Evaluación Financiera de las pérdidas energéticas en las tuberías de conducción de pequeñas centrales hidroeléctricas

Abstract

Este trabajo tiene por objeto la evaluación financiera de las pérdidas energéticas que se ocasionan en los procesos de generación en pequeñas centrales hidroeléctricas ocasionadas por la fricción generada por el flujo de agua a través de las tuberías de conducción a presión. La principal fuente de ingresos de las pequeñas centrales hidroeléctricas (plantas menores a 20 megavatios) depende de la venta de su energía en el mercado eléctrico mayorista o ventas directas a terceros. Las pérdidas energéticas en la tubería de conducción están determinadas principalmente por la rugosidad de la superficie de la pared interna del material. Partiendo de unas características específicas de una pequeña central hidroeléctrica genérica utilizada como modelo de estudio, se calcularon las pérdidas energéticas por fricción para tuberías de acero y tuberías de poliéster reforzado en poliéster reforzado con fibra de vidrio o GRP por sus siglas en inglés (Glass Reinforced Pipe). Se concluye que el valor presente de la pérdida de energía ocasionada por fricción para un periodo de 30 años, equivale a un 3,5% del valor presente de la energía bruta que puede generar la central utilizando tuberías de poliéster reforzadas con poliéster reforzado con fibra de vidrio, y aproximadamente un 4,4% para las tuberías de acero. Estás pérdidas porcentuales aparentemente bajas pueden cambiar las decisiones de inversión en un proyecto de este tipo.

Abstract: the objective of this work is to make a financial valuation of the energy losses that occur in the generation processes in small hydropower plants, mainly caused by the friction generated in the flow through the material of the pipelines under pressure. The main source of income for small hydropower plants (plants smaller than 20 megawatts) depends on the sale of their energy in the wholesale electricity market or direct sales to third parties. The energy losses in the pipeline are mainly due to the roughness of the surface of the material. The valuation is based on specific characteristics of a small generic hydropower plant used as a model for a study case; friction energy losses are calculated for steel pipes and glass reinforced pipes (GRP). It is concluded that the present value of the loss of energy caused by the friction for a period of 30 years, is equivalent to 3.5% of the present value of the gross energy that the hydropower plant can generate using fiberglass pipes, and approximately 4,4% for steel pipes. These apparently small percentage losses can change investment decisions in this kind of projects.