FEC =

K =aEP =ex =

K , EP, ES ya

P(PF) =

PI =C(PF) =

3-46

K * 106a (US$/MWh)

(EP + ex ES) *103

6Costos anuales de proyecto (10 . US$)

Energia primaria del proyecto (GWh)

Factor de ponderación de la energía secundaria en función de laenergia primaria.

Para el estudio se consideró 0.5

ES = Energía secundaria anual (GWh)

Factor costo;beneficio

FEC1 =K

a

P(PF) * PI + (EP + ex * ES) * C(PF)

tienen el mismo significado que en la fórmula anterior.

Costo unitario de instalación de una planta equivalente térmica(US$/MW/a no) P - Es función del factor de planta PF.

Potencia instalada del proyecto (MW)

Costo unitario de producción de energia (US$/MWh) de unaplanta equivalente térmica que es también función del factorde planta PF.

En la utilizaci6n de estos factores, el proyecto con el valor mínimo significa elproyecto mejor.

3.5.4 limitaciones del Programa

En el estado actual el programa puede evaluar proyectos que tienen el siguiente número máximo de elementos de definici6n: 13 presas, 6 distintas superficiesde tierras de expropiaci6n, 18 túneles, 15 canales, 15 tuberías forzadas, 12 pozos blindados, 15 casas de máquinas, 8 vertederos, 15 lineas de transmisi6n, 5 carreteras, 1 ferrooarril, 15 chimeneas de equilibrio, 15 bocatomas, 5 desarenadores, 1 puente, 20 costos especiales o beneficios secundarios, 15 potencias instaladas por alternativa de proyecto, y 20 alternativas por cada proyecto. -

Las limitaciones antes mencionadas se pueden cambiar en funci6n de la necesidad del usuario, pero los cambios tienen que hacerse de manera compensativa po!:.que el programa ocupa la memoria disponible de una manera marginal.

3-47

Al adoptarse el programa a un equipo con capacidad de memoria mayor, laslimitaciones se pueden aumentar correspondientemente.

Ejecuci6n del Programa3.5.5

3.5.5.1 El Algori tmo de Computaci6n

El programa EV AL, por su tamafio se procesa de manera segmentadazando la técnica del chaining y Swaping)¡ el programa consiste de un programapal que es un monitor, y 12 segmentos.

(uti Iipri nc.!.

A continuaci6n se da una descripci6n, breve de las operaciones de cálculoque se ejecutan en cada uno de los segmentos del programa en el orden en que estos seej ecutan.

EVAL : El monitor, controla fundamentalmente la e jecuci6n de los demás segmentospara cada uno de los proyectos, de acuerdo a este programa, en un procesocontinuado se puede ejecutar el programa para un proyecto, los proyectosde un afluente, todos los proyectos de una cuenca, todos los proyectos deun sistema hidroeléctrico (compuesto por varias cuencas), o de todos losproyectos del pais; asimismo este segmento controla d6nde deben de ir lassalidas del programa, que pueden ser en archivos de disco o en la impresorade lineas.

Además en este segmento se hace:

Lectura de los parámetros econ6micos, y característicos de las variacionesde Potencia Instalada.

Parámetros de control de la ejecuci6n del programa.

Lectura del caudal reducido, para el caso de los proyectos que se ejecutancon caudal reducido.

REVA ~3: Lee todos los elementos que definen el proyecto hidroeléctrico

REVA 13: Hace la validaci6n de todos los datos del proyecto, indicando los erroresrespectivos si es que los hubiera.

SAL! DA: Hace la impresi6n detallada de los datos de entrada.

REVA.04: Dimensionamiento y cálculo de los costos para: presas, tierras depiaci6n, túneles.

expr~

Contiene las subrutinas CPRESA que calcula en base del volumen de la presa los costos y COSTPAN que calcula en base de ciertos parámetros los

3-48

costos para la pantalla de inyecci6n.

REVA %5: Dimensionamiento y cálculo de los costos para: canales, tuberías forzadas, blindajes.

Contiene la subrutina TUBERIA que calcula los costos de las tuberias forzadas y blindajes considerando los tres tipos de turbinas y la subrutinaVA!:.VULA que calcula los costos de las válvulas requeridas para los tres tiposde turbi nas.

