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HIDRO ENERG

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Presentation Transcript

    1. HIDRO ENERGA PRESENTA: ISA SAMUEL ALEJANDRO MARTNEZ MONTEJO 21 DE OCTUBRE 2009

    2. INTRODUCCIN La gran cantidad de energa que tiene el agua en movimiento es bien conocida desde la antigedad, muchas veces por sus efectos devastadores, como las inundaciones, aunque en la mayora de las ocasiones ha sido por el aprovechamiento que le ha dado la humanidad. En la poca romana se pueden encontrar molinos, norias, canales y otras obras hidrulicas que demuestran ese conocimiento y utilizacin.

    3. Molino de agua

    4. NORIA

    5. PRODUCCIN DE ELECTRICIDAD La produccin de electricidad en una central hidroelctrica se basa en la transformacin de la energa cintica de un cierto caudal de agua que mueve una turbina hidrulica, en energa elctrica producida por un alternador acoplado al eje de la turbina. La energa cintica del agua puede obtenerse directamente del caudal de un ro, o bien, aprovechando y creando un desnivel suficiente en su cauce mediante una presa o canal.

    6. SUMINISTRO TOTAL DE ENERGA PRIMARIA

    7. World Total Primary Energy Supply (TPES)

    8. OECD (ORGANISATION FOR ECONOMIC CO-OPERATION AND DEVELOPMENT.

    9. GENERACIN MUNDIAL DE ELECTRICIDAD

    11. PRINCIPALES HIDROELCTRICAS MUNDIALES. La potencia de una central hidroelctrica puede variar desde unos pocos MW, hasta varios GW. Hasta 10 MW se consideran minicentrales. En China se encuentra la mayor central hidroelctrica del mundo (la Presa de las Tres Gargantas), con una potencia instalada de 22.500 MW. La segunda es la Represa de Itaip (que pertenece a Brasil y Paraguay), con una potencia instalada de 14.000 MW en 20 turbinas de 700 MW cada una.

    12. GENERACIN DE ELECTRICIDAD EN MXICO Capacidad efectiva instaladapor tipo de generacin al mes deseptiembre de 2008

    13. CAPACIDAD EFECTIVA INSTALADA POR TIPO DE GENERACION

    14. GENERACIN DE ELECTRICIDAD POR FUENTE DE ENERGA

    15. CENTRALES HIDROELCTRICAS EN MXICO (59 EN OPERACIN)

    16. DISTRIBUCIN NACIONAL DE CENTRALES

    17. Distribucin de capacidad instalada.

    18. DATOS TCNICOS DE CENTRALES GENERADORAS MEXICANAS

    19. CENTRALES FUERA DE SERVICIO

    20. CMO FUNCIONA UNA HIDROELCTRICA?

    21. FUNCIONAMIENTO DE UNA HIDROELCTRICA Una central hidroelctrica es aquella que se utiliza para la generacin de energa elctrica mediante el aprovechamiento de la energa potencial del agua embalsada en una presa situada a ms alto nivel que la central. El agua se lleva por una tubera de descarga a la sala de mquinas de la central, donde mediante enormes turbinas hidrulicas se produce la electricidad en alternadores.

    22. CLASIFICACIN DE LAS HIDROELCTRICAS EN VIRTUD DE SU LOCALIZACIN PUEDEN SER: DE TIPO FLUYENTE O DE PASADA. DE ACUMULACIN O EMBALSE DE RESERVA DE DERIVACIN

    23. CENTRALES DE TIPO FLUYENTE (NO HAY ACUMULACIN Y DESNIVEL REDUCIDO)

    24. DE ACUMULACIN O EMBALSE DE RESERVA O REGULACIN (LAS MS COMNES Y DESNIVELES MEDIOS)

    25. CENTRALES DE DERIVACIN (ALTOS DESNIVELES)

    26. TPOS DE PRESAS A) GRAVEDAD: Como se muestra en la figura tienen un peso adecuado para contrarrestar el momento de vuelco que produce el agua.

    27. B) ARCO: Necesita menos materiales que las de gravedad y se suelen utilizar en gargantas estrechas. En estas la presin provocada por el agua se transmite ntegramente a las laderas por el efecto del arco.

    28. C) DE CONTRAFUERTE: Las presas de contrafuertes tienen una pared que soporta el agua y una serie de contrafuertes o pilares, de forma triangular, que sujetan la pared y transmiten la carga del agua a la base.

    29. CENTRALES HIDROELECTRICAS DE BOMBEO O REVERSIBLES Disponen de dos embalses situados a diferente nivel. Cuando la demanda de energa elctrica alcanza su mximo nivel a lo largo del da, las centrales de bombeo funcionan como una central convencional generando energa. Despus el agua queda almacenada en el embalse inferior. Durante las horas del da en la que la demanda de energa es menor el agua es bombeada al embalse superior para que pueda hacer el ciclo productivo nuevamente.

    31. TIPOS DE TURBINAS PELTON Para centrales con pequeo caudal y gran salto (ms de 300 metros). Turbina de accin de eje horizontal. Rendimiento mximo por encima del 90%. Se obtiene para caudales de entre 30 100% del caudal nominal.

    32. TURBINA FRANCIS Centrales con valores medios de caudal y salto de entre 300 a 25m. Turbina de reaccin de eje vertical. Rendimiento mximo por encima de 90%. Es obtenido para caudales de entre 60 y 100% del caudal nominal.

