Dissertations / Theses: 'Centrales hidroeléctricas - Chile'

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Tio, Campdesuñer Alejandro. "Análisis de los factores técnicos que inciden en la constructibilidad de centrales hidroeléctricas en Chile." Tesis, Universidad de Chile, 2019. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/170198.

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Abstract:

Memoria para optar al título de Ingeniero Civil
Dado el potencial hidráulico que posee el país para generar energía mediante Centrales Hidroeléctricas, y que algunos de éstos proyectos se han visto afectados en los últimos años por problemas técnicos, el presente trabajo pretende contribuir con un estudio que ha permitido definir los factores técnicos relevantes que inciden en la materialización de dichas obras, considerando, además, que de acuerdo con la política pública definida por el Estado, el sistema de abastecimiento eléctrico requerirá del desarrollo de este tipo de fuente de energía en el futuro; para lo cual, entre otros aspectos, los proyectos deberán superar las dificultades técnicas que los han afectado. El objetivo del presente trabajo se encuentra enmarcado en el concepto de Constructabilidad, que: es la integración óptima del conocimiento y experiencia en construcción, en la planificación, diseño, logística y operaciones de obra para alcanzar todos los objetivos del proyecto (CII, 1986). A partir del análisis bibliográfico y entrevistas a profesionales expertos se buscó una descripción con respaldo cualitativo y cuantitativo de procesos que deben ser tratados con especial cuidado en el desarrollo de los proyectos hidroeléctricos. De este modo se espera que los resultados sean una base que permita emitir recomendaciones para estandarizar y mejorar la eficiencia en la ejecución o materialización de los proyectos hidroeléctricos en Chile. Los factores relevantes obtenidos del estudio, se agruparon en las diferentes etapas que componen el desarrollo de un proyecto hidroeléctrico. Así, se tiene que en la primera etapa, correspondiente a Estudios Técnicos, los más destacados fueron: estudios hidrológicos, que permiten obtener predicciones de crecidas y condiciones climáticas; estudios topográficos y geológicos-geotécnicos, que condicionan las metodologías constructivas. Para la siguiente etapa, correspondiente a Estudios Ambientales, el resultado del presente estudio indicó que el foco está en el relacionamiento comunitario. La fase de Diseño destacó por la completitud de la ingeniería de detalle, especificaciones técnicas de construcción y compatibilización de especialidades así como la presentación de un proyecto con ingeniería básica terminada para la obtención de la Resolución de Calificación Ambiental. En la etapa de Construcción resultó crítico el proceso de revisión de la ingeniería proveniente de la etapa de diseño y la identificación, control y seguimiento de riesgos, para prever desafíos, y detectar oportunidades de optimización de las obras o dificultades de materialización que deban ser enfrentadas mediante el rediseño de las mismas.

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Salazar, Pinilla Giannina Andrea. "Evaluación ex post de medidas ambientales en dos centrales hidroeléctricas de Pasada." Tesis, Universidad de Chile, 2012. http://www.repositorio.uchile.cl/handle/2250/115762.

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3

Antipán, Quiñenao Pablo Alejandro. "Estudio de factibilidad de conexión de pequeñas centrales hidráulicas de pasada al S.I.C." Tesis, Universidad de Chile, 2014. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/131116.

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Abstract:

Ingeniero Civil Eléctrico
Dada la necesidad energética del país, las pequeñas centrales hidráulicas de pasada aparecen como una buena alternativa para aumentar la capacidad de generación. Al respecto, este trabajo se enfoca en los costos de conexión de varias centrales hidráulicas de pasada al SIC. En primer lugar, se escoge el estero Coyanco como curso de agua para estudio. Se estima caudal y caída neta, para luego, establecer tres posibles centrales hidráulicas de pasada las cuales suman 20,9 MW en total (Cap. 2). Una vez definida la ubicación geográfica de las centrales, se analiza el sistema eléctrico de 110 kV del sector. Se establecen cuatro opciones de conexión: S/E La Laja, S/E Vizcachas, S/E P. Alto y S/E Florida Se analizan las cuatro opciones de conexión, concluyendo que todas cuentan espacio para ampliaciones y son accesibles de llegar hasta ellas con una línea de transmisión (Cap. 3). Luego, se estudia el impacto en la red eléctrica de la incorporación de las tres centrales al SIC, encontrando que la inyección de 20,9 MW no provoca la saturación de las líneas en ninguna de las cuatro opciones de conexión y no produce cambios en la regulación de tensión en las barras de 110 kV de las cuatro subestaciones. Además, el incremento de las corrientes de CC no indica necesidad alguna de cambios en los equipos de las subestaciones existentes. Por lo tanto, las cuatro opciones son técnicamente factibles (Cap. 4). A continuación, se diseñan tres componentes principales: patio de elevación, línea de transmisión y paño(s) de línea para la acometida al STT (Cap. 5). Con este diseño, se estima el valor de inversión (V.I.) de la conexión para cada una de las cuatro opciones de conexión, resultando S/E La Laja la más conveniente.

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Soto, Véjar José. "Red hidro-eléctrica: materialidad en tres centrales del plan de electrificación de Chile (1935-1943)." Tesis, Universidad de Chile, 2017. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/143557.

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Orellana, Duarte Diana Berenice. "Análisis de los efectos de una mega-sequía sobre la generación hidroeléctrica en Chile." Tesis, Universidad de Chile, 2017. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/146730.

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Abstract:

Ingeniera Civil
Sequías de uno o dos años son eventos normales en el territorio chileno, generalmente gatillados por sucesos naturales como el Fenómeno de la Niña o la Oscilación Decadal. Sin embargo, entre los años 2010 y 2015, se registró una sequía particularmente intensa y prolongada sin precedentes en los registros la que, además, tuvo una extensión territorial sumamente inusual, afectando desde la Región de Coquimbo hasta Los Lagos, debido a todo esto se le denominó megasequía y sus efectos fueron considerables en agricultura, pesca, medio ambiente, energía y otros. Se prevé que estos tendrán mayor frecuencia y magnitud. La considerable disminución de caudales producto de este fenómeno afectó directamente el abastecimiento energético del país, pues las centrales hidroeléctricas componen alrededor del 40% del aporte al sistema eléctrico nacional. Mediante el análisis de las condiciones climáticas observadas en los últimos años (precipitaciones, aumento en las temperaturas, disponibilidad hídrica, etc.), y considerando que la megasequía tenderá a mantenerse por períodos cada vez más prolongados, se realizó una simulación de los caudales afluentes a cada una de las centrales hidroeléctricas (de embalse y de pasada) asociadas al Sistema Interconectado Central y del Norte Grande (SIC-SING), esto en una ventana de tiempo de 15 años desde el 2018. Para ello se generó una metodología tal, que permitiera que dichas series tuvieran una correlación temporal y espacial apropiada. La metodología combinó y adaptó los procedimientos asociados a cadenas de Markov y al método Fractional Gaussian Noise, lo que permitió generar series aleatorias probables, pero en las que se induce un estado más seco que el que se genera al considerar la media histórica como una buena representación de un estado normal para el futuro. Las series sintéticas se utilizan para modelar el sistema eléctrico en el software Ameba, que tiene inserto en su programación la interconexión SIC-SING desde el año 2018, así como la implementación de nuevas centrales y el crecimiento en la demanda. Las series generadas son de distinta naturaleza, pero todas sequías más intensas que el período 2010-2015, en general, se puede observar que los costos marginales aumentan hacia el final de la etapa evaluada y asimismo disminuye la generación de energía hidroeléctrica. En un escenario normal, en 15 años, el aporte debiese ser del orden del 30%, mientras que en los casos modelados dicho valor alcanza hasta un 17%, esta diferencia se cubre prácticamente en su totalidad por energías convencionales, las que son más costosas y contaminantes.

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Ulloa, Alvarado Andrés Camilo. "Análisis preliminar de la conversión de una central hidroeléctrica convencional en una de bombeo. Caso Central Chapiquiña, Región de Arica y Parinacota, Chile." Tesis, Universidad de Chile, 2016. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/143834.

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Abstract:

Ingeniero Civil
Uno de los mayores desafíos del país durante los próximos 20 años será la necesidad de contar con recursos energéticos suficientes, competitivos y amigables con el medio ambiente. Es por ello que en el último tiempo se han centrado muchos esfuerzos en lograr flexibilizar el sistema, y una de las alternativas que aparece con fuerza es el almacenamiento de energía. La estrategia nacional de energía (Minenergía, 2013) establece seis pilares fundamentales, entre los que se encuentran el crecimiento con eficiencia energética y el fomento a las energías renovables, de manera de lograr mayor seguridad en el abastecimiento, un menor costo de energía y finalmente la generación de energía limpia. En este trabajo se analiza, a nivel de prefactibilidad, la conversión de la Central Hidroeléctrica Chapiquiña en una central de acumulación por bombeo. Para ello se estudiará el sistema energético de Arica, de manera de establecer la operación óptima del sistema para abastecer la demanda energética al menor costo posible. La metodología propuesta consiste en generar diversas configuraciones físicas factibles para la conversión de la Central Chapiquiña en una central de acumulación por bombeo. Para ello se identificaron las principales restricciones para su ampliación, siendo estas la capacidad de aprovechamiento de las instalaciones existentes y las restricciones en el uso de los afluentes a la central, que pertenecen a derechos de agua de los regantes del Valle de Azapa. Luego mediante un modelo de optimización, se busca obtener la operación óptima de cada una de estas configuraciones. Finalmente, se analiza cuál de estas configuraciones genera mayor beneficio para el sistema eléctrico, en términos de minimización de costos de generación. Esta metodología se aplica para diferentes escenarios de penetración de energía solar en el sistema eléctrico. Además, se compara la operación óptima desde el punto de vista del sistema (minimización de costos de generación), con la operación óptima desde el punto de vista del propietario (maximización de ingresos por venta de energía), de manera de establecer si existen diferencias que perjudiquen al sistema o al propietario. Los resultados indican que, para niveles de energía solar instalada menores a 50 (MW), la configuración que logra minimizar los costos de generación del sistema es la configuración P8, logrando reducir los costos en un 6,8% para una potencia solar instalada de 2 (MW) y un 8,7% para una potencia solar instalada de 50 (MW). En caso de que la energía solar instalada sea mayor a 50 (MW), la configuración que logra minimizar los costos de generación del sistema es la configuración Francis, la cual logra reducir los costos de generación en un 18,8%.

