Ramiro Ortíz Flórez
pamupo@eiee.univalle.edu.co
Profesor Escuela de Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Universidad del Valle

En décadas pasadas, la mayoría de municipios de nuestro País disponían de su Pequeña Central Hidroeléctrica y en algunas fincas de microcentrales; las cuales en su mayoría fueron construidas con recursos económicos propios y parte de la ingeniería de diseño y construcción era nacional.  Estos aprovechamientos fueron absorbidos en la década del setenta por grandes proyectos hidroeléctricos, que conformaron la base de la generación a través del sistema interconectado nacional.  El cual no cubre todo el territorio nacional, geográficamente suministra energía al 40 % de éste, alimentando grandes centros de consumo con un reducido abastecimiento a la población rural.

En la actualidad el potencial de generación de energía eléctrica en pequeña escala se aproxima a 2.5 veces la potencia instalada en el País; este factor abre un espacio importante para explotar estos recursos, se suman a este la crisis del sector eléctrico durante el fenómeno del niño, la ley de servicios públicos 142, la ley eléctrica 143, la ley ambiental 99.  Utilizar estos recursos es una pieza clave en el desarrollo socioeconómico de muchas regiones en lo que respecta al mejoramiento de la calidad de vida, servicios públicos, mejoramiento tecnológico en industrias: agrícolas, pesqueras, ganaderas entre otros; además de preservar el medio ambiente al cuidar la cuenca, la cual es la fuente energética.

El lugar ocupado por Colombia en recursos hidrológicos y sus características topográficas facilitan la creación de pequeñas centrales hidroeléctricas P.C.H. bien sea para interconexión  al sistema o para el suministro de energía en comunidades apartadas.

Actualmente municipios de zonas aisladas no interconectadas al sistema interconectado nacional poseen en su mayoría plantas eléctricas de combustible fósil; las cuales se caracterizan por un elevado costo del kw/h generado, ya que la dificultad de acceso aumenta el costo del combustible y su mantenimiento y operación se realiza con operarios no calificados.

Dada la importancia que se requiere al decidir la construcción de una P.C.H. se necesita de un apoyo escrito, que permita realizar el dimensionamiento de una Pequeña Central Hidroeléctrica con criterio técnico y económico.  Sinembargo un texto de estas características en nuestro medio es escaso y su información esta dispersa en diferentes libros de ingeniería aplicada. Por tal motivo se organizo la información necesaria para el dimensionamiento de una P.C.H., partiendo de unos conocimientos básicos de hidráulica, mecánica y de máquinas eléctricas, aplicados en un proyecto ejemplo realizado  a medida que se va avanzado en el.

El presente material esta compuesto por dos áreas, la primera de ellas comprende todos los estudios que se requieren y la segunda el dimensionamiento de las obras civiles y selección de los equipos electromecánicos.

Los estudios que se requieren para dimensionar la Pequeña Central Hidroeléctrica corresponden a los primeros nueve capítulos.  De ellos los primero tres indican las generalidades de la P.C.H. (capitulo II y III) y la forma de obtener la información (Capitulo IV) para realizar el estudio de demanda y la evaluación socio – económica.  Los siguientes capítulos son: el estudio de demanda, estudio  socio – económico, estudio hidrológico, estudio topográfico y cartográfico, estudio geológico y geomorfologico y el estudio de impacto ambiental.

El estudio de la demanda (capitulo V) identifica en la comunidad el consumo por usuario (residencial, industria, comercial y servicios públicos) de potencia y energía.  Esta información se proyectada para determinar la potencia instalada por el total de los usuarios, su demanda pico y la energía demanda.

Con base en la información de la demanda proyectada de la comunidad el estudio socio – económico (capitulo VI) indicará su viabilidad, basado en una análisis costo beneficio del proyecto.

Una vez se tiene la viabilidad socio – económica del proyecto, el recurso debe garantizar la potencia y energía demanda.  La cual esta condicionada a la disponibilidad de caudales y de caída del recurso hidroenérgetico.  La disponibilidad de caudales se determina con el estudio hidrológico (capitulo VII) y la caída con el estudio topográfico y cartográfico (capitulo VIII).

Las condiciones anteriores nos permiten disponer de una viabilidad energética del recurso, la cual es confirmada con el estudio geológico y geomorfológico (capitulo IX), que nos indica la estabilidad del terreno y la ausencia de fallas geológicas.

Para poder iniciar el dimensionamiento de las obras se necesita mitigar el impacto que se causará en el área del proyecto a la fauna y a la flora.  Por ello se realiza el estudio de impacto ambiental (capitulo X).

Realizados los estudios anteriores, el ingeniero ubicará las obras de captación, conducción, desarenador, tanque de carga, conducción a presión y casa de máquinas del proyecto e iniciará el dimensionamiento de ellas.  Procedimiento descrito en los capítulos XI, XII, XIII, XIV XV y XVI.

Para finalizar el proyecto se selecciona el equipo mecánico y eléctrico de P.C.H., indicado en los capítulos  XVII y XVIII.

El mejoramiento de este material se logra en la medida que Usted lector nos aporte sugerencias para enriquecerlo; por tal motivo muchas gracias por ello.
 

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