Hidroeléctrica de Amaime(Nuevo proyecto ecológico) CESAR VALDERRAMA Cód. 1227370 JUAN DONCEL Cód. 1228714 UNIVERSIDAD DEL VALLE Santiago de Cali, noviembre 6 del 2013 Hidroeléctrica de Amaime (Nuevo proyecto ecológico) CESAR VALDERRAMA Cód. 1227370 JUAN DONCEL Cód. 1228714 Profesora: LUZ EDITH BARBA HO UNIVERSIDAD DEL VALLE Santiago de Cali, noviembre 6 del 2013 CENTRAL HIDROELECTICA Una central hidroeléctrica es una instalación que genera electricidad utilizando para ello energía hidráulica. Lo que se hace es aprovechar la fuerza del agua al pasar, en el caso de un río, o del agua que cae, ayudándose en este caso de la fuerza de gravedad. Más en detalle, una típica hidroeléctrica utiliza una gran represa o embalse, que almacena energía potencial, la que se libera dejando pasar un determinado caudal de agua a la elevación menor tras el embalse. Este caudal hace girar una turbina hidráulica, la que conectada a un generador produce la energía eléctrica (los generadores de este tipo utilizando el principio de la ley de Faraday convierten energía mecánica en electricidad, utilizando la acción de campos magnéticos sobre conductores que giran). Otra manera es aprovechando el cauce natural de un río, siguiendo el mismo principio para generar electricidad. Menos comunes, pero también denominadas hidroeléctricas son las centrales que aprovechan las mareas, el movimiento de las olas o corrientes submarinas. TIPOS DE CENTRALES HIDROELÉCTRICAS El aprovechamiento hidroenergético se puede realizar construyendo una presa para crear un embalse, esta forma requiere de gran profundidad en su diseño y gran tecnología. Este tipo de obra no es recomendable para las pequeñas centrales, por cuanto son obras costosas que en la mayoría de los casos encarecen el costo de kilo vatio instalado. La otra forma es por medio de la derivación del caudal; este caso tiene un fácil diseño y es posible usar regional; en Colombia, este es el tipo de PHC usada. Desde el punto de vista de cómo utilizar el agua para la generación, las centrales hidroeléctricas se pueden clasificar en: 1. Central a filo de agua: También denominadas centrales de agua fluyente o de pasada, utilizan parte del flujo de un río para generar energía eléctrica. Operan en forma continua porque no tienen capacidad para almacenar agua, no disponen de embalse. Turbinan el agua disponible en el momento, limitadamente a la capacidad instalada. En estos casos las turbinas pueden ser de eje vertical, cuando el río tiene una pendiente fuerte u horizontal cuando la pendiente del río es baja. 2. Central acoplada a uno o más embalses: Es el tipo más frecuente de central hidroeléctrica. Utilizan un embalse para reservar agua e ir graduando el agua que pasa por la turbina. Es posible generar energía durante todo el año si se dispone de reservas suficientes. Requieren una inversión mayor. Existen dos variantes de esta central hidroeléctrica: La casa de máquinas se encuentra al lado de la presa Por derivación del agua 3. Central de bombeo: Son un tipo especial de centrales hidroeléctricas que posibilitan un empleo más racional de los recursos hidráulicos de un país. Disponen de dos embalses situados a diferente nivel. Cuando la demanda de energía eléctrica alcanza su máximo nivel a lo largo del día, las centrales de bombeo funcionan como una central convencional generando energía. Al caer el agua, almacenada en el embalse superior, hace girar el rodete de la turbina asociada al alternador. Después el agua queda almacenada en el embalse inferior. Durante las horas del día en la que la demanda de energía es menor el agua es bombeada al superior para que pueda hacer el ciclo productivo nuevamente. Para ello la central dispone de grupos de motores bomba o, alternativamente, sus turbinas son reversibles de manera que puedan funcionar como bombas y loa alternadores como motores. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LAS HIDROELECTRICAS Ventajas: • Energía renovable • Contaminación baja, no se crean residuos • Conversión de energía mecánica a mecánica, no hay calor, alto rendimiento (80-90%) • Coste combustible • Facilidad de conexión y desconexión (5 minutos) • Suministro en las horas pico de demanda • La turbina hidráulica 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 Desventajas: • Fuerte inversión y gran tiempo de construcción • Inundación de grandes superficies geográficas • Acoplamiento temporal, dependencia de las lluvias • Golpe de ariete: disminuye bruscamente la potencia demandada al generador, ocasiona deformaciones y vibraciones • Cavitación: espacios huecos (cavidades llenas de gas o vapor) por las reducciones de presión cuando una más liquida se mueve a gran velocidad, reduce la velocidad del alternador y produce corrosión GENERACIÓN DE LA ENERGÍA EN LAS PLANTAS HIDROELÉCTRICAS Como principal elemento para poner en funcionamiento estas plantas es el agua, a la cual se le procede a realizar una serie de cambios para aumentar la eficacia del proceso de generación de energía. El agua empleada para la generación