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Energías renovables: pequeños aprovechamientos hidroeléctricos en Misiones

Enviado por Victor Hugo Kurtz


  1. Introducción
  2. Breve reseña histórica de los pequeños aprovechamientos hidroeléctricos y sistemas complementarios, en Misiones
  3. Clasificación de los PAH desde el punto de vista de la generación
  4. Funcionamiento aislado o interconectado
  5. Breve descripción de algunos controladores automáticos de la generación y sistemas complementarios, desarrollados en Misiones
  6. Ventajas y desventajas de los PAH y los sistemas complementarios
  7. Conclusión final
  8. Referencias

FICHA TÉCNICA

Tema: ENERGÍAS RENOVABLES

Área: Energía Hidroeléctrica

Subárea: Pequeñas Centrales Hidroeléctrica (PCH) o Pequeños Aprovechamientos Hidroeléctricos (PAH)

Área Específica: Control, regulación y sistemas complementarios, para la generación de energía hidroeléctrica

Lugar de desarrollo de la investigación: Universidad Nacional de Misiones, Facultad de Ingeniería, Oberá Misiones Argentina.

Titulo: PEQUEÑOS APROVECHAMIENTOS HIDROELECTRICOS EN MISIONES.

Los términos han ido cambiando con el tiempo, pasando desde Microturbinas, Micros, Microaprovechamientos Hidroeléctricos, Microhídro, hasta llegar a Pequeñas Centrales Hidroeléctricas (PCH) o Pequeños Aprovechamientos Hidroeléctricos (PAH) utilizados hoy en día, pero se trata siempre de los mismo: De pequeñas usinas hidroeléctricas, construidas con tecnología apropiada (Apropiada al medio ambiente. Apropiada a la tecnología disponible en el lugar. Apropiada al morador que habita en zonas distante de los grandes centros urbanos. Apropiada para ser estudiada, analizada e investigada, por unidades académicas de países en vía de desarrollo), que al ser instaladas en pequeños causes de agua y/o con pequeñas alturas producen energía eléctrica.

Las Pequeñas Centrales Hidroeléctricas (PCH) o Pequeños Aprovechamientos Hidroeléctricos (PAH) son similares a las Centrales Hidroeléctricas, es decir utilizan la energía hidráulica para la generación de energía eléctrica, pero en pequeña escala. En este trabajo se trataran las PAH como fuente de energía renovable, desde la perspectiva del control, regulación y sistemas complementarios para la generación eléctrica.

Introducción

La provincia de Misiones se encuentra geográficamente ubicada en el centro de un área denominada; Cuenca del Plata, que concentra el mayor potencial mundial de recursos hídricos con posibilidad de ser aprovechados.

Por otra parte, es importante mencionar que Misiones posee características climáticas, topográficas y de recursos naturales que la particularizan para la implementación de pequeños aprovechamiento hidroenergéticos.

Frente a estos antecedentes, la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de Misiones, estudia, investiga y desarrolla desde hace tiempo (a mediados de 1970) la utilización de microturbina hidráulicas como fuente alternativa y renovable de energía.

En este contexto el autor encontró motivos suficientes, para elegir el tema de la línea investigación que actualmente dirige.

Breve reseña histórica de los pequeños aprovechamientos hidroeléctricos y sistemas complementarios, en Misiones

La Facultad de Ingeniería (FIO), unidad dependiente de la Universidad Nacional de Misiones (U.Na.M.), fue creada en el año 1974, y se encuentra ubicada en la ciudad de Oberá, en el interior de la Provincia de Misiones.

Un grupo de profesionales y alumnos de La Facultad de Ingeniería, encabezados por el Ingeniero Erico Ricardo Barney, plenamente identificados con la realidad social del pueblo misionero, especialmente con el trabajador rural muchas veces olvidado en toda planificación y desarrollo socioeconómico. Deciden crear dentro de la Facultad, el Instituto de Investigaciones Aplicadas (I.D.I.A.), tendiente a resolver los problemas técnicos que se le presentan al productor rural, a la hora de implementar un pequeño aprovechamiento hidroeléctrico. [1]

Desde el momento de su creación, el I.D.I.A. Trabajaba buscando soluciones, utilizando tecnologías simples pero eficientes, en el marco de las denominadas Tecnologías Apropiadas.

