Estudio de viabilidad para la renovación de la turbina hidráulica de la central de Arias II (Huesca)

Abstract

[ES] Actualmente sufrimos cada vez más periodos de sequias o años hidrológicos con menores niveles de lluvia que hace unos años. Esto nos hace reflexionar sobre el aprovechamiento que damos a nuestras reservas de agua dulce, así como sensibilizarnos para no derrochar este bien tan preciado. El presente proyecto se ha llevado a cabo en la empresa HidroNitro Española S.A. (perteneciente al Grupo FerroGlobe) con el objetivo de sacar el máximo rendimiento al agua turbinada en la central de Arias II en la provincia de Huesca. Como punto de partida del estudio, se han analizado los datos proporcionados por la empresa: lecturas de los caudalímetros propios de la empresa, horas de funcionamiento de la central y su producción eléctrica. Se han identificado y rectificados los datos erróneos o anómalos según los diferentes criterios establecidos en el proyecto y con ello se han establecidos diferentes regímenes de trabajo, dependiendo de la frecuencia de sus caudales, e identificado el rendimiento de la actual turbina para esos caudales. El siguiente paso ha sido proponer y estudiar la viabilidad de las diferentes opciones de mejora realizando diferentes cálculos como el redimensionado de la cámara de carga, el cambio del régimen de trabajo de la turbina actual, ...etc. Una vez analizadas y desestimadas todas estas opciones, se ha procedido al análisis de la implantación de una nueva turbina, con un caudal de diseño menor. Una vez establecido los parámetros nominales de la nueva turbina se ha contactado con diversos fabricantes de mini turbinas y se ha seleccionado la mini turbina Kaplan de Ündenas, suministrada por Baliño, S.A. para su implantación en la central de Arias II. Se han calculado y presupuestado la obra civil necesaria para instalar dicha turbina, y se ha estimado el régimen de turbinación más apropiado tanto para la turbina actual como para la nueva turbina. Por último, después de analizar la futura evolución del MIBEL se ha realizado un presupuesto y un estudio de viabilidad de la solución propuesta, el cual ha salido favorable con un VAN de 921.463,72€, un TIR del 3,28% y un PayBack de 26 años y 7 meses.

[CA] Actualment sofrim cada vegada més períodes de sequeres o anys hidrològics amb menor nivell de pluja que als anys anteriors. Açò ens fa reflexionar sobre l’aprofitament que donem a les nostres reserves d’aigua dolça, així com sensibilitzar-nos per a no desaprofitar aquest bé tan preciat. El present projecte s’ha dut a terme amb la empresa Hidro-Nitro Española S.A. (pertanyent al Grupo FerroGlobe) amb l’objectiu de obtindré el màxim rendiment a l’aigua turbinada en la central de Arias II en la província de Huesca. Com punt de partida de l’estudi, s’han analitzat les dades proporcionades per la empresa: lectures dels caudalímetres propis de l’empresa, hores de funcionament de la central i la seua producció elèctrica. S’han identificat i rectificat les dades errònies o anòmales segons els diferents criteris establerts al projecte i amb això s’han establert diferents règims de treball, depenent de la freqüència dels seus caudals, e identificat el rendiment de la actual turbina per a aquests caudals. El següent pas ha sigut proposar i estudiar la viabilitat de les diferents opcions de millora realitzant diferents càlculs com el redimensionament de la cambra de càrrega, el canvi del règim de treball de la turbina actual, etc. Una vegada analitzada i desestimades totes aquestes opcions, s’ha procedit a l’anàlisi de la implantació d’una nova turbina, amb un caudal de disseny menor. Una vegada establerts els paràmetres nominals de la nova turbina, s’ha contactat amb diversos fabricants de mini turbines i s’ha seleccionat la mini turbina Kaplan de Ündenas, subministrada per Baliño, S.A. per a la seua implantació en la central de Arias II. S’han calculat i pressupostat l’obra civil necessària per a instal·lar dita turbina i s’ha estimat el règim de turbinació més apropiat tant per a la turbina actual com per a la nova. Per últim, després d’analitzar la futura evolució del MIBEL, s’ha realitzat un pressupost i un estudi de viabilitat de la solució proposta, el qual ha sortit favorable amb un VAN de 921.463,72€, un TIR del 3,28% i un PayBack de 26 anys i 7 mesos.

[EN] Nowadays, we increasingly suffer more and more periods of drought and hydrological years leading to lower levels of rainfall every coming year. This issue makes us think about the use that we are giving to our freshwater supplies as well as the raise of the awareness for not wasting this precious asset. This project has been developed in Hidro-Nitro Española S.A. (belonging to Grupo Ferroglobe) with the purpose to get the maximum performance of turbined water in Arias II centre, district of Huesca. As the starting point of this project, it has been carefully analysed the data provided from the company: reading of the company’s flowmeters, operating hours of the centre and it’s electric production. It has been identified and rectified the wrong or unusual data according to the different established criteria giving in the project and with it, it has been established other working systems, depending on the flow rates and identifying the capacity oh the actual turbine for those flows. The next step has been studying and proposing the viability of the different improvement options by performing various calculations as the resize of the load chamber, changes in the actual turbine work plan, etc. Once it has been analysed and dismissed all these options, it has taken place the analysis of the implantation of the new turbine, with a minor design flow. Once it has been established the nominal rates of the new turbine, we have been in contact with different manufacturers of mini-turbines and we have selected the Kaplan of Undenas turbine, provided from Baliño, S.A. for its development in Arias II centre. We have calculated and quoted the necessary civil work to install the turbine. We have also estimated the most suitable turbine regimen for the actual turbine as well as the new one. Finally, after analysing the future evolution of the Iberian Electricity Market (IEM), we have made a budget and a feasibility report of the proposed solution. The result has turned out to be successful with a Net Present Value (NPV) of 921.463,72€, a 3,28% TIR and a 26 years and 7 months PayBack.