de energía baja por unos tubos y adquiere velocidad suficiente para hacer girar rápidamente todo el tiempo, una rueda enorme llamada turbina. Una maquina denominada generador de energía convierte el movimiento de a turbina en energía eléctrica. La turbina y el generador están ubicados en la casa de máquinas. Desde el generador, salen unos cables, que llevan toda la energía eléctrica hasta la primera subestación en donde se eleva bastante el voltaje. Al embalse, la turbina, el generador, la casa de máquinas, y la primera subestación se les llama central hidroeléctrica o planta generador de energía eléctrica. La energía que sale de la primera subestación viaja por los cables que son como autopistas aéreas por las que recorre cientos y cientos de kilómetros y atraviesa montañas, ríos y mares. Estos cables van montados en torres de alta tensión. El voltaje de estos cables es demasiado alto, si se llegara a emplear dañaría todo los electrodomésticos. La energía eléctrica que viene por los cables en las torres de alta tensión, llega la segunda subestación en dónde se disminuye un poco al voltaje, para que luego se pueda distribuir en las ciudades. Esta energía se reparte por cables que van sostenidos por los postes más altos que hay en la calles. A estos postes se les llamas redes primarias. En algunos postes hay una caja llamada transformador que sirve para bajar el voltaje de la energía. Este se conecta a la red secundaria que va sostenida por los postes más pequeños. En la red secundaria se instala la acometida que va al medidor. El medidor indica el consumo de energía eléctrica de los usuarios. HISTORIA DE LAS PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS (PCH) EN NUESTRO PAIS En Colombia, las primeras pequeñas centrales hidroeléctricas datan de 1889, con plantas en Bogotá, Bucaramanga y Cúcuta y algunas implementaciones para abastecimiento de energía en fincas. Para 1930 se tenían plantas a filo de agua que suministraban 45 MW, desarrollo que continuó hasta 1960. Sólo hasta después de la crisis energética de década del setenta del siglo pasado, se retomaron los estudios e investigaciones y las implementaciones de hidroeléctricas a pequeña escala, 217 PCH concentradas principalmente en Antioquia y Santander. Según la legislación de las PCH, el uso de energías renovables en Colombia fue estimulado por medio de la Ley 697-2001 (Ley de Energías Renovables), “mediante la cual se fomenta el uso racional y eficiente de la energía, se promueve la utilización de energías alternativas”, por medio de estímulos para la investigación a través de Colciencias y préstamos para educación por medio del Icetex. En esta Ley, además, se crea Proure: Programa de Uso Racional y Eficiente de la energía y demás formas de energía no convencionales, cuyo objeto es aplicar gradualmente programas para que toda la cadena energética cumpla permanentemente con los niveles mínimos de eficiencia energética, sin perjuicio de lo dispuesto en la normatividad vigente sobre medio ambiente y recursos naturales renovables. De acuerdo con el plan de expansión de referencia 2009-2023, publicado por la UPME, se tiene planeado instalar 85.3 MW generados a partir de PCH que entrarían a operar antes del 2013. Nombre Capacidad (MW) Turbina Amaime 19.9 Francis Coello 1,2,3 3.7 Kaplan Caruquia 9.5 Francis Guanaquitas 9.5 Francis Trasvase Guarinó -- -Barroso 19.9 Pelton Trasvase Manso -- -Neusa 2.9 -El Popal 19.9 Francis PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELÉCTRICAS (PCH) Son centrales de generación hidroeléctricas, con una potencia de generación baja. En su mayoría se construyen en zonas aisladas y no representan gran importancia para el sistema de interconexión nacional ya que su área de influencia es muy reducida. Se pueden definir como el conjunto de obras civiles y estructuras hidráulicas generales y específicas que, complementadas con su correspondiente equipo electromecánico, aprovechan las energías potencial y cinética del agua para producir energía eléctrica. Esta energía es conducida por diferentes líneas de trasmisión a los centros de consumo, en donde se utiliza en alumbrado público y residencial. Estas centrales hidroeléctricas pequeñas tienen la desventaja de proporcionar una corriente eléctrica variable, puesto que los cambios climáticos y meteorológicos pueden hacer varias el flujo de agua, y por tanto la cantidad de agua disponible. PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA EN COLOMBIA Colombia tiene grandes posibilidades para una amplia difusión de pequeñas centrales hidroeléctricas en todo el país, además las empresas eléctricas e institucionales financieras muestran gran interés en un programa nacional para la rehabilitación de pequeñas centrales hidroeléctricas ya que es una alternativa económica para el abastecimiento de energía. FUNCIONAMIENTO DE LAS PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELÉCTRICAS Las pequeñas centrales hidroeléctricas PCH están constituidas básicamente por una pequeña fuente energética y sus