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• Karina Saltos Mendoza

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V Congreso Latinoamericano de Estudiantes de Ingeniería Civil

Loja, 30 de julio de 2008

ESTUDIO DE PREFACTIBILIDAD DEL APROVECHAMIENTO MÚLTIPLE DEL RÍO HUARHUALLÁ, PROVINCIA DE CHIMBORAZO

Temática: Desarrollo Hidroenergético en el Sector Rural

Autor: César Eduardo Costa Costa Correo electrónico: [email protected]

Docente Tutor: Dr. Marco Castro Delgado Correo electrónico: [email protected]

Escuela Politécnica Nacional

INTRODUCCIÓN

Las energías renovables representan la alternativa para el suministro de energía eléctrica al país en condiciones de sustentabilidad, por lo que constituyen la base del Plan Maestro de Electrificación. Adicionalmente dadas las condiciones de cobertura y satisfacción de la demanda que se tienen en la actualidad, presentan un estrecho vínculo con la electrificación y energización rural. El Plan Maestro de Electrificación 2007-2016 busca incrementar los índices de cobertura eléctrica hasta el 2012, del 84% al 92% en el área rural y del 93% al 95% en el área urbano-marginal. Dicha ampliación de la cobertura se ha planificado mediante la utilización de tecnologías apropiadas y de mínimo costo en el diseño de proyectos, orientados no solo a la extensión de las redes eléctricas, sino también a la utilización intensiva de nuevas fuentes de energía renovables. Aunque no hay consenso a nivel mundial respecto a la potencia máxima instalada que puede tener una central para ser calificada como minicentral hidroeléctrica, en nuestro país se considera como tal a las que no sobrepasen los 10 MW, sin embargo, en otros países de América Latina, el límite llega a los 30 MW. OBJETIVOS El presente trabajo pretende preparar la información técnica, económica, financiera y ambiental básica requerida para desarrollar, a nivel de prefactibilidad, el proyecto de aprovechamiento múltiple: para riego y para generación hidroeléctrica, en el sector de Licto, en el río Huarhuallá, en la Provincia de Chimborazo. El aprovechamiento previsto debe considerarse como una ampliación al sistema de riego existente, que ha sido construido bajo control del CODERECH y que se encuentra administrado por una Junta de Regantes. DESARROLLO DE LA PONENCIA Descripción de la zona del proyecto La zona del proyecto se encuentra localizada en la parroquia rural Licto del cantón de Riobamba, en la provincia de Chimborazo. El sistema hidrográfico de la zona está representado por el río Chambo y sus principales afluentes que son los ríos Guamote, Cebadas y Huarhuallá. La zona es accidentada o montañosa encontrándose cerros y lomas.

En Licto el clima es templado seco con variaciones hacia el frío en las noches, la temperatura media anual es de 13,4 °C, posee una pr ecipitación promedio de 200 – 500 mm; el suelo se presenta semiárido y seco debido al déficit de precipitaciones. Antecedentes del Sistema de Riego Licto – Huarhuallá La histórica escasez del agua en la zona, generó la organización de las comunidades en torno al riego. Las demandas se canalizaron en un primera instancia

al

ex-INERHI

y

luego

a

la

ONG:

Central

Ecuatoriana

de

ServiciosAgrícolas, CESA, que ha venido impulsando el Proyecto de Riego Huarhuallá-Licto desde 1984. El sistema de riego abarca las parroquias de Licto, Punín y Flores, en el cantón Riobamba, provincia de Chimborazo. Es ejecutado desde 1990 hasta finales del 2007 y queda a 180 km de Quito. Descripción del Sistema de Riego Licto – Huarhuallá El aprovechamiento de riego Licto fue construido en la década de 1990 y actualmente se encuentra en operación con una concesión de 1300 l/s para abastecer la demanda agrícola de un área aproximada de 1300 ha, es decir su caudal característico es de alrededor de 1 l/s/ha. El sistema de riego Licto consta de una obra de toma, un desarenador, la conducción principal, conformada por tramos de túnel, canal abierto, canal cubierto, tres sifones de cruce de quebradas y un sifón de cruce del río Chambo, y conducciones secundarias. Análisis de la Cuenca Hidrográfica El Proyecto Huarhuallá plantea en el aprovechamiento de los caudales del río Huarhuallá, cuya cuenca de aporte hasta el sito de captación tiene un área de 137.1 km2. La cota de captación es la 3.142 msnm.