Desde mediados de los años 1970, el Ing. Erico R. Barney, en estrecha colaboración de un prominente artesano inmigrante francés, Don Gastón Gaillou, radicado en la ciudad de Oberá, comenzó a estudiar y desarrollar un tipo de turbomáquina hidráulica de flujo transversal, conocida como turbina tipo Michell-Banki. Por lo reducido del tamaño y la envergadura en lo que a potencia se refiere, se la llamó en ese entonces; microturbina hidráulica o simplemente microturbina. [2]

Del mismo modo que a la máquina se la llamó microturbina, al emprendimiento en general, se denominó microaprovechamiento hidroeléctrico, microaprovechamiento o simplemente micro.

Para dar continuidad al tema de las microturbinas, se tomó contacto y recabó información de los grandes centros de investigación del tema en el mundo, entre los que se pueden mencionar: SKAT (Suiza); GATE (RFA) VITA (USA); ITINTEC (Perú), entre otros.

Posteriormente, dentro del proyecto de "Granjas Integrales", se diseñó y construyó la primera microturbina denominada "Cajón" producida casi enteramente en madera. La turbina desarrollada fue del tipo Mitchell-Banki, cross-flow o de doble acción, logrando producir energía eléctrica, mediante un generador asincrónico trifásico (motor estándar de uso industrial) de 0.5 kW de potencia y 1000 rpm [3].

En paralelo al diseño, construcción e implementación de pequeñas maquina hidráulicas, se inició el estudio e investigación de la generación eléctrica utilizando motores comerciales de corriente alterna, conocido hoy como generador a inducción o generación asincrónica. También conocido como IMAG (Induction Motor as Generator – Motor a Inducción como Generador)

En el área de la generación asincrónica, otro inmigrante, esta vez de origen ruso; Don Juan Bicovich, tuvo mucho que ver con la implementación de motores del tipo "jaula de ardilla", como generadores eléctricos en la microgeneración hidráulica en Misiones y la región.

El control de la generación en las microturbinas implementadas en Misiones, se efectúa variando el caudal turbinado por medio de un álabe regulador de entrada. En las primeras máquinas, la regulación se realizaba accionando manualmente el álabe regulador, ya sea por medio de palanca o de una caja reductora acoplada a una volante con manivela. Luego se automatizó el sistema, utilizando un motor de limpia parabrisa, del tipo utilizado en los automóviles.

Los primeros microaprovechamientos implementados en Misiones, fueron del tipo unifamiliar. La regulación de la tensión generada se realizaba variando el caudal de entrada a la turbina desde la casa del usuario, valiéndose de alguno de los métodos de telemando de la época, que no pasaban de sistemas que usaban un cable de acero muy fino, que por medio de un torno a manivela, realizaban la operación. [4]

Cuando se trata de abastecer energía a varias familias, se hace indispensable el uso de reguladores automáticos de frecuencia y tensión generada. La mayoría de los reguladores utilizados en la época eran del tipo oleohidráulicos, equipos complejos, costosos, pesados, que requieren mucho mantenimiento. Motivo éste que llevó a estudiar el diseño e implementación de reguladores electrónicos de tensión y frecuencia.

Para el diseño de un regulador electrónico de frecuencia, en 1983 se incorpora el autor, al entonces Instituto de Investigaciones Aplicadas (I.D.I.A.), en el tema "Microturbinas", dentro del área denominada "Regulador de Frecuencia", que mas adelante pasó a llamarse "Automatismos para Microcentrales Hidroeléctricas".

En el año 1984, tanto el Gobierno Nacional como el Provincial demostraron gran interés por lo investigado y desarrollado en el I.D.I.A. en la Facultad de Ingeniería (En ese entonces "Facultad de Ingeniería Electromecánica") que fue declarado de interés publico por el Gobierno Provincial, el desarrollo y fomento de las microturbinas y su instalación en zonas rurales aisladas, carentes de energía eléctrica. [2]

Es así como se firma ese mismo año un convenio entre el Gobierno de la Provincia de Misiones y la universidad Nacional de Misiones, para la realización de varios proyectos de microgeneración.

Para la materialización de este convenio, se conformaron consorcios integrados por los futuros usuarios. Estos consorcios serían los encargados de administrar los fondos que el Gobierno Provincial adelantaba para la ejecución de la obra. Los futuros beneficiarios asumían el compromiso de participar en la construcción de las obras civiles y el tendido de la línea de distribución eléctrica.