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Gómez, Zavala Tomás Ignacio. "Evaluación del impacto del cambio climático en centrales hidroeléctricas de la cuenca del Alto Cachapoal." Tesis, Universidad de Chile, 2013. http://www.repositorio.uchile.cl/handle/2250/114003.

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Abstract:

Ingeniero Civil
El cambio climático es un proceso que afecta y seguirá afectando diversos fenómenos naturales, entre los que se encuentra el ciclo hidrológico de vital importancia para la generación hidroeléctrica. Para evaluar el impacto sobre esta actividad, en la cuenca del Alto Cachoapal, en esta memoria se desarrollan modelos hidrológicos de los ríos Pangal, Cachapoal y Cipreses y modelos operacionales de las centrales Chacayes, Coya y Pangal, los cuales en conjunto con proyecciones meteorológicas, bajo escenarios de cambio climático, permiten realizar pronósticos, en este caso, para el período comprendido entre los años 2040 a 2070 en ese lugar. El trabajo para hacer la evaluación señalada, se desarrolla en tres secciones. Estas secciones son: a. Creación de bases de datos por medio de proyecciones para el periodo futuro sobre variables meteorológicas, en particular de precipitaciones y temperaturas, utilizando los modelos climáticos de circulación global ECHAM5 y MK3.6, bajo escenarios SRES-A1B y RCP6.0, respectivamente, debidamente procesados para representar el contexto local. b. Calibración de modelos hidrológicos para los ríos de interés, los que una vez planteados permiten pronosticar sus caudales en periodos futuros, utilizando como información de entrada los pronósticos de las variables meteorológicas. c. Diseño de modelos operacionales de las centrales hidroeléctricas de interés, que, al utilizar las series de caudales proyectadas, permiten estimar los cambios esperados con respecto a un periodo de línea base. Como consecuencia de los procedimientos anteriores, se obtuvieron los siguientes resultados: a. Ambos modelos de circulación global predicen una disminución cercana a un 20% de las precipitaciones en la cuenca y un aumento de 2°C a 4°C en las temperaturas, tanto a nivel mensual como anual. b. Se pronostican cambios en los regímenes hidrológicos de las cuencas: la ocurrencia del caudal máximo se adelanta, así como también el inicio del periodo de deshielo; el caudal medio anual disminuye entre un 20% y un 40%, según qué modelo climático e hidrológico se utiliza. c. La generación hidroeléctrica de la central Chacayes disminuye entre un 11% y un 22% y el de la central Coya entre un 2% y un 7%. En la central Pangal se presenta un comportamiento disímil según sea el modelo, haciendo variar la distribución mensual de producción, pero sin generar una disminución de la potencia. Además, se observa un cambio en la distribución temporal de los meses con mayor generación.

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Correa, Jeria Lucas Raimundo. "Generación de energía hidroeléctrica en canales de regadío." Tesis, Universidad de Chile, 2012. http://www.repositorio.uchile.cl/handle/2250/113401.

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Abstract:

Ingeniero Civil
La escasa disponibilidad del agua es un tema de primera importancia a nivel nacional y mundial, es por este motivo que se evalúa el desarrollo de un proyecto de micro central de pasada de generación hidroeléctrica en el Fundo Santa Isidora de Coibungo, Comuna de Villa Alegre, Séptima Región del Maule. El objetivo de este tema a desarrollar, es mejorar la eficiencia del uso al agua, logrando así beneficios en el sector agrícola, con recursos actualmente desaprovechados. Los caudales para la central de pasada corresponden a caudales de los canales Quinilahue o La Finca, Bustamante, Cunaco, Coibungo, Rosas Fabry que son canales de riego y el estero Lun Tornicura. Para poder estimar el caudal disponible se realizaron aforos de los canales existentes, con el propósito de relacionar las acciones de derechos de aguas inscritas en los canales, con los caudales reales que circulan en los distintos canales. Los derechos disponibles para el proyecto suman un máximo de 2,25 m3/s en el mes de Abril y un mínimo de 0,95 m3/s en el mes de Octubre. Además se tiene una caída neta de 4,5 metros. La central tiene un caudal de diseño de 1,35 m3/s y un factor de planta de 0,89. Con estos parámetros se puede instalar una central de potencia máxima de 51,6 kW. La central, genera ingresos por venta de energía, venta de potencia y por venta de certificados de Energía Renovable No Convencional. La inversión necesaria para la realización del proyecto es de USD 334.112. Además el proyecto es viable económicamente y tiene un TIR estimado de 9,46%.

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Haas, Jannik. "Análisis de interacciones a nivel horario entre centrales hidroeléctricas y éolicas en el Sistema Interconectado Central de Chile." Tesis, Universidad de Chile, 2014. http://www.repositorio.uchile.cl/handle/2250/116293.

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Abstract:

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Recursos y Medio Ambiente Hídrico
A medida que la participación de energías renovables fluctuantes (ERf), como la energía solar fotovoltaica y eólica, de un sistema eléctrico aumenta, la flexibilidad de la red para responder frente a mayores variaciones e incertidumbre en la demanda neta se torna cada vez más importante. En sistemas hidrotérmicos que poseen centrales hidroeléctricas con capacidad de acumulación, son éstas las que pueden proveer dicha flexibilidad. Así, la nueva meta ERNC 20/25 de Chile motiva a investigar las interacciones sistémicas entre centrales hidroeléctricas y proyectos de ERf. Si bien es conveniente proveer flexibilidad con centrales hidroeléctricas, esta capacidad es limitada, por lo que en esta investigación se exploran dos opciones para incrementarla. Una alternativa consiste en aumentar la potencia instalada de centrales hidroeléctricas ( up-powering ) y otra en optimizar el uso de los estanques de regulación que poseen algunas centrales de pasada. Un tercer punto a estudiar en esta investigación es analizar cómo se modifica la operación de centrales hidroeléctricas conforme una mayor penetración ERf. Una eventual operación más fluctuante, induciría grandes variaciones de caudal entre una hora y otra, lo que puede afectar negativamente otros usos aguas abajo, incluyendo efectos nocivos sobre ecosistemas fluviales. Para llevar a cabo esta investigación se diseñan distintos experimentos utilizando un modelo de minimización de costos (MIP-UC). Este programa determinístico entero-mixto replica las prácticas del operador del Sistema Interconectado Central (SIC) y prescribe la potencia a generar de todas las centrales eléctricas del SIC con resolución horaria en un horizonte típicamente semanal. Los resultados son analizados en escenarios definidos por distintos niveles de penetración de ERf y años hidrológicos. En relación al primer objetivo, se identifica una central a la cual aplicar up-powering es conveniente, aumentando así la capacidad de respuesta frente a variaciones en la demanda neta. Además, se genera una serie de sugerencias de fenómenos a modelar en los siguientes experimentos, como por ejemplo la inclusión de tiempos mínimos de encendido y apagado. Para el segundo objetivo, se endogeniza la operación de los estanques de regulación al MIP-UC, lo cual genera un ahorro sistémico cercano al 4% del costo térmico. Finalmente, mediante un análisis de frecuencia de las series de tiempo de caudales turbinados resultantes del MIP-UC para las principales centrales de embalse, se detectan dos centrales, El Toro y Pangue, particularmente susceptibles a mostrar mayores fluctuaciones de caudal para escenarios de elevada penetración ERf. En éstas se propone evaluar restricciones de operación para proteger a los ecosistemas acuáticos.

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González, Cabrera José Miguel. "Operación de embalses multipropósito: trade-offs entre producción agrícola e hidroelectricidad." Tesis, Universidad de Chile, 2017. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/146672.

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Abstract:

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Recursos y Medio Ambiente Hídrico
Embalses a nivel mundial son operados con el objetivo de satisfacer demandas de agua para diferentes usos: consumo humano, agricultura, hidroelectricidad, caudales ambientales e intereses recreacionales. Estos uso debido a periodos prolongados de sequias, generados por el cambio climático, aumento de la población, degradación del medio ambiente y aumento de la demanda energética han exacerbado diferentes conflictos en la utilización del recurso a diferentes escalas especiales y temporales . Por lo anterior, decisiones de asignación de agua desde embalses y el análisis de sistemas de recursos hídricos en general deben tener en cuenta diferentes trade-offs entre los usos que se ven beneficiados con el recurso, con el objetivo de realizar una efectiva coordinación y resolución de conflictos. El riego y la hidroelectricidad son los principales usos en los sistemas hídricos a nivel mundial. Estos usos del agua en algunas zonas geográficas sostienen un conflicto inherente a sus requerimientos de agua debido a que son estacionalmente dispares. La hidroelectricidad tiene las mayores demandas en invierno y el uso agrícola concentra la utilización del recurso en los meses de verano. Por otro lado, la escala espacial de utilización del recurso puede transcender la cuenca, debido a la interconexión del sistema eléctrico, el cual es operado en base a intereses del operador del sistema eléctrico. Por tal, la decisión de asignar agua de un embalse puede involucrar información de disponibilidad del recurso de otras cuencas, además de información propia del sistema eléctrico, relacionada con incertidumbre de precios de combustible, estado de líneas de transmisión, demandas energéticas, entre otras. Éste trabajo plantea una propuesta metodológica para la planificación de la asignación del recurso hídrico, considerando el valor económico de los usos, integrando funciones de demanda mensual para uso agrícola, con dos representaciones del valor marginal de la generación eléctrica, inserta en un sistema eléctrico interconectado el cual transciende la cuenca. El enfoque propuesto realiza una correcta representación del uso hidroeléctrico en un modelo a escala de cuenca, lo cual alivia los conflictos entre el riego y la hidroelectricidad en presencia de escasez hídrica.