El área de la cuenca

hidrográfica se localiza en la zona oriental de la provincia de Chimborazo y es parte del sistema hidrográfico del río Pastaza. La cuenca de drenaje presenta pendientes pronunciadas del orden del 44 %. La parte alta está cubierta con vegetación de tipo pajonal, en tanto que en la parte media e inferior, se observan considerables extensiones de cultivos.

El perímetro de la cuenca es de 56.0 Km y el coeficiente de compacidad, Kc = 1.3. La pendiente media de la cuenca es 44.1 % y la elevación media se estima en 3 833.6 m. Caracterización Hidrológica a)

Caudales Medios y Mínimos

Se determinaron los caudales naturales a partir de los caudales correspondientes a los registros hidrométricos, sumando las concesiones de agua en función de las fechas

de su otorgamiento.

En el Cuadro No.1 constan los

valores

correspondientes. b)

Concesiones de Agua

Según los archivos de la Agencia de Aguas de Riobamba, por sobre la cota de captación en el río Huarhuallá se tienen 121 concesiones de agua: para abrevadero (20), para uso doméstico (41) y para riego (60), con caudales totales de 1.5, 10.2 y 1691.0 l/s, respectivamente. Estas concesiones constituyen un caudal total de 1702.74 l/s. Para efectos de análisis de disponibilidad de caudales se define que el 50 % del caudal concesionado corresponde a un aprovechamiento de tipo consuntivo y el 50 % restante retorna al cauce principal. Además se tiene la concesión de aguas para el Proyecto Licto, con un valor de 1.3 m3/s. c)

Caudal Ecológico

Para el río Huarhuallá, en el sitio de captación se establece que el caudal ecológico será igual a 0.34 m3/s. d)

Caudales Aprovechables

Los caudales disponibles o aprovechables en el curso natural para el Proyecto hidroeléctrico, una vez restados los usos consuntivos y el caudal ecológico se presentan en el Cuadro No 1, considerando dos escenarios como los extremos: Escenario 1: Se considera que el proyecto de riego Licto utilizará el caudal concecionado de 1.3 m3/s, en todo el año. El caudal aprovechable corresponde a: Caudalaprovechable = Caudalnatural – Caudaluso consuntivo – CaudalLicto – CaudalEcológico Escenario 2: Se considera el caudal disponible eliminando la concesión del proyecto de riego Licto. El caudal aprovechable para este escenario es: Caudalaprovechable = Caudalnatural – Caudaluso consuntivo – CaudalEcológico Los valores se incluyen en el cuadro siguiente.

e)

Captación en el Río Huarhuallá

Probabilidad

Caudal Natural

% 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Q medio

m3/s 5.79 4.83 4.04 3.51 2.95 2.60 2.29 1.82 1.46 0.52 3.44

f)

Concesiones de Caudal Agua Aprovechable Caudal Caudal Licto Ecológico Escenario Escenario Uso Total Consuntivo 1 2 3 3 3 3 3 m /s m /s m /s m /s m /s m3/s 3.95 5.25 2.99 4.29 2.20 3.50 1.67 2.97 1.11 2.41 0.76 2.06 0.3941 0.1971 1.3000 0.34 0.45 1.75 0.00 1.28 0.00 0.92 0.00 0.00 1.59 2.70 Cuadro 1. Caudales Disponibles

Caudales Máximos

Se generó una relación funcional para la zona con los caudales específicos en función de las áreas de aportación, la misma que se utilizó para la determinación de los caudales máximos del río Huarhuallá en la captación, considerando los períodos de retorno definidos. Los resultados se presentan en el Cuadro No 2. Captación en el Río Huarhuallá Período de Retorno

Caudales Máximos

(m3/s) (años) Medios 5 71.29 10 94.60 25 116.54 50 145.33 100 168.63 Cuadro No 2.- Caudales Máximos Análisis Sedimentológico Para la estimación de los sólidos en suspensión se utilizó la información obtenida en los registros del INAMHI de aforos de sólidos en suspensión de la estación Huarhuallá A.J. Cebadas (área de drenaje = 188.3 km2). El valor recomendado para el río Huarhuallá en la estación antes mencionada es de 8 319.7 ton/año.