El Gobierno Provincial a través de la dirección de Recursos Hídricos, se encargaba de la realización del proyecto de la obra civil y supervisión de su ejecución. La entonces Empresa de Energía de Misiones, realizaba el proyecto de las líneas de trasmisión y distribución eléctrica.

La Facultad de Ingeniería se hacía cargo de todo el Equipamiento Hidromecánico y Electrónico de la microcentral, así como la capacitación de los nuevos usuarios para el manejo y uso racional de la energía.

Hacia el año 1987, se incorpora al grupo de investigadores el Ing. Héctor Rolando Anocibar, para trabajar en el área particular de Reguladores Electrónicos de Frecuencia o Reguladores Automáticos de Frecuencia AFR (Automatic Frequency Regulator). Conjuntamente con el Ing. Victor Hugo Kurtz, desarrollan distintos tipos de reguladores de frecuencia y tensión. Así como equipos complementarios para el control de la generación hidroeléctrica, entre los que se pueden nombrar: Sistemas de telemando, controles de operación de la central por nivel de agua represada, cargadores automáticos para acumuladores, controladores de servomotores reguladores de caudal, indicadores de frecuencia y tensión, y distintos métodos de protección de equipos eléctricos y electrónicos [5].

En el año 1988 el autor desarrolla una unidad limitadora de corriente compacta, que se instala en cada una de las casas que forman el consorcio de un microaprovechamiento, con el fin de equilibrar el consumo individual de energía eléctrica.

A principio del año 1989, el Ing. Kurtz presenta un sistema automático de puesta en paralelo de generadores asincrónicos acoplados a la red comercial, apodado "PARALELEX" [6] [7] formado por un módulo monitor de tensión, un módulo sensor de corriente, un módulo de velocidad, un relé indicador de sentido de energía "RISE" y un módulo de comando.

A mediados del los años 1990, con el decaimiento del auge de la microturbinas en Misiones, el autor continuó prácticamente solo, investigando y participando en congresos relacionados a la microgeneración hidroeléctrica. En el mismo período toma contacto personalmente con la organización Suiza, SKAT [8] y participa de proyectos de investigación en el área, en la Universidad Politécnica de Madrid, becado por la Agencia Española de Cooperación Internacional.

En 1999, el Ing. Kurtz da inicio a una serie de ensayos en los laboratorios del "Nucleo de Pesquisa e Desenvolvimento em Engenharia" en el Centro de Tecnología de la Universidad Federal de Santa María en Brasil, En las mismas instalaciones en que el Ing. Fernando Botterón, empieza ese año sus estudio de posgrado.

En el año 2003, el autor ve recompensado su solitario trabajo investigativo, cuando la coordinación del X Encuentro Latinoamericano y del Caribe Sobre Pequeños Aprovechamientos Hidroenergéticos, juntamente con la USAID [9] y la WINROCK [10] INTERNATIONAL BRASIL, le confieren el segundo premio al mejor trabajo técnico presentado en el evento.

En el mismo año 2003, La Honorable Cámara de Diputados de la Nación Argentina, declara de Interés Parlamentario los logros obtenidos por el Ing. Victor Hugo Kurtz, en el tema de Pequeños aprovechamientos Hidroenergéticos (D-5102). Un reconocimiento similar le confiere el Honorable Concejo Deliberante de la Ciudad de Oberá, con la declaración N° 036/2003.

En el año 2005, el equipo de investigadores dirigidos por los Ing Ariel Ricardo Marchegiani e Ing. Orlando Aníbal Audisio, de la Facultad de Ingeniería de Universidad Nacional del Comahue en Neuquén, Argentina. Invitan al Ing. Kurtz a participar en el área de Reguladores Electrónicos de Frecuencia y Tensión en el proyecto de investigación denominado "Fluidodinámica de Máquinas Hidráulicas".

Hasta la fecha se han estudiado e implementado distintas alternativas para el control de sistemas autónomos de generación asincrónica, fruto de la cooperación mutua entre la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional del Comahue y la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de Misiones, pudiendo nombrarse, entre otros: Regulador para planta no controlada con carga constante, Control de la velocidad (flujo de agua turbinada) en forma manual (puntos fijos de operación) y control de la tensión a través de la conexión por pasos (o desconexión) de capacitores y Control por carga constante.