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Lira, Azcarategui Fernando Gabriel. "Factibilidad de mini central hidroeléctrica de pasada en el río Chirre, Región de Los Ríos." Tesis, Universidad de Chile, 2015. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/135206.

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Abstract:

Autor no autoriza el acceso a texto completo de su documento hasta el 22/7/2020.
Ingeniero Civil
En Chile, la demanda energética en los últimos decenios ha ido en constante aumento debido al sostenido crecimiento del país. Los combustibles fósiles han sido los preferidos para poder suplir esta demanda sacando cada vez más ventaja de la participación hidroeléctrica en la matriz energética Para cambiar esta tendencia hoy en el país se están ejecutando, y en otros casos ya construyendo, diversos proyectos de energía renovables no convencionales, dentro de los cuales, las pequeñas centrales hidroeléctricas están adquiriendo cada día mayor participación, aprovechando el potencial que tiene Chile en esta materia y aportando al SIC energía confiable y limpia. En este trabajo de título se desarrolla un estudio a nivel de factibilidad técnico-económica de una probable mini central hidroeléctrica ubicada en el río Chirre, en la Región de los Ríos. Sus objetivos específicos son: i. Recopilar antecedentes de buenas prácticas en proyectos hidroeléctricos de este tipo que se hayan construido en la actualidad, y una revisión de las guías para considerar los antecedentes y requerimientos del Sistema de Evaluación de Impacto Ambiental (SEIA), para elaborar una correcta base de diseño, ii. Diseñar la minicentral hidroeléctrica, enfocado principalmente en los aspectos hidráulicos de sus obras civiles, iii. Realizar una evaluación económica del proyecto, la que permite concluir la factibilidad técnica y económica de la mini central. La metodología para lograr los objetivos incluye la recopilación de información detallada de los diversos componentes que conforman un minicentral hidroeléctrica. Luego la recopilación de antecedentes topográficos e hidrométricos de la zona de ubicación del proyecto, que permiten elaborar un estudio hidrológico en la zona de captación y así determinar el caudal de diseño. Luego proyectar las obras civiles y realizar el diseño hidráulico de la minicentral. Finalmente mediante cubicaciones, y posterior presupuesto de la central, se realiza la evaluación económica del proyecto, en base a precios unitarios típicos para este tipo de proyecto y proyecciones del precio de la energía actualizadas a la fecha. Los resultados de la evaluación económica, para el diseño de la central adoptado, muestran que la central se encuentra en el límite de la factibilidad, por ello se considera también otro tipo de alternativa más económica de construcción, sin embargo, se recalca que se debe contar estudios más en detalle que validen la implementación de esta alternativa. Los análisis de sensibilidad para casos pesimistas en que el precio de la energía es menor al caso base, afectan notoriamente los resultados de la evaluación económica de la central al punto de no ser factible.

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Jiménez, Pérez Rodrigo Eduardo. "Estudio de los factores técnicos y económicos que condicionan la instalación de centrales hidroeléctricas de acumulación por bombeo . Evaluación conceptual de su aplicación en Chile." Tesis, Universidad de Chile, 2012. http://www.repositorio.uchile.cl/handle/2250/111503.

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Abstract:

Ingeniero Civil
La implementación de tecnologías de almacenamiento de energía en sistemas eléctricos es uno de los temas más relevantes actualmente en países donde se busca mejorar aumentar la diversificación de fuentes de energía y la seguridad del sistema eléctrico. Dentro de las alternativas de almacenamiento de energía eléctrica de la red, las centrales hidroeléctricas de acumulación por bombeo (CHAB) (pumped-storage hydropower plants) son las más utilizadas actualmente alrededor del mundo. Hasta la fecha, en Chile no se han implementado tecnologías de este tipo que permitan almacenar los excedentes de energía de la red. Además, en el país no existe el conocimiento suficiente sobre las características y los beneficios de las CHAB en los sistemas eléctricos. El presente trabajo de título tiene como objetivo principal, identificar y analizar los factores técnicos y económicos más relevantes que podrían condicionar la implementación de un proyecto de CHAB. Adicionalmente, tomando en cuenta las características del sector eléctrico chileno, se realiza una evaluación, cualitativa y no exhaustiva, de estos factores en el país. Se encontró que los factores más relevantes que condicionan en una primera instancia la implementación de un proyecto de CHAB tienen relación con las características del sistema eléctrico dónde se pretende implementar el proyecto, la disponibilidad de lugares de emplazamiento apropiados para la instalación de este tipo de centrales y las características del mercado eléctrico que harían rentable un proyecto de este tipo. Dentro de los factores que inciden en la determinación del lugar de emplazamiento de una CHAB se tienen: la disponibilidad del recurso hídrico, la existencia de un gran desnivel y una corta distancia entre ambos reservorios, la existencia de reservorios artificiales o naturales aptos para ser utilizados como reservorio inferior de la central, condiciones geológicas y geográficas adecuadas y una ubicación cercana a los centros de consumo y líneas de transmisión. En cuanto a los factores relacionados con las características del sistema eléctrico, están: la presencia de excedentes de energía en la red y características apropiadas de la curva de carga diaria y semanal. Finalmente, respecto a los factores económicos asociados al sistema eléctrico se desea que: existan grandes diferencias de precios entre horas valle y horas punta, y se realicen pagos por capacidad y por servicios complementarios. En cuánto a la evaluación, preliminar y no exhaustiva, de estos factores en el caso chileno, se encontró que el SIC presentaría, a priori, mejores características para considerar la implementación de un proyecto de CHAB, debido principalmente a la disponibilidad del recurso hídrico, a que existen lugares con potencial para implementar esta tecnología, a las características de la curva de carga en este sistema y a la matriz de generación que lo compone. Sin embargo, y a pesar de que el sector eléctrico chileno considera pagos por potencia firme y servicios complementarios, las limitaciones de la implementación de esta tecnología irían por el lado de los ingresos que recibirían los proyectos por concepto de venta de energía, debido a las diferencias de precios entre horas valle y horas punta observadas, ya que se tienen precios de energía en horas valle que son sólo un 15 25% más bajos que los precios de energía en horas punta, siendo que se recomienda que esta diferencia sea de un 25 30% (Deane et al, 2009). Otra limitación podría ir, también, por el lado de los altos valores de ciclo de eficiencia requeridos para estas centrales en el país (entre un 80 90%), siendo que actualmente en el mundo se logran ciclos de eficiencia para CHAB entre un 70 80% (Wilde, 2011).

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Monsalve, Reyes Jonathan Andrés. "Evaluación del beneficio de una unidad de almacenamiento por bombeo en Colbún bajo requerimientos de riego." Tesis, Universidad de Chile, 2016. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/138271.

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Abstract:

Ingeniero Civil Eléctrico
En el presente trabajo se propone una metodología para evaluar el beneficio asociado a la utilización de una unidad de almacenamiento por bombeo en el complejo Colbún considerando las restricciones de riego asociadas a la operación y bajo distintos escenarios de penetración eólica y solar, como también para distintas condiciones hidrológicas. La metodología se basa en un modelo tomador de precios que optimiza la gestión del recurso hidráulico para cada una de las centrales del complejo Colbún. Dado el tamaño del problema de optimización, se proponen aproximaciones que permiten acelerar la ejecución del cálculo, permitiendo a su vez realizar varios estudios en un tiempo eficiente, y manteniendo un bajo margen de error. La metodología y el modelo desarrollado pretenden determinar y cuantificar el beneficio asociado a la utilización de una unidad de bombeo considerando restricciones de riego y distintos escenarios de penetración eólica y solar e hidrologías en el parque nacional chileno. Para determinar el impacto de las condiciones de riego en dicho beneficio, se han considerado dos escenarios que concitan mayor interés por ser analizados. El primer escenario de capacidad instalada, denominado Escenario Base CNE 2030, corresponde al declarado por dicho organismo para el año 2030 en el SIC y SING en los Informes Técnicos Definitivos para fijar Precios Nudos, en su versión Abril 2015. El segundo escenario, corresponde a un escenario denominado Escenario Expansión Solar 25%, el cual plantea que la matriz SIC-SING esté compuesta por un 25% de capacidad solar fotovoltaica. Por otro lado, para determinar el impacto de una mayor penetración de energía renovable, se han escogido diez escenarios de penetración solar fotovoltaica y eólica, de forma de determinar el comportamiento del beneficio ante el aumento de la capacidad instalada de estas tecnologías en el sistema eléctrico. Los resultados de este trabajo muestran que, en presencia de restricciones que involucren dotaciones de riego, la utilización de una unidad de almacenamiento por bombeo resulta más atractiva en términos económicos, que la situación en la cual no existieran dichas restricciones, para los escenarios y condiciones hidrológicas analizadas. El trabajo realizado también permite concluir que una mayor penetración solar en el sistema eléctrico contribuye también a un aumento en el beneficio por la utilización de la unidad de bombeo, siendo más favorable este beneficio en condición hidrológica seca que en condición hidrológica húmeda. Del mismo modo, los resultados evidencian que una mayor penetración eólica en el sistema no tiene relación directa con un aumento del beneficio por utilizar centrales de bombeo. Finalmente, en términos de factibilidad económica de llevar a cabo el proyecto de instalación de una unidad de almacenamiento de energía por bombeo en Colbún, los resultados muestran que es necesario considerar otras vías de ingreso adicionales al arbitraje de energía, de forma de hacer más atractivo este tipo de proyectos para inversionistas.

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Cabrales, Pitre Sixtary Margarita. "Análisis del comportamiento de centrales hidroeléctricas de bombeo en la operación de sistemas interconectados." Tesis, Universidad de Chile, 2015. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/134671.

