viernes, 1 de octubre de 2010

INFORME DE LA VISITA A LA CENTRAL HIDROELECTRICA LA TASAJERA



Facultad de ingenierías
Programa:
Ingeniería Industrial

 Contenido:

1. Introducción
2. ¿Que es una central hidroeléctrica?
3. Reseña histórica de la central hidroeléctrica La Tasajera
4. Descripción de la visita
5. Impacto socio económico de una central hidroeléctrica
6. Impacto ambiental de una central hidroeléctrica
7. Conclusiones

INTRODUCCIÓN

Realizamos una visita a la central hidroeléctrica La Tasajera, en la que pudimos apreciar de manera directa como se produce la energía eléctrica a partir del uso del agua como fuerza motriz; con el fin de relacionar conceptos teóricos aprendidos anteriormente en clase y de aprender como con diversas fuentes se puede generar la energía que llega a nuestros hogares y usamos diariamente.

Esta visita la realizamos para poder ver la aplicación de la física,es decir,  como la energía potencial se transforma en energía cinética y esta a su vez se transforma en energía eléctrica al  hacer pasar agua a gran velocidad por turbinas.

¿QUÉ ES UNA CENTRAL HIDROELECTRICA?

Una central hidroeléctrica es aquella que utiliza energía hidráulica para la generación   de energía eléctrica. Son el resultado actual de la evolución de los antiguos molinos que aprovechaban la corriente de los ríos para mover una rueda.
En general estas centrales aprovechan la energía potencial que posee la masa de agua de un cauce natural en virtud de un desnivel, también conocido como salto geodésico. El agua en su caída entre dos niveles del cauce se hace pasar por una turbina hidráulica la cual trasmite la energía a un generador donde se transforma en energía eléctrica.
Para ello, utiliza cuatro elementos fundamentales: agua, caída, turbina y generador. Primero se reúnen las aguas disponibles (lagunas, ríos, lagos), se conducen a un embalse y se ubica la altura que proporciona la caída.

Las aguas son conducidas por túneles y canales y luego por una tubería de presión, de acero muy resistente y de un diámetro adecuado, por toda la pendiente del cerro. Esta caída es la base fundamental de las centrales hidroeléctricas ya que, junto con la presión del agua, dan la potencia necesaria para mover las ruedas hidráulicas.

El agua llega a una galería de distribución desde donde pasa por una cámara de válvulas hacia las turbinas. Desde que el agua ingresa a la galería de distribución ya está en la central misma es decir, en la casa de máquinas.

Luego, el agua es inyectada a las turbinas que son del tipo Pelton o Francis. Con la fuerza que provee la caída del agua, las turbinas empiezan a girar y hacen girar, a través de ejes, a los generadores. En los generadores es donde se produce la electricidad: la energía mecánica se convierte por polarización de electrones en energía eléctrica.

La electricidad generada pasa por los transformadores y se conduce al exterior de la central hacia una estación de salida donde se hallan los interruptores que se conectan a las líneas de transmisión. Estas son las encargadas de llevar la electricidad a las ciudades a través de los cables y las torres de alta tensión.

Las centrales son comandadas desde una sala de mando dentro de la misma central. Ese es el lugar donde se sincronizan y se regulan todas las acciones y maniobras que el servicio requiere.

o    Las ventajas de las centrales hidroeléctricas son evidentes:
    1. No requieren combustible, sino que usan una forma renovable de energía, constantemente repuesta por la naturaleza de manera gratuita.
    2. Es limpia, pues no contamina ni el aire ni el agua.
    3. A menudo puede combinarse con otros beneficios, como riego, protección contra las inundaciones, suministro de agua, caminos, navegación y aún ornamentación del terreno y turismo.
    4. Los costos de mantenimiento y explotación son bajos.
    5. Las obras de ingenieria necesarias para aprovechar la energía hidraúlica tienen una duración considerable.
    6. La turbina hidraúlica es una máquina sencilla, eficiente y segura, que puede ponerse en marcha y detenerse con rapidez y requiere poca vigilancia siendo sus costes de mantenimiento, por lo general, reducidos.