En el Año 2006 con la incorporación del Ing. Fernando Botterón (doctorado en la Universidad Federal de Santa María de Brasil), al proyecto de investigación de microturbinas, dirigido por el Ing. Kurtz, inicia la investigación tendiente a la utilización de inversores o convertidores de tensión de alta prestación y calidad de onda de salida, para el control de la microgeneración hidroeléctrica. En esta área se han logrado grandes avances tanto en la implementación como en la construcción y puesta a punto de distintos tipos de convertidores.

Clasificación de los PAH desde el punto de vista de la generación

TIPOS DE GENERACION

La energía hidráulica disponible en forma mecánica en el eje de la turbina, es posible transformar en energía eléctrica, por medio de generadores del tipo: Sincrónicos y Asincrónicos [11].

Generación Sincrónica:

La generación sincrónica, ampliamente estudiada y difundida, requiere de equipamiento especial y sofisticado para su funcionamiento y control, mas aún en centrales que trabajen en paralelo y sin personal permanente, como es el caso de la microgeneración hidráulica en la Provincia de Misiones.

Generación Asincrónica:

Los generadores asincrónicos comúnmente utilizados en los microaprovechamientos hidroeléctricos, son generalmente motores eléctricos de inducción con rotor "jaula de ardilla", del tipo comercial estándar.

La generación se produce accionando "el motor" a velocidad de hipersincronismo (velocidad superior a la de sincronismo) y excitando el estator con una determinada tensión.

Este tipo de generación, presenta algunas ventajas que su símil sincrónico, cuando opera en paralelo con una red de gran potencia.

Funcionamiento aislado o interconectado

Básicamente los sistema de microgeneración hidráulicas se pueden clasificar en: aislados o independientes, interconectados o en paralelo, y mixtos.

Centrales Interconectadas o En Paralelo:

Se denominan centrales interconectadas, a los sistemas de microgeneración que funcionan en paralelo con otro sistema energético de mayor potencia.

El comportamiento de un motor como generador en estos casos, es muy bueno, ya que la tensión y frecuencia son impuestas por la red, lo que hace innecesario el uso de regulador de tensión y frecuencia.

Centrales Aisladas o Independientes:

Las centrales de funcionamiento aislado, son aquellas que poseen todos los elementos necesarios para funcionar sin estar conectada a una red de mayor potencia.

Centrales Mixtas:

Son aquellas que pueden funcionar, tanto en paralelo como en forma independiente.

Centrales Autónomas:

Se denominan centrales autónomas, las que pueden generar energía eléctrica en forma automática, esto es, sin la atención permanente de un operario. Pueden ser, a su vez: aisladas, interconectadas o mixtas.

Breve descripción de algunos controladores automáticos de la generación y sistemas complementarios, desarrollados en Misiones

REGULADORES DE FRECUENCIA

En los PAH/PCH, la regulación de la generación se efectúa controlando la frecuencia y la tensión generada. Los Reguladores Automáticos de Tensión o AVR (Automatic Voltage Regulator), son equipos de línea, generalmente provistos por el fabricante con alternador. Mientras que el Regulador Automático de Frecuencia o AFR (Automatic Frequency Regulator), es un equipamiento que tiene que ser construido ad hoc, para cada aprovechamiento y no siempre en un producto estándar de mercado, de ahí la importancia de la I+D en esa área.

Para el control automático de la frecuencia generada en PCH, que operan en forma aislada, se utilizan básicamente dos métodos: Uno por Control de Carga Balasto (load control – control de carga) y otro por Variación de Caudal Turbinado (flow control – control por flujo).

Sistema de Regulación por Carga Balasto

El sistema de regulación por control de carga balasto (o ficticia), consiste en mantener contante la potencia generada. Es decir; la máquina funciona a potencia constante.

La energía no consumida se disipa en forma de calor, en una o más resistencias, denominadas comúnmente resistencia balasto (carga lastre o dummy load), ubicadas generalmente en la casa de maquina.

La porción de energía enviada hacia la resistencia balasto, es función de la frecuencia de la tensión generada. El sistema de control compara permanentemente la frecuencia generada con un valor de referencia. [11]

Regulador de Frecuencia por Variación de Caudal

En el sistema regulador de frecuencia por variación de caudal, un servomecanismo controlado para la frecuencia generada, actúa sobre el órgano regulador de caudal, modificando la cantidad de agua turbinada.