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Abstract:

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Eléctrica
Las energías renovables penetran cada vez más en los sistemas de redes eléctricas interconectados, por lo que surgen nuevos retos para los operadores con el fin de mantener su fiabilidad en circunstancias inciertas. La natural intermitencia de las ENRC juega un papel importante ya que produce un incremento en los requerimientos de rampa del sistema y de reserva operativa, además de un mayor ciclaje de las unidades térmicas. En consecuencia, para integrar altos niveles de generación renovable de manera eficiente es necesario incluir tecnologías de almacenamiento que aumenten la flexibilidad del sistema. El objetivo de la presente tesis es evaluar el impacto en los costos globales de operación del Sistema Interconectado del Norte Grande y los ingresos percibidos por una central PHSS bajo un modelo de operación de arbitraje con diferentes tasas de penetración de ENRC. Se propuso una metodología para estudiar la sensibilidad del sistema ante diferentes tasas de penetración de ENRC-Capacidades de PHSS, entre las cuales se evaluaron 50MW, 100MW y 200MW, todas con una capacidad de almacenamiento de 8 horas. También se desarrolló un programa linear entero mixto que incorpora la operación de las centrales PHSS en un sistema tipo pool obligatorio. Además se introdujeron los modelos de las tecnologías existentes, haciendo énfasis en sus principales restricciones de operación, como máximos y mínimos técnicos; tiempos mínimos de operación y de apagado entre operación, costo de encendido y apagado, aportes máximos de reserva para el control primario y reserva en giro. Los resultados indican que el factor de penetración de ENRC es determinante para analizar los beneficios que prestan las PHSS. Se calcularon las curvas de ahorro de costos del sistema e ingresos percibidos, destacando que al superar una penetración del 20% de ENRC se hacen atractiva su implementación. Los ahorros en la operación alcanzan el 1.6%, 3.2% y 6.3% para las PHSS de 50 MW, 100MW y 200MW, respectivamente, al llegar a una penetración mayor del 30%. Adicionalmente se demuestra que las centrales PHSS pueden llegar a tener pérdidas en el momento que se aplana la curva de costos marginales debido a la eficiencia de esta tecnología. En el ámbito de la investigación futura se sugiere realizar un modelo que permita evaluar la operación de las PHSS bajo un despacho autónomo que maximice sus utilidades, dentro de un mercado tipo pool obligatorio.

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Aviles, Donoso Nicolás Patricio. "Estudio y Mejoramiento de un Modelo de Predespacho Aplicado a la Operación de Embalses Hidroeléctricos del Sistema Interconectado Central." Tesis, Universidad de Chile, 2011. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/104010.

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Abstract:

En todo el mundo existe preocupación por los impactos de la operación de centrales hidroeléctricas sobre ecosistemas acuáticos. Una manera de cuantificar dichos impactos es a partir del grado de alteración hidrológica inducido por la operación de los embalses, que puede estimarse mediante el análisis de series de tiempo de caudales turbinados (STC). En el Sistema Interconectado Central de Chile, la operación de todas las centrales generadoras queda determinada por el CDEC-SIC, que utiliza modelos de despacho de largo y corto plazo, PLP y PCP, respectivamente. Estos modelos minimizan los costos del sistema satisfaciendo la demanda energética de manera óptima. Uno de los resultados de estos modelos son las STC en las centrales hidroeléctricas, que pueden ser utilizadas para estudios de alteración hidrológica. En el presente estudio, son de principal interés las STC de corto plazo (caudales horarios), cuyo grado de alteración hidrológica se puede analizar a partir de Metrics of Hydrologic Alteration (MHA). El Centro de Energía de la FCFM de la Universidad de Chile (CE-FCFM), cuenta con los modelos DeepEdit (Despacho) y MIPUC (Predespacho), réplicas del PLP y PCP respectivamente. Estos modelos consideran, para centrales hidroeléctricas en cascada, que el tránsito del agua ocurre de forma instantánea de una central a otra. De esta manera, el objetivo principal de este trabajo, es implementar una representación de los tiempos de viaje en el modelo de corto plazo, y estudiar el impacto de esta modificación sobre las STC. Para obtener las STC de corto plazo se deben utilizar ambos modelos en conjunto, ya que uno de los datos de salida del modelo de largo plazo (Función de Costo Futuro Esperado) ingresa como dato de entrada en el modelo de corto plazo, que entrega las STC a nivel horario. Para el periodo incluido en el presente estudio, ya existían resultados de estas Funciones De Costo Futuro Esperado, por lo que no fueron necesarias las simulaciones del modelo de largo plazo. Así, el modelo utilizado (y adaptado) en el presente estudio, corresponde solamente al modelo de corto plazo, MIPUC. Con las STC de carácter horario, se calculan las MHA, las que son empleadas para comparar los valores relacionados con los resultados de una simulación con y sin adaptación. En este trabajo se comparan los resultados de tres versiones del modelo: i) versión sin adaptación, ii) versión con adaptación simple (considera tiempos de viaje de valor entero), y iii) versión con adaptación sofisticada (enfoque continuo para los tiempos de viaje). Para estas versiones, se tienen resultados de las MHA, para distintas semanas y valores de caudal (que determinan de forma exógena los tiempos de viaje), con los cuales se confeccionan curvas de frecuencia acumulada para cada MHA, pudiendo determinar niveles de variabilidad de las STC para un valor particular de cada MHA (conocidos de la literatura), que es conocido como “valor umbral” el que al ser superado indica un impacto medioambiental significativo. Los resultados fueron bastante variados para cada MHA, para cada versión del modelo. De esta forma, se realiza un análisis que cuantifica la variabilidad de las STC de ambos enfoques en función de los caudales considerados (inversamente proporcionales a los tiempos de viaje). De este análisis se observa que el efecto de la modificación del modelo es proporcional a los tiempos de viaje. Del total de los casos, se tiene un mayor porcentaje (que avala esta afirmación) para el enfoque continuo (87.5%), que para el enfoque discreto (50%), por lo que se recomienda el uso de la versión del modelo con el caso continuo. Finalmente, la consideración de los tiempos de viaje en el modelo de corto plazo, aumenta la variabilidad de las STC (mayor alteración hidrológica) para más casos en la versión continua del modelo, para los valores umbrales conocidos de las MHA. Esta conclusión final, convoca a la discusión de la incorporación de este factor en los modelos utilizados actualmente en el país, los que velan por una protección al medio ambiente.

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García, Peña Pía Carolina. "Cuantificación de escenarios de escasez hídrica y su efecto sobre la disponibilidad de agua para riego en la Cuenca del Río Maipo." Tesis, Universidad de Chile, 2010. http://www.repositorio.uchile.cl/handle/2250/112350.

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Abstract:

Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniero en Recursos Naturales Renovables
Los recursos hídricos a nivel mundial son cada vez más escasos, afectando a todos los continentes y a más del 40% de la población del planeta. Dentro de los usos consuntivos, el sector agrícola es el que consume la mayor cantidad de agua dulce disponible a nivel mundial. En Chile y el mundo hay gran incertidumbre en relación a la disponibilidad futura del agua, como consecuencia de la variabilidad climática y el explosivo incremento de las poblaciones, lo que supone una intensificación de la competencia por este escaso recurso. Por este motivo es indispensable realizar una gestión eficiente de los recursos hídricos comprendiendo el funcionamiento hidrológico de las distintas cuencas y sus problemáticas. La cuenca del río Maipo presenta la más alta concentración poblacional e industrial del país, la cual ha tenido un aumento explosivo en las últimas décadas, esto ha generado demandas cada vez mayores sobre los recursos hídricos por parte de los diversos sectores, especialmente en los sectores de riego y generación hidroeléctrica. En el presente estudio se analizó la respuesta de la cuenca del Río Maipo frente al problema de la escasez del recurso hídrico, considerando los efectos de escenarios de cambio climático y de aumento de la demanda hidroeléctrica sobre la satisfacción de la demanda de riego. Esto se logró mediante la utilización de modelos de simulación hidrológicos operacionales que realizan un balance de agua a través de los elementos superficiales y subterráneos existentes en la cuenca. En este caso, el modelo MAGIC-Maipo fue especialmente diseñado y actualizado por la DGA, describiendo topológica y físicamente las principales características de la cuenca. Con este tipo de modelación es posible simular distintos escenarios para una misma cuenca variando los parámetros de entrada y de salida del modelo, logrando comparar la situacion actual con las situaciones futuras. Los resultados permiten reconocer para el escenario de cambio climático, una disminución de la satisfación de las demandas de agua para regadío en el 76% de los sectores de riego, haciendo más restrictivas las condiciones en comparación con la situación actual. Sin embargo, no ocurre lo mismo para el escenario de inclusión de centrales hidroeléctricas, principalmente debido a que las captaciones de agua se realizan en la parte alta de la cuenca, no afectando a las zonas de riego.
Maipo River’s watershed has the highest concentration of population and industry in the country, within an explosive increase these last decades. This has generated larger water requirements in different areas, specially those concerning irrigation and hydroelectric supply. The present study analyzes Maipo River’s watershed answer to the water scant problem, considering the effects of climatic changes and the raise of water demand for irrigation. This is developed through the use of hydrologic simulation models, which are based on water balance procedures through deep and shallow elements of the watershed. In this case MAGIC-Maipo model was designed and updated by the DGA, describing physically and topographically the main features of the watershed. With this type of model, it is possible to simulate several scenarios for a watershed, changing the parameters of the model, comparing the current situation, with the ones in that may occur in the future. The results showed for the climate change scenario, a 76% decrease in water demand satisfaction for irrigating, restricting the irrigating area conditions comparing with the current situation. However, for hydroelectric plants scenario it occurs a different situation, because they are installed in the high part of the watershed, and it doesn’t affect irrigating areas.

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Puertas, Dosal Juan Manuel. "Efecto del convenio de riego del sistema hidroeléctrico Laja sobre la programación de largo plazo del sistema interconectado central de Chile." Tesis, Universidad de Chile, 2016. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/139279.

