RELÉS DIFERENCIALES.

ASIGNATURA:

Ecología.

PROFESOR:

Juan Leonardo Espinoza, Ph.D.

REALIZADO POR:

Juan Abril.Juan Andrade.Juan Bermeo.

Juan Carlos Rodríguez.

CURSO:

Quinto Año.

FECHA:

7 de junio de 2010.

PROYECTO HIDROELECTRICO “ABANICO”.

Reseña histórica de Hidroabanico.En el 2003 se creó la compañía Hidroabanico S.A. para construir proyectos de generación y autogeneración hidroeléctrica, que son centrales de generación de electricidad amigable con la naturaleza y el medio ambiente.Este proyecto encajaba en el propósito empresarial de generar energía para el desarrollo del país y mejorar la calidad de vida de la población, guiados por los principios de desarrollo sostenible, responsabilidad social, conservación del medio ambiente y el crecimiento económico.

Ubicación.La central hidroeléctrica Abanico es a filo de agua, sin reservorio, que utiliza una derivación del río Abanico. Se encuentra localizado en la Provincia de Morona Santiago, cantón Morona, en las coordenadas 2°15’30’’ y 78°11’54” al noreste de la ciudad de Macas dentro de la Región Amazónica Ecuatoriana en la cordillera oriental denominado “Cordillera del Tigrillo”, sector del río Abanico en un bosque húmedo tropical altamente intervenido por las actividades comunitarios de orden agropecuario.Esta área está situada en una altitud que varía entre 1500 m.s.n.m. en el río Abanico, antes de la junta con el río Upano y 940 m.s.n.m la zona de descarga.La totalidad del proyecto se localiza en la cuenca hidrográfica Santiago-Namangoza, en un sitio relativamente plano y de tierra firme.

Fig.1 Ubicación de la Central Hidroeléctrica “Abanico”.

Para acceder al lugar de la Bocatoma, Sala de Máquinas, Chimenea de Equilibrio, etc., fue necesario la construcción de aproximadamente 600m de accesos secundario. Por lo general, el proyecto es atravesado por vías secundarias existentes, lo cual facilita la logística constructiva.

Generación.La minicentral Abanico consta de un tanque de carga, un túnel de presión, una tubería a presión de tres kilómetros que llega a la casa de máquinas donde se alojan las turbinas, y la línea de transmisión de 12 kilómetros que se conecta al Sistema Interconectado a través de la línea Limón -Méndez-Macas.

Se instalaron dos grupos de generación hidroeléctrica equipados con generadores conectados a turbinas tipo Pelton que tienen una potencia de 7.5 MW a un voltaje de 4.16kV cada una. La caída neta es de 319.52m y con el caudal de 5m3/s se tiene una potencia instalada de 15 MW que consta de la primera etapa.En la segunda parte se instalaron dos grupos más de generadores que producirán una potencia de 22.5 MW con la misma clase de turbinas tipo Pelton.Las dos etapas de este proyecto generan una potencia de 37.5MW de energía limpia que ingresa al Sistema Nacional Interconectado, desplazando el uso de energía contaminante.Esta central por su construcción y otras obras adicionales ejecutadas por la empresa dota de agua a la planta potabilizadora que abastece a la ciudad de Macas.Desde 2006, Hidroabanico se convirtió en la primera eléctrica privada que opera en el país, cuyo aporte preliminar al SNI es de 15 megavatios (MW) por lo que es la primera minicentral del país, que ayudará a suplir la demanda anual del país de 150 megavatios (MW).Sus clientes son, en un 90%, empresas privadas; entre ellas: Sintofil, KFC, Coca-Cola y la Empresa Eléctrica Ambato S.A.También el Ministerio del Ambiente, para proteger la cuenca alta del río que nace 40 km al oeste del proyecto, declaró como bosque protector una extensión de 14 mil hectáreas.

Casa de máquinas.La Casa de Máquinas es a cielo abierto y comprende una estructura de hormigón y acero de 22m x 60m, en la que se encuentran 5 Generadores de 8.5 MVA a 514 rpm, el cuarto de alta tensión, el cuarto de control operado bajo un sistema SCADA y 5 turbinas tipo Pelton, todas estas turbinas se sincronizan y entregan energía a través de un transformador de elevación a 69KV a la Subestación 1. Desde ésta, Hidroabanico dispone de una línea de transmisión de 69KV hasta la Subestación 2 ubicada 2 Km al sur de Macas. En la Subestación 2 se dispone de cuatro bahías de seccionamiento y un transformador de elevación a 138 KV para enlace al sistema nacional interconectado.

Fig.2 Turbina Pelton WKV.

Cuarto de control.En este se encuentran los paneles y el sistema automatizado para el control y operación de todo el proyecto hidroeléctrico Abanico. Se controla captación, tubería, válvulas, turbinas, generadores, subestaciones, línea de transmisión, ingreso y descarga de agua, etc.

