Propuesta Para la Regulación de Microcentrales Hidroeléctricas en Misiones

VICTOR HUGO KURTZ Y FERNANDO BOTTERÓN

POSADAS - MISIONES - ARGENTINA

Congreso; Segundo Congreso Nacional Primer Congreso Iberoamericano. Hidrógeno y Fuentes Sustentables de Energía. HYFUSEN 2007; 2007

CEDIT - CONSEJO EJECUTIVO DE DESARROLLO E INNOVACIÓN TECNOLÓGICA

En este trabajo, se propone una alternativa para el control automático de la frecuencia de la tensión generada en micro y pico aprovechamientos hidráulicos, de operación aislada, instalados en la provincia de Misiones, Argentina. Esta alternativa, se basa en la utilización de un sistema de control por carga balasto que consiste en hacer operar la máquina a potencia constante, pero no a flujo lanzado, si no con un valor de caudal diferente del proyectado para entregar la potencia máxima. Este caudal, que puede ser regulado manualmente mediante válvulas tipo mariposa o de tornillo sin fin, permite conseguir diferentes puntos de operación. Los diferentes puntos de operación son seleccionados en función del caudal de aporte del sistema, esto es, de acuerdo a la cantidad de agua disponible en el aprovechamiento en las diferentes épocas del año, determinando la máxima potencia que puede generar el aprovechamiento. La mayoría de las micro y pico turbinas hidráulicas para generación de energía eléctrica, utilizadas en Misiones, emplean un alabe con servo mecanismo para regular el caudal turbinado. Este sistema, además del incremento del costo de la unidad motriz, presenta tiempos de respuesta muy elevados comparados a los tiempos de respuesta del regulador electrónico de tensión y frecuencia. Estos elevados atrasos de transporte se traducen en un pobre desempeño del sistema de control visto como un todo. Además de esto, el uso de un alabe regulador motorizado de caudal hace necesario el uso de una caja reductora, cojinetes antifricción, servomecanismos y circuitos de comando asociados a este último, lo que se traduce en un incremento del costo de la máquina hidráulica, que es una constante preocupación en sistemas hidráulicos de generación de baja potencia, los cuales deben satisfacer, entre otras cosas, las premisas de la “tecnología apropiada”(I). Del estudio realizado en un aprovechamiento hidroeléctrico en particular de la Provincia de Misiones, llamado “Persiguero” (en funcionamiento desde 1985, 8kW de potencia nominal y que suministra energía eléctrica a 7 familias), de la experiencia adquirida en algunos emprendimientos ubicados en la precordillera patagónica y teniendo en cuenta los inconvenientes mencionados en el párrafo anterior con respecto al sistema de alabe regulador, surge entonces la propuesta de esta alternativa; basada en la operación de la micro o pico turbina hidráulica a potencia constante a través del uso de un regulador con carga balasto(II) y diferentes puntos de operación dados por los valores de caudal de una válvula de control manual. Las ventajas de esta propuesta residen en: (i) la posibilidad de utilizar reguladores de frecuencia y tensión más simples, económicos y con mejor desempeño dinámico si se lo compara con el sistema de regulación mixto(III) (basado en un regulador electrónico de generación y controlador automático de caudal) y (ii) una reducción significativa del costo de la máquina hidráulica.