La minicentral hidroeléctrica de Ubinas - uso y evaluación de las metodologías de diseño actual

Abstract

Las Pequeñas Centrales Hidroeléctricas (PCHs) son una de las principales alternativas para el desarrollo energético del medio rural en la zona de Moquegua por la poca disponibilidad de recursos hídricos en la región, ya que se cuenta con una gran cantidad de riachuelos y ojos de agua cuyos caudales promedio oscilan entre 8 L/s y 34 L/s que forman ríos con caudales entre 35 L/s y 253 L/s. Si bien hay una experiencia acumulada a nivel de Latinoamérica que data de las últimas décadas del siglo XIX, el desarrollo de PCHs se ha caracterizado por acciones esporádicas y poco sistemáticas. Hace algunos años sufrió un proceso regresivo en favor de las opciones de interconexión así como generación de grupos electrógenos térmicos, alternativas que ahora empiezan a encontrar nuevos límites de aplicación; en el primer caso en cuanto a los elevados costos de líneas de transmisión y de subestaciones para zonas aisladas y en el segundo en cuanto a los costos de combustibles, mantenimiento y dificultades logísticas que cuestionan seriamente las perspectivas de instalación de grupos electrógenos en muchas poblaciones aisladas. Para el desarrollo metodológico de Pequeñas Centrales Hidroeléctricas en nuestro país se deben tener en cuenta los lineamientos de una estrategia regional de desarrollo, las acciones para el programa regional de PCHs y el sistema de clasificación adoptada a nivel Latinoamericano por la Organización Latinoamericana de Energía - OLADE, consistente en denominar como "Pequeñas Centrales Hidroeléctricas" al conjunto de potencias instaladas hasta el orden de 5000 kW y como subdivisiones se denominan "Microcentrales Hidroeléctricas" a aquellas inferiores a 50 kW "Minicentrales Hidroeléctricas" a las comprendidas entre 50 kW y 500 kW y finalmente se adoptó el nombre de "Pequeñas Centrales Hidroeléctricas" también como denominación particular del conjunto comprendido entre 500 kW y 5000 kW. El Perú, afortunadamente, cuenta con un elevado potencial hidroeléctrico aún intocado -no se utiliza ni el 4% de las disponibilidades. Esta riqueza, deberá ser puesta de manifiesto en la próxima centuria y será el signo que marque el desarrollo nacional. Urge, en estas condiciones, enfrentar el reto y conocer los principios que se deben tener en cuenta cuando se toma decisiones sobre las características de un proyecto hidroeléctrico. Muy al contrario de lo que pudiera suponerse, estas decisiones dependen de una multitud de factores como son las características de la demanda eléctrica, de la disponibilidad y régimen con que se ofrece el recurso agua, del porqué de generación eléctrica disponible, de las previsiones energéticas para el futuro. Todo ello con miras a optimizar la selección de las características que se deberán dar a las obras componentes. Pero tales obras, a su vez son definidas por el tipo de operación seleccionada, de ahí la necesidad de poner en un solo paquete todo este complejo de variables. El diseñador podrá entonces entrar a su trabajo de ingeniería de detalle con seguridad y dentro del marco que le señale el planeamiento global del proyecto hidroeléctrico. En el presente trabajo se intentan definir lineamientos de metodologías de diseño y acciones concretas que se puedan adoptar en nuestro país; aplicados al caso específico del Distrito de Ubinas de la Microrregión Ubinas-Ichuña, perteneciente a la Provincia General Sánchez Cerro-Moquegua; con el objeto de promover el desarrollo de una minicentral hidroeléctrica. Se presentarán métodos de estimación de la demanda eléctrica de pequeñas poblaciones, tomando como referencia la demanda del sector doméstico, que en estas pequeñas poblaciones es el componente de mayor incidencia en la demanda total. Las demandas del sector comercial, industrial, especial y alumbrado público, se consideran de acuerdo con cierto índice que los correlaciona a la demanda doméstica. Las demandas y sus proyecciones durante un periodo de estudio prefijado se estiman basados en las estadísticas demográficas de la población y a las características que definen las demandas domésticas unitarias del consumidor promedio, y a las demandas proporcionalmente asignadas a otros tipos de consumo que pudieran existir en dichas poblaciones. Los métodos que se presentan en este trabajo requieren inicialmente los parámetros de la demanda doméstica, factor de carga distribuida o unitaria, así como el factor de simultaneidad que relaciona dichas demandas distribuidas; éstas correlacionadas con el crecimiento demográfico de la población determinan la proyección correcta de la demanda total. Debemos tener presente que si bien existen muchos elementos comunes en las diferentes regiones de nuestro País, también existen diferencias muy marcadas en cuanto a estructura económica, grado de desarrollo económico-social, disponibilidad de recursos hidroenergéticos y necesidades de energía en el medio rural, perspectivas de desarrollo de fuentes energéticas alternativas, disponibilidad y capacidad de potencial de suministro de equipos y materiales, así como políticas de desarrollo y grados de avance y prioridad, asignados al desarrollo de Pequeñas Centrales Hidroeléctricas (PCHs) y de Sistemas Interconectados para la integración de localidades aisladas en el contexto del Plan Nacional. Sin embargo, para proponer un desarrollo intensivo de las PCHs, es preciso superar los dos principales obstáculos que se presentan por causa de sus elevados requerimientos de inversión unitaria y por algunas experiencias negativas en la continuidad operativa de pequeños sistemas energéticos aislados, derivados de problemas de mantenimiento, caso de la pequeña central térmica de Ubinas que fue puesta en servicio en 1978 pero que en la actualidad se encuentra en mal estado. La programación de metodologías de diseño actual para los mini desarrollos hidroeléctricos dentro de la planificación general debe encontrarse en la intersección de la planificación de recursos hidráulicos, de la planificación energética y de la planificación del desarrollo rural. Como ocurre con cualquier recurso limitado, el uso del recurso hídrico para la generación eléctrica en este caso entra en competencia con otros usos, tales como uso doméstico y riego, en el contexto de los mini desarrollos. El uso hidroeléctrico constituye a su vez una opción complementaria, en proyectos aún pequeños, considerando usos múltiples del agua que además considera el aprovechamiento integral de ríos y cuencas, atendiendo diversos requerimientos del desarrollo de la cuenca y recordando que, beneficios y costos globales, no son necesariamente la suma de beneficios y costos parciales. Se produce una acción de cooperación, que debe ser percibida desde el inicio del desarrollo de la cuenca y del río y seguida, por mediciones y evaluaciones durante su evolución, que permitan la actualización periódica de los programas de mini desarrollos hidroeléctricos.