Inversión y Datos Técnicos.La inversión asciende a $43 millones y su financiamiento se lo hizo a través de un crédito del Banco Interamericano de Desarrollo (BID), con la garantía de la misma obra.Se trata de un proyecto ecológico porque no requirió la construcción de un embalse para tomar el agua y porque las aguas turbinadas siguen su curso, que llega al río Upano.El proyecto Abanico también generó otros beneficios económicos, ambientales y sociales. Durante su vigencia, el proyecto permitió reemplazar unos ocho millones de galones de combustible diesel utilizados para generar electricidad en centrales térmicas antiguas y obsoletas, abastece de agua proveniente del río Abanico a la ciudad de Macas, de una manera confiable, a través de un canal de 15 kilómetros que se construirá en el marco del proyecto, con un ahorro de US$3 millones en la inversión municipal en infraestructura de abastecimiento de agua, y contribuye a estabilizar la red nacional, en razón de que el proyecto entrega electricidad en el “extremo final” de la red.

CARACTERISTICA MAGNITUDAncho del cauce (m) 40.00Cota de cierre (msnm) 1,540Cota de restitución (msnm) 1,174Caída bruta (m) 366Caída neta (m) 350Caudal firme Q (90%) (m3/s) 16.70Caudal de diseño (m3/s) 12.50Caudal de desvío Tr = 10 años (m3/s) 540Caudal de creciente (m3/s) Tr = 250 años 780Azud Fijo: ancho (m) 10Azud Fijo: alto (m) 6Desarenador, 2 módulos: longitud (m) 48Desarenador, 2 módulos: ancho de cada uno (m) 6Desripiador: longitud (m) 27Desripiador: ancho (m) 6

CARACTERISTICA MAGNITUDTanque de carga: volumen (m3) 1,850Longitud túnel (m) 490Diámetro túnel (m) 2.50Pendiente del túnel (%) 1.10Longitud de tubería de presión desarrollada (m) 2,300Diámetro tuberías (m) 1.50 y 1.75Espesores tuberías (mm) Variable: 8,12,16,18,20 y 22Número de unidades de generación 5Potencia nominal (MW) 37.50Potencia instalada (MW) 37.50Tipo de turbina PeltonLongitud sistema de descarga (m) 200Corrección del cauce del río Balaquepe (m) 3,300

Tabla1. Características Técnicas de la Central “Abanico”.

Tabla2. Caudales del Río Abanico.

MDL.

El Mecanismo de Desarrollo Limpio -MDL es el único mecanismo del Protocolo de Kyoto donde pueden participar los países en vías de desarrollo, como el Ecuador. Para estos países, el MDL proporciona los medios para que, tanto países como compañías, contribuyan financieramente con medidas de reducción de GEI, a través de proyectos de reducción de emisiones en países en desarrollo. Las compañías en países en vías de desarrollo a través de la implementación de proyectos “exportan” el servicio ambiental que representa la reducción de emisiones de GEI y/o el secuestro de carbono. Estos proyectos deberán demostrar su contribución al desarrollo sostenible del país anfitrión y ser implementados de una manera ambientalmente benigna. A cambio de ello, la compañía inversionista recibirá “Certificados de Reducción de Emisiones” (CER´s), por el cumplimento de sus obligaciones de reducción de emisiones.En el Ecuador un grupo relativamente reducido de emprendimientos, ha logrado consolidar la incorporación exitosa del MDL en el diseño de proyectos. Por lo expuesto, y con el objeto de facilitar la incorporación del MDL a más y mejores proyectos, consideramos fundamental impulsar y facilitar el acceso al conocimiento e innovación.El MDL constituye junto con el Mecanismo de Implementación Conjunta –IC y el Comercio de Emisiones –CE, los denominados mecanismos de flexibilidad del PK. En la aplicación de este principio el MDL no solo contribuye a los objetivos generales de mitigación del cambio climático, sino también al desarrollo sostenible de los países donde se ubican este tipo de proyectos, ya que representa un aporte de capitales y tecnologías de primer nivel en pro del desarrollo sostenible del país anfitrión.A través del MDL, un país del Anexo 1 que tiene compromisos cuantificados de reducción o limitación de sus emisiones de GEI, puede desarrollar proyectos que contribuyan a reducir las emisiones en países en desarrollo que no tienen compromisos de reducción de emisiones12, donde los costos son usualmente inferiores a los costos de reducciones equivalentes en los países industrializados y contabilizar estas reducciones como parte de sus compromisos adquiridos bajo el Protocolo de Kyoto. De este modo, el país Anexo 1 que desarrolla este componente, contribuye a reducir un poco el esfuerzo local que suponen los compromisos de reducción, pero es de hacer notar que el concepto de MDL fue solicitado y luchado en las primeras rondas de discusión por los países no-Anexo 1, como una vía de no quedar fuera del aporte de capitales, recursos y tecnología. A cambio, los países que no tienen compromisos de reducción de emisiones (no-Anexo 1) se benefician de la implementación de proyectos de desarrollo local, ambientalmente sostenibles y la consecuente transferencia de tecnología.