respectivas obras civiles (para su adecuación y manipulación), un sistema de transformación de la energía hidráulica en energía mecánica, que casi siempre es una turbina, el sistema para transformar la energía mecánica en energía eléctrica y un conjunto de equipos auxiliares. En las PCH la fuente de energía está constituida por un flujo del agua que por medio de obras civiles es conducida a los centros de generación o casa de máquinas, lo cual puede ser realizado mediante una canal de derivación, con un pequeño embalse, como una combinación de ambos o directamente sobre el cauce del río. En las PCH el sistema más utilizado es por derivación o filo de agua: parte del caudal del río se desvía a través de un sistema de obras civiles compuesto por una bocatoma, un desarenador, una cámara de carga y por último una tubería de presión. La construcción de estas obras civiles implica considerar aspectos topográficos y geológicos, condiciones hidrográficas, condiciones sociales, vías de acceso y facilidades de comunicación, existencia de estudios previos de la zona de precipitaciones y caudales de por lo menos un año para evaluar la vida útil del proyecto y los costos asociados. Este tipo de plantas utilizan el sistema filo de agua, en la que no es necesario la utilización de embalses para almacenas agua, sino que el caudal se toma del recurso hibrido directamente por medio de una bocatoma que dirige el caudal a un canal en el que se alcanza la caída necesaria para obtener la potencia requerida; después se encuentra un tanque de presión y un desarenador que conducen el caudal a una tubería a presión por la cual se lleva a la turbina de generación. Su impacto ambiental es mínimo comparado con el causado por un proyecto de autorregulación o que usa una presa. PARTES DE UNA PLANTA CON SISTEMA FILO DE AGUA Bocatoma: es la obra en la que se toma el caudal necesario para obtener la potencia de diseño Azudes: son muros dispuestos transversalmente al curso del agua de los ríos y sirven para desviar parte del caudal hacia la toma. Obra de conducción: es la encargada de conducir el caudal de la bocatoma al tanque de presión, tiene una pendiente leve, la más usada puede ser un canal, pero también son usados túneles o tuberías. Desarenador: es un tanque de mayor dimensión a las obra de conducción en el que las partículas en suspensión pierden velocidad y son decantadas, cayendo al fondo. Tanque de presión: es un tanque en el que la velocidad del agua es cercana a cero, empalma con la tubería a presión, y debe evitar el ingreso de sólidos y de burbujas de aire a la tubería de presión, y amortiguar el golpe de ariete; además, debe garantizar el fácil arranque del grupo turbina-generador y tiene un volumen de reserva en caso de que las turbinas lo soliciten. Aliviadero: se usa para eliminar el caudal de exceso de la bocatoma y el tanque de carga regresándolo al curso natural. Tubería de presión: es la tubería que transporta el caudal de diseño a la turbina; se apoya en anclajes que soportan la presión de agua y la dilatación por los cambios de temperatura. Casa de máquinas: es el sitio donde se encuentra la turbina, los generadores, los equipos auxiliares, las válvulas de admisión y los aparatos de maniobra, regulación y protección; allí se transforma la energía hidráulica en mecánica y está en eléctrica; en la casa de máquinas esta la conexión al sistema de transmisión. Turbinas hidráulicas: son máquinas que transforman la energía potencial, cinética y de presión del agua, en energía mecánica de rotación. Se clasifican según su funcionamiento, en turbinas de acción, las cuales utilizan solo la velocidad del agua para poder girar; y en turbinas de reacción que emplean, tanto la velocidad como la presión, para desempeñar el trabajo de rotación. Reguladores de velocidad: son servomecanismo que sirven para mantener constante la velocidad de giro de la turbina y la frecuencia de la energía eléctrica generada, manteniendo constante la velocidad sincrónica del generador. Generador: es una maquina a la turbina, que convierte la anergia mecánica de rotación en energía eléctrica, en su circuito de salida. ANALISIS DE TRANFORMACION De esta fuente energética, compuesta por los cauces de ríos y las caídas de agua es posible tomar la energía para transferirla a la turbina, la cual se denomina el potencial hidroeléctrico o potencial hidráulico y depende del caudal y de la altura desde la cual cae el fluido. Se calcula como: Donde p es la densidad y depende del fluido utilizado, g es la aceleración debido a la fuerza de gravedad (9,81 m/s2), h la altura desde la que se toma el agua y la boca de la turbina y Q es el caudal o la relación de flujo volumétrico del fluido por unidad de tiempo. Las turbinas se clasifican en dos grandes grupos: de acción o presión constante como la Pelton, Turgo y Michell Banki y las de reacción o presión variable, como la Axial (bulbo, tubular, y de flujo), la Francis y la Kaplan. También pueden ser clasificadas de acuerdo con la dirección del flujo: