Selección entre Turbina Francis y Turbina de Flujo Cruzado en PCH’s. Revisión del Caso de Estudio PCH Mopá, Guatemala.
Palabras clave:
Selección de turbinas, Turbina de flujo cruzado, Turbina Francis, Pequeña central hidroeléctricaResumen
El proyecto Hidroeléctrica Mopá, al igual que muchas PCH’s, abordó la decisión de elegir entre dos alternativas de turbina (Francis y Flujo Cruzado) antes de iniciar su construcción. El promotor y su ingeniería elaboraron varios modelos energéticos y económicos para la elección de uno u otro tipo de turbina, y decidieron, tras discutir ampliamente dichos modelos, instalar una turbina de Flujo Cruzado.
Es bien conocido que las turbinas Francis presentan una mayor eficiencia en sus caudales nominales y que en general no precisan de la instalación de cajas multiplicadoras, frente a las turbinas de Flujo Cruzado. Por el contrario, las segundas presentan mejores rendimientos a cargas parciales, un caudal mínimo técnico más reducido y, en general, costos más bajos de fabricación y montaje.
Se pretende en este artículo revisar el caso de estudio PCH Mopá y, a partir de esa revisión, generalizar los conceptos a considerar en la selección entre turbinas Francis y de Flujo Cruzado en PCH’s, cuando esto sea aplicable.
Además, se realiza un contraste entre los resultados teóricos empleados para decidir en el caso de estudio y el desempeño real de la planta una vez construida en su primer año representativo de generación.
Referencias
Adejumobi, I., & Shobayo, D. (2015). Optimal Selection of Hydraulic Turbines for Small Hydro Electric Power Generation - a Case Study of Opeki River, Soutg Western Nigeria. Nigerian Journal of Technology (NIJOTECH), 530-537.
Administrador del Mercado Mayorista. (7 de abril de 2020). Resultados de la Operación: Informe Anual de 2019 del Mercado Mayorista, AMM. Guatemala.
Anagnostopoulos, J. S., & Papantonis, D. E. (2007). Optimal sizing of a run-of-river small hydropower plant. Energy Conversion & Management, 1-8.
Anónimo. (s.f.).
Anónimo. (2009). Estudio de Prefactibilidad de Hidroeléctrica Mopá. Guatemala.
Castro-Valdivia, D. (2017). Metodología para el Dimensionamiento y Optimización de Pequeñas Centrales Hidroeléctricas en Guatemala: Evaluación de la Estructura de Financiación de las Inversiones como Parámetro Básico para el Estudio de Viabilidad. Madrid: Universidad Alfonso X el Sabio. Tesis Doctoral.
Cink Hydro-Energy. (2014a). Características técnicas de Turbina de Flujo Cruzado, caja multiplicadora y generador instalada en Mopá. Karlovy Vary.
Cink Hydro-Energy. (2014b). Características técnicas de turbina Francis y generador estudiados como alternativa para instalar en Hidroeléctrica Mopá. Karlovy Vary.
Gordon, James L. (2005). Software HYDROHELP. Ottawa: OEL Hydrosys.
Hidraes Ingenieros Consultores, S.A. (2013). Estudio de Factibilidad de Hidroeléctrica Mopá. Guatemala.
Hidraes Ingenieros Consultores, S.A. (2014). Diseño Final de Hidroeléctrica Mopá. Guatemala.
Hydro Info Systems. (2015). Software TURBNPRO . Avon, Colorado, USA.
Lopes de Almeida, J., Henri Lejeune, A., Sá Marques, J., & Conceiçao Cunha, M. (2005). OPAH a model por optimal design of multipurpose small hydropower plants. Advances in Engineering Softwaer, 236-247.
Mohammadi, M., Mohammadi, M., Mohammadi, A., & Farahat, S. (2016). Analyzing Mathematical and Software Methods for Selecting and Designing Francis Turbine in Hydropower Plants. Journal of Clean Energy Technologies, Vol. 4, 276-283 .
Ortiz Marin, C. C. (2017). Comparación del Desempeño de una Turbina Francis y una Turbina de Flujo Cruzado. Medellín: Universidad Nacional de Colombia – Sede Medellín. Tesis de Maestría.
Palacios, J., & Guerrero, C. (2000). Metodología y algoritmos para la selección óptima del caudal en una pequeá central hidroeléctrica. Energía y Computación, Volumen IX.
Sangal, S., Garg, A., & Kumar, D. (2013). Review of Optimal Selection of Turbines for Hydroelectric Projects. International Journal of Emerging Technology and Advanced Engineering, Vol. 3, 424-430.
Santolin, A., Cavazzini, G., Pavesi, G., Ardizzon, A., & Rossetti, A. (2011). Techno-economical method for the capacity sizing of a small hydropower plant. Energy Conversion and Management, 2533-2541.
Solaris Energy. (24 de enero de 2020). Lectura cuartohoraria del 2019 del contador de energía del punto frontera de Hidroeléctrica Mopá. Guatemala.
Trafo Elettro. (2014). Características del transformador de potencia de Hidroeléctrica Mopá. Montecchio Maggiore.
Tuhtan, J. A. (2007). Cost Optimization of Small Hydropower. Stuttgart: Universität Stuttgart, Master's Thesis.
US Army Corps of Engineers. (1985). Engineerind and Design - Hydropower. Portland: USACE Publications.
Vallarino, E., & Cuesta, L. (2000). Aprovechamientos Hidroeléctricos. Madrid: Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos.
Warnick, C. (1984). Hydropower Engineering.
Englewood Cliffs, NJ: Prentice Hall.
Descargas
Número
Sección
Licencia
Los autores que publican en esta revista están de acuerdo con los siguientes términos:
- Los autores conservan los derechos de autor y garantizan a la revista el derecho de ser la primera publicación del trabajo al igual que licenciado bajo una Creative Commons Attribution License que permite a otros compartir el trabajo con un reconocimiento de la autoría del trabajo y la publicación inicial en esta revista.
- Los autores pueden establecer por separado acuerdos adicionales para la distribución no exclusiva de la versión de la obra publicada en la revista (por ejemplo, situarlo en un repositorio institucional o publicarlo en un libro), con un reconocimiento de su publicación inicial en esta revista.
- Se permite y se anima a los autores a difundir sus trabajos electrónicamente (por ejemplo, en repositorios institucionales o en su propio sitio web) antes y durante el proceso de envío, ya que puede dar lugar a intercambios productivos, así como a una citación más temprana y mayor de los trabajos publicados (Véase The Effect of Open Access) (en inglés).