COMPONENTES PRINCIPALES DE UNA CENTRAL HIDROELECTRICA

La Presa


El primer elemento que encontramos en una central hidroeléctrica es la presa o azud, que se encarga de atajar el río y remansar las aguas.
Con estas construcciones se logra un determinado nivel del agua antes de la contención, y otro nivel diferente después de la misma. Ese desnivel se aprovecha para producir energía.

Las presas pueden clasificarse por el material empleado en su construcción en:
1. Presa de tierra 2. Presa de hormigón

Las presas de hormigón son las más utilizadas y se puede a su vez clasificar en:

De gravedad:
Como se muestra en la figura tienen un peso adecuado para contrarrestar el momento de vuelco que produce el agua.

De bóveda:
Necesita menos materiales que las de gravedad y se suelen utilizar en gargantas estrechas.
En estas la presión provocada por el agua se transmite íntegramente a las laderas por el efecto del arco.

Los Aliviaderos.

Los aliviaderos son elementos vitales de la presa que tienen como misión liberar parte del agua detenida sin que esta pase por la sala de máquinas.
Se encuentran en la pared principal de la presa y pueden ser de fondo o de superficie.
La misión de los aliviaderos es la de liberar, si es preciso, grandes cantidades de agua o atender necesidades de riego.
Para evitar que el agua pueda producir desperfectos al caer desde gran altura, los aliviaderos se diseñan para que la mayoría del líquido se pierda en una cuenca que se encuentra a pie de presa, llamada de amortiguación.
Para conseguir que el agua salga por los aliviaderos existen grandes compuertas, de acero que se pueden abrir o cerrar a voluntad, según la demanda de la situación.

Tomas de agua.

Las tomas de agua son construcciones adecuadas que permiten recoger el líquido para llevarlo hasta las máquinas por medios de canales o tuberías.
La toma de agua de las que parten varios conductos hacia las tuberías, se hallan en la pared anterior de la presa que entra en contacto con el agua embalsada. Estas tomas además de unas compuertas para regular la cantidad de agua que llega a las turbinas, poseen unas rejillas metálicas que impiden que elementos extraños como troncos, ramas, etc. puedan llegar a los alabes y producir desperfectos.
El canal de derivación se utiliza para conducir agua desde la presa hasta las turbinas de la central.
Generalmente es necesario hacer la entrada a las turbinas con conducción forzada siendo por ello preciso que exista una cámara de presión donde termina el canal y comienza la turbina.Es bastante normal evitar el canal y aplicar directamente las tuberías forzadas a las tomas de agua de las presas.
Debido a las variaciones de carga del alternador o a condiciones imprevistas se utilizan las chimeneas de equilibrio que evitan las sobre presiones en las tuberías forzadas y alabes de las turbinas. A estas sobre presiones se les denomina "golpe de ariete".
Cuando la carga de trabajo de la turbina disminuye bruscamente se produce una sobre presión positiva, ya que el regulador automático de la turbina cierra la admisión de agua.
La chimenea de equilibrio consiste en un pozo vertical situado lo más cerca posible de las turbinas. Cuando existe una sobre presión de agua esta encuentra menos resistencia para penetrar al pozo que a la cámara de presión de las turbinas haciendo que suba el nivel de la chimenea de equilibrio. En el caso de depresión ocurrirá lo contrario y el nivel bajará. Con esto se consigue evitar el golpe de ariete.
Actúa de este modo la chimenea de equilibrio como un muelle hidráulico o un condensador eléctrico, es decir, absorbiendo y devolviendo energía.
Las estructuras forzadas o de presión, suelen ser de acero con refuerzos regulares a lo largo de su longitud o de cemento armado, reforzado con espiras de hierro que deben estar ancladas al terreno mediante solera adecuada.

Casa de máquinas


Es la construcción en donde se ubican las máquinas (turbinas, alternadores, etc.) y los elementos de regulación y comando.