~EVA %6: Dimensionamiento y cálculo de los costos para: casa de máquinas.

Este segmento también incluye el cálculo de los costos del equipo electromecánico y eléctrico.

Contiene la subrutina TURBINE que calcula los costos de las turbinas, lasubrutina GATES que calcula los costos de las compuertas de emergenciaaguas abajo y la subrutina MI SCAL que calcula los costos adicionales dela casa de máquinas como aire acondicionado, refrigeraci6n, taller, etc o

La subrutina CASAMAQ permite calcular las dimensiones de la casa de máquinas debido al tipo (aire libre, enterrado, en caverna) y al tipo de tur-bina seleccionada.

REVA 14: Dimensionamiento y cálculo de los costos para: vertederos, lineas . detransmisión.

REVA ,W': Dimensionamiento y cálculo de los c,ostos para: carreteras, ferrocarri le s,chimeneas de equilibrio, bocatomas, desarenadores, puentes.

Contiene la subrutina BOCA que calcula el número de boca tomas con compuertas y rejillas debido al número de túneles de aducción.

REVA %8: Lectura de las curvas de energía, y opcionalmente le¡;:tura de los Volumenes de regulación. Cálculo de los valores característicos de energía y ~tencia, a través de la subrutina ENGIP.

REVA 119: Cálculo de los costos totales para cada alternativa

REVA 111: Cálculo de los parámetros económicos y cálculo de los factores de com~ración, tiene una subrutina llamada RECU.

3.5.5.2 Modo de Ejecución del Programa

.El programa se ejecuta a través de la invocación de EVAL y se establece

el siguiente diálogo: Programa (P), Usuario (U)¡ (que damos como ejemplo):

P Nivel de ejecuci6n

P > todo el país

P 2 ) un Sistema Hidroeléctrico

P 3 ) una cuenca

P 4 ) un afluente

P 5 --? un proyecto

U 5

P Dar el nombre del proyecto

U $ ENE4~ (Esun ejemplo)

3-49

Este diálogo es estandard¡ ya que siempre es requerido por el programa pora poder decidir acerca del nivel de trabajoo El resto de los diálogos son opcionales, yson datos fundamentalmente de acuerdo a los parámetros de control y salida descritosposteriormente:

Asi:

Si se requiere correr un proyecto con caudal reducido (IP18 = -18),el pr~grama, pide el caudal reducido.

Si se requiere salida de detalle automático de la alternativa 6ptima(IP15 =~, el programa, pide la alternativa 6ptima.

Si se requiere sacar la salida detallada de cualquier alternativa y pote!:!.cia instalada, (lP15 = -15) el programa pide continuamente esta inrormaci6n.

Si se requiere hacBtsensibilidad del FEC, en funci6n de la tasa de interésy de la duraci6n de vida (IP7 = -7), el programa también solicita la informaci6n requerida.

Si se requiere introducir caudales firmes y no firmes, (lENE =2) el progr:!.ma solicita esta informaci6n al usuario.

Además como se puede apreciar en el diálogo inicial, el programa utiliz<J1do la base de datos de Proyectos Hidroeléctricos, puede procesar los proyectos de todael pais, de un Sistema Hidroeléctrico, de una cuenca, de un afluente o un proyecto individual, de acuerdo a la necesidad del usuario.

3.5.6 Datos de Entrada

La entrada de datos se efectúa por medio de: Disco magnético.

En los siguientes subcapih.Jlos se presenta una descripci6n detallada de las

3-50

varias categorías de datos de entrada.

3.5.6.1 Parámetros Generales

Con el formato:

FORMAT (9F6.0, 2X, A2, 2F5.0, 14), se lee:

TI Tasa de descuento (%/100)

CIMPR Tasa de aumento de la inversión total básica por imprevistos (%/100)

CINAD Tasa de aumento de la inversión más imprevistos por ingeniería y administración (%/100).

-

DURA

CRF

TOM1

TOM2

CPRIM

CSEC

UNIFI

ICFI

Duración de vida promedio de un proyecto hidroeléctrico (al'lOs)

Factor de recuperación de capital para el cálculo de las anualidades

Tasa de costos anuales de operación y mantenimiento para líneas de transmisión en % de la inversión total en líneas de transmisión (%/100)

-

Tasa de costos anuales de operación y mantenimiento para el resto de lainversión (%/1 (0)

Factor de ponderación de la energía primaria (en general = 1)

Factor de ponderación de la energía secundaria (en general =0.5)

Nombre alfa - numérico de la unidad financiera correspondiente al país.