radial, semiaxial, axial, tangencial y transversal, lo cual determina la forma del rotor. En microgeneración es común encontrar turbinas Pelton, Michell-Banki y Axiales, que son las más sencillas de fabricar y abarcarían toda la gama posible de combinación de saltos y caudales. Los parámetros energéticos y constructivos fundamentales de cualquier turbina son : • HN: caída neta *m+ • N: velocidad de rotación *rpm+ • Q: caudal de diseño *m3/s+ • D: diámetro nominal rodete *m+ • Pm: potencia mecánica *KW+ • Ns: velocidad específica • hT: eficiencia turbina La potencia mecánica mide la energía disponible en el eje de la turbina, producto de la transformación de la energía hidráulica, y depende de la velocidad angular y del torque alcanzado por el impacto del agua. Se calcula como: ̼̼ Donde w es la velocidad angular y t es el torque. La eficiencia en la turbina se calcula como la relación entre la potencia disponible en el fluido y la potencia mecánica a la salida de la turbina o potencia en el eje: La selección de la turbina adecuada depende de la altura y el caudal disponible combinados con la potencia eléctrica demandada. Existen diversos gráficos que sirven como guía para la selección de la turbina, de acuerdo con las condiciones de la zona. COMPARACIÓN DE LA ENERGÍA HIDRÁULICA CON OTROS TIPOS DE ENERGÍAS En la represa hidroeléctrica el agua que corre por las tuberías se encuentra con las fuerzas de resistencia de las paredes de la tubería. El agua que golpea las turbinas genera calor, al igual que cualquier tipo de colisión. El agua que sale de la turbina tiene todavía algo de energía cinética, que es la energía que no se da a la turbina. Al realizar el conteo de todas las pérdidas de energía en el sistema, se observa que el proceso resulta eficiente comparado con otros sistemas de conversión de energía. Gran parte del contenido energético de las fuentes de energía disponible se pierde por la ineficiencia de la conversión de la energía y los procesos de distribución, por ejemplo, en el uso tradicional de plantas de generación de combustible fósil, las pérdidas se acumulan de la siguiente manera: El 10% del contenido energético del combustible se pierde en la combustión y sólo el 90% del contenido calórico se transfiere al vapor. La eficiencia de la turbina de vapor en la conversión de la energía contenida en el vapor en energía mecánica se limita a un 40%. La transmisión de la energía eléctrica en la red de distribución entre la central y los resultados de los consumidores genera pérdidas del 10%, principalmente debido a la resistencia de los cables eléctricos. Más energía se pierde debido a la eficiencia de conversión de energía del aparato del usuario final. En la siguiente tabla se muestra la eficiencia teórica de conversión de varias fuentes de energía por una variedad de métodos en energía eléctrica útil: Figura 1. Porcentajes de la Eficiencia en la generación de Electricidad Claramente se observa que el índice de mayor producción de energía es el de la hidroeléctrica con una eficiencia cercana al 100%, y aunque en condiciones reales ocurre una mayor pérdida de energía, continua siendo aproximadamente de 80-90% eficiente, que es una de las mayores eficiencias comparada con cualquier tipo de instalaciones de generación de electricidad que utilizamos en la sociedad actual. 1.1. IMPACTOS AMBIENTALES DE UNA HIDROELÉCTRICA A pesar de que las centrales hidroeléctricas son una fuente de energía renovable y son capaces de abastecer una gran demanda, además de ser poco contaminantes, estas no son totalmente benéficas con el medio ambiente. Estos son algunos de los impactos que generan las centrales hidroeléctricas: La construcción y el proceso de establecimiento de la central alteran gravemente el ecosistema fluvial. Destrucción del hábitat de la fauna local y de bosques con la finalidad de construir vías de acceso para el traslado de materiales. Erosión y pérdida de suelos fértiles. Modificación y disminución del caudal de los ríos hecho que significa un aumento de velocidad y profundidad de las aguas que da pasó a un ambiente “pobre”. Cambio de los niveles de las aguas que en ocasiones terminan manifestándose solo como un pequeño hilo de agua que intenta seguir su dirección. Disminución de la fauna acuática debido al “efecto barrera” el cual genera que se modifiquen los ciclos reproductivos. Cambio de las características del agua como: temperatura, grado de oxigenación, aparición de materiales que producen diferencias en la composición físico-química de esta. Evaporación excesiva del agua de la zona del embalse que afecta la humedad relativa del ambiente. Infecciones bacterianas y enfermedades por evaporación de aguas estancadas en regiones tropicales. Contaminación del aire debido a las emisiones de gases durante la fase de construcción y la emisión de material particulado de los motores de los vehículos. Supresión de área de diferentes formaciones vegetales específicas de la región. Contaminación acústica producto del aumento de los niveles de intensidad del ruido por la construcción y vehículos. 