Por proporcionalidad de áreas se estima que el transporte de sedimentos en suspensión en el tramo de captación del río Huarhuallá alcanza un valor de 5 334.5 ton/año; para valorar el transporte de sedimentos de fondo se consideró una carga adicional de 50 %, dando un total de carga de sólidos de fondo y de suspensión de 8 002 ton/año. PLANTEAMIENTO Y DISEÑO DE LA ALTERNATIVA TÉCNICA A base de la información existente del proyecto de riego Licto, y de la obtenida en la revisión de los estudios existentes en la zona del proyecto, así como de la síntesis de los resultados de análisis sobre la disponibilidad del recurso hídrico, sobre la viabilidad técnica del aprovechamiento hidroeléctrico respecto al desnivel topográfico existente, así como a las restricciones y a las disponibilidades de características topográficas, orográficas y de calidad de suelo y subsuelo, se puede concluir que el desarrollo de la Central Hidroeléctrica Huarhuallá es técnicamente viable, para un caudal de diseño de Q = 2,00 m3/s y un desnivel ∆H = 300 m. La central hidroeléctrica Huarhuallá utilizará la infraestructura del proyecto existente Licto, cuyo caudal concesionado de 1.3 m3/s es captado en el río Huarhuallá y conducido hasta el cruce con el río Chambo durante una longitud de 12 km aproximadamente.

Por lo tanto los componentes desde la obra de

captación en el río Huarhuallá hasta el tanque de carga del sifón de cruce del canal principal en el río Chambo deberán ser readecuados para garantizar su adecuado funcionamiento con el caudal conjunto para el aprovechamiento de riego e hidroeléctrico, que alcanza un caudal de diseño total de 3.3. m3/s. El proyecto hidroeléctrico Huarhuallá ubicará el tanque de carga, tubería de presión y casa de máquina en la zona próxima al tanque de carga del sifón de cruce con el río Chambo. Por lo tanto la infraestructura común para los dos proyectos corresponde a los siguientes componentes: a) Captación en el río Huarhuallá, b) Desarenador sobre la margen derecha del río Huarhuallá, y c) Conducción desde el desarenador hasta el tanque de carga del sifón de cruce con el río Chambo, ubicado sobre la ladera derecha del río Chambo.

Esta

conducción está conformada por tramos de túnel, tramos de canal abierto y tramos de canal cubierto en las zonas de frecuentes deslizamientos. A lo largo de la conducción se han dispuesto de 3 sifones para el cruce de quebradas.

La longitud total de la conducción, en el tramo común para los dos proyectos, alcanza un desarrollo aproximado de 12 Km. Los componentes mencionados anteriormente están diseñados para los siguientes caudales: Obra

Caudal de diseño para el proyecto de riego Licto (m3/s)

Observaciones

Captación

1.3

Caudal concesionado para el proyecto de riego Licto

Desarenador

1.0

Conducción

1.1

Los túneles están sobredimensionados debido a las dimensiones constructivas mínimas

Sifones 1.0 Cuadro No. 3.- Caudales de diseño para las obras existentes Proyecto Licto. El proyecto hidroeléctrico Huarhuallá operará con un caudal máximo de 2 m3/s, por lo que estos componentes comunes deben ser readecuados para el caudal total de diseño de 3.3 m3/s, que corresponde al caudal de riego sumado el caudal máximo de operación de la central Huarhuallá. En la fotografía siguiente se observa la implantación de la obra de cierre en el río Huarhuallá, el desarenador sobre la margen derecha e inicio de la conducción con el primer tramo de túnel. ENTRADA TUNEL DE CONDUCCION

CANAL DE LAVADO

DESARENADOR

BOCATOMA

Fotografía No. 1: Implantación de las obras de captación y desarenación del proyecto de riego Licto. Dimensionamiento a nivel de Prefactibilidad de las Adecuaciones en Obras existentes y nuevas Obras Civiles Para utilizar la obra de captación, desarenación y conducción del proyecto de riego Licto es necesario considerar que su caudal de diseño es de 1.3 m3/s; mientras que el caudal de diseño para los proyectos de riego e hidroeléctrico juntos alcanza al valor de 3.3 m3/s. El cambio de caudal para el conjunto de obras compartidas por los dos sistemas exige una readecuación de los siguientes componentes:


Obra de captación en el río Huarhuallá




Canal de conducción desde la bocatoma hasta el desarenador




Desarenador sobre la margen derecha del río Huarhuallá




Canal de entrega desde el desarenador hasta el tramo inicial de túnel con que se inicia la conducción principal del proyecto de riego Licto




Conducción principal, que incluye los tramos de túnel, canal abierto, canal cubierto y sifones de cruce de quebradas.