Límite inferior del factor de capacidad instalada.

Con el formato:

FORMAT (F5.0, 14, 6F5.0) se lee:

DICF

IKE

CSEC1,

3.5.6.2

El incremento del factor de capacidad instalada

El número total de capacidades instaladas que se simulan

CSEC2, CSEC3 - El factor de ponderación de la energra secundaria para base, carga media, y punta para el caso que se requiera un análisis de seosibilidad al respecto.

Esta información se guarda en un Archivo en Disco llamado BASE.

Parámetros de Salida Opcional y Control

Con el formato:

FORMA T ( 25 1.3) se leen:

IP1j O Se efectúa la salida de los costos individuales de cada elemento del pr~yecto hidroeléctrico.

3-51

IP210

IP310

IP410

IP51 O

IP61°

1P71 O

IP810

IP9

IP10 =IP 11= 1

IP12 = 1

IP13 = 1

IP14 = 1

IP14 = 14

IP15=15

IP16 = 1

IP17 = 17

IP18= -18

IP19

IP20

Se efecrua la salida de la composici6n del costo total por cada alterna-tiva.

Se efectúa la salida de detalle para todas las alternativas analizadas

Se efectúa la misma salida que para IP31 O, pero solamente para lasmejores soluciones por cada dominio del factor de planta.

Se efectúa la salida de detalle para el cálculo de energía

Se efectúa la salida de detalle para el cálculo del factor econ6micodecomparaci6n (FEC).

Se hace sensibilidad de la inversi6n en funci6n de la tasa de descuentoy el factor de recuperai:i6n de capital.

No se efectúa la salida de la réplica de la data de entrada

Libre

Libre

En el cálculo del costo total del proyecto hidroeléctrico no se toma encuenta el costo de la línea de transmisi6n.

En el cálculo del factor econ6mico de comparaci6n no se tomancuenta los beneficios secundarios.

en

El cálculo de los costos totales de la inversi6n se hace sin intereses durante la construcci6n o

Se escriben en disco los valores de entrada para el Programa SEQSI

Se escriben en disco los valores de entrada para el programa SEQSI quese utiliza para la generaci6n de secuencias de cubrimfento de la demanda. -No se efectúa salida de detalle.

=% se efectúa la salida de detalle de la alternativa 6ptima en formaautomática.

1% y 115 se efectúa la salida de detalle de las alternativas en forma interactiva.

Salida de detalle en Archivo Snombre del proyecto calificado con .EV

Se hace salida de composici6n de alternativas

= - 17 s610 se hace salida de composici6n de alternativas

117 y 1- 17 No hace salida de composici6n de alternativas.

Se canalizan proyectos con caudales reducidos por tmnsvase. Para estecaso hay que dar el caudal reducido, esto depende del proceso.

= -19 lista solamente la alternativa 6ptima

:"'2 %

Se toma la energía de la generación de la Central, así como. la potenciaen el caso de planta~ de bombeo.

3-!i2

3.5.6.3 Curvas de Energ ía

Con el formato:

FORMA T (BOA 1) se lee:

(LINEA (1), I = 1,~)- identificación de la curva de energía

Con el formato:

FORMAT (13) se lee

NCURVS - Número total de familias de curvas

Con el formato:

FORMAT (F7.2, F7.4, lOF6.4) se lee:

ENCURV (IX, IY, IZ)- Los valores discretizados de las curvas de energía.

En el caso general, la entrada explicada en este subcapítulo se esteautomáticamente en disco con la ayuda del programa DIREC (Ver descripc:i6n).

Esta informaci6n se guarda en archivos en disco que tienen nombrepondientes a los distintos regímenes hidrol6gicos del país, de la forma DRCN---donde , es un número de 6 dígitos que indica el C6digo de la cuenca.

3.5.6.4 Nombre del Archivo que guarda las Curvas de Energía correspondier

Con el formato:

FORMAT (5A2) se lee:

NFI LE ( i ), 1 = 1,5) - El nombre del archivo que guarda los datos de la curvadgía correspondi ente.