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Abstract:

Ingeniero Civil, Mención Hidráulica Sanitaria Ambiental
Este trabajo se enmarca en el análisis técnico-económico de la implementación de modificaciones al convenio de riego que rige la operación del Sistema Hidroeléctrico Laja, dentro del Sistema Interconectado Central de Chile (SIC). Este sistema hidroeléctrico, uno de los sistemas más importantes del SIC, lo conforman las centrales El Toro, Abanico, Antuco, Rucúe y Quilleco, que juntas tienen una potencia instalada que supera los 1000 MW. Además, el lago Laja, con más de 6 mil millones de metros cúbicos de capacidad de almacenamiento, es el más grande del país y el único con capacidad de regulación multianual. El sostenido aumento de la demanda eléctrica en el SIC, junto con la escasez de agua para el riego en la zona, debido a las sequías de los últimos años y al conflicto actual entre generación y riego (conflicto de carácter estacional), generan la motivación de este estudio, que espera compatibilizar la generación hidroeléctrica junto con la agricultura de la cuenca del Laja de una manera más eficiente que la actual. El objetivo general de este trabajo es analizar el impacto que generarían distintas modificaciones al convenio de riego desde el punto de vista de los regantes a nivel de la cuenca del Laja; y también analizar los impactos técnico-económicos a nivel del SIC. Para cumplir con esta labor, primero, se definieron nuevas alternativas de operación para el lago Laja a partir de diversos estudios. Posteriormente, se implementaron estas modificaciones operacionales dentro del Modelo de Programación de Largo Plazo (PLP) del SIC. Finalmente, se analizaron los resultados de la modelación. Uno de los resultados principales de este estudio es que el tamaño del SIC es tan grande, que añadir una restricción que afecte solamente a uno de sus embalses, no altera considerablemente su funcionamiento a nivel sistémico, pero si puede alterar su entorno local a nivel de cuenca.

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Morales, Pino Yerel Alejandra. "Evaluación y modelación de información hidrológica para propuesta de mejoras en la programación a largo plazo de centrales hidroeléctricas en Chile." Tesis, Universidad de Chile, 2016. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/140345.

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Abstract:

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Recursos y Medio Ambiente Hídrico
En el marco de la planificación de operación de un sistema eléctrico con participación significativa de hidroelectricidad, existen varias variables que le dan al sistema un carácter estocástico, incluyendo las demandas, el precio de los combustibles y la incertidumbre hidrológica. En el sistema de programación a largo plazo (PLP) utilizado en Chile para la planificación de operación, sólo se aborda la incertidumbre hidrológica. En la actualidad la información hidrológica utilizada como entrada para PLP del sistema hidroeléctrico es de carácter histórico, utilizando según el horizonte de programación, años consecutivos, suponiendo que bajo esta premisa se incorporan intrínsecamente las correlaciones espaciales y temporales asociadas a los flujos. Asimismo, al momento de generar el árbol de escenarios hidrológicos, en cada intervalo dentro del horizonte de tiempo, no se considera la dependencia entre años hidrológicos y entre los meses de invierno - verano, es decir, no se indaga más a fondo en la autocorrelación de las series de tiempo hidrológicas. El presente trabajo propone generar escenarios de caudales, para cada uno de los puntos de interés del Sistema Interconectado Central (SIC),como información de entrada a la PLP del sistema hidroeléctrico, con una manera distinta de abordar la incertidumbre hidrológica, incorporando las correlaciones espaciales y temporales y forzantes propias de la hidrología. El primer paso consiste en la estimación de caudales en cuencas representativas del sistema que abarquen régimen pluvial y nivopluvial, escogiendo para este caso la cuenca del río Maule en Armerillo; luego bajo el concepto de zona homogénea realizar transposición de caudales a cuencas que abastecen el SIC. Finalmente los escenarios de hidrología futura se obtienen a través de una metodología que incorpora las características del periodo hidrológico. Por una parte se generaron series sintéticas de precipitación y temperatura a escala diaria, usando un algoritmo estocástico que considera el comportamiento del clima en una ventana de 30 años, separando la información en años normales, secos o húmedos; desde la perspectiva estadística, las series obtenidas pertenecen al mismo universo y representan el comportamiento de las forzantes climáticas en la zona analizada. Paralelo a ello, se calibró un modelo hidrológico en WEAP de la cuenca del Río Maule en Armerillo, donde los resultados obtenidos se consideran buenos, con valores de Nash-Sutcliffe entre 0,7 y 0,82 para cuencas en régimen natural, y valores superiores a 0,4 en cuencas utilizadas con fines agrícolas e hidroeléctricos. En la generación de series sintéticas de caudales semanales, se logra establecer bandas de incertidumbre por tipo de año (seco, normal o húmedo) para un horizonte de tiempo de 2 años con las diferentes combinaciones posibles, incorporando la dependencia que existe entre años consecutivos. Se considera que las bandas de incertidumbre generadas para cada escenario reflejan las tendencias de los caudales en cada punto analizado. Finalmente, para la evaluación de la transposición de caudales en la zona homogénea se seleccionó la cuenca del Estero Las Garzas para la modelación de la cuenca Río Achibueno en la Recova, fuera del área modelada. Los resultados de la transposición muestran una correlación de 0,8, considerado muy adecuado para estos fines.

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Fernández, Callejas Mauricio Andrés. "Estudio del grado de alteración hidrológica intradiaria por operaciones de las centrales hidroeléctricas de embalse Ralco y Pangue del sistema interconectado central." Tesis, Universidad de Chile, 2012. http://www.repositorio.uchile.cl/handle/2250/111255.

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Abstract:

Ingeniero Civil
La programación de la operación intradiaria de centrales hidroeléctricas de embalse, está determinada por la capacidad de éstas para responder de manera rápida y económica frente a cambios en la demanda eléctrica. Esta variabilidad en la operación provoca fluctuaciones importantes en los caudales aguas abajo del punto de restitución de la central. El objetivo de la presente memoria es evaluar el grado de alteración hidrológica intradiaria debido a las operaciones de las centrales hidroeléctricas Ralco y Pangue del Sistema Interconectado Central (SIC), tanto para las condiciones actuales de operación como para escenarios alternativos de restricciones operacionales que apunten a limitar la alteración hidrológica intradiaria. La alteración hidrológica intradiaria se cuantificó en base a los cuatro indicadores propuestos por Zimmerman et al. (2010). Estos indicadores se obtienen a partir de series de tiempo de caudales horarios en un período de 24 horas. Estas series de operación se obtienen mediante la utilización del modelo MIPUC, modelo de pre-despacho del SIC, que resuelve el problema de coordinación hidrotérmica de corto plazo. Los resultados del modelo MIPUC permiten, además, analizar el impacto económico producto de las restricciones a la operación. El diagnóstico consistió en comparar los indicadores de alteración hidrológica intradiaria obtenidos bajo la operación real observada y una situación natural definida por la ausencia de los embalses. Dado que el diagnóstico arrojó un grado de alteración significativo respecto del régimen natural de caudales en el período de estudio, se definieron e impusieron restricciones de caudal mínimo y variación máxima horaria de caudal sobre la operación de la central Pangue. Se consideraron caudales mínimos entre un 30% y un 60% del caudal medio mensual histórico del río Biobío en el punto de interés. Las variaciones de caudal entre horas consecutivas se limitaron entre 14 m /s y 68 m /s. Ambos tipos de restricciones a la operación de la central Pangue producen mejoras en los indicadores de alteración hidrológica intradiaria. La restricción de variación máxima horaria de caudal produce una mejora significativa de los indicadores durante todo el período de evaluación, mientras que la restricción de caudal mínimo sólo es efectiva en cierto período del año. Adicionalmente, se observó que el efecto sobre el grado de alteración hidrológica no es proporcional a la magnitud de las restricciones. Restricciones de pequeña magnitud no producen una mejora muy significativa sobre los indicadores. En términos económicos, el aumento del costo total del sistema debido a las restricciones sobre la operación de la central Pangue resulta del efecto neto entre las variaciones del costo futuro del agua y del costo de producción térmica. Al comparar los efectos de ambas restricciones sobre los indicadores de alteración hidrológica con el aumento de los costos, se deduce que la restricción de variación máxima horaria de caudal mejora los indicadores a un menor costo que la restricción de caudal mínimo mensual. Se determinó que para el caso más restrictivo, el aumenta de costo representa un 0,2% de los ingresos a nivel semanal de la central Pangue. Se concluye que la restricción de variación máxima horaria de caudal obtiene mejores resultados tanto en términos de efectividad como de eficiencia económica. Adicionalmente, las restricciones ambientales parecen no producir un aumento excesivo de costos sobre la operación del sistema.

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Podlech, Raby Francisco Javier. "Determinación del potencial hidráulico del río Blanco en el tramo junta río Blanco Estero Caracoles junta río Blanco río Negro, para la localización de pequeñas centrales hidroeléctricas (PCH)." Tesis, Universidad de Chile, 2011. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/100303.

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Abstract:

La presente investigación se enmarca dentro la problemática energética que presenta Chile en la actualidad, principalmente en lo que se refiere a los altos grados de dependencia energética que presenta el país y el conflicto medioambiental que provoca la generación de energía eléctrica en base a combustibles fósiles. Así se propone desarrollar una investigación que abarque dichas temáticas y de solución, a lo menos en parte a estas problemáticas. Las Energías Renovables No Convencionales son la solución, alternativa y respuesta del futuro a la generación de energía eléctrica. Específicamente se trabaja con las pequeñas centrales hidroeléctricas de pasada, las cuales en su funcionamiento y capacidad de producir energías son altamente eficientes, además han probado a través del tiempo ser una energía limpia, segura y altamente confiable. De esta forma nace la idea de determinar el potencial del río Blanco ubicado en la novena región de la Araucanía, para la localización de Pequeñas centrales hidroeléctricas, en función de aspectos territoriales, técnicos y físicos.