1.2. IMPACTOS SOCIO-ECONÓMICOS Y CULTURALES Afectación de asentamientos nucleados y dispersos. Construcción de vías en infraestructura. Generación de expectativas y conflictos. Construcción. Generación de empleo Mejoramiento en calidad de vida. Profusión de vectores de enfermedades. Conflictos de usos del agua. Pérdida de identidad cultural por cambio de actividad económica y reubicaciones. Perdida de conectividad. Afectación de las actividades productivas, en áreas requeridas por el proyecto. Afectación asentamientos temporales y permanentes. Energía hidráulica en Colombia En Colombia dado a su gran privilegio hibrido, cuenta con un aporte cercano al 72% de las plantas hidroeléctricas para la generación y distribución de energía, sin dejar atrás los posibles problemas que se pueden llevar a cabo por posibles fenómenos naturales que afecten sus fuentes de agua. Se tiene también que el uso y la disponibilidad de la energía hidráulica ha evolucionado en este último año debido a la construcción de nuestros proyectos de hidroeléctricas en diferentes zonas del país. Los aportes hídricos anuales promedio han presentado sus valores mínimos en los años 1991 con 1690.6 GWh, 1997 con 1022.6 GWh y en 2012 con 59.370 GWh. La demanda de energía eléctrica en Colombia en 2012 alcanzó los 59,370.1 GWh, con un crecimiento del 3.8% con relación al año 2011, convirtiéndose en el mayor crecimiento de los últimos cinco años. Por tipos de días los domingos y festivos fue el que presentó un mayor crecimiento del 4.3%, en tanto los días ordinarios creció el 3.6% y los sábados el 3.9%. Comportamiento de la demanda mensual de energía Este 3.8% es el resultado del incremento de 6.8% de la demanda no regulada (industria y comercio) y del 2.3% de la demanda regulada (consumo residencial y pequeños negocios). Figura 2.Participación de tipo de plantas generadoras (%)- agosto 2013 Figura 3.Generación de energía eléctrica (2011 a 2013) Figura 4.Aporte en generación en mes de agosto del 2013 Figura 5. Aportes hídricos a través de los años Figura 6. Aportes hídricos promediados Fuente de datos: Informe ejecutivo mensual de XM Disponible: http://www.xm.com.co/Pages/Informes.aspx CENTRAL HIDROELECTRICA MENOR DE AMAIME FICHA TÉCNICA DE LA PEQUEÑA HIDROELECTRICA DE AMAIME El proyecto consiste en la construcción de una central hidroeléctrica a filo de agua, con una capacidad total instalada de 18 MW, con el fin de aprovechar la capacidad del Río Amaime. La energía eléctrica de origen renovable se integrará en el Sistema Interconectado Nacional (SIN), desplazando parcialmente a la energía proveniente de plantas térmicas de carbón y gas natural, que junto con las grandes hidroeléctricas constituyen el principal suministro a la red. Así, el proyecto contribuirá la reducción global de las emisiones de gases de efecto invernadero del conjunto de centrales de generación eléctrica de Colombia y al desarrollo sostenible del país. Asimismo, la actividad del proyecto contribuirá a la trasferencia de tecnologías limpias e incrementará la demanda de mano de obra local. Objetivos: El objetivo del proyecto es generar electricidad para ser integrada en la red eléctrica del Departamento del Valle del Cauca, utilizando una fuente de energía renovable como es una caída de agua. El proyecto va a generar electricidad sin emitir Gases de Efecto Invernadero (GEI) y por tanto desplazará GEI que se hubieran emitido si los combustibles fósiles se hubieran quemado para generar energía. Reducciones anuales medias: 26.713 t CO2 eq/año. Reducciones totales durante el periodo de acreditación: 192.474 t CO2 eq (7 años -de 2010 a 2016-, con la opción de renovarse como máximo 2 veces, duración máxima 21 años) Reducciones totales aproximadas hasta 2012: 72.490 t CO2 eq. Descripción: Se trata de una central hidroeléctrica a filo de agua ubicada en la parte media de la cuenca del río Amaime, en el departamento del Valle del Cauca. La central capta el agua en la elevación 1.394,50 msnm con un caudal medio de 6,4 m3/s. Desde este punto el agua será conducida a presión hasta la casa de máquinas, donde dos turbinas de tipo Francis aprovecharán la energía cinética para generar energía eléctrica. Promotores de Proyecto: Empresa de Energía del Pacífico (EPSA S.A. E.S.P.) y UNIÓN FENOSA GENERACIÓN, S.A. Tipo de proyecto: proyecto de energía renovable (hidroeléctrico). Categoría: Sectorial 1, Industrias energéticas (fuentes renovables) Repercusiones ambientales: EPSA encargó el Estudio de Impacto Ambiental de la Central hidroeléctrica menor de Amaime. Este estudio ha servido para definir las medidas de prevención, mitigación y los proyectos necesarios para controlar, compensar y prevenir los impactos y efectos negativos que genera el proyecto, además de maximizar los impactos positivos derivados de las construcción de la Central Hidráulica. El Plan de Manejo Ambiental ha sido aprobado por la autoridad ambiental competente y está integrado dentro de la Licencia Ambiental. Según la resolución 0100 N0. 