En general, el tiempo de respuesta de los sistemas de regulación de frecuencia por variación de caudal, es bastante mayor que los sistemas de control por carga balasto. La ventaja se encuentra en la posibilidad de almacenar agua.

Sistema de Regulación Mixta

En la provincia de Misiones (como se expuso, anteriormente), donde no se presentan períodos de abundante caudal a turbinar. Se hace inconveniente el uso de sistemas de regulación de frecuencia del tipo, carga constante o regulación con carga balasto, ya que es más productivo almacenar agua en la presa, que disipar esa energía en forma de calor.

Los inconvenientes respecto de los tiempos de respuesta y las variaciones relativas de carga, que presenta en regulador de frecuencia por variación de caudal se pueden subsanar con un sistema de regulación de acción mixta.

El sistema de regulación de frecuencia de operación mixta o Sistema Mixto de Control de la Generación (SMCG), combina la acción del sistema de control por caudal con el de control por carga constante. [13]

En conjunto con la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional del Comahue (U.N.C.). Se ha estudiando la posibilidad de utilizar una válvula comercial, para la regulación de frecuencia por variación de caudal, en combinación con el sistema de control tratado en este trabajo (SMCG), orientado a la aplicación en turbinas que operan sin alabe regulador.

EL AQUANIVEL

En los pequeños aprovechamiento hidroenergéticos, la generación eléctrica se produce generalmente en forma autónoma, controlando automáticamente, el caudal, la frecuencia y la tensión generada.

Otra variable no menos importante, y no siempre atendida en forma automática, es el nivel de agua embalsada.

Si el nivel de agua en la presa desciende por debajo de niveles admisibles, puede ocurrir que el agua turbinada no alcance a llenar toda la sección de la tubería forzada, pudiendo producirse: Corrosión, sedimentación, obstrucciones e inestabilidad en la generación.

La variación del nivel de agua en el embalse, constituye un caso frecuente en Misiones, donde en épocas de estiaje, el caudal del curso de agua y su cuenca, desciende a un 10% del caudal nominal, con el agravante de que estas fluctuaciones no son cíclicas, como es el caso de los arroyos de montañas, donde se tienen períodos de hielo-deshielo bien definidos.

Con el fin de evitar ese tipo de inconveniente se implementó en Misiones el sistema apodado "AQUANIVEL" [12] [14] (sistema de control por nivel de agua embalsada).

El Aquanivel "avisa" a los usuarios, que el nivel de agua represada se encuentra por debajo de una cota prefijada, aduciéndolos a retirar cargas, con el fin de economizar agua. Esta primera etapa se denomina estado de alarma.

Si el nivel de agua, desciende por debajo de un segundo punto, denominado de cierre, se produce la interrupción de la generación eléctrica por un espacio de tiempo regulable, posibilitando así el almacenamiento de agua, que podrá ser turbinas más tarde (generalmente de noche). PARALELEX

La generación en paralelo de microcentrales hidráulicas entre si, o con otras fuentes energéticas, constituye una solución a muy bajo costo para afrontar la creciente demanda de energía eléctrica del mundo actual, respetando los principios de ecología.

Generación en Paralelo:

La generación en paralelo, se entiende como la del funcionamiento interconectado de una unidad generadora de energía eléctrica, con otra que puede ser de igual o mayor potencia que la primera.

Entrada Automática en Paralelo

Con el propósito de realizar la puesta en paralelo de generadores asincrónicos en forma automática, una red de mayor potencia. Se diseño en la Facultad de Ingeniería de la U.Na.M. un sistema bautizado como "PARALELEX" [7], que no solo efectúa el acoplamiento en paralelo del grupo turbina-generador a la red principal, si no que también en forma automática, desacopla el generador de la red, en caso de falta de energía en la red principal, falta de agua, sobrevelocidad, entre otros.

TELEMANDO

Por las características topográficas de Misiones, la vivienda del consumidor se ubica generalmente en la zona alta de la caída de agua. Mientras que la casa de maquinas que aloja la microturbina y el generador, se ubican al pie del salto. Esto hace necesario el uso de algún sistema de mando a distancia o telemando, que permita al usuario poner en marcha o detener la generación, desde su hogar [4] [15].

