administracion de pequeñas centrales hidroelectricas - Fonam

I CONGRESO SOBRE
BIOCOMBUSTIBLES Y
ENERGIAS RENOVABLES
17 al 19 de mayo del 2007
Lima - Perú
1

ADMINISTRACION DE PEQUEÑAS
CENTRALES HIDROELECTRICAS
Central Hidroeléctrica de Cáclic 4800 kW (Luya - Amazonas )
Ing. Rolando Celi Rivera
Director de DISTRILUZ y ADINELSA
2

Índice General
1. Antecedentes
2. Características principales de las zonas de ubicación
de las Centrales
3. Componentes principales de las Centrales:
Infraestructura Civil y Electromecánico
4. Cuadro de Centrales
5. Experiencia en la Administración de Centrales
6. Costos promedios de operación y mantenimiento
7. Importancia de la incorporación de Sistemas Aislados
al Sistema Eléctrico Interconectado Nacional (SEIN) y
su impacto en la Tarifa de Distribución a los usuarios
rurales.
3

1. Antecedentes
o El desarrollo de las Centrales Hidroeléctricas en
el Perú se inicia a fines del siglo XIX, con la
construcción de una Pequeña Central en
Ancash (Tarija).
o En la década del 60 al 70, el Estado formula un
Plan Energético, que identifican el desarrollo de
grandes y pequeñas centrales hidroeléctricas.
o En la década del 80, se impulsa la
Electrificación Rural en base a Pequeñas
Centrales Hidráulicas que suministran energía a
Pequeñas Sistemas Eléctricos.
4

1. Antecedentes
o A partir de la década del 90 a través de la
DEP/MEM, se da mayor impulso a la
Electrificación Rural mediante el Programa de
Pequeñas y Micro Centrales Hidráulicas, como
complemento al Plan Nacional de Ampliación de
la Frontera Eléctrica.
5

2. Características principales de las zonas de
ubicación de las Centrales.
o El período de lluvias se presenta durante
los meses de Enero a Marzo.
o El período de estiaje se produce durante
los meses de Junio a Octubre.
o La configuración geológica y geotécnica de
los Andes, por su formación inestable
deterioran prematuramente la Infraestructura
Civil-Hidráulica de las Centrales.
6

3. Componentes principales de las Centrales
Infraestructura Civil:
• Bocatoma y Barraje
• Canal de aducción
• Desarenador
• Cámara de Carga
• Canal de Demasías
• Tubería de Presión
• Casa de Máquinas
• Canal de Descarga
Cámara de Carga
Bocatoma
Tubería de presión
7

OBRAS CIVILES DE CAPTACION
8

3. Componentes principales de las Centrales
ESQUEMA DE UNA CENTRAL HIDROELECTRICA
~
~
Turbina
Hidráulica
Unidades de
Generación
Transformadores
Elevadores
Equipo de seccionamiento
y maniobra
9

3. Componentes principales de las Centrales
o Equipamiento
Electromecánico:
• Turbina, Generador y
Excitatriz
• Tablero de Control,
Protección y Mando
• Subestación elevadora
• Equipo de
Seccionamiento y
Maniobra
Turbina - Generador
Tablero de protección y control
Sub Estación Elevadora
10

Las Centrales de propiedad de
DISTRILUZ
4. Cuadro de Centrales
o Las Empresas del Grupo DISTRILUZ,
tienen 40 Centrales Hidráulicas, con una
potencia efectiva de 27 Mw.
(Cuadros I-A y I-B)
C.H. Pacarenca – Ancash (Hidrandina)
11

De propiedad de ADINELSA
o Adinelsa tiene 32 Centrales Hidroeléctricas que vienen
siendo operadas por las siguientes entidades:
• 05 CCHH. por ELECTRO ORIENTE. (Cuadro II)
• 12 CCHH. por DISTRILUZ. (7 centrales son de propiedad
compartida) (Cuadro III)
• 15 CCHH. por Municipalidades (Cuadro IV)
o La potencia efectiva total
es de 26 Mw y están
comprendidas entre
50 Kw y 5000 Kw por Central.
4. Cuadro de Centrales
C.H. Marcabamba – Ayacucho
12