    33. TURBINA KAPLAN Para centrales de gran caudal y pequeo salto (menos de 50m). Rendimiento ligeramente mayor al 90% que se reduce al disminuir el caudal. Obtenido para caudales entre 30% y 100% del caudal nominal.

    34. CAPACIDAD DE GENERACIN Las dos caractersticas principales de una central hidroelctrica, desde el punto de vista de su capacidad de generacin de electricidad son: La potencia, que es funcin del desnivel existente entre el nivel medio del embalse y el nivel medio de las aguas debajo de la central, y del caudal mximo turbinable, adems de las caractersticas de la turbina y del generador. La energa garantizada en un lapso determinado, generalmente un ao, que est en funcin del volumen til del embalse, de la pluviometra anual y de la potencia instalada.

    35. CALCULO DE LA CAPACIDAD DE GENERACIN. Se determina en base a la frmula de energa potencial:

    36. EJERCICIO PRCTICO Determine el caudal mximo turbinable de la hidroelctrica de Chicoasn trabajando con el factor de planta de 100%, si tiene una capacidad instalada de 2400MW, y la represa ocasiona un desnivel de 262metros. Suponer que la turbina tiene una eficiencia del 90% y el generador elctrico de 90%.

    37. HIDROELECTRICA DE CHICOASN

    38. VENTAJAS No requieren combustible, sino que usan una forma renovable de energa, constantemente repuesta por la naturaleza de manera gratuita. Es limpia, pues no contamina ni el aire ni el agua. A menudo puede combinarse con otros beneficios, como riego, proteccin contra las inundaciones, suministro de agua, caminos, navegacin y an ornamentacin del terreno y turismo.

    39. VENTAJAS Los costos de mantenimiento y explotacin son bajos. Las obras de ingenieria necesarias para aprovechar la energa hidralica tienen una duracin considerable. La turbina hidralica es una mquina 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.

    40. DESVENTAJAS Los costos de capital por KW instalado son con frecuencia muy altos. Destruccin del ecosistema presenta por construccin. El emplazamiento, determinado por caractersticas naturales, puede estar lejos del centro o centros de consumo y exigir la construccin de un sistema de transmisin de electricidad, lo que significa un aumento de la inversin y en los costos de mantenimiento y prdida de energa. La construccin lleva, por lo comn, largo tiempo en comparacin con la de las centrales termoelctricas. La disponibilidad de energa puede fluctuar de estacin en estacin y de ao en ao.

    41. PROSPECTIVAS

    42. IMPACTOS AMBIENTALES EN ETAPA DE CONSTRUCCIN DE HIDROELCTRICAS.

    43. IMPACTOS AMBIENTALES POR OPERACIN Y MANTENIMEINTO PROGRAMA DE MANTENIMIENTO Vibraciones y pulsaciones: Durante el funcionamiento de una central elctrica el grupo turbina - generador est sometido a la accin de diferentes fuerzas perturbadoras; el identificar y evaluar las vibraciones y pulsaciones presentes en la unidad, separando aquellas que son propias del funcionamiento de la misma, de aquellas otras que tienen su origen en el funcionamiento anmalo de alguno de sus elementos se realiza mediante el estudio y el anlisis de dichas vibraciones y pulsaciones. Aislamiento del alternador: El diagnstico de un alternador supone la obtencin de datos sobre el estado de envejecimiento del aislamiento del estator, de su contaminacin y de la estabilidad del aislamiento. Su control peridico permite valorar la evolucin de su estado con el nmero de horas de servicio, permitiendo prever una avera intempestiva que siempre genera indisponibilidad e importantes daos aadidos.

    44. Anlisis de aceites: El anlisis del aceite lubricante o del aceite de regulacin complementa el diagnstico mecnico del estado de la unidad, los anlisis que se realizan sobre la muestra del aceite incluyen las determinaciones de viscosidad cinemtica, oxidacin, acidez, contenido en agua, aditivos y contenido en metales de desgaste y de contaminacin. Diagnstico del transformador: Los transformadores estn sometidos continuamente a un tipo particular de esfuerzo cuyo origen es la temperatura y el gradiente de campo elctrico, provocando un envejecimiento en el aislamiento elctrico que modifica sus caractersticas mecnicas y aislantes. CUALQUIER ANOMALA DETECTADA DEBE CORREGIRSE CON LA ACCIN CORRESPONDIENTE.

    45. IMPACTOS AMBIENTALES

    46. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS Guirado Torres, Asensi. Tecnologa Elctrica. Edit Mc Graw Hill. Espaa 2006. Programa de obras e inversiones del sector elctrico 2007-2016. Comisin Federal de Electricidad Mxico 2006. http://www.cfe.gob.mx/NR/rdonlyres/D499C8DC-FF75-4517-AA0B-EAF2A4E3CAF4/0/POISE20072016.pdf. Key World Energy Statistics. International Energy Agency 2008. Estadsticas Comisin Federal de Electricidad. http://www.oni.escuelas.edu.ar/2001/neuquen/poderdelrio/REPRESAS%20HIDROELECTRICAS.htm http://thales.cica.es/rd/Recursos/rd99/ed99-0226-01/capitulo3.html#2.

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