Los telemandos utilizados originalmente en Misiones, no pasaban de sistemas que usaban un cable de acero muy fino, que por medio de un torno a manivela con trinquete, permitían la apertura y cierre del dispositivo de control del caudal turbinado.

Por otro lado, conforme al comportamiento hidrológico de Misiones, que no presenta períodos de abundante caudal a turbinar, hace inconveniente el uso de sistemas de regulación de tensión del tipo, a carga constante o regulación con carga balasto, ya que es más productivo almacenar agua en la presa, que disipar esa energía en calor.

Es común en estos casos la desconexión de la turbina durante el día con el fin de almacenar agua y poder turbinarla por la noche. Pero resulta tedioso, tener que apersonarse a la casa de maquinas cada vez que se pretenda conectar o desconectar la generación eléctrica. Especialmente si es de noche, con terreno accidentado y en plena selva misionera.

Una posible solución al problema planteado anteriormente, se encuentra en los sistemas denominados telemando, de los cuales se proyectaron y construyeron varios tipos: Electrónicos o Electromecánicos, Por onda portadora, Vía radio frecuencia y Mixtos.

CONSIDERACIONES PARTICULARES

Algunas consideraciones particulares, del autor y del grupo de colaboradores, fruto de la investigación y desarrollo (I+D) de las PAH y sistemas complementarios en la Facultad de Ingeniería de la U.Na.M.

Existen en La Republica Argentina, numerosas regiones donde es posible la implementación de PAH. Aparte de La Provincia de Misiones, también se puede nombrar la zona de la precordillera de Los Andes, donde con un grupo de docentes investigadores del Laboratorio de Maquinas Hidraulicas (LA.M.HI.) – Dpto. de Mecanica Aplicada – Facultad de Ingenieria – UNIVERSIDAD NACIONAL DEL COMAHUE, se ha desarrollado distintos equipos y sistemas para PAH.

Objetivo de la Investigación.

El control de la generación en pequeñas centrales hidráulica (PCH), no es tarea simple. Los problemas presentados en el control de la generación eléctrica en pequeños aprovechamientos, son similares a los presentados en instalaciones de mayor porte. Sin embargo, el presupuesto disponible en PCH es mucho menor, por lo que no es posible utilizar las soluciones adoptadas para grandes centrales hidroeléctricas en pequeñas centrales.

Un estudio pormenorizado de los factores que intervienen en la microgeneración, facilita el diseño de sistemas de control de generación más económicos y de fácil implementación y/o reparación.

Muchos equipos y soluciones implementados en Misiones, quedaron en el olvido o con tecnología anticuada. Por otro lado soluciones que hace unos años no eran económicamente convenientes, hoy vuelven a ser convenientes, dada la particular situación económica que vive el país.

Si bien existen reguladores y controladores importados, estos, hoy en día son caros, difíciles de adquirir y reparar. También resulta complicada la selección del equipo que mejor se adapte al aprovechamiento en particular. Muchas veces complicada su puesta a punto. Todo esto teniendo en cuenta que la mayoría de las maquinas hidráulicas utilizadas en PCH, son construidas artesanalmente en talleres locales y no siempre con procedimientos normalizados.

Ventajas y desventajas de los PAH y los sistemas complementarios

Como ventajas del uso de las PAH, se pueden nombrar lo siguiente:

  • Permite aprovechar el importante potencial hidráulico disponible en La Argentina.

  • Propicia la generación de Tecnología y el Know How como capital para el país.

  • El proceso de la investigación como medio de aprendizaje y trasmisión del conocimiento.

  • Uso de tecnologías locales y capacidades locales en la implementación de PAH y los correspondientes sistemas complementarios.

  • Utilización de equipos y sistemas relativamente sencillos y robustos.

  • Cubrir el déficit en el desarrollo de sistemas y equipos electrónicos de potencia en el país

  • Muy poco impacto ambiental tanto en la construcción como en la operación del pequeño aprovechamiento.

  • Combustible renovable y prácticamente sin costo.

  • Costo de implementación, relativamente bajo.

  • Las PAH que operan en forma aislada, facilitan el acceso a un mejor nivel de vida de los pobladores rurales, brindándoles la oportunidad de conocer los beneficios más elementales que brinda la energía eléctrica.

  • A partir de pequeñas centrales hidroeléctricas (PCH) puede lograrse un plan de abastecimiento energético al que se asocian otros aspectos que hacen al desarrollo integral de los recursos disponibles en cada Región, logrando ventajas Sociales y Económicas, posibilitando un desarrollo productivo, con crecimiento sustentable, y genuino.