5. Experiencia en la Administración de Centrales
Programa de Mantenimiento Preventivo:
Estas actividades son trabajos rutinarios
efectuados por los Operadores a toda la
infraestructura civil y electromecánica de la
central, de acuerdo a un programa de
mantenimiento elaborado anualmente por las
empresas administradoras.
13

5. Experiencia en la Administración de Centrales
Programa de Mantenimiento Correctivo:
Estas actividades se realizan cuando se
presentan interrupciones imprevistas en la
infraestructura civil y electromecánica de la
central, y es efectuada por especialistas.
El mantenimiento correctivo de la infraestructura
civil se acentúa principalmente en el período de
lluvias, el mismo que en los últimos años ha
venido disminuyendo por las experiencias en las
mejoras de los mantenimientos preventivos. Este
efecto también se presenta en el caso de
mantenimientos correctivos de la infraestructura
electromecánica.
14

Programa de Mantenimiento Correctivo para la reparación de cojinetes
CRONOGRAMA DE MANTENIMIENTO G - 1 C. H. MUYO
DIAS
ITEM
EVENTOS
1 Falla cojinete del grupo
2 Evaluación de daños
3 Convocatoria Proceso AMC
4 Llegada de Hidro Joule a Muyo
5 Preparación de útiles para rectificado de disco
6 Rectificado y pulido de disco axial
7 Control de medidas de las pastillas axiales
8 Acondicionamiento de repuestos a colocar
9 Desmontaje de los componentes de la turbina para cambio
10 Mantenimiento de la parte eléctrica
11 Armado de componentes de la parte mecánica
12 Puesta en marcha y pruebas de funcionamiento
13 Operación experimenteal, pruebas y ajustes finales con carga
14 Protocolos, ajustes e Informe Técnico final.
15
OBSERVACIONES:
NOVIEMBRE
DIBCIEMBRE
Dom.19 Lun.20 Mar.21 Mier.22 Juev.23 Vier.24 Sab.25 Dom.26 Lun.27 Mar.28 Mier.29 Jue.30 Vier.1 Sab.2 Dom.3 Lun.4
EJECUTADO
EN EJECUCIÓN
PROGRAMADO.
15

Unidades generadoras de 2500 Kw
Taller de reparaciones
Cojinetes deteriorados
Técnicos Especialistas
16

CENTRAL HIDROELECTRICA DE ANDAGUA
(Provincia de Castilla – Región AREQUIPA)
RESERVORIO DE REGULACION HORARIA
ANTES
Deterioro del reservorio por efectos sísmicos y robo de
la Geomembrana de impermeabilización
17

CENTRAL HIDROELECTRICA DE ANDAGUA
RESERVORIO DE REGULACION HORARIA
DESPUES DEL MANTENIMIENTO
USO DE GEOMEMBRANA, PLATINAS DE ACERO
Y PLANCHAS DE NEOPRENE.
RESERVORIO IMPERMEABILIZADO.
VISTA DEL REVESTIMIENTO
DE LA FALDA Y CORONA DEL
DIQUE DE CONCRETO.
18

C.H. SAN BALVIN: DESTRUCCION DEL CANAL POR DERRUMBES
ANTES
CANAL DETERIORADO POR
DERRUMBE DE SU
PLATAFORMA
DETERIORO DE TAPAS DE
CANAL POR IMPACTO DE
ROCAS
19

C.H. SAN BALVIN: REPARACION DEL CANAL DE CONDUCCION
DESPUES
REPARACION DE LA CORONA DE LOS
MUROS DEL CANAL DE
CONDUCCION
RECONSTRUCCION
DE LAS ALETAS DE
LAS CANOAS
20

C.H. SAN BALVIN: CONFECCION E INSTALACION DE GAVIONES
CONSTRUCCION DE GAVIONES PARA
EL SOSTENIMIENTO DE LA NUEVA
PLATAFORMA DEL CANAL
21

CENTRAL HIDROELECTRICA DE LONYA GRANDE
Ubicación: Provincia de Bagua, Región. de Amazonas
BOCATOMA
ANTES
LLUVIAS TORRENCIALES
DESTRUYERON LA DEFENSA
RIBEREÑA DE LA C.H.
LONYA GRANDE
22

Reposición de taludes en el desarenador.
Cimentación de mampostería de piedra
Restitución de taludes con sacos de
polietileno llenos de tierra vegetal y
arena
23