CONTRIBUCIÓN DE LA CENTRAL HIDROELECTRICA LA TASAJERA



Contribución al desarrollo

Las ventas de energía benefician directamente a los municipios y las corporaciones autónomas regionales con jurisdicción en el área donde se encuentra localizada la cuenca hidrográfica y el embalse, como consecuencia del pago de las transferencias del sector eléctrico establecidas en la Ley 99 de 1993.  Es así como en estos 15 años de operación, EPM ha entregado más de $47 mil 500 millones por transferencias a los municipios de Angostura, Belmira, Donmatías, Entrerríos, San Pedro de los Milagros, Santa Rosa de Osos y Yarumal, y una suma similar ha recibido Corantioquia.

Por concepto de valorización del anillo vial Donmatías-Entrerríos-Santa Rosa las inversiones de EPM totalizan $23 mil 380 millones. Esta obra ha sido  vital en la integración vehicular de los municipios de la meseta del Norte antioqueño, impulsando su progreso y desarrollo.

En los frentes infraestructura, educación y cultura, desarrollo productivo y mejoramiento ambiental, EPM ha invertido en esos siete municipios cerca de  de $13 mil 820 millones (componente de Participación en el Desarrollo Comunitario).

En los últimos cinco años se ha generado el equivalente a 298 empleos hombre año equivalente acumulado para la gente de la región.


Con el ambiente

EPM ha atendido oportunamente la totalidad de las obligaciones legales ambientales derivadas de los permisos, las concesiones, el Plan de Manejo Ambiental

Así mismo, se llevan a cabo las medidas de manejo y las campañas de monitoreo a las componentes físico-biótica  y social, para cumplir con los diferentes programas del Plan en temas como: manejo de las aguas residuales domésticas e industriales, gestión integral de residuos sólidos, calidad del agua de los embalses, manejo forestal y generación de empleo, entre otros.

Para garantizar la adecuada operación de las centrales hidroeléctricas y de la planta de potabilización Manantiales, periódicamente se extraen del embalse Riogrande II residuos sólidos flotantes y malezas acuáticas.  Igualmente, para contribuir con la conservación y protección de las zonas de bosque plantado y regeneración natural alrededor del embalse, se atienden los conatos de incendios forestales, se construyen cercas y se gestiona la recuperación de los predios invadidos.

Las obras de control de erosión construidas en las cuencas que abastecen el embalse Riogrande II, han contribuido a estabilizar los taludes, controlar la sedimentación del embalse, conservar y mejorar los recursos naturales de la cuenca (agua, suelo y vegetación) y atender los requerimientos de las autoridades ambientales, de tal manera que se pueda extender la vida útil del embalse y mejorar las condiciones ambientales de la zona.

Buscando acercar a la comunidad al conocimiento del proceso productivo de generación de energía eléctrica, se realizan visitas guiadas a la central hidroeléctrica La Tasajera por parte de diferentes instituciones educativas y de otros sectores de la sociedad.

RESEÑA HISTORICA DE LA CENTRAL HIDROELECTRICA LA TASAJERA

El nombre de esta central evoca el del antiguo paraje conocido como San Juan de La Tasajera, un gran predio que iba desde Girardota hasta Barbosa, en el cual los viajeros, aprovechando los abundantes manantiales de sal que allí existían, se detenían a “tasajear” y a sazonar la carne para conservarla durante largas jornadas.  Fue también cruce de caminos, punto de encuentro y lavadero de oro de los primeros barequeros que poblaron el Valle de Aburrá desde finales del siglo XVI, y hasta muy entrado el siglo XVII.

La central subterránea  está localizada en Barbosa, al Norte del Valle del Aburrá. Aporta 306 megavatios (MW) al sistema eléctrico nacional a través de tres unidades de 102 MW cada una.

En 2007 La Tasajera generó 1.787,5 gigavatios hora (GWh), cifra que representó el 13.8% de la generación total de EPM para ese año y el 3.34% de la generación total del Sistema Interconectado Nacional.  Adicionalmente, esta central presta el servicio de regulación secundaria de frecuencia (AGC), con una participación  del 16.15% de la regulación  total asignada en el Sistema Interconectado Nacional  durante 2007, contribuyendo así a la operación segura y confiable del Sistema Eléctrico Colombiano.