0720-0470 de 25 de septiembre de2007, se otorga la Licencia Ambiental a la Empresa de Energía del Pacífico S.A. E.S.P. – EPSA E.S.P., para el proyecto “Central Hidroeléctrica Menor río Amaime 1400”. El Plan de Manejo Ambiental ha sido elaborado para garantizar la sostenibilidad ambiental del proyecto y del entorno donde se ubicará y operará el proyecto. Observaciones de los interesados: Durante la elaboración del Estudio de Impacto Ambiental se realizaron diferentes reuniones de socialización de los estudios de diseño, impacto y plan de manejo ambiental, con las comunidades localizadas dentro de la zona de influencia directa e indirecta de la obra. En total se realizaron catorce reuniones de divulgación y validación del proyecto con las diferentes comunidades. Los participantes de estas reuniones fueron los representantes de distintas instituciones como la Alcaldía Municipal, concejo Municipal, Líderes, Juntas de acción comunal y asociaciones de las comunidades que pertenecen a la zona de influencia del proyecto. Las comunidades han expresado abiertamente que comprenden el proyecto, sus dimensiones, alcances y oportunidades. Además consideran que en el Plan de Manejo Ambiental se han contemplado todos los aspectos sensibles del medio receptor del proyecto y que se han diseñado medidas adecuadas que mitigan, corrigen y/o evitan posibles impactos. En estas reuniones se pudo comprobar que este proyecto supone una oportunidad para el desarrollo de la región y para la mejora de la calidad de vida de la población. Fin de ficha técnica de la hidroeléctrica de Amaime. COMIENZO HISTORICO En 2007 el Ingeniero Hernando Chaquea, Director del Proyecto a Filo de Agua de Epsa se acercó a los habitantes de corregimientos de la parte alta de la región donde se construyó la Central Hidroeléctrica Amaime para compartir con ellos y mostrar los beneficios que traería a la región. En 2008 se inició la construcción de la obra que terminó a finales de 2010 y comenzó a generar energía con una capacidad de 20 mil kilovatios a partir Del 6 de enero de 2011. EL RIO AMAIME Rio utilizado para el funcionamiento hidroeléctrico de AMAIME. La cuenca del río Amaime se localiza en jurisdicción de los municipios de Palmira y El Cerrito, pos ee un área de 104.226 ha; limita al norte con las cuencas de los ríos El Cerrito, Sabaletas, Guabas y Tuluá, al sur con la cuenca del río Guachal, al oriente con el departamento del Tolima y a occidente con el río Cauca y la cuenca de la quebrada Mulaló. El río Amaime nace en la Laguna La Negra en el Páramo de La Estrella en la cordillera central a una altura aproximada de 4.100 msnm, desemboca sobre la margen derecha del río Cauca, posee como principal afluente, el río Nima. El uso de las aguas del río Amaime se encuentra reglamentado por la Resolución SGA 290 del 12 de diciembre de 2.001. Las aguas del río Amaime son distribuidas por una red de canales conformada por 8 derivaciones principales y captaciones directas por bombeo del cauce. El río Nima se encuentra reglamenta por medio de la Resolución DG 185 del 9 de mayo de 2.000. Su caudal se distribuye por medio de 4 derivaciones y 4 captaciones directas del cauce. Con el propósito de determinar la demanda y oferta de agua en la cuenca, esta se dividió en dos zonas; productora y consumidora. En la zona productora se considera la zona productora del río Amaime y la zona productora del río Nima, la primera se extiende desde el nacimiento del río hasta el sitio donde se localizaba la estación de medición de caudales Los Ceibos; la segunda, desde el nacimiento del río Nima hasta la estación Los Tambos, el área productora del río Amaime es de 46.683,1 ha y la zona productora del río Nima 9.576 ha. La zona consumidora de esta cuenca comprende desde el punto cierre de las dos áreas productoras consideradas hasta la desembocadura del rio Amaime en el río Cauca. Esta zona posee un área de 47.967 ha. UBICACIÓN Ubicada en el corregimiento de Aují, en la parte media de la cuenca del río Amaime, en el departamento del Valle del Cauca. La central capta el agua en la elevación 1.394,50 msnm con un caudal medio de 6,4 m3/s. TIPO DE HIDROELÉCTRICA La hidroeléctrica de Amaime es del tipo filo de agua, lo cual quiere decir que no requiere de embalse para poder operar, ni necesita inundar grandes extensiones de terreno, como sucede con otros proyectos de este tipo.Solo toma una parte del agua del rio y la transforma en energía, a través de un proceso.se basa en una ingeniería ecosostenible. PARTES DE LA HIDROELÉCTRICA DE AMAIME Desarenado: es una base de concreto con cuatro etapas con rejillas de diferentes calibres inicia el proceso de división de aguas separando palos, ramas; libera lodo y arenilla y separa un 20% del caudal del río Túnel: longitud de 4.865 metros y un diámetro de 2,50 mts, está ubicado por dentro de las montañas, fue reforzado internamente con hierro y cemento y tiene tecnología para evitar filtraciones de agua provenientes de la montaña, los últimos 700 metros están cubiertos con tubería metálica a