fósil. Si juntamos ese dato con el precio del petróleo, que ya supera los 100

Dólares el barril, el ahorro para un país puede significar su subsistencia.

Importancia mundial de la generación hidroeléctrica

Los especialistas son categóricos en afirmar que la energía hidráulica es la única de las

renovables que ha tenido y tiene una importancia destacable en el abastecimiento energético

mundial. Su aportación tuvo un auge a lo largo de las décadas de los años 60, 70 y 80, llegando

a alcanzar el 6% del consumo total; sin embargo, en los últimos años su relevancia ha

disminuido de forma notoria, suponiendo en 1997 únicamente el 2,6%.

En la producción hidroeléctrica intervienen varios factores, entre los que destacan el caudal de

los ríos y el tipo relieve geográfico. Como consecuencia lógica, los países de gran tamaño, que

cuentan con largos y caudalosos ríos, suelen estar entre los principales productores mundiales.

Este es el caso de Canadá, Estados Unidos, Brasil, China, Rusia e India. Estos países

desarrollados producen un promedio de 234 mil Mtep (Mega toneladas equivalentes de Petróleo)

de energía eléctrica.

Nicaragua despuntó con la generación hidroeléctrica hasta en 1964 cuando con aguas

represadas en el lago de Apanás se puso a funcionar la primera unidad de 25 Mgv. de la planta

Centroamérica, en Jinotega. En 1965, entra en operaciones la segunda unidad, también de 25

Mgv. En 1972, con agua del embalse la Virgen, muchos kilómetros abajo, entra en operaciones

la planta Santa Bárbara, con dos turbinas de 25 Mgv. c/u.

Sin embargo, nuestro pequeño país, de apenas 130 mil kilómetros cuadrados, es el territorio

Centroamericano con más recursos hídricos disponible para la generación eléctrica. Se dice que

su potencial hidroeléctrico, entre pequeñas y grandes cuencas hidrográfica, supera los tres mil

megavatios, un 500 por ciento superior a su consumo energético actual

No Proyecto Ubicación Potencia

1 Copalar Río Grande de Matagalpa Potencia: 280 a 600-650 mw.

2 Río Brito Depto. Rivas 260 mw

3 Cocal río R. G. Matagalpa, Matpa. 108 mw

4 Kayaska Río Bocay, Jinotega 54 mw

5 Kuikuinita Río Prinzapolka, RAAN 63 mw

6 El Barro Río Viejo, Matagalpa 36.5 mw

7 El Carmen Río Grande de Matpa. 80 mw

8 Kamana Río Coco, RAAN 114 mw

9 Pusi--Pusi Río G de M., Matagalpa 4º8 mw

10 Masapa Río Tuma, RAAN 53 mw

11 Pintada Río Coco 203 mw

12 Mojolka Río Tuma, Matagalpa 120 mw

13 Tumarín Río G. de Matagalpa 425 mw

14 Y--Y Río Y—Y, RAAN 27 mw

15 Piñuela Río G. de Mat. Matagalpa 500 mw

Las inversiones para ejecutar esos proyectos son elevadas para un país como Nicaragua. Sin

embargo, el Gobierno de Reconciliación y Unidad Nacional busca las alternativas más

viables y beneficiosas para los intereses de los nicaragüenses, de tal forma que en los próximos

años se logre revertir la matriz eléctrica, la cual deberá pasar a un 80 por ciento de generación

por medios renovables (hidroeléctrica, geotermia, eólica y biomasa) y 20 por ciento a base de

combustibles fósiles.

Aprovechando la geografía y riqueza hídrica del departamento de Jinotega, la empresa cuenta

con dos plantas: Centro América, en el municipio de Jinotega, y Carlos Fonseca en el valle de

Sébaco, cada una con capacidad para generar 50 megavatios de potencia y una generación

bruta anual promedio de 204,000 MWH.