Captación Considerando la necesidad de elevar la cota de salida desde la captación en una altura de 1.5 m sobre el nivel actual, se ha diseñado una toma con rejilla de fondo, apropiada para ríos con pendientes relativamente fuertes como el caso del río Chambo en el tramo de captación, en donde se presentan avenidas súbitas, que arrastra gran cantidad de material grueso. La obra de toma con rejilla de fondo, será ubicada en una sección transversal a unos 10 m aguas arriba de la actual, para permitir su construcción sin provocar la suspensión de la operación del proyecto de riego Licto, que podrá seguir operando con la estructura existente hasta que la nueva obra de toma esté totalmente construida. Conducción desde la bocatoma y el desarenador La conducción existente entre la bocatoma y el actual desarenador no será utilizada. En su lugar se ha dimensionado un nuevo tramo que se desarrolla sobre la margen derecha del río Huarhuallá, en la misma zona que el existente, con una

longitud de 38 m, desde la compuerta de regulación al final de la galería de recolección hasta el inicio de la transición de entrada al desarenador. La nueva conducción entre la toma y el desarenador está conformada por un canal embaulado de hormigón, cuya sección transversal presenta una geometría tipo baúl de 2.6 m x 2.6 m y una pendiente longitudinal de 0.0002 m/m La velocidad de flujo en este tramo será de 0.76 m/s, con lo que se garantiza que no existirá depósito del material sólido captado ni desgaste en las paredes o fondo del canal. Desarenador En el proyecto se ha previsto un desarenador de lavado intermitente, de triple cámara, con lo que se garantiza que las operaciones de limpieza no interfieran en la operación de la central. Para cumplir con su función el desarenador se compone de los siguientes elementos: Transición de entrada, Cámaras desarenadotas y Canal de Limpieza: Readecuación de la Conducción principal del proyecto de riego Licto para el aprovechamiento conjunto con el proyecto hidroeléctrico Huarhuallá Los componentes de la conducción desde la captación hasta el tanque de carga se muestran en el siguiente cuadro resumen: TIPO DE CONDUCCIÓN

LONGITUD (m)

PENDIENTE

CAMBIOS REQUERIDOS

TUNEL

655

0,00503

NINGUNO

CANAL

175

0,00503

AMPLIACIÓN

TUNEL

127

0,00503

NINGUNO

CANAL

363,82

0,00099

AMPLIACIÓN

TUNEL

783

0,006656

NINGUNO

CANAL

9576

0,001

AMPLIACIÓN

OBSERVACIONES

Tramos a superficie libre y tramos cubiertos Tramos a superficie libre y tramos cubiertos Tramos a superficie libre y tramos cubiertos

Cuadro No. 4.- Resumen de tipo de secciones de la conducción. Para salvar tres quebradas la conducción existente, se cuenta con tres sifones dimensionados para un caudal de diseño de 1 m3/s y un desnivel total de 1 m entre las cotas de inicio del ramal descendente y fin del ramal ascendente. Las características generales de estas 3 estructuras son prácticamente idénticas. Cada sifón se inicia con su tanque de carga conformado por un ensanchamiento del canal de conducción y un vertedero de altura 1.4 m. La tubería de los sifones existentes es de acero con un diámetro de 82 mm.

Las estructuras existentes no pueden ser sobrecargadas por lo que en el proyecto se prevé la construcción de nuevos sifones paralelos a los existentes para conducir en similares condiciones el caudal de 2 m3/s, que corresponde al caudal del proyecto hidroeléctrico, exclusivamente. . La tubería se colocará paralela a la existente y será de acero, con diámetro igual al doble del existente, es decir 164 mm. Tanque de presión El tanque de presión corresponde a una obra nueva requerida para el proyecto hidroeléctrico, y cumplirá con los siguientes objetivos: Proporcionar la conexión necesaria entre la tubería de presión y las obras de derivación desde la acequia Coronaria Unificada. Garantizar un volumen de reserva de agua para satisfacer las necesidades de la turbina. Impedir el ingreso hacia la tubería de presión de materiales sólidos o flotantes Mantener sobre el inicio de la tubería de presión una altura de agua suficiente para evitar el ingreso de aire. Para cumplir con estos objetivos el tanque de presión estará conformado por los siguientes elementos: reservorio, compuerta de fondo y vertedero de excesos, y control para evitar la entrada de aire a la tubería de presión. Tubería de presión La tubería de presión es el elemento que permite la conducción del agua desde el tanque de carga hasta la casa de máquinas. El diámetro seleccionado para la tubería de presión ha sido determinado a base de un análisis técnico-económico. Mientras mayor es el diámetro, menores son las pérdidas hidráulicas que se generan en la tubería y mayor es la potencia que se puede obtener del salto. Considerando el valor obtenido de diámetro aproximado al óptimo se realiza el cálculo comparativo para la serie de diámetros internos desde 500 mm hasta 1300 mm que corresponden a los diámetros comerciales disponibles en tubería de acero o hierro dúctil. En función de los resultados obtenidos se determina que el diámetro óptimo corresponde a 1000 mm. El cálculo de la sobrepresión por efecto de golpe de ariete está realizado adoptando un tiempo de cierre de la válvula de la turbina de 200 segundos.