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Ordóñez, Parrini Rodolfo. "Metodología de Identificación de Impactos Ambientales en Pequeñas Centrales Hidroeléctricas de Pasada en Causes Naturales. Estudio de Caso." Tesis, Universidad de Chile, 2011. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/104172.

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Abstract:

En la elaboración de Estudios de Impacto Ambiental se utilizan habitualmente metodologías de identificación de impactos específicas según el tipo de proyecto. Actualmente, en Chile no existen metodologías específicas para el caso proyectos de Pequeñas Centrales Hidroeléctricas en Cauces Naturales (PCH-CN), correspondientes a centrales de pasada con potencia instalada inferior a 20 MW y en forma gradual hasta los 40MW. Este tipo de centrales han aumentado su importancia en el país en los últimos años debido a sus ventajas como Energía Renovable No Convencional (ERNC) en el marco de diversificar y mejorar un mercado energético en explosiva expansión y con un alto aporte energético de combustibles fósiles. En este contexto, el objetivo principal de este trabajo es proponer un aporte tanto al Sistema de Evaluación de Impacto Ambiental como a las empresas proyectistas, consistente en un instrumento de apoyo para la identificación de los impactos ambientales y la proposición de medidas de mitigación en la implementación de las PCH-C aportando a la aceleración, objetivación y transparencia del proceso. Siendo las PCH-CN el objeto central del análisis, se realiza en primer lugar una descripción general de ellas destacando sus ventajas como ERNC. Luego se profundiza en torno a impactos ambientales y sus métodos de identificación, analizando también el sistema y la institucionalidad ambiental del país, en especial en lo relativo a las ventajas y debilidades de la Ley Nº 20417 promulgada el año 2010. Finalmente se plantea una lista de verificación de impactos ambientales específica para PCH-CN, planteando también posibles medidas de mitigación. El trabajo demuestra las ventajas de las listas de verificación frente a otros instrumentos como una metodología de identificación de impactos ambientales, fundamentándose en que su aplicación simple y ordenada contribuye a no omitir factores esenciales y a comparar diversas alternativas y medidas de mitigación eficientes. El análisis centrado sólo en la identificación cualitativa de los impactos ambientales, se aplica en este trabajo a la Central Hidroeléctrica Guayacán con el objetivo de demostrar su validez teórico-práctica.

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Carrasco, González Allison Jacqueline. "Caracterización de cuencas y subcuencas para una posible construcción de centrales hidroeléctricas entre el río Maipo y el río Yelcho, Chile." Tesis, Universidad de Chile, 2019. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/170128.

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Abstract:

Memoria para optar al título de Ingeniera Civil
El presente trabajo de título consta de una extensa recopilación y análisis de bibliografía relacionada con las cuencas hidrográficas de Chile y su potencial hidroeléctrico, junto con la realización de entrevistas a expertos profesionales en el área de sustentabilidad. Como base para este informe, se utilizó el Primer Estudio de Cuencas elaborado para el Gobierno de Chile, en el que se da a conocer información de doce cuencas hidrográficas de Chile, de las cuales se seleccionan dos cuencas utilizando un criterio ingenieril y económico, asociado a decisiones de inversión como lo son el potencial hidroeléctrico, la cercanía a los centros de consumo de electricidad y a líneas de transmisión, además de considerar los lugares en donde existen proyectos anteriores. Seleccionadas estas dos cuencas, fue posible conocer la ubicación de las potenciales centrales hidroeléctricas con las que sería posible generar el potencial hidroeléctrico disponible, de ser factible la construcción de estas. Se identificaron los elementos, acciones, actividades o atributos que se encuentran en estos territorios en particular, y que la sociedad considera valiosos, a los cuales se les identifica como Objetos de Valoración, pues para construir proyectos hidroeléctricos que sean aceptados por la sociedad se deben generar medidas de prevención o mitigación, de tal forma que estos Objetos de Valoración no se vean afectados, y si lo son, que se vean afectados de la menor manera posible. Para su tratamiento se obtuvieron sugerencias por parte de los expertos entrevistados para encontrar formas en que los Objetos de Valoración se vean mínimamente afectados. Estas sugerencias fueron complementadas con el contenido del Informe de Buenas Prácticas en hidroeléctricas chilenas. Finalmente, conociendo los Objetos de Valoración, el potencial hidroeléctrico y las características que existen en la sub-subcuencas seleccionadas y gracias a las buenas prácticas conocidas de centrales en funcionamiento además de la opinión de los expertos entrevistados, es posible entregar información relevante a titulares de proyectos hidroeléctricos y a las comunidades que existen en los territorios involucrados. A los titulares se les puede entregar la información de los Objetos de Valoración que se encuentren en la cuenca y en la cercanía del futuro proyecto, e indicar cuáles serían las buenas prácticas que deberían considerar en su trabajo, mientras que a las comunidades, desde ya, se les debería aconsejar que exijan educación energética a las autoridades locales y sectoriales, como Ministerio de Energía, de tal forma que entiendan los riesgos y beneficios que trae consigo los proyectos hidroeléctricos que podrían instalarse en sus territorios.

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Lillo, Cea Rodrigo Alejandro. "Contraembalse como medida de mitigación a las fluctuaciones intradiarias de caudal producto de la operación hidroeléctrica de centrales a nivel sistémico en Chile." Tesis, Universidad de Chile, 2017. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/144458.

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Abstract:

Ingeniero Civil
En los sistemas eléctricos, las centrales hidroeléctricas poseen la capacidad de responder rápidamente a las demandas energéticas. Esto produce usualmente una operación muy fluctuante por parte de éstas, con potenciales impactos tanto a nivel hidrológico como ecológico. Por esta razón, en el presente Trabajo de Título se evaluaran los efectos de un contraembalse como medida de mitigación a las fluctuaciones intradiarias de caudal en la operación de centrales hidroeléctricas, mediante un modelo sistémico simplificado de despacho eléctrico de corto plazo. Para llevar a cabo el trabajo se define un sistema eléctrico simplificado que consiste en un embalse, un central termoeléctrica, una diésel y una eólica debiendo abastecer una demanda. Además se definen casos y escenarios a simular, se identifican restricciones que limiten la operación fluctuante e indicadores que permitan medir los impactos de estas. Posteriormente se definen todos los datos requeridos como entrada al modelo, basados en información real de Chile. Se elaboraron dos modelos de programación entera mixta (MIP), que minimizan los costos totales del sistema eléctrico. El primero sin contraembalse, que permite establecer una línea base, en donde se incorporan las restricciones de caudal, definidas como rampas máximas y entregas mínimas. El segundo modelo con contraembalse, permite evaluar sus efectos tanto económicos como hidrológicos. Se determinó la operación óptima del contraembalse para evaluar distintas capacidades de este. El impacto hidrológico se determina mediante el indicador de Richard-Baker por permitir cuantificar las rampas de operación. Los resultados del caso base indican que la incorporación de restricciones de caudal provoca un aumento significativo en los costos del sistema llegando a máximos de 91 %. Junto con esto, se aprecia una disminución del indicador de alteración hidrológica, de hasta un 97 %. Con respecto a la incorporación del contraembalse, este provoca una importante disminución en los costos del sistema bajo restricciones de caudal, al punto de que para las menores capacidades escogidas en muchos de los casos, la operación se hace independiente de las restricciones de caudal, sin aumento de costos. Por último se determinó que el contraembalse provoca una importante disminución de los indicadores de alteración haciéndolos en muchos casos nulos, funcionando efectivamente como medida de mitigación contra el hydropeaking.

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Saavedra, Gómez Valentina. "Análisis crítico de los sistemas de determinación de caudal ecológico aplicados a proyectos hidroeléctricos menores a 20 MW en el marco del sistema de evaluación de impacto ambiental (SEIA)." Tesis, Universidad de Chile, 2013. http://www.repositorio.uchile.cl/handle/2250/113695.

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Abstract:

Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniero en Recursos Naturales Renovables
No autorizado por el autor para ser publicada a texto completo
En Chile existen dos metodologías oficiales de determinación de caudales ecológicos para proyectos hidroeléctricos que ingresan al Sistema de Evaluación de Impacto Ambiental (SEIA): Una es la elaborada por la Dirección General de Aguas (DGA) y el Centro de Ecología Aplicada en el año 2008, aplicada a proyectos hidroeléctricos que ingresan al SEIA a través de Estudios de Impacto Ambiental (EIA); y la otra, aún en proceso de aprobación, es la elaborada por el Servicio de Evaluación Ambiental (SEA) y la Plataforma de Investigación EcoHyd en el año 2011, para proyectos hidroeléctricos con potencia instalada menor a 20 MW, los que normalmente ingresan al SEIA a través de una Declaración de Impacto Ambiental (DIA). Considerando la existencia de proyectos evaluables por ambos métodos (pues existen proyectos hidroeléctricos pequeños que requieren de un EIA), y la necesidad de analizar la nueva guía propuesta, en este estudio se realizó una comparación de ellos, identificando sus principales potencialidades y limitantes. Para el análisis se compararon ambas metodologías según sus contenidos, y posteriormente se aplicó la metodología SEA a proyectos hidroeléctricos con caudal ecológico establecido a través de la metodología elaborada por DGA. Esto permitió identificar los aspectos por cada ítem de la metodología SEA sensibles para el cumplimiento del objetivo del caudal ecológico (puntos críticos), que establecen las principales diferencias entre los resultados de ambas metodologías. Los puntos críticos identificados en la metodología SEA, que se presentan como limitantes, son la rigidez individual y conjunta del sistema de puntuación generado para evaluar el sistema a intervenir (que finalmente se traduce en la elección del método a utilizar para calcular el caudal ecológico), además de la no inclusión de ciertos aspectos sociales y ecológicos relevantes para la valoración del sistema, hecho también identificado en la metodología DGA. Esta última, por su parte, es una metodología flexible, con ciertos aspectos posibles de mejorar y precisar, que utiliza un método ampliamente aceptado a nivel mundial para el cálculo de caudales ecológicos (IFIM), pero que no siempre es el único adecuado o factible de emplear. Finalmente se concluye sobre la necesidad de establecer criterios claros para la aplicación de una metodología u otra, o bien la posibilidad de generar una metodología única aplicable a todo tipo de proyectos hidroeléctricos.
There are two official methodologies to calculate instream flows in Chile: One is the methodology made by the General Direction of Water (DGA) and the Centre of Applied Ecology in 2008 and is generally used for hydropower projects above 20 MW; The other, made by the Environmental Evaluation Service (SEA) and the EcoHyd Investigation Plataform in 2011, is now process of being approved and was elaborated for small hydro projects (projects below 20 MW). Considering that there are some projects which could be evaluated by both methodologies, and the need to evaluate the SEA’s new proposal, this work analyzes and compares both methodologies, identifying their main potentialities and limitations. The main critical point of the SEA’s methodology is the stiffness of the scoring mechanism for the evaluation of the river, which is generated to determine the instream flow calculating method. Another critical point is the non-incorporation of some social and ecological aspects relevant to determinate instream flows, issue that is also present in DGA’s methodology. This last one is a flexible guide, with some methodological aspects to improve, that uses a widely adopted method for calculating instream flows (IFIM), but that it may be not the only one appropriated in all cases. The results of this work also make evident the need to establish clear criteria for the application of one guide or another, or, in the best case, develop an unified methodology that is adaptable for both mega and small hydro projects.