Este desarrollo que es de tipo tecnológico y estratégico, deberá estar encausados a desplegar actividades tales como el análisis de prospectivas, ingeniería y desarrollo de PCH, transferencias al medio, calidad de generación y eficiencia de las turbinas hidráulicas y sus equipos de generación y regulación.

Entre las desventajas, se puede nombrar

  • Falta de incentivo concretos desde los entes gubernamentales, para la investigación, estudio e implementación de nuevos equipos y/o sistemas para la ejecución de PAH. Si bien se está revertiendo este déficit, todavía es insuficiente.

  • Falta de legislación respecto de la interconexión entre PAH, o la conexión de PAH a la red de distribución comercial.

  • Incentivo a la producción de energía eléctrica, inyectable a la red, utilizando PAH. Construidos y operados por organismos o entes privados.

  • Mayor tiempo de implementación. Por ej. Comparado con la energía fotovoltaica.

  • Costo unitario relativamente alto de la energía eléctrica producida.

Políticas Necesarias

Respecto a las políticas necesarias para incrementar la difusión y promoción las PAH, se estima lo siguiente:

  • Que los recursos previsto por el estado para el desarrollo científico de las energía renovables, lleguen directamente al investigador responsable, con un mínimo de intermediarios y de pasos burocráticos. Evitando con estos, atrasos innecesarios en la ejecución del proyecto de investigación.

Como en este caso, donde la mayoría de los insumos electrónicos utilizados, son especiales y requieren un tiempo importante, para la adquisición, ya que deben ser importados de países con mayor desarrollo tecnológico.

  • Que se continúen adjudicando becas a estudiantes de carreras universitarias, como el caso de las becas TICs (Programa Nacional de Becas para Carreras de grado en el área de las tecnologías de la información y las comunicaciones), donde se exige al postulante la pertenencia a una línea de investigación.

  • Promocionar e incentivar la transferencia al medio de los resultados obtenidos en las investigaciones PAH, arbitrando los medios necesarios para que la evaluación de los proyectos y los resultados obtenidos de las distintas líneas de investigaciones aplicadas, tengan igual o mejor calificación, frente a las investigaciones puramente teóricas.

  • Promover la conexión en red de pequeños aprovechamientos hidroeléctricos. En el caso de la provincia de Misiones se podría aprovechar la misma red de distribución eléctrica existente, que llega a la mayoría de los lugares donde funciona o funcionó algún pequeño aprovechamientos hidroeléctricos.

  • Promulgar la capacitación de personal de mantenimiento de máquinas y equipos que utilizan las PCH, que vivan en las proximidades del aprovechamiento.

  • La medición de Recursos Hidráulicos (caudal, estacionalidad, etc.) para la implementación de PAH.

  • Promover la posibilidad de intercambio entre pares dentro de la temática de las PCH. Generando y financiando talleres o encuentros periódicos que permita la interacción e intercambio de opiniones y avances en el tema. No solo dentro del país, sino en países limítrofes o no, que trabajan en la misma temática.

  • Propiciar la creación de un centro de información publica de proyectos y estudios relacionados con las PAH en cada región del país.

  • Incentivar la formación de una unidad integrada por universidades, que funcionando en red, permita el desarrollo de un proyecto multidisciplinario, que contemple la optimización de un producto (Equipo, Manual, Formación) destinado implementarse en la generación de energías, en la escala de micro aprovechamientos hidroeléctricos. Donde se involucre los conocimientos en el tema en cuestión y que la misma tenga una aplicación directa en la sociedad.

Conclusión final

Como conclusión final se puede decir que la tecnología necesaria para el desarrollo de los PAH/PCH "… está disponible y que lo más importante es la articulación de las capacidades nacionales en la materia…"[16] esto es; integrar las empresas que se encuentren en condiciones de fabricar pequeñas turbomáquinas, sistemas de regulación de la generación, equipos para la generación, entre otros. Con los equipos de investigadores que se encuentren trabajando en el tema. Promulgando desde el estado; políticas, acciones concretas y recursos, que permitan llevar a cabo esta integración. Dando prioridad a empresas locales y grupos de investigadores, que demuestren antigüedad y experiencia real en el tema.