Construcción del muro de contención como
defensa de la restitución de taludes
24

DESPUES
DEFENSA RIBEREÑA
CONCLUIDA
25

CENTRAL HIDROELECTRICA DE LONYA GRANDE
Ubicación: Provincia de Bagua, Región de Amazonas
MANDIL DEL VERTEDERO
DEL DESARENADOR DESPUES
DE EVENTO DE LLUVIAS
OBRA REPARADA
26

6. Costos promedios de operación y mantenimiento
MINICENTRALES ADMINISTRADAS POR ADINELSA
CENTRAL
HIDROELECTRICA
CH HONGOS
ENERGIA TOTAL
AL AÑO (Kwh)
ENERGIA DESP.
PROM-MES (Kwh)
427,849.00 35,654.08
MAXIMA
DEMANDA
PROMEDIO
MENSUAL (Kw)
127.64
N°
USUARIOS
ENERGIA
FACTURADA AL
AÑO (Kwh)
1,430.00 158,965.00
CONSUMO
PROMEDIO
MES X
USUARIO
(Kwh)
9.26
COSTO ANUAL
OPER. Y MNTTO
(S/. )
70,930.22
FACTOR
DE CARGA
0.39
COSTO DE (Kwh)
GENERADO
S/. / Kwh
0.17
CH QUINCHES
368,967.00 30,747.25
117.74
1,617.00 232,662.00
11.99
92,354.00
0.36
0.25
CH MARCABAMBA
145,616.00 12,134.67
57.54
671.00 136,088.00
16.90
17,479.20
0.29
0.12
CH GORGOR
780,877.12 65,073.09
253.97
2,877.00 378,139.00
10.95
177,218.59
0.36
0.23
CH CHARAPE
76,731.50 6,394.29
31.92
280.00 44,842.00
13.35
16,910.65
0.28
0.22
RANGO DE
POTENCIAS
50Kw a 500Kw
360,008.12 30,000.68 117.76 1,375.00 190,139.20 12.49
74,978.53
El costo de producción promedio de energía en las Centrales Aisladas de
ADINELSA es de 0.20 S/. / Kwh.
La tarifa regulada por el OSINERG para el mes de Abril 2007 (Típico B), para
Centrales Hidráulicas Aisladas, es de 0.23 S/. / Kwh.
0.34 0.20
27

7. Importancia de la incorporación de Sistemas Aislados al
Sistema Interconectado Nacional y su impacto en la Tarifa de
Distribución a los usuarios rurales.
o
Para ilustrar el efecto de interconectar un sistema aislado al
Sistema Eléctrico Interconectado Nacional, se presenta el caso del
Sistema Eléctrico de Quinches que se le interconectó al Sistema
Eléctrico del PSE Huarochiri (Región Lima).
o Situación anterior :
o
Pliego Tarifario Ponderado de noviembre 2006 hasta abril 2007:
• PSE Huarochiri (Interconectado) : 42.12 Ctv. de S/.
• PSE Quinches + Central (Aislado) : 53.22 Ctv. de S/.
Con la interconexión, los usuarios del PSE Quinches obtuvieron
una reducción del 21 % en la tarifa de energía eléctrica actual (0,11
S/./Kwh).
A partir del mes de mayo – 2007, la nueva regularización tarifaría (Ley N° 28832 y su
Reglamento) establecen la compensación de las tarifas de los sistemas aislados con el
SEIN, contando así ambos sistemas con el mismo tratamiento tarifario
o Esta interconexión permite además vender la energía excedente
de la CC.HH. Quinches en épocas de avenida y asegurar el
servicio en épocas de estiaje.
28