1. Planta Centro América

La planta Centro América inició sus operaciones de prueba en 1964 con la primera unidad de 25

MW. La segunda unidad entró en operaciones de pruebas al siguiente año, sin embargo, los dos

generadores comenzaron a operar comercialmente el 18 de marzo de 1965.

La planta cuenta con un embalse de 60 km2 de superficie y una capacidad de almacenamiento

de 435 millones de metros cúbicos, el embalse de Apanás, desde donde el agua se hace llegar

por medio de un canal de 4 mil metros de longitud y capacidad de 22 metros cúbicos por

segundo; seguido de un túnel a presión y una tubería forzada.

La planta cuenta con un segundo embalse de 7 km2 de superficie y una capacidad de

almacenamiento de 9 millones de metros cúbicos, el embalse de Asturias, desde donde se

bombea el agua almacenada hacia el embalse de Apanás para incrementar la generación de la

planta.

La planta Centro América cuenta con dos turbinas tipo Francis que accionan los generadores

sincrónicos que inyectan la energía producida a la red nacional.

Embalse de Apanás

El lago de Apanás está ubicado en el departamento de Jinotega desde donde se alimentan las dos turbinas de 25 MW de la Planta Centro América. Sus

aguas son reabastecidas también por el embalse Asturias, por medio de una

estación de bombeo.

Embalse de Apanás

Embalse de Asturias

Represa Asturias y estación de bombeo que trasvasa agua hacia embalse Apanás

1. Planta Carlos Fonseca

La planta Carlos Fonseca inició sus operaciones comerciales a mediados del año 1972.

La planta cuenta con un embalse de 6 km2 de superficie, el embalse de La Virgen, desde donde

el agua se hace llegar por medio de un canal 2,700 metros de longitud en tramos de 1,007m y

1,693m respectivamente, enlazados por medio de un sifón de 186 m y con capacidad de 33

metros cúbicos por segundo.

La planta Carlos Fonseca cuenta con dos turbinas tipo Francis, de 25 MW de capacidad cada una

que accionan los generadores sincrónicos que inyectan la energía producida a la red nacional.

• Embalse La Virgen

La represa del embalse La Virgen está sobre la cuenca hídrica Tuma-Río Viejo, en el

departamento de Matagalpa. Con una superficie de seis kilómetros cuadrados, este embalse

recoge las aguas vertidas desde La Planta Centro América que son conducidas hasta las

instalaciones de la planta en donde se encuentran dos turbinas tipo Francis.

Proyectos Hidroeléctricos en ejecución.

Actualmente se construye, aguas abajo de Planta Centro América, el proyecto Larreynaga que

contará con dos unidades generadoras de 8.5 MW c/u y el cual tendrá una generación anual

estimada en 71,000 MWh; su costo de inversión es de U$ 67,000,000.00.

En planta Centro América se construye una derivación (By Pass), el cual será capaz de derivar

desde el embalse Apanás hacia el embalse de Larreynaga un caudal de 11 metros cúbicos por

segundo que permitirá mantener la producción en planta Larreynaga bajo condiciones

restrictivas en planta Centro América.

Este año 2012 también iniciará el proyecto de modernización las de plantas Carlos Fonseca y

Centro América y sus obras anexas tales como, turbinas, generadores, subestaciones eléctricas,

Estación de Bombeo Asturias, Obra de Toma, Cámara de Válvulas, Vertedero (compuertas) y

equipos auxiliares, lo que permitirá la extensión de su vida útil y una mayor disponibilidad de las

unidades generadoras a un costo de U$ 67,000,000.00.

Plantas generadoras

Geotérmica

El Plan Maestro Geotérmico de Nicaragua identifica diez áreas de interés geotérmico, ubicadas a

lo largo de la cordillera volcánica del Pacífico. Las zonas de interés geotérmico evaluadas son las

siguientes: Volcán Cosiguina, Volcán Casita-San Cristóbal, Volcán Telica-El Ñajo, San Jacinto-

Tizate, El Hoyo-Monte Galán, Volcán Momotombo, Managua-Chiltepe, Tipitapa, Masaya-Granada-

Nandaime y la Isla de Ometepe.