fin de prevenir daños en el túnel por la alta presión del agua. Turbinas (Francis): se bifurca el agua en estas dos turbinas para activarlas, las cuales cuentan con producción de energía limpia, sin gases contaminantes y es regresada el agua la misma cantidad 20%, 12 mts. Cúbicos al Río Amaime ¿COMO SE GENERA LA ENERGÍA ELÉCTRICA EN LA HIDROELÉCTRICA DE AMAIME? En una base de concreto con cuatro etapas con rejillas de diferentes calibres inicia el proceso de división de aguas separando palos, ramas; el siguiente paso libera lodo y arenilla y separa un 20% del caudal del río. El agua se conduce por un túnel de una longitud de 4.865 metros y un diámetro de 2,50 mts., hasta la planta generadora de energía para accionar las turbinas, el túnel que penetró las montañas fue reforzado internamente con hierro y cemento y tiene tecnología para evitar filtraciones de agua provenientes de la montaña, los últimos 700 metros están cubiertos con tubería metálica a fin de prevenir daños en el túnel por la alta presión del agua. Es una producción de energía limpia, sin emisión de CO2, conserva la biota del río Amaime y se integra de forma ecosostenible a la naturaleza. La sostenibilidad financiera reconoce la prevención de impactos sociales, por ser a filo de agua sólo hubo compra de predios para construir la Planta Generadora de Energía. La planta generadora de energía está en jurisdicción de Palmira, por el túnel llega a la central de captación donde se recoge el recurso hídrico, hasta la casa de máquinas en la que está una turbina hidráulica, la cual transmite la energía a un generador donde se transforma en electricidad. Por este conducto se transportan como máximo 12 metros cúbicos de agua, que es lo que tiene autorizado Epsa para enviar, según la concesión suscrita con la Corporación Autónoma Regional del Valle del Cauca (CVC). Para la construcción de esta unidad se utilizaron explosivos y se blindaron los 700 metros finales del túnel con una tubería en acero, con el fin de mantener la presión del agua y prevenir cualquier tipo de erosión o derrumbe. IMPACTOS AMBIENTALES QUE LE PRODUCE LA PLANTA MENOR HIDROELÉCTRICA DE AMAIME Este proyecto, como anteriormente se dice, está dirigido a crear el menor impacto ambiental con sus procesos e intervenciones en la aguas del rio Amaime. Dado que se trata de una pequeña central que no requiere de embalses, ni de la inundación del sector. Menos del desplazamiento de la comunidad asentada en la zona. Cuestión que ahorra muchos problemas ambientales en el ecosistema. El caudal ecológico que preserva esta hidroeléctrica es de gran importancia; se referida a un tramo de cauce de agua corriente, que encierra un concepto que puede definirse como: El flujo de agua mínima necesaria para preservar los valores ecológicos en el cauce, tales como: Los hábitats naturales que cobijan una riqueza de flora y fauna, Las funciones ambientales como dilución de poluentes, La amortiguación de los extremos climatológicos e hidrológicos, La preservación del paisaje. Cuestión que nos deja muy tranquilos, pues a pesar de la intervención que se produce en el rio, esta no modifica al ambiente. Resumidamente el proyecto consiste en la derivación de la corriente del río Amaime en la desembocadura de la quebrada La Tigrera, hasta las turbinas ubicadas a 4,7 kilómetros, donde quedará la casa de máquinas. En este punto, las aguas se devolverán al afluente sin ninguna modificación. Donde no se afectara el caudal y habrá suficiente para garantizar la supervivencia de los peces y no presentara inconvenientes a la hora del consumo humano. La construcción de esta hidroeléctrica beneficiará a la comunidad y contribuirá al mejoramiento de la generación de energía en la región, para disminuir su dependencia con el resto del país. Las entidades ambientales y organizaciones indígenas de diferentes lugares de Colombia han venido quejándose de proyectos de construcción de hidroeléctricas que requieren de grandes embalses y de ubicación de los moradores de la región en otras partes en contra de su propia voluntad. La Hidroeléctrica Amaime es ejemplo de ingeniería ecosostenible que no causa daños ambientales, no ocupa predios de los moradores de las regiones y es recomendable para otras regiones de Colombia. Logró ser vista como productora de energía limpia. CONTRIBUCIONES QUE SE PRODUCEN GRACIAS A LOS BUENOS RESULTADOS DE LA HIDROELÉCTRICA DE AMAIME Se invirtieron 3.000 millones de pesos en cerca de 25 proyectos productivos, sociales y ambientales con los que se benefició a la comunidad. Se destacan proyectos como las adecuaciones y mejoras de los acueductos de los corregimientos El Moral y Carrizal, en El Cerrito, y la construcción de un tanque desarenador en la vereda El Placer, en Amaime. También, se instalaron 27 sistemas sépticos en las viviendas ubicadas en el área de influencia directa del proyecto, con el fin de aportar al mejoramiento de la calidad del agua del río. Y se hizo el montaje de una nueva línea eléctrica desde la subestación Amaime hasta la subestación