Sub Estacion de Salida C.H. Pacarenca - Ancash
Tubería de Presión
GRACIAS
29

CUADRO I-A
Centrales de propiedad de DISTRILUZ
Nº de Potencia
CC.HH.
Centrales Hidroeléctricas
Ubicación
Potencia Instalada
Potencia Efectiva
(kW)
Efectiva Total (kW)
ELECTROCENTRO S.A.
1 C.H. LLUSITA AYACUCHO VICTOR FAJARDO 1,820.00 1,300.00 1,300.00
2 C.H. QUICAPATA AYACUCHO HUAMANGA 1,040.00 800.00 800.00
3 C.H. CHAMICERIA JUNIN HUANCAYO 250.00 250.00 250.00
4 C.H EL MACHUCO JUNIN HUANCAYO 1,200.00 850.00 850.00
5 C.H. CHALHUAMAYO JUNIN SATIPO 3,370.00 3,200.00 3,200.00
6 C.H. PICHANAKI JUNIN CHANCHAMAYO 1,250.00 1,050.00 1,050.00
7 C.H. POZUZO PASCO OXAPAMPA 860.00 800.00 800.00
8 C.H. CHANCHAMAYO JUNIN CHANCHAMAYO 550.00 550.00 550.00
9 C.H. ACOBAMBA JUNIN TARMA 275.00 180.00 180.00
10 C.H. PACCHA JUNIN TARMA 220.00 190.00 190.00
11 C.H. CONCEPCION JUNIN CONCEPCION 700.00 500.00 500.00
12 C.H. HUARISCA JUNIN CHUPACA 3,840.00 3,300.00 3,300.00
13 C.H. INGENIO JUNIN HUANCAYO 1,460.00 1,300.00 1,300.00
ENOSA S.A
1 C.H. QUIROZ PIURA AYABACA 2 X 830 2 X 800 1,600.00
2 C.H. SICACATE PIURA AYABACA 210 + 190 210 + 90 300.00
3 C.H. HUACABAMBA PIURA HUANCABAMBA 2 X 73 2 X 58 116.00
4 C.H. CHALACO PIURA MORROPON 2 X 75 2 X 70 140.00
5 C.H. SANTO DOMINGO PIURA MORROPON 2 X 51 2 X 50 100.00
6 C.H. CANCHAQUE PIURA HUANCABAMBA 93.00 60.00 30 60.00

CUADRO I-B
Centrales de propiedad de DISTRILUZ
Nº de Potencia
Centrales Hidroeléctricas
Ubicación
CC.HH. Potencia Instalada Potencia Efectiva (kW) Efectiva Total (kW)
HIDRANDINA S.A.
1 C.H. TARABAMBA LA LIBERTAD PATAZ 2 x 550 2 x 500 1,000.00
2 C.H. YAMOBAMBA LA LIBERTAD HUAMACHUCO 200 + 176 + 210 200 + 176 + 200 576.00
3 C.H. HUAYCHACA LA LIBERTAD
4 C.H. CORLAS LA LIBERTAD
SANTIAGO DE
CHUCO
SANTIAGO DE
CHUCO
172 + 158 SIN OPERACIÓN
119 + 126 SIN OPERACIÓN
5 C.H. PACARENCA ANCASH BOLOGNESI 2 X 200 2 X 195 390.00
6 C.H. MARIA JIRAY ANCASH HUARI 1,496.00 500.00 500.00
7 C.H. POMABAMBA ANCASH POMABAMBA 736.00 720.00 720.00
8 C.H. SAN MARCOS ANCASH HUARI 111.00 SIN OPERACIÓN
9 C.H. OCROS ANCASH OCROS 303.00 277.00 277.00
10 C.H. CHICCHE CAJAMARCA CAJAMARCA 2 X 308 2 X 260 320.00
11 C.H. CATANGE CAJAMARCA CELENDIN 2 X 568 + 510 2 x 510 + 500 1,520.00
12 C.H. SOROCHUCO ANCASH CELENDIN 2 X 127 2 X 110 220.00
13 C.H. HUAYUNGA CAJAMARCA CAJABAMBA 2X283 2 X 260 320.00
14 C.H. PAUCAMARCA CAJAMARCA SAN MARCOS 354.00 330.00 330.00
15 C.H. SHIPILCO CAJAMARCA CAJAMARCA 2 X 321 2 X 300 600.00
ENSA S.A
1 C.H CHIRICONGA CAJAMARCA SANTA CRUZ 2 X 1000 2 X 850 1,700.00
2 C.H. BUENOS AIRES CAJAMARCA SANTA CRUZ 2 X 540 2 X 540 1,080.00
3 C.H. GUINEAMAYO CAJAMARCA CUTERVO 2 X 400 2 X 400 800.00
4 C.H. PUCARA CAJAMARCA JAEN 2 X 200 2 X 180 360.00
5 C.H. POMAHUACA CAJAMARCA JAEN 66.00 60.00 60.00
6 C.H. QUEROCOTO CAJAMARCA CUTERVO 400 + 340 400.00 400.00
31