Actualmente existen dos campos geotérmicos en explotación: Momotombo y San Jacinto Tizate.

Los campos geotérmicos El Hoyo-Monte Galán, Managua-Chiltepe y Volcán Casita-San Cristóbal

se han entregado en concesión a empresas privadas para que realicen las investigaciones de

exploración geocientíficas. Los campos Volcán Cosiguina, Telica-El Najo, Tipitapa, Masaya-

Granada-Nandaime e Isla de Ometepe, no han sido concesionados para ser investigados.

Campos Geotérmicos en Explotación

Momotombo:

El campo geotérmico Momotombo, está ubicado en el extremo Sur Este de la Cordillera de los

Maribios, a unos 40 km al Noroeste de la ciudad de Managua, a orillas del Lago de Managua y en

la ladera meridional del Volcán Momotombo.

.El campo Momotombo es el área geotérmica más estudiada de Nicaragua, tiene un área de

explotación de dos kilómetros cuadrados y la primera investigación se realizó en 1966; en 1974

se perforó el primer pozo exploratorio profundo.

.En 1983 entró en operación la primera unidad de generación de 35 Mw; en 1989 fue instalada

una segunda unidad de 35 Mw, completando así la capacidad de la Planta Momotombo en 70

Mw.

.En 1999, ENEL firmó un Contrato de Asociación en Participación con la empresa ORMAT con una

duración de quince años que finalizará en Junio 2014. Actualmente ORMAT es quien administra

y opera la planta Momotombo. Durante el año 2003 ORMAT instaló y puso en operación una

Planta de Ciclo Binario con una capacidad de 7 Mw.

En junio 2013, la capacidad bruta de la planta Momotombo es de 25.00 Mw incluida la planta

de Ciclo Binario.

San Jacinto - Tizate:

Este campo Geotérmico, está ubicado en la Cordillera de los Maribios, aproximadamente a 75

Km. al Noreste de la ciudad de Managua, 10 Km. al Noreste de Telica y 20 Km. al Noreste de la

ciudad de León.

Durante los años 1992-1995 la empresa INTERGEOTERM, S.A. realizó investigaciones

exploratorias y perforaciones profundas en un área de concesión geotérmica con una superficie

de 90 km2 alrededor de la zona de San Jacinto - Tizate.

Actualmente la empresa Polaris Energy de Nicaragua es quien tiene la Concesión de Explotación

del campo con una duración de veinticinco años. Desde el año 2005 se comenzó a explotar

geotérmicamente el campo, operando con dos turbinas a boca de pozo con capacidad de 10 Mw

las que fueron integradas al Sistema Interconectado Nacional, SIN.

En el 2013 se concluyo la Segunda Fase de expansión de la planta geotérmica San Jacinto

Tizate, siendo la capacidad instalada de 72 MW y está produciendo 60 Mw.

Campos Geotérmicos en Exploración

El Hoyo - Monte Galán:

Este campo ha sido objeto de repetidos estudios de exploración de tipo geológico/vulcanológico,

hidrológico, geoquímico, geofísico e inclusive ha sido estudiado por medio de pozos someros de

gradiente térmico. Los resultados de todos estos estudios definen una situación muy

prometedora para el desarrollo geotérmico del área.

Por medio de una Licitación Pública Internacional la empresa GEONICA obtuvo la concesión de

exploración geotérmica. Las investigaciones de exploración profunda se iniciaron en el año 2009

y, se perforaron dos pozos de diámetro comercial. Los datos obtenidos hasta ahora revelan que

existe un recurso geotérmico muy interesante y los esfuerzos de GEONICA se concentran en

localizarlo y cuantificarlo.

Volcán Casita - Volcán San Cristóbal:

En este campo geotérmico actualmente se encuentra en proceso la Etapa de Estudios de

Factibilidad; en el año 2009 el Ministerio de Energía y Minas (MEM) oficializó el contrato de

exploración al consorcio privado Cerro Colorado Power.