Para el proyecto se ha definido que la longitud total de la tubería es de 664.48m desde el tanque de presión hasta el ingreso a la casa de máquinas, inmediatamente aguas arriba de la válvula de entrada. Casa de máquinas El diseño de la tubería de presión que se presenta en este estudio cubre el desarrollo de la misma desde el tanque de carga hasta el empate con la válvula de guardia al ingreso hacia la casa de máquinas, en donde se inicia el tramo final de la tubería de presión definido con un diámetro interno de 1000 mm luego del cual se desarrolla la bifurcación para conformar las dos tuberías de presión para los dos grupos turbina-generador colocados. Las turbinas escogidas son de tipo Pelton-Gobernor-Generador estarán alojados dentro de la casa de máquinas cuyo diseño arquitectónico garantiza el espacio para la instalación de los equipos electromecánicos así como la ventilación requerida para su operación normal. Adicionalmente, se ha previsto la colocación de un puente grúa necesario para las labores de instalación y operaciones de mantenimiento del equipo electromecánico. Canal de restitución El canal de restitución en sus 63.78 m de desarrollo presenta una sección transversal rectangular de dimensiones 1.50 m x 1.00 m con una pendiente del 15% y fondo escalonado. Luego este tramo se continúa con 13.39 m de canal con igual sección transversal y una pendiente de 0.00503. Al final de este canal el caudal será lanzado hacia el cauce del río. En la zona de entrega se colocará un enrocado de protección sobre el pie del talud izquierdo y parte del cauce del río Chambo. PREDIMENSIONAMIENTO DEL EQUIPO ELECTRO - MECÁNICO Considerando las particulares características de disponibilidad del caudal líquido para la generación en la Central Huarhuallá a lo largo del año, así como la posibilidad que ofrecen los grupos turbina-generador tipo Pelton Normal para trabajar con caudales diferentes a los de diseño, en rangos que varían desde el 60% hasta el 120% del mismo, manteniendo aun coeficientes de eficiencia razonablemente aceptables, se plantea la instalación de dos grupos turbinagenerador de diferentes capacidades.

El primer grupo operará la mayor parte del tiempo y tendrá una capacidad instalada de 0.5 MW, con lo que permite la generación para el rango bajo de caudales, desde 0.3 m3/s hasta 0.6 m3/s, que están presentes el 68% del tiempo, para la alternativa I y el 87% del tiempo para la alternativa II. El segundo grupo tendrá una capacidad instalada de 1.5 MW y operará con un rango de caudales entre 0.9 m3/s hasta 1.8 m3/s. Este grupo entrará en operación tan pronto el caudal disponible supere el valor de 0.6 m3/s. Las curvas de aprovechamiento presentadas en la figura 30, muestra los porcentajes de tiempo de funcionamiento de cada uno de los grupos Turbina-Generador en las alternativas planteadas. Alternativas de generación Se tienen dos alternativas que plantean la generación con los dos grupos turbina – generador, tipo Pelton Normal. El primero de una capacidad instalada de 0.5 MW, y el segundo con la capacidad de 1.5 MW. Alternativa I: plantea mantener la demanda del sistema de riego en el caudal concesionado, es decir 1.3 m3/s, para abastecer las 1300 ha en producción, es decir mantener un caudal específico de 1 l/s/ha en el aprovechamiento agrícola. Alternativa II: plantea optimizar el uso de agua para riego en el sistema Licto, con lo que los caudales específicos de aprovechamiento agrícola pueden ser reducidos en un 30 % de los actuales. Esta optimización no debe representar un esfuerzo demasiado grande para los regantes, pues en la zona de la Sierra ecuatoriana se manejan normalmente caudales específicos en el orden de 0.6 l/s/ha a 0.7 l/s/ha. La optimización en el manejo del recurso hídrico en riego, representará un incremento en los caudales disponibles y por lo tanto en los beneficios del proyecto hidroeléctrico. VOLÚMENES DE OBRA A base del dimensionamiento realizado para cada uno de los componentes que conforman la central hidroeléctrica Huarhualla, se han definido los volúmenes de obra, los mismos que se presentan en el siguiente resumen: Componente Rubros de Obras Generales

Resumen de Volumen de Obra Replanteo de todas las obras (longitudinales, y de áreas) , expropiaciones, campamentos

Observaciones

El área de expropiación es de 0.5 ha, que incluye la faja de la conducción superficial.