Norte, que transferirá a 34.500 voltios y beneficiará a 190.000 usuarios de los municipios de Palmira, El Cerrito, Guacarí y Ginebra. Dentro de su plan de expansión, Epsa tiene en desarrollo otros cuatro proyectos, de aquí al 2014: Central del Alto Tulúa; Bajo Tulúa; Cucuana y Miel II, todos se harán a filo de agua. Los dos primeros están en proceso de construcción y tendrán la capacidad de producir 20 megavatios de energía por hora cada una, por tanto, cuando estén culminadas estas pequeñas centrales, con la de Amaime, le permitirán al país contar con 60 megavatios por hora de energía en total. Con la entrada en operación de esta planta, los municipios de Palmira y El Cerrito y la CVC podrán recibir transferencias anuales de Epsa por cerca de 500 millones de pesos. Además, Amaime por ser una central de generación de energía limpia va a generar certificados de reducción de emisiones de CO2, que serán vendidos en el mercado de valores internacional, por ello, Epsa espera captar unos 500 millones de pesos anuales, de los cuales, 125 millones de pesos se destinarían para el desarrollo sostenible de la cuenca del río. EL FUTURO DE LA PLANTAS HIDROELECTRICAS EN COLOMBIA Los bosques son una fuente de recursos estratégicos para Colombia. Proporcionan madera, frutas y plantas medicinales, además de ayudar a mitigar las emisiones de gases de efecto invernadero, causantes del cambio climático. Tal vez uno de los servicios ambientales más importantes de los bosques es su vínculo con el agua, pues regulan su suministro disminuyendo el riesgo de inundaciones y sequías. Es un círculo virtuoso: al conservar las fuentes hídricas, éstas nos proveen de la fuerza necesaria para mover las turbinas que producen electricidad. Y teniendo en cuenta que la energía termina nos sale más costosa que la energía trabajada con el agua, es fácil deducir que Colombia está en la tarea de preservar sus bosques y fuentes de agua, para garantizarse un futuro con suministros de energía estables y autosostenibles. También es necesario que la mayoría de personas sea consciente de que si los bosques se siguen degradando, también lo hará la generación de agua y de energía. El futuro depende de que se adopten estilos de vida sostenibles en los que haya un consumo racional y eficiente de estos recursos. Figura 7. Proyecciones de Generación Eléctrica 2004-2010 GWh Hidroeléctricas instaladas en el Valle del Cauca o que prestan sus servicios a él: Salvajina Ubicación: Suarez (Cauca) a 65 Km de Cali Capacidad instalada: 285 MW Energía media anual: 1050GWh Inicio de operaciones: 1985 Río Cali 1 Ubicación: Cordillera occidental a 2 Km del oeste de Cali. Capacidad instalada: 1MW Energía media anual: 5.4 GWh Inicio de operaciones: 1910 Río Cali 2 Ubicación: 8 Km al oeste de Cali, sobre la vía al mar. Capacidad instalada: 0.8 MW Energía media anual: 5 GWh Inicio de operaciones: 1925 Nima 1 Ubicación: Corregimiento de Barracas, municipio de Palmira. Capacidad instalada: 4.7 MW Energía media anual: 23 GWh Inicio de operaciones: 1942 Nima 2 Ubicación: 2 Km al noroeste de Nima 1 Capacidad instalada: 4.7 MW Energía media anual: 23 GWh Inicio de operaciones: 1942 Riofrío 1 Ubicación: 2 Km del municipio de Riofrío Capacidad instalada: 1 MW Energía media anual: 5.4 GWh Inicio de operaciones: 1910 Riofrío 2 Ubicación: 3 Km del municipio de Riofrío Capacidad instalada: 10 MW Energía media anual: 65.1 GWh Inicio de operaciones: 1996 Alto Anchicayá Ubicación: Límites de Dagua y Buenaventura Capacidad instalada: 365 MW Energía media anual: 1291 GWh Inicio de operaciones: 1974 Bajo Anchicayá Ubicación: Buenaventura Capacidad instalada: 74 MW Energía media anual: 330 GWh Inicio de operaciones: 1955 Calima Ubicación: Municipio de Calima Darién Capacidad instalada: 132 MW Energía media anual: 180 GWh Inicio de operaciones: 1967 Rumor Ubicación: 5 Km del municipio de Tuluá Capacidad instalada: 2.5 MW Energía media anual: 12.6 GWh Inicio de operaciones: 1999 Referencias Revistas. Tierra Colombiana, aliada con periódicos Antioquia, NUESTRAS HIDORELECTRICAS, edición #27, 14 de julio del 2013. Diego mora, Mauricio hurtado. Guía para estudios de prefactibilidad de pequeñas centrales hidroeléctricas como parte de sistemas híbridos. Pontificia universidad javeriana, facultad de ingeniería, Bogotá D.C. Energy Efficiency, http://www.mpoweruk.com/energy_efficiency.htm. (Consultada el 04 de noviembre) Environmental Impacts of Hydroelectric Power, http://www.ucsusa.org, (consultada el04 de noviembre del 2013) http://www.xm.com.co, descripción del sistema lectrico de Colombia Informe mensual de variables de generación y del mercado eléctrico Colombiano. UNIDAD PLANEAMIENTO MINERO ENERGÉTICO, informe de agosto del 2013. http://www.cvc.gov.co, la cvc, BALANCE OFERTA – DEMANDA DE AGUA SUPERFICIAL , RIO AMAIME. http://caliescribe.com/agua-y-medio-ambiente/2011/07/10/1026-nuevas-hidroelectricascali#sthash.0y1rNbmq.dpuf EL ESPECTADOR, Bosques y Agua: energía para el futuro, prensa colombiana, publicado el 24 de junio del 2013 – 10:23pm