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Toledo, Vásquez Alejandro Nicolás. "Evaluación técnico-económica de la expansión central hidráulica "El Traro"." Tesis, Universidad de Chile, 2017. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/146433.

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Abstract:

Ingeniero Civil Mecánico
La energía hidráulica o hidroeléctrica es un tipo de energía que se genera por el aprovechamiento del potencial hídrico que se dispone en ciertos lugares. Éste es convertido en energía mecánica mediante un tipo particular de turbomáquina, en específico una turbina. Estas son un tipo de máquina rotatoria con muchas variaciones entre un tipo y otra, sin embargo, en su mayoría poseen estructuras en común como lo son el distribuidor, el rodete y el desfogue. Dentro de las empresas chilenas que generan energía eléctrica en el sur del país, grupo SAESA se encuentra dentro de las más grandes con una cobertura desde Bulnes hasta Villa O higgins. Dentro de su red de generación se encuentran distintos tipos de centrales: térmicas, eólicas e hidráulicas. De estas últimas, en la región de Aysén, se encuentra la central hidráulica de pasada El Traro. Con una potencia hidráulica instalada de 640 [kW] y un bajo uso porcentual total del caudal de su alimentador (brazo del río Cochrane) es que se encuentra una de las razones de la realización de este trabajo de título: La expansión de dicha potencia hidráulica. Otra razón recae en lo económico y ambiental: El reemplazo de la generación mediante hidrocarburos para dar paso a la generación hidráulica. El trabajo de título a desarrollado busca efectuar un análisis técnico y económico de la expansión de la potencia hidráulica instalada en la central El Traro, es decir, modificar (y/o añadir) turbinas en la central. Para lograr esto, con los datos de interés proporcionados por la empresa, se realizó una selección del tipo de tecnología (turbina) idóneo para el sistema particular, se atendió el método de suplir energía durante el tiempo en que la central se encuentre detenida por los trabajos realizados en ella, y por último, se realizó un flujo de caja del proyecto para obtener factibilidad económica de la propuesta, así como tiempo de retorno de la inversión. La metodología a seguir, se desarrolló en cinco pasos principales: Partiendo por la revisión bibliográfica respectiva, siguiendo con el procesamiento de información de la central. Luego, se dio paso a la selección de la turbina para la solicitación. Posteriormente se obtuvieron costos de las soluciones propuestas (en todos los ámbitos que ellas abarcan), finalizando con un estudio económico del proyecto y sus respectivos análisis de sensibilidad para la proyección que se tenga de la demanda de energía. Los principales resultados de este trabajo son la definición técnica (geometría, potencia, unidades, equipos generadores) y económica (flujo de caja, VAN, TIR, tiempo de retorno de la inversión) de tres alternativas planteadas. Los rangos de potencia de las turbinas oscilan entre 750 [kW] y 1,5 [MW], siendo estos más del doble de la potencia que se tiene actualmente en la central. Por su parte, los indicadores económicos dan cuenta de una gran factibilidad en el proyecto, siendo estos positivos en el mayor número de casos, en donde la principal incertidumbre es el nivel de agua del alimentador de la central El Traro.

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Tamayo, Guzmán Humberto Nicolás. "Estudios sistémicos para la determinación del impacto de la central microhidráulica Huasco al Sistema Interconectado Central." Tesis, Universidad de Chile, 2013. http://www.repositorio.uchile.cl/handle/2250/115306.

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Abstract:

Ingeniero Civil Eléctrico
Actualmente las políticas energéticas en todo el mundo están apuntando al uso de fuentes de energías más limpias y eficientes, debido a múltiples factores tales como la escasez de combustibles fósiles como gas natural o petróleo diesel; aumento sostenido del precio del crudo a nivel mundial; y la incipiente contaminación atmosférica derivada de su uso. Es por ello que la energía hidráulica cumple un rol fundamental en la matriz energética de cualquier país, y en especial de Chile, debido a su gran cantidad del recurso hídrico. Bajo este contexto, la empresa "Hidroeléctrica Río Huasco S.A. ha solicitado efectuar el estudio de impacto sistémico debido a la conexión de la nueva Central hidroeléctrica al sistema interconectado, verificando que cumpla con las características exigidas por la Norma Técnica de Seguridad y calidad de servicio (NT SyCS). El proyecto contempla la inyección de una Potencia nominal de 5,7 [MVA] 5,12 [MW]. Dicho proyecto se emplazará en la región de Atacama, específicamente entre las localidades de Vallenar y Alto del Carmen, a la fecha de mayo de 2013. La Central Huasco, se compone de dos generadores síncronos que, a través de un conductor, lleva su energía a una subestación elevadora y mediante un Transformador de Poder de 5,7 [MVA], se aumenta la tensión de 6,6 [kV] a 110[kV] aportando energía a la línea que une Alto Del Carmen con Vallenar. En cuanto a la conexión de la Central, esta es realizada por una línea de circuito simple de 190 [m] de longitud, con una tensión nominal de 110 [kV], voltaje en la cual se encuentra la línea Alto Del Carmen El Edén que es donde se ubicará el punto de conexión a través de un Tap off. El objetivo del presente trabajo de título consiste en establecer la factibilidad de conexión de la Central al tramo Alto del Carmen - El Edén, para ello se analizaron los estudios solicitados por el Centro de Despacho Económico de Carga (CDEC-SIC) para la conexión al Sistema Interconectado Central. Dichos estudios comprenden análisis sobre los Flujos de Potencias Activa y Reactiva, revisión de los niveles de tensión y capacidades de líneas de transmisión, definición de los niveles de cortocircuito, revisión de las Capacidades de Ruptura de interruptores, estudio del comportamiento dinámico de las máquinas síncronas a través del diseño de controladores de tensión y velocidad, además de un esquema de protección para los elementos de la Central en cuanto a criterios de ajuste y coordinación se refiere. Los resultados obtenidos mediante la simulación en el software Power Factory DIgSILENT, indican que la conexión mediante Tap-Off es completamente factible desde el punto de vista sistémico, al no observarse repercusiones negativas al sistema adyacente Atacama debido a la puesta en servicio del proyecto microhidráulico Huasco. De las diversas simulaciones realizadas se concluye que todos los elementos presentes diseñados cumplen con la Norma establecida; las cartas de operación de los generadores tienen capacidad de compensación, las líneas tienen el dimensionamiento necesario para los flujos en diversas condiciones de operación, los controladores estabilizan la central ante contingencias de diversa severidad, los interruptores soportan las distintas corrientes de falla y las protecciones aíslan de forma selectiva, coordinada, rápida y confiable, además de tener la sensibilidad adecuada para detectar condiciones anormales de operación.

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Carpentier, Nazal Diego Ignacio. "Modelación numérica a largo plazo de variables hidrodinámicas bajo diferentes condiciones de operación en el Embalse Rapel." Tesis, Universidad de Chile, 2016. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/139436.

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Abstract:

Ingeniero Civil
El embalse Rapel fue construido en el año 1968 con la finalidad de generación eléctrica. Actualmente existen otras actividades en el embalse, como la recreación y el turismo, que se ven afectadas por las condiciones ambientales del embalse. La operación de la central tiene una influencia sobre las condiciones ambientales del embalse, la que hoy en día está definida por el Centro de Despacho Económico de Carga (CDEC-SIC). Este ente dictamina una operación que se concentra en las horas punta de consumo energético del día (operación hydropeaking), la cual puede tener un efecto negativo sobre las condiciones ambientales del embalse. La finalidad de este trabajo de título es estudiar los efectos de la operación hydropeaking de la central hidroeléctrica Rapel en el largo plazo, considerando distintos escenarios hidrológicos y de restricciones ambientales que lo eliminan. Para llevar a cabo este estudio se utiliza el modelo MIPUC, para generar los escenarios de operación de la central, y el modelo CWR-ELCOM, para simular el comportamiento de las variables ambientales en el embalse a largo plazo.\\ Las series de operación de la central hidroeléctrica se generan a partir de tres escenarios hidrológicos (hidrología seca, normal y húmeda) y dos restricciones ambientales (rampa máxima de caudal y caudal ecológico), que son incluidas en el modelo MIPUC, generando seis escenarios de operación: un escenario con restricciones ambientales y otro sin, para cada uno de los tres escenarios hidrológicos. Los datos para la modelación se obtienen en base a los trabajos realizados por \cite{olivares2015} y \cite{quintero2014}. Por otro lado, para modelar la hidrodinámica del embalse sujeta a distintas forzantes ambientales se utiliza el modelo tridimensional CWR-ELCOM. En este modelo se incorporan las variables meteorológicas obtenidas de los reanálisis NCEP-NCAR y las series de operación de la central obtenidas con el modelo MIPUC. Se obtienen resultados para un periodo de dos años y medio.\\ Se obtiene que la operación hydropeaking tiene efectos positivos, en contra de lo que podría creerse, como la desestratificación temprana del embalse, el aumento de temperatura en el periodo estival y un aumento en la capacidad de transporte de calor. Existen también aspectos negativos como la disminución de la capacidad de mezcla cuando no se está operando, la alteración del régimen natural de variación de la energía potencial interna y los cambios bruscos de los perfiles de temperatura y la capacidad de mezcla.