CO2 equivalente.Con el objeto de poder realizar la transferencia de las reducciones de emisiones de los distintos GEI´s entre países, el PK establece como medida estándar la tonelada métrica de Dióxido de carbono equivalente (CO2 –eq). Todos los demás gases regulados bajo el PK pueden ser expresados en esta forma (bajo la base de peso por peso) mediante la multiplicación de su Potencial de Calentamiento Global.De esta manera, por ejemplo, una tonelada reducida de Metano (CH4) es equivalente a 21 toneladas de Dióxido de Carbono Equivalente (CO2 –eq).Gas Efecto Invernadero CO2 CFC PFC SF6

Tabla3. Equivalencia en toneladas del Dióxido de Carbono equivalente.

El precio del kilovatio hora (kWh) en Hidroabanico oscila entre cuatro y cinco centavos.

MDL aplicado a Hidroabanico.

La unidad financiera para créditos de carbono del Banco Mundial firmó en diciembre del 2004 un contrato para la compra de créditos de carbono para el proyecto Hidroabanico. El Proyecto Hidroeléctrico Abanico fue uno de los primeros proyectos del Ecuador en registrarse bajo el MDL, registrándose el 4 de febrero del año 2006.Abanico es una de las primeras centrales hidroeléctricas privadas construidas en Ecuador el acuerdo con el gobierno neerlandés a través del Banco Mundial ha constituido un incentivo para que los prestamistas financien la construcción del proyecto.El mercado del carbono es un sistema de comercio a través del cual los gobiernos, empresas o individuos pueden vender o adquirir reducciones de emisiones de GEI. El mercado del carbono se concreta como cualquier otro mercado, es decir, cuando hay un bien transferible que transar entre un comprador y un vendedor, y se llega a un acuerdo del valor de este bien para cada parte. Uno de los principales principios bajo el cual se sustenta el comercio de reducciones de emisiones, es que los GEI se distribuyen uniformemente en la atmósfera y, por lo tanto, la reducción y/o absorción de estos gases en cualquier sitio del planeta produce el mismo efecto.El proyecto es una de las primeras transacciones de carbono de Ecuador. Hasta 2012, las reducciones de emisiones de gases de efecto invernadero combinadas de la central hidroeléctrica de Abanico, que también es una pequeña central hidroeléctrica de agua fluyente, ascenderán a 1,25 millones de toneladas de equivalente de dióxido de carbono, además de evitar la emisión de alrededor de 195.000 toneladas de CO2 anuales o de gas de efecto invernadero por no utilizar combustibles para la generación eléctrica.Proyectos de este tipo permitirán a Ecuador propiciar y acelerar la comercialización de tecnologías de energía renovable a nivel de la red. Pese a la considerable capacidad hídrica de Ecuador, que representa alrededor del 60% del Sistema Nacional Ecuatoriano, hasta la fecha no se han realizado inversiones privadas en energía hidroeléctrica en el país.Los importantes ingresos derivados de las actividades del MDL constituyen un elemento importante para promover el crecimiento favorable a los pobres en la región. Más importante aún, este tipo de proyectos ofrece grandes posibilidades de repetición.

Margen de operación: •El principal efecto de un proyecto MDL es sobre la operación de las plantas existentes y/o futuras (i.e. adiciones previstas del escenario base).•Un proyecto MDL no afecta otras inversiones en el sector, ej. por su tamaño o porque representa una inversión adicional en un sector escaso de capital.

Tabla4. Proyectos ecuatorianos registrados ante la Junta Ejecutiva MDL: Tipología y Metodología aplicada

Fig3. Oportunidades del MDL.

Factor de Emisión CO2 del “Margen de Operación” “Simple con ajuste λ”

(Aproximación de PDD HidroAbanico)En Ecuador, la generación hidroeléctrica excede el 50% del total de la demanda, entonces el método simple deberá ser ajustado por el factor lambda calculado sobre la base del número de horas en que la hidroelectricidad es marginal. Se utilizó datos de despacho diario de CENACE para el 2002 y 2003.Se escogió un día típico para cada mes y se determinó el número de horas para las cuales la energía hidráulica está marginando. Los números fueron extrapolados para el resto de días del mes.