Las primeras pruebas que se realizaron en esta zona donde está ubicado el proyecto Casita-San

Cristóbal, indicaron que existe vapor de buena calidad para la producción energética con una

planta geotérmica.

A inicios del 2012 se perforó el primer pozo de diámetro reducido, a 1,200 metros de

profundidad, el cual está produciendo vapor con temperaturas de 160 grados centígrados, y

presión suficiente que da "buenos indicios" de que en la zona existe un reservorio con potencial

explotable con fines comerciales.

Managua - Chiltepe:

Las investigaciones geotérmicas efectuadas hasta la fecha han sido esencialmente de tipo geo

científico, sin embargo la presencia de manifestaciones termales y el conocimiento de las

condiciones geológicas y geofísicas locales, particularmente en la Península de Chiltepe,

permiten definir un cuadro suficientemente atractivo para continuar con estudios adicionales que

contribuyan al proceso de exploración y desarrollo.

Durante el período 2007-2010 la empresa GEONICA obtuvo la concesión de exploración

geotérmica y perforaron un pozo de pequeño diámetro.

Actualmente la empresa ALBANISA tiene la concesión del proyecto Managua-Chiltepe para

realizar nuevos estudios de exploración en esta zona.

Campos Geotérmicos no concesionados

Volcán Cosigüina:

Se encuentra en la etapa de prefactibilidad, por lo que se requiere profundizar las

investigaciones de exploración que incluyen la geología, geofísica y la geoquímica.

Durante el año 2012 se planificó una campaña de muestreo geoquímico en la zona por el

personal de la gerencia geotérmica de ENEL. Los objetivos de esta campaña consisten en:

identificar y analizar el tipo de fuente: río, manantiales, pozos ; datos meteorológicos; altitud;

presión atmosférica; Coordenadas UTM., que servirán de insumos para tener mayor información

sobre la zona en estudio.

Telica - El Ñajo:

Incluye la mayor parte del complejo volcánico de Telica, el cual representa una importante

fuente potencial de calor magmático; En la vecindad de El Ñajo y El Carol, existen suficientes

indicios de manifestación termal y suficientes datos como para inferir la presencia de un sistema

hidrotermal potencialmente explotable.

Se encuentra en la etapa de Pre factibilidad de las investigaciones y actualmente está sin

concesionar.

Tipitapa:

A pesar de la limitada extensión de las investigaciones realizadas a la fecha, ya que se encuentra

en la etapa de prefactibilidad, hay razones para considerar que el área tiene potencial para el

descubrimiento de un recurso comercial; se considera que pueden llevarse a cabo en:

Aplicaciones uso directo del agua de baja temperatura, ≤ 100 °C

Desarrollo en pequeña escala para la generación eléctrica, utilizando tecnología binaria o de

vapor, abastecida con fluidos de temperatura moderada.

Masaya - Granada - Nandaime:

Esta región es muy grande y comprende tres importantes centros volcánicos, cada uno de los

cuales presenta indicios de actividad geotérmica. Por ser bastante extensa se ha subdividido en

tres sub áreas:

1. Área Caldera de Masaya

2. Área Caldera de Apoyo

3. Área Volcán Mombacho

En el año 2009 el MEM, adjudico la Concesión de Exploración Geotérmica a las empresas

canadienses Magma Energy y Polaris Geothermal para que realizaran investigaciones

geocientíficas, desafortunadamente en el 2010 estas empresas se retiraron por decisiones

propias.

Térmicas

PLANTA MANAGUA

CENTRAL TERMOELÉCTRICA

.

.

La central termoeléctrica Managua está localizada en la región Norte de la ciudad de Managua, a

orillas del Lago Xolotlán (Lago de Managua) en la carretera Norte.

Está Constituida por tres unidades generadoras:

Una unidad termoeléctrica de 45 MW (Unidad III) accionada mediante una turbina de vapor e

inició su operación comercial a finales del 1971.