CUADRO II
Centrales Hidroeléctricas Obras Transferidas Departamento
Unidad
(kW)
Potencia
N°
Unidad
es
Total
(kW)
Caracteríticas de Fabricación
Tipo Fabricante Procedencia
C.H. LA PELOTA CENTRAL HIDROELECTRICA LA PELOTA 3 MW CAJAMARCA 1500 2 3000 PELTON BOVING REINO UNIDO
C.H. EL MUYO CENTRAL HIDROELECTRICA EL MUYO 5,4 MW AMAZONAS 2700 2 5400 FRANCIS BOVING REINO UNIDO
C.H. CACLIC CENTRAL HIDROELECTRIA CACLIC 4,8 MW AMAZONAS 1253 4 5012 FRANCIS BOVING REINO UNIDO
C.H. LONYA GRANDE CENTRAL HIDROELÉCTRICA DE LONYA GRANDE AMAZONAS 180 2 360 BOMBA KUBOTA JAPON
C.H. QUANDA CENTRAL HIDROELECTRICA QUANDA CAJAMARCA 1380 2 2760 PELTON SULZER
32

CUADRO III
Nº de Potencia Caracteríticas de Fabricación
Centrales
Obras Transferidas
Departamento
N°
Unidad
Total
CC.HH.
Hidroeléctricas
Unidad
Tipo Fabricante Procedencia
(kW)
(kW)
es
CENTRAL HIDROELECTRICA NAMBALLE
1 C.H. NAMBALLE CAJAMARCA 150 1 150 BOMBA KUBOTA JAPON
OBRAS COMPLEMENTARIAS DE LA C.H. DE NAMBALLE
2 C.H. GUINEAMAYO AMPLIACION DE LA CENTRAL HIDROELÉCTRICA DE GUINEAMAYO CAJAMARCA 450 1 450 PELTON MICROTURBINE CANADA
3 C.H. POMAHUACA AMPLIACION DE LA CENTRAL HIDROELÉCTRICA DE POMAHUACA CAJAMARCA 68 1 68
CROSS
FLOW
(TURGO)
WASSERKRAFT
ALEMANIA
4 C.H. TABACONAS CENTRAL HIROELECTRICA DE TABACONAS CAJAMARCA 50 2 100 BOMBA KUBOTA JAPON
5 C.H. QUEROCOTO CENTRAL HIDROELECTRICA DE QUEROCOTO 1 X 400 kW. CAJAMARCA 400 1 400 BOMBA KUBOTA JAPON
CENTRAL HIDROELECTRICA DE PACARENCA 782 2 1564 PELTON SULZER SUIZA
6 C.H. PACARENCA ANCASH
SUMINISTRO DE UN GRUPO HIDRAULICO SULZER DE 782 KW, INSTALADO EN LA C.H. PACARENCA
7 C.H. CATILLUC -TONGOD CENTRAL HIDROELECTRICA DE CATILLUC-TONGOD 1 x 70 kW CAJAMARCA 70 1 70 BOMBA KUBOTA JAPON
8 C.H. MARIA JIRAY AMPLIACION DE LA CENTRAL HIDROELECTRICA MARIA JIRAY ANCASH 1520 1 1520 PELTON SULZER SUIZA
AMPLIACION Y REHABILITACION DE LA MINI CENTRAL HIDROELCTRICA POMABAMBA 2 + 500 500kW + 7302 kW 1000 PELTON GCZ PERU
9 C.H. POMABAMBA ANCASH
SUMINISTRO DE UN GRUPO HIDRAULICO GCZ DE 782 kW, INSTALADO EN LA AMPLIACION Y REHABILITACION DE LA M.C.H. POMABAMBA
10 C.H. SAN FRANCISCO C.H. SAN FRANCISCO AYACUCHO 712 2 1424 FRANCIS ORENGINE ITALIA
11 C.H. ACOBAMBILLA MINI CENTRAL HIDROELECTRICA DE ACOBAMBILLA HUANCAVELICA 60 1 60 BOMBA KUBOTA JAPON
12 C.H. SAN BALVIN CENTRAL HIDROELECTRICA SAN BALVIN Y P.S.E. ASOCIADO JUNIN
90 2
100 1
280 BOMBA KUBOTA JAPON
33