Adecuación de 2 km de vías existentes Construcción de 0.167 km de nuevas vías

Vía para mantenimiento de la conducción y captación

Toma de rejilla de fondo Ancho de cierre 9 m y altura de galería de 3.3m

Estructura de doble galería que garantice una cota de salida del caudal captado de 1.5 m por encima de la actual.

Canal tomadesarenador

Canal embaulado de hormigón, sección transversal tipo baúl de 2.60 m x 2.6 m, L= 38 m, Pendiente longitudinal = 0.02%

Obra nueva que reemplaza a la existente

Desarenador

3 cámaras de sección transversal rectangular de 8.9 m de ancho y 2.04 m de altura efectiva, LTotal = 46.08 m

Obra nueva que reemplaza a la existente. Incluye la transición de entrada y de salida del desarenador

Canal desarenadortúnel

Canal embaulado de hormigón, sección transversal tipo baúl de 2.60 m x 2.6 m, L= 38 m, Pendiente longitudinal = 0.001‰

Obra nueva que reemplaza a la existente

Adecuación Canal de Conducción

Incremento de 1.0 m en la altura de canal existente. Reemplazo de la cobertura existente en 3450m e incremento de cobertura en 4850 m.

Incluye tramos cubiertos 4850m y tramos a superficie libre 5099m

Rehabilitación sifones en la conducción (No 2,3,4)

Ampliación de los tanques de ingreso hacia los sifones. Tubería de acero φ=1000mm para el sifón paralelo de refuerzo

Incluye obra de estabilización en el ramal descendente del sifón No. 3, existente.

Tanque de Carga:

Dimensiones de la planta: 10.6mX1.10m Profundidad máxima : 5.50m Incluye órganos de regulación y limpieza Incluye obra de excedencias

La obra de excedencias considera un canal rectangular de dimensiones mínimas constructivas para lavado de excedencias del tanque el mismo que permitirá recoger los excesos del canal de conducción para descargar finalmente a la quebrada que al final tendrá protección de enrocado

Tubería de Presión

L =664.48 m, D = 1000 mm, Incluye 10 bloques de anclaje y 47 pantallas

La tubería de presión se instalará enterrada en toda su longitud.

Casa de Máquinas:

Área = 215 m2

Área requerida para ubicar los grupos turbinagenerador, tableros de control y demás equipamiento electromecánico.

Vías de Acceso Obra de Captación

Equipo Electromecánico:

2 Grupos Pelton-GobernorGenerador Incluye sistema de control, Medida y Protección, 8.5 km de línea de transmisión 1 puente grúa

Obras de Restitución de Caudales:

Canal rectangular de 1.50 m x 1.0 m. Longitud de 77.17 m

Se incluye enrocado de protección en la margen derecha y parte del cauce del río Chambo

Costos Ambientales:

Programas de Medidas de Mitigación, Manejo de Efluentes, Prevención de Emergencias, Plan de Seguridad, Control Ambiental, Monitoreo Ambiental y Comunicaciones a la Comunidad Auditorias Ambientales

Se considera que en el primer año se requerirá una inversión de 20.000 dólares para la realización de auditorías ambientales, que permitan evaluar el cumplimiento de la aplicación de las medidas de mitigación.

Operación y Mantenimiento

Obras civiles por año: mantenimiento preventivo y correctivo Equipo electromecánico: mantenimiento preventivo e incluye 1 reposición de equipo en el período de diseño.

Este rubro no forma parte de los costos de inversión.