Por otro lado, se sabe que "…existe una demanda concreta, ya sea de familias agrupadas, pequeñas comunidades o alumbrado público que son usuarios potenciales de este tipo de solución energética…" [17].

Referencias

[1]

Barney, Eric, "Aprovechamientos Hidroenergéticos con Microturbinas", Facultad de Ingeniería – Universidad Nacional de Misiones – UNAM, 1984.

[2]

J. Sen y Ma Puentes – MICROTURBINAS: La alternativa Apropiada – CREDMHI -Fac. de Ing. – Universidad Nacional de Misiones – UNaM. Marzo 1986.-

[3]

Eric Barney y Jorge López, "Turbina Cajón", Anales del VII encuentro latinoamericano en pequeños aprovechamientos hidroenergéticos, ELPAH, julio 1997, pp. 139-145.

[4]

Kurtz, Victor H. "Telemando para Pequeñas Centrales Hidroeléctricas", Anais do X Encontro Latino-Americano e do Caribe em Pequenos Aproveitamentos Hidroenergéticos, X ELPAH, mayo 2003.

[5]

Héctor R. Anocibar, "Regulador de Tensión y Frecuencia", Anales del VII encuentro latinoamericano en pequeños aprovechamientos hidroenergéticos, VII ELPAH, julio 1997.

[6]

Kurtz, Victor H. PUESTA EN PARALELO DE MICROCENTRALES HIDROELECTRICAS CON GENERADORES ASINCRONICOS. Revista Ingeniería Eléctrica, Año 14 – N°146 – Junio de 2001,

[7]

Kurtz, Victor H. PUESTA EN PARALELO DE MICROCENTRALES -SISTEMAS Y CIRCUITOS PRACTICOS PROBADOS- VII Encuentro Latinoamericano en Pequeños Aprovechamientos Hidroenergeticos, Cajamaraca- Perú, Victor H. Kurtz, 1997.

[8]

SKAT (Schweizerische Kontakttelle für Angepaßte Technik am ILE), (Centro Suizo de Tecnología Apropiada en el ILE). San Gallen, Suiza.

[9]

USAID: United States Agency for International Development – Agencia Federal de los Estados Unidos para el Desarrollo Internacional. www.usaid.gov

[10]

WINROCK, Organización norteamericana que incentiva y ofrece apoyo técnico para projectos en el área de desarrollo sustentable en países en vía de desarrollo en el mundo http://www.winrock.org

[11]

Victor H. Kurtz y Héctor R. Anocibar, "Sistema Mixto para el Control de la Generación en Micro Centrales Hidroeléctricas", Anales del XI encuentro latinoamericano en pequeños aprovechamientos hidroenergéticos, XI ELPAH, noviembre 2005.

[12]

Kurtz, Victor Hugo – LA ELECTRÓNICA EN LA PRODUCCION DE ENERGIA ALTERNATIVA – Telemando «Diabolicus 1» 31/5/84 , Telemando «Sensillus 1» 7/6/84 – Fac. de Ing. – Universidad Nacional de Misiones – UNaM. Marzo. 1986.-

[13]

Kurtz, Victor H. y Botterón, Fernando "Alternativa para el Control de Cargas Balasto", Anales del XI encuentro latinoamericano en pequeños aprovechamientos hidroenergéticos, XI ELPAH, noviembre 2005.

[14]

Kurtz, Victor Hugo – AQUANIVEL – Sistema de Control por Nivel de Agua Embalsada – IX ELPAH – Encuentro Latinoamericano y del Caribe, Sobre Pequeños Aprovechamiento Hidroenergéticos, Neuquen 2001.

[15]

Kurtz, Victor H., "Telemando por Onda Portadora", Anais do X Encontro Latino-Americano e do Caribe em Pequenos Aproveitamentos Hidroenergéticos, X ELPAH, mayo 2003.

[16]

Subtaller: "Pequeñas Centrales Hidráulicas" (PCH): Neuquén, 18 de Septiembre del 2009.

[17]

Seminario de Generación Distribuida de Energías Renovables,, PTM –DOCUMENTOS Programa de Desarrollo (INTI), 20-set-07.

 

 

Autor:

Ing. Victor Hugo Kurtz

U.Na.M. Fac. Ing. -Dpto Electrónica

Juan Manuel de Rosas 325 Tel/Fax 03755-422 179 -422170 Int. 117

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