Generación de energía eléctrica a partir del sistema de conducción de agua Jaguay - Ilo del proyecto Pasto Grande, región Moquegua

Abstract

El objetivo de las tesis es identificar y diseñar un sistema en cascada de pequeñas y minicentrales hidroeléctricas, a lo largo de los 63.3 km de tuberías de conducción de agua hacia el proyecto de irrigación Lomas de Ilo. La tesis toma como base el estudio “Ampliación de la Frontera Agrícola Lomas de Ilo – Moquegua”, que forma parte del Proyecto Especial Pasto Grande. El sistema de conducción es por dos tuberías en paralelo, con un desnivel total aproximado de 716 m. Se identifica que es posible generar energía hidroeléctrica aprovechando dicho desnivel para darle un mayor valor al proyecto. A lo largo del desarrollo de las tuberías en paralelo se identificaron zonas adecuadas para ubicar tres centrales hidroeléctricas pequeñas. Se estudio dos alternativas de diseño. En la alternativa Nº 1, las tuberías en paralelo llegan cada una a su propia turbina, trabajando de manera independiente. En la alternativa Nº 2, las tuberías en paralelo se unen a la llegada de la casa de máquinas conectándose a una sola turbina. Mediante un estudio de evaluación económica se encontró que la alternativa Nº 2 es la más viable. Sobre la base de esta alternativa se diseñó la casa de máquinas de la CH-3 que tiene una potencia de 2.08 MW y es la que tiene mejores indicadores económicos, con un presupuesto paramétrico de 1,795,904.38 USD, un VAR de 3,532,087.84, un TIR de 34.88%, un B/C de 2.51 y un costo promedio de energía de 8.44 MWh. A la tubería existente de la CH-3 se le hizo una verificación adecuada de los efectos del fenómeno de golpe de ariete por parada de turbina y finalmente se elaboró un presupuesto.

The theses’ objective is to identify and design a cascade system of small and mini hydroelectric plants, along the 63.3 km of water conduction pipes to the Lomas de Ilo irrigation project. The thesis is based on the study "Ampliación de la Frontera Agrícola Lomas de Ilo – Moquegua", which is part of the Pasto Grande project. The conduction system goes through two parallel pipes, with an unevenness of approximately 716 m on the whole system. It is identified that it is possible to generate hydroelectric energy by taking advantage of said unevenness to give the project greater value. Throughout the development of the parallel pipelines, suitable zones were identified to locate three small hydroelectric plants. Two design alternatives were studied. In alternative N° 1, the pipes in parallel each reach its own turbine, working independently. In alternative N° 2, the pipes in parallel are joined at the arrival of the powerhouse, connecting to a single turbine. Through an economic evaluation study, it was found that alternative number 2 was the most viable. Based on this alternative, the CH-3 powerhouse was designed, which has a power of 2.08 MW and also has the best economic data. With a parametric budget of 1,795,904.38 USD, a risk value of 3,532,087.84, an internal rate of return (IRR) of 34.88 %, a cost-benefit of 2.51 and an average energy cost of 8.44 MWh. An adequate verification of the effects of the water hammer phenomenon due to turbine shutdown was made to the CH-3 pipeline; then, a budget was finally drawn up.