Cuadro No. 5 Principales Rubros considerados para la Evaluación de Volúmenes de Obra En los resúmenes presentados se observa que el mayor porcentaje presentado corresponde al rubro de rehabilitación de la conducción con un valor total del 47%. En segundo lugar está elementos electromecánicos un porcentaje relativo corresponde al 24%. Todos los otros componentes representan porcentajes inferiores al 10%. El costo total de inversión para el Proyecto Huarhuallá es de $8`871.297, con una carga neta de 300m. La potencia instalada es de 4707.6 Kw. Consecuentemente el costo del kilovatio instalado será de 1.884 USA $/kw. Cabe mencionar que en el cuadro No 6 se han incluido los costos de operación y mantenimiento, pero no contempla los costos de Gerencia y administración del Proyecto, los mismos que serán evaluados para el análisis financiero a nivel de prefactibilidad. Adicionalmente, en la evaluación financiera se considerará un incremento del 20% de la inversión directa total, cada cinco años, para el equipamiento electro mecánico (incluida la línea de transmisión), de tal modo que

se cumpla con la necesidad de reponer la totalidad del equipo aproximadamente cada veinte años. EVALUACIÓN DE IMPACTOS AMBIENTALES Y ESTUDIO DE VIABILIDAD AMBIENTAL DE LAS ALTERNATIVAS La Valoración de los impactos ambientales se realiza con la ayuda de matrices de doble entrada. Estas se confeccionan, en filas, donde se indican las actividades por etapas y en columnas, para los factores del medio impactado. Se identifican los impactos ambientales, mediante las Matrices de Identificación de Impactos en las etapas de Construcción y Operación de la Central Hidroeléctrica Huarhuallá, las mismas que se muestran en las siguientes páginas. Luego se incluyen los resultados de la valoración, donde se definen los parámetros ya establecidos: Carácter (Ca), Intensidad (I), Extensión (E), Duración (Du), Desarrollo (De), Reversibilidad (Re) y Riesgo de Ocurrencia (Ro.) Los impactos negativos del proyecto central hidroeléctrica Huarhuallá son mínimos, debido a su concepción, donde la mayor parte de la infraestructura del proyecto de riego Licto será utilizada, pues únicamente se construirían un nuevo tanque de carga, tubería de presión y casa de máquinas. Sin embargo, se debe considerar que la gestión para la utilización de parte de la infraestructura existente, demandará acercamientos y firma de Co0nvenios por parte del Ministerio de Electricidad con el CNRH y la Junta de Regantes del proyecto de riego Licto. Esta última, pasa por momentos difíciles, pues el Presidente de la Junta de Regantes es desconocido por los miembros que lo eligieron y están en proceso de nuevas elecciones (abril de 2008). La gestión social será fundamental para que prosigan los estudios de factibilidad y diseños definitivos ANÁLISIS ECONÓMICO – FINANCIERO Este proyecto, si bien utiliza la infraestructura del sistema de riego Licto, tiene que incurrir en inversiones importantes como es la destinada a la readecuación de alrededor de 10 Km. de conducción para garantizar su capacidad hidráulica para un caudal que aproximadamente resulta el triple del actual. Este costo, es el más representativo, casi US$2.7 millones equivalentes al 30% de los costos totales, seguido de los costos de los equipos electromecánicos, que representan un 25% del total y la rehabilitación de los sifones en conducción con el 16%. En el

siguiente cuadro se resumen los costos de inversión obtenidos para la central hidroeléctrica Huarhuallá. RUBRO

VALOR

PORCENTAJE

OBRAS GENERALES

229,995

2.6%

VIAS DE ACCESO

366,630

4.1%

DERROCAMIENTO

31,192

0.4%

OBRAS DE CAPTACIÓN

280,000

3.2%

CANAL OBRA DE TOMA DESARENADOR

33,874

0.4%

DESARENADOR

104,042

1.2%

CANAL DESARENADOR TUNEL

33,013

0.4%

REHABILITACION DE SIFONES EN CONDUCCION

1,477,001

16.7%

AMPLIACION CANAL DE CONDUCCION

2,668,397

30.1%

TANQUE DE CARGA

322,652

3.6%

TUBERIA DE PRESION

925,844

10.5%

CASA DE MÁQUINAS

118,440

1.3%

EQUIPO ELECTROMECÁNICO

2,155,375

24.4%

OBRAS DE RESTITUCIÓN DE CAUDALES

42,523

0.5%

COSTOS AMBIENTALES

62,550

0.7%

TOTAL

8,851,528

100%

CUADRO No. 6.- Resumen de los costos de inversión central hidroeléctrica Huarhuallá Los costos de operación y mantenimiento que se detallan a continuación: RUBRO 1 2 3 4 5 6

TOTAL $ Vías de acceso

Obras de captación, desripiador y desarenador : Aducción: Túnel Tanque de carga

PORCENTAJE

8,400

4.3%

11,700

6.0%

54,600

28.0%

7,200

3.7%

86,400

44.2%

Tubería de presión Casa de máquinas y línea

OBSERVACIONES Equipo pesado y cuadrilla Guardián 1 y herramientas Cuadrilla y herramientas Guardián 2 y herramientas Guardián 3 y herramientas Guardián 4 y herramientas