# de horas en las que hidroeléctricas fueron marginales en 2002 = 955 # de horas en las que hidroeléctricas fueron marginales en 2003 = 248 λ 2002 = 0.109 λ 2003 = 0.028 λ prom= 0.0685

EF OM = (1 –0.0685) * 0.759= 0.707tCO2 / MWh (sin importación)EF OM = (1 –0.0685) * 0.649= 0.604tCO2 / MWh (con importación)

Conclusiones.

Como conclusión se puede decir que el MDL entrega a los desarrolladores de proyectos en países en desarrollo la oportunidad de acceder al flujo de caja en divisas y buscar recursos financieros adicionales por adelantado. No obstante, los contratos bajo los cuales se venden los CER´s pueden incluir garantías de entrega, multas y cláusulas estrictas para su aplicación, lo cual puede resultar en que la venta de los CER´s pase de ser un activo a convertirse en un pasivo. Un contrato de compra /venta anticipada de CER´s, mal negociado, puede afectar negativamente la utilidad de la transacción por lo que es importante considerar que estos contratos son acuerdos de compra a largo plazo por lo que es recomendable estén considerados elementos comunes a este tipo de contratos como cláusulas de ajuste de precios e inflación o limitaciones en las responsabilidades.

Bibliografía.

MDL en Gráficos, ver 5.0. Yuji Mizuno, Institute for global Enviromental Strategies. Japón 2008

Vital Climate Change Graphics, UNEP February 2006

Climate Change: Guide to the Kyoto Protocol Project mechanisms, Second Edition, Volume A, Overview of the project mechanisms. Paris, Nov. 2004

Metodologías para la Implementación de los mecanismos flexibles de Kyoto – Mecanismo de Desarrollo Limpio en Latinoamérica, proyecto: Cambio Climático, autores SYNERGY, UNESA, Universidad Politécnica de Madrid, Institut System-und Innocationsforschung, Instituto Mexicano del Petróleo, Universidad Nacional Autónoma de México, CIER, OLADE. Ab. 2005.

Guía del Mecanismo de Desarrollo Limpio para Proyectos del Sector Energía en Chile. Nov. 2007.

UNFCCC: The state of play of the Clean Development Mechanism, May. 2007. (http://cdm.unfccc.int)

Glosario de Términos.

CO2 equivalente. Es la medida universal utilizada para indicar el poder de calentamiento global de cada uno de los siete principales gases de efecto invernadero señalados en el Protocolo de Kyoto, tomando como referencia el carbono. Por ejemplo, una tonelada de metano equivale a 21 toneladas de CO2 equivalente.CER. Certified Emision Reduction ó Reducción Certificada de Emisiones. MDL. Mecanismo de Desarrollo Limpio ó CDM (por sus siglas en inglés)PIN. Project Idea Note ó Nota Idea de proyectoPDD. Project Design Document ó Documento Diseño de ProyectoAN-MDL. Autoridad Nacional del Mecanismo de Desarrollo LimpioUNFCCC. United Nations Framework Convention on Climate Change ó Convención Marco de

naciones Unidas sobre el Cambio ClimáticoGEI. Gases Efecto InvernaderoEmisiones Se refiere a la es emisiones de gases efecto invernadero originadas por la

antropogénicas actividad del hombre.PK. Protocolo de KyotoCO2 Dióxido de carbonoCH4 Metano

N2O Oxido NitrosoHFC Carburos HidrofluoradosSF6 Hexafluoruro de AzufrePFC Carbonos PerfluoradosPartes Anexo 1 Se refiere a los países desarrollados o con economías en transición,

miembros de la UNFCCC que tienen compromisos de reducción de emisiones

Partes No Anexo 1 Países en desarrollo miembros de la UNFCCC. Ninguno de estos países tiene por ahora compromisos de reducciones de emisiones.

CE Se refiere al mecanismo de flexibilidad contemplado en el Protocolo de Kyoto, denominado Comercio de Emisiones

IC Se refiere al mecanismo de flexibilidad contemplado en el Protocolo de Kyoto, denominado Implementación Conjunta ó JI (por sus siglas en inglés).

DSM Desechos Sólidos MunicipalesPCG Potencial de Calentamiento GlobalAAU Asigned Amaounts UnitsERU Unidades de Reducción de EmisionesVER Voluntary Emision Rediction ó Reducción de Emisiones VoluntariasERPA/CERPA Emision Reduction Purchase Agreement ó Acuerdo de Compra de

Reducción de EmisionesJE Junta Ejecutiva MDLPA- MDL El Panel de Acreditación MDLSNDGA Sistema Nacional Descentralizado de Gestión Ambiental ()EIA Estudio de Impacto ambientalSIN Sistema Interconectado NacionalCONELEC Consejo Nacional de Electrificación; ente regulador de las actividades

eléctricas en el país.KWh Kilovatios horaMW Megavatios.Glosario de Términos124