CUADRO IV
Nº de Potencia Caracteríticas de Fabricación
Centrales Hidroeléctricas Obras Transferidas Departamento
Unidad N° Total
CC.HH.
Tipo Fabricante Procedencia
(kW) Unidades (kW)
C.H. SANTA LEONOR 276 1
1 C.H. SANTA LEONOR AMPLIACION DE LA CENTRAL HIDROELECTRICA SANTA LIMA
566 BOMBA KUBOTA JAPON
290 1
LEONOR 1 X 276 kW.
CROSS
REHABILITACION DE OBRAS CIVILES DE LA C.H. HONGOS 122 1
CHINA
FLOW
2 C.H. HONGOS LIMA 258
AMPLIACION DE LA CENTRAL HIDROELÉCTRICA DE HONGOS 136 1 BOMBA KUBOTA JAPON
REHABILITACION DE OBRAS CIVILES DE LA C.H. QUINCHES 120 1
CROSS
FLOW
3 C.H. QUINCHES LIMA 260 (TURGO)
C.H. SANTO DOMINGO DE
4
NAVA
AMPLIACION DE LA M.C.H. QUINCHES II ETAPA Y P.S.E.
ASOCIADO
CHINA
140 1 BOMBA KUBOTA JAPON
CROSS
C.H. SANTO DOMINGO DE NAVA LIMA 250 1 250 FLOW
(TURGO)
5 C.H. HUARMACA MINI CENTRAL HIDROELECTRICA DE HUARMACA PIURA 75 2 150 PELTON WASSERKRAFT ALEMANIA
6 C.H. QUICACHA M.C.H. DE QUICACHA 1 X 50 kW Y P.S.E. QUICACHA I ETAPA AREQUIPA 50 1 50 BOMBA KUBOTA JAPON
7 C.H. MARCABAMBA
MINI CENTRAL HIDROELECTRICA DE MARCABAMBA 1 X 115 KW
AYACUCHO
Y P.S.E. ASOCIADO I ETAPA
121 1 121 PELTON DEPENDABLE CANADA
8 C.H. GORGOR MINI CENTRAL HIDROELÉCTRICA DE GORGOR LIMA 340 2 680 PELTON MICROTURBINE CANADA
9 C.H. NUEVO SEASME
CENTRAL HIDROELECTRICA NUEVO SEASME Y P.S.E.
ASOCIADO
AMAZONAS 210 1 210 BOMBA KUBOTA JAPON
CHINA
10 C.H. ANDAGUA
11 C.H. GRACIAS A DIOS
12 C.H. CHARAPE
13 C.H. YAMBRASBAMBA
14 C.H. LA ESPERANZA
15 C.H. FRIAS
AMPLIACION DE LA MCH ANDAHUA 1+88 KW Y
REVESTIMIENTO DEL RESERVORIO DE REGULACION HORARIA
SUMINISTRO DE UN GRUPO HIDRAULICO DE
EN LA C.H. GRACIAS A DIOS
SUMINISTRO DE UN GRUPO HIDRAULICO DE
EN LA C.H. CHARAPE
kW, INSTALADO
kW, INSTALADO
SUMINISTRO DE UN GRUPO HIDRAULICO DE 60 kW, INSTALADO
EN LA C.H. YAMBRASBAMBA
SUMINISTRO DE UN GRUPO HIDRAULICO DE 100 kW,
INSTALADO EN LA C.H. LA ESPERANZA
REHABILITACION DE LA MICRO CENTRAL HIDROELECTRICA DE
FRIAS
AREQUIPA 88 1 88 BOMBA KUBOTA JAPON
AMAZONAS 90 1 90 BOMBA KUBOTA JAPON
CAJAMARCA 50 1 50 BOMBA KUBOTA JAPON
AMAZONAS 70 1 70 CROSS
FLOW
W K V
AMAZONAS 100 1 100 BOMBA KUBOTA JAPON
34
PIURA 100 1 100 BOMBA KUBOTA JAPON

PROGRAMACION DEL MANTENIMIENTO PREVENTIVO
DE LA CH EL MUYO - AMAZONAS
Empleo del programa MS PROJECT
HOJA 1 DE 2
35

HOJA 2 DE 2
36