Obras de restitución de caudales 7 Medidas de protección ambiental 8 TOTAL

3,600 23,400 195,300

1.8% 12.0% 100%

Guardián 3 y herramientas Varios

CUADRO No. 7.- Operación y mantenimiento anual Además de los costos anuales, se incluyen costos recurrentes cada cinco años, equivalentes al 22% del costo de la tubería de presión y de los equipos electromecánicos, con la finalidad de cubrir los requerimientos de mantenimiento correctivo y preventivo por concepto de desgaste y daños a dichos componentes. Estos costos se estiman en US$677.868. Los costos de generación por Kwh. son diferentes para las dos alternativas, en virtud de que la optimización en el uso del agua permite incrementar la generación en alrededor del 8.6%, pasando de 25.600 mWh anuales en la alternativa I a 27.800 mWh en la alternativa II, como se muestra en el cuadro siguiente, lo que permite reducir el costo por kWh generado. ALTERNATIVA

COSTO DE ENERGÍA US$ctvs /kWh 4.29 3.95

Alternativa I Alternativa II

CUADRO No. 8.- Costos de generación por kwh En el Cuadro No. 16 se muestran tanto las Tasas de Rentabilidad como los Valores Actuales Netos de las dos alternativas. En ambos casos, las rentabilidades son mayores que el costo de oportunidad del capital considerado para este proyecto. En cuanto al VAN, al ser positivo, es recomendable que el proyecto siga con la siguiente fase de estudio de factibilidad. ALTERNATIVA Alternativa I Alternativa II

TIR 12.7% 14.3%

VAN $ 4’314.105 5’736.456

CUADRO No. 9.- Tasas de rentabilidad y valores actuales netos CONCLUSIONES La valoración global realizada sobre 100 puntos; considera los criterios de viabilidad técnica, ambiental, financiera y económica. Cada uno de ellos ha sido valorado sobre un puntaje parcial de 25 puntos. Se considera que la Alternativa es viable si alcanza una calificación igual o superior a 75/100. (Este criterio puede ser revisado por el MEER)

Los resultados del análisis global en las dos alternativas superan el valor mínimo adoptado para calificarlas como viables. La Alternativa que alcanza la mayor calificación técnica, económica, financiera y ambiental es la ALTERNATIVA II, por lo que se la recomienda como la seleccionada. El VAN del proyecto para las dos alternativas es positivo y la TIR es superior en ambos casos a la Tasa de Descuento adoptada. Sin embargo los mejores valores de estos parámetros los presenta la Alternativa II con un VAN de 5’736.456, para una Tasa Interna de Retorno (TIR) de 14.3%. En este tipo de aprovechamientos hidroeléctricos, en donde probablemente el Estado es el inversionista más interesado hay que considerar que, si bien resulta importante cubrir los costos financieros, es también imprescindible un análisis detallado que permita cuantificar los beneficios de la sustitución de energía generada con fuentes térmicas, como base para la toma de decisiones de inversión pública. Estos costos evitados de importación de diesel y, en un futuro próximo, - cuando se construya la nueva refinería -, los costos de liberación del consumo interno de diesel para destinar dichos volúmenes a la exportación, así como el subsidio que concede el Estado para generación térmica a través del precio del diesel, constituyen beneficios económicos para el proyecto que deben ser tomados en cuenta. De igual modo, en la evaluación económica de esta central hidroeléctrica, es válido añadir dentro del análisis para la viabilidad económica – financiera, la cuantificación de beneficios por la reducción de emisiones de CO2, estimados en 57.4 mil toneladas anuales promedio. A un precio de US$ 10 la tonelada de CO2 evitada, se podría contar entonces con un ingreso anual de alrededor de US $574 mil al año. Al ser beneficios adicionales del proyecto, no sería determinante que el precio de la tonelada de CO2 se reduzca con el tiempo, que de todas maneras va a ser una contribución positiva. Otro factor considerado en el análisis de viabilidad económica, es la conveniencia de ser un proyecto pequeño, como es el caso de la central Huarhuallá. La contribución del mismo a la descentralización del sistema de generación es

relevante, dado que reduce el riesgo de desabastecimiento de la población vecina al no depender solamente de las grandes centrales. Los resultados del análisis financiero para la Alternativa II son positivos. Los del análisis económico confirman la conveniencia de la ejecución de este proyecto.