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Berg, Sydvold Andrea. "El rol del Estado chileno en el conflicto entre SN Power y las comunidades mapuches afectadas por proyectos hidroeléctricos en el sur de Chile." Tesis, Universidad de Chile, 2013. http://www.repositorio.uchile.cl/handle/2250/116764.

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Abstract:

Tesis para optar al grado de Magíster en Estudios Latinoamericanos
La empresa noruega SN Power, bajo su filial Trayenko, diseñó cuatro proyectos hidroeléctricos en el sur de Chile, proyectos que estaban ubicados en regiones consideradas territorio ancestral por las comunidades mapuches habitantes. Estas comunidades expresaron su insatisfacción con los planes de la compañía y, a pesar de las políticas de responsabilidad social empresarial, fue difícil para la empresa llegar a un acuerdo con ellas sobre los proyectos. El presente trabajo aborda investigar el papel del Estado Chileno en este conflicto y analizar la responsabilidad social empresarial de la empresa. Es un estudio de casos donde actores centrales del conflicto han participado en entrevistas cualitativas profundas. Los resultados del estudio se basan en las experiencias de dichos actores. En cuanto a los resultados, se observa que hay un vínculo evidente entre el conflicto histórico del Estado de Chile y las comunidades indígenas, y el conflicto entre las comunidades indígenas y la empresa. Revelan, además, que existe una necesidad de definir y separar las responsabilidades sociales de la empresa y del Estado.

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Gómez, Padilla Matías Sebastián. "Impactos de posibles megasequías en la generación hidroeléctrica del sistema eléctrico nacional de Chile." Tesis, Universidad de Chile, 2019. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/170889.

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Abstract:

Memoria para optar al título de Ingeniero Civil
Eventos como la megasequía ocurrida en el último tiempo en Chile se explican, en parte, por el cambio climático antrópico, por lo que se estima que acontecimientos de esa magnitud continúen ocurriendo en el futuro. La generación hidroeléctrica es una de las actividades perjudicadas por este suceso, debido a la disminución de los caudales afluentes a las centrales. Es por ello que el presente trabajo busca incorporar eventos como la megasequía ocurrida en el país, en la planificación del Sistema Eléctrico Nacional. Actualmente el Sistema Eléctrico Nacional define la operación de mediado plazo de los embalses del sistema considerando un conjunto de escenarios obtenidos a partir de la hidrología histórica, y por ende no consideran efectos del cambio climático antrópico que tienden a hacer más recurrentes eventos extremos como la megasequía ocurrida en el país. Es por ello que se define una nueva regla para la planificación del agua embalsada del sistema, (mediante la función de costo futuro, FCF) obtenida a partir del software AMEBA, la cual considera, dentro del cálculo de la FCF, escenarios hidrológicos sintéticos que poseen tendencias más conservadoras con respecto a la disponibilidad de agua. Luego de planificar el sistema, tanto con la metodología actual (caudales históricos) como con esta nueva FCF (caudales sintéticos), la operación futura es simulada bajo diferentes eventos de megasequía. Además, se simulan posibles escenarios hidrológicos futuros de diferentes características, para determinar el comportamiento de la nueva regla de operación. Todo esto se realiza utilizando dos metodologías de utilización de la FCF, una que toma los promedios de los escenarios (Average) y otra que utiliza el máximo de éstos (Max). Los resultados obtenidos se presentan en función de los indicadores de volumen embalsado, generación hidroeléctrica, costo marginal y costo total de generación, en donde se comparan tanto las metodologías de FCF, como la diferencia entre la regla de operación histórica y la sintética generada. En particular, con metodología Average, se observa que la FCF sintética se comporta mejor en los escenarios de megasequía. Existe un ahorro de 33 MMUSD en el horizonte de evaluación con respecto a la FCF histórica, si se simula la megasequía histórica con registro entre 2010-2014, además se evitan periodos con generación hidroeléctrica baja, que son suplidas con energía térmica más costosa y contaminante.

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Arriagada, Bauzá Esteban. "Estudio de Prefactibilidad Central Hidroeléctrica Pangal, Sistema Eléctrico Aysén." Tesis, Universidad de Chile, 2010. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/103919.

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Abstract:

Frente a la creciente demanda de energía que existe hoy en día, la cual seguirá aumentando de forma consistente en el futuro, surge la necesidad de encontrar nuevas fuentes de energías las cuales usen mecanismos de generación con un bajo impacto ambiental. En el presente trabajo se estudió a nivel preliminar la factibilidad del desarrollo hidroeléctrico del río Pangal, ubicado en la XI Región de Aysén del General Carlos Ibáñez del Campo, a unos 12 km de la ciudad de Puerto Aysén, con el fin de abastecer las futuras demandas del Sistema Eléctrico Aysén y bajar sus tarifas. Se analizaron 2 posibles alternativas al desarrollo hidroeléctrico del río Pangal, escogiendo la que genera un menor impacto ambiental y una menor inversión. El estudio contempló el desarrollo de una posible central de pasada, la cual tendría una potencia instalada de 12 MW, aprovechando un caudal de 30 m3 /s y una altura bruta de caída de 50 metros, existente entre la cota 110 y 60 m.s.n.m. El tramo del río que se utilizaría tiene unos 2 km de longitud y aguas abajo de la zona de captación se tiene la única zona de rápidos que presenta el río en toda su extensión. La energía media anual producida sería de unos 89,4 GWh, la cual sería transmitida a la subestación de Puerto Aysén. Por el tipo de central, se contempla en su diseño preliminar una barrera mixta diseñada para el caudal de crecida de período de retorno 200 años y una obra de toma para el caudal de diseño de la central. Por condiciones topográficas de la zona, la aducción de la central se realiza a través de un canal y un túnel, en cuyo extremo se ubicaría la chimenea de equilibrio. Aguas abajo de éste último, la zona de caída estaría constituida por una tubería forzada exterior y de acero, la cual en su extremo se bifurca en dos, con el fin de abastecer a las dos unidades generadoras. La casa de máquinas del tipo exterior, estaría equipada con dos turbinas Francis de eje horizontal. Con los cálculos hidráulicos necesarios y el diseño elaborado, se realizaron los planos preliminares de las obras de la central Pangal. Aparte del diseño propiamente tal, debido a la falta de información fluviométrica necesaria para llevar a cabo el proyecto, se realizó un estudio hidrológico de la cuenca del río Pangal utilizando la información existente de cuencas vecinas, estimándose los caudales medios mensuales y caudales máximos instantáneos para distintos períodos de retorno. La evaluación económica realizada considera un precio de venta de la energía equivalente al promedio de los precios del Sistema Interconectado Central (SIC), obteniéndose que el beneficio neto actualizado del proyecto total sería igual a 4,5 MM US$, además de una tasa interna de retorno del 10,2 %, lo que indica que la alternativa hidroeléctrica seleccionada se vislumbra económicamente rentable, considerando que los precios reales del Sistema Aysén son mucho mayores. Finalmente, se concluyó que la cuenca del río Pangal constituye una fuente potencial de energía hidroeléctrica para el Sistema Eléctrico Aysén.

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Motyka, Etienne Louis Octave. "Modelación numérica a largo plazo de la calidad del agua del embalse Rapel bajo diferentes condiciones de operación de la central hidroeléctrica." Tesis, Universidad de Chile, 2017. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/146810.

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Abstract:

Ingeniero Civil
El embalse Rapel, construido en el año 1968, presenta un reto primordial en la Región del Libertador General Bernardo O Higgins. En efecto, participa considerablemente en la producción de energía eléctrica de la región, con el funcionamiento de la central hidroeléctrica asociada al embalse. Además, varias actividades aprovecharon del embalse para desarrollarse, como por ejemplo el turismo y actividades recreativas acuáticas. Hoy día, la operación de la central esta definida por el Centro de Despacho Económico de Carga (CDEC-SIC) que privilegia un funcionamiento concentrado en las horas punta de consumo energético del día. Este funcionamiento llamado hydropeaking u operación de punta se caracteriza por la alta fluctuación de los caudales efluentes de la central, lo cual puede tener efectos negativos sobre las condiciones ambientales aguas abajo de la presa. Una de las amenazas más serias para el embalse Rapel es el fenómeno de eutrofización que consiste en la proliferación de fitoplancton y especialmente de cianobacterias a la superficie del agua, provocando efectos potencialmente desastrosos para el ecosistema del embalse y varias incomodidades para la población. La finalidad de este trabajo es analizar los efectos a largo plazo de la operación de la central sobre la calidad del agua del embalse considerando dos tipos de funcionamiento de la central (en hydropeaking y considerando la implementación de restricciones ambientales) y tres escenarios hidrológicos diferentes (seco, normal y húmedo). En particular, se estudian las consecuencias de las condiciones hidrológicas y del funcionamiento de la central en los episodios de eutrofización y de anoxia del embalse. Se obtiene que en condiciones hidrológicas normales y húmedas, las restricciones ambientales permiten disminuir la frecuencia y la amplitud de los episodios de eutrofización y de anoxia especialmente la anoxia en condiciones hidrológicas normales.

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Dissertations / Theses on the topic 'Centrales hidroeléctricas - Chile'

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