Dos unidades accionadas con motores de Combustión Interna instaladas en 1995 y 1998

respectivamente y de una capacidad nominal de 6.25 MW cada una. (Unidades IV y V ), para

una capacidad nominal total de planta de 57.5 MW

Las tres unidades emplean bunker como combustible principal.

DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA UNIDAD III.

Después de más de veinte años de servicio, fue rehabilitada en 1994 en sus partes más

desgastadas y modernizando su sistema de medición y quemadores, recuperando la eficiencia y

confiabilidad.

La Turbina, con capacidad para 45,000 KW continuos, fabricada e instalada por Franco Tosi SpA

bajo licencia de Westhinhouse; como parte del proyecto de rehabilitación se le hizo una

reparación mayor La Unidad No. 3 de Planta Managua, inició su operación comercial a finales del

1971.Los equipos principales de la central consisten en una caldera, turbina, generador y

equipos auxiliares; en el año de 1994 se le aumentó una torre de enfriamiento para sustituir el

agua del lago de Managua como fuente de enfriamiento, que vino a aumentar su confiabilidad.

La caldera tiene capacidad de producción de 196 toneladas de vapor por hora a 92 kg/cm² y 515

°C, fue construida por la compañía Italiana Franco Tosi SpA bajo licencia de Combustion

Engineering.

consistente en cambio de paletas gastadas, rehabilitación de cojinetes e instalación de

instrumentos de supervisión modernos que garantizan su comportamiento y durabilidad.

Los equipos auxiliares fueron rehabilitados en su totalidad y algunos como las bombas de

condensado, combustible, etc., se cambiaron por nuevos.

El generador eléctrico es de la marca Ansaldo San Georgio, enfriado por hidrógeno, lo que

aumenta su eficiencia y durabilidad, tiene una capacidad de 55,200 KVA, 13.8KV / 60Hz con una

presión de hidrógeno de 2.1 kg/cm².

GRUPOS ELECTROGENOS WARTSILA U No 4. y No.5

Generalidades:

Cada grupo generador consiste en un motor Diesel marca Warsila modelo VASA 18V32 y un

generador trifásico marca ABB Industry modelo ASA 900XU10, rígidamente montados sobre una

armazón de base común.

Los motores diesel son de cuatro tiempos turboalimentado con enfriador intermedio; están

diseñados para un servicio continúo con combustible pesado, y puede arrancar y detener con

fuel oil pesado (Bunker C).

El generador sincrónico es enfriado por aire, con una potencia nominal de 8,033 KVA/13,800 V

/60 Hz.

PLANTA ELÉCTRICA LAS BRISAS

Planta Eléctrica Las Brisas está

compuesta por dos unidades de generación de energía eléctrica bajo el principio de turbinas a

gas.

Inició operación comercial en enero de 1993 con la unidad No. 1 de 25 MW e incrementó su

capacidad en marzo de 1998 con la unidad No. 2 de 40 MW.

La Unidad No. 1 es una turbina a gas marca Pratt and Whitney modelo FT 4C-3F de 25MW de

capacidad nominal. La Unidad No. 2 es una turbina a gas marca General Electric modelo

LM6000-PA de 40MW de capacidad nominal. Lo que hace una capacidad instalada nominal total

de 65MW.

La capacidad instalada representa una reserva y soporte para la seguridad operativa del Sistema

Eléctrico Interconectado Nacional.

II. UBICACIÓN

Barrio Los Martínez al Oeste de de la ciudad de Managua.

III. PROCESO DE PRODUCCION

El proceso de producción se inicia con el descargue de combustible Diesel, hacia el tanque

principal de almacenamiento que tiene una capacidad máxima para 280,000 galones.

REDUCCIÓN DE LA GENERACIÓN CON PLANTAS DIESEL

Con la ejecución de estos proyectos la generación de energía eléctrica con plantas diesel en la

RAAN y RAAS ha sido reducida de 24 a solo 7 sitios en el período 2007-2011 y a solo 3 sitios en

2013, lo que ha eliminado la compra de 150,212 galones de diesel por año.