Elementos de Definici6n de los Proyectos Hidroeléctricos

Con el formato:

FORMAT (4X, 6A2, 313, 2612) se leen:

NOM PR

KLEE

NEX

M

EI nombre del proyecto hidroeléctrico

El número de alternativas del proyecto

C6digo numérico del proyecto

Blanco

3-53

Número total de:

iPE

ITE

ITAE

ICAE

ITFE

IBE

ICE

IVE

ILTE

ICRE

IFEE

ICHE

IBCE

IDE

IPUE

IESP

Presas

Tierras de expropiaci6n

Túneles

Canales

Tuberías forzadas

Pozos blindados

Casas de máquinas

Vertederos

Líneas de transmisi6n

IBSE

Carreteras

Ferrocarriles

Chimenea de equilibrio

Boca tomas

Desarenadores

Puentes

Costos especiales

Si IESP"I O, es necesario leer los costos especiales CESP, KLEE veces.

Beneficios secundarios

Si IBSE"I O, es necesario leer los beneficios secundarios SBENE, KLEEveces.

lENE =Id Proceso normal

= 1 se considera embalses adicional es (máximo 5) aguas arriba del proyecto que mejoran la regulaci6n del caudal, estos datos van almacenados en un archivo de la forma RM, donde esuna cadena alfanumérica, de 1 a 10 caracteres, que contiene elnombre del proyecto correspondiente.

IGFKW

INTER

=2 El programa requiere una entrada desde el terminal del caudal firme y no firme.

Si no es igual a O, se trata de una planta fluvial grande

Es el número de proyectos condicionante. Esta informaci6n se necesitasolamente en el proceso de optimizaci6n para el cual EVAL genera unaparte de la data de entrada.

3-54 '

3.5.6.5.1 Presas

La entrada de datos para todos los elementos de definici6n de los proyectos se hace con el siguiente formato: F~MAT (212, 13, 3F6.0, 7F5.0,2011). Parafacilitar el entendimiento de la preparaci6n de datos se debe utilizar para cada elemento de definici6n, numeraci6n, desde: # 1 hasta # 14.

Desde # 1 hasta # 13, cada # es correspondiente a un valor característico.El número 14 corresponde a la matriz O- 1 de presencia del respectivo elemento enuna cierta alternativa del proyecto:

# 3

#4

#5

#6

#7

# 8

# 9

# 10

#11

# 12

# 13

# 14

romero corriente de la presa IP

índice del tipo de presa KI (1)

si KI (lP) = 1 presa de tierraKI (1P) = 2 presa de enrocamientoKI (lP) = 3 presa de enrocamiento con pantalla de hormig6nKI (1P) = 4 presa de concreto de gravedadKI (1P) = 5 presa de concreto en arcoKI (lP) = 6 no se utilizaKI (1P) = 7 presa pequeí'iade derivac i6n (AZUD)

blanco

volumen útil del embalse VU (lP) (106 m3)

caudal promedio en el río en el punto de la presa QMOP) (m3/s) **

alfura de la presa HPROP) (m)

longitud de corona XL OP) (m)6 3

volumen de la presa VP OP) * (10m)

ancho reservado para boca tomas BT (1P) **

crecida de diseí'io QMAX (lP) (m3/s)**

ancho para vertedero VERT(1P) (m)**

factor de material (desde 1 -al 4)

factor geol6gico (desde 1 al 4)

los vectores O - 1, de presencia para la definici6n de la ccmposici6ndelas alternativas (JEl OP, KAL), KAL= 1, KALE)

* En el caso que se conocen este valor, se introducen al respectivo lugar, si no, secalculan en el programa como funci6n de XL y VP.Se necesitan s610 cuando KI O» = 7, presa pequeí'ia.El caudal QM es significante solamente para presas pequeMas de afluente(KI(lP)=7)Si el Azud se utiliza para traer agua sin turbinar hay que poner QM con un signo- (menos).

*****

3-55

3.5.6.5.2 Tierras de Expropiación

romero corriente de la tierra IT.

rndice del tipo de tierra K2 (lT)

si K2 (lT) = 1K2 (lT) = 2K2 (Ir) = 3K2 (lT) = 4K2 (lT) = 5

blanco

superficie de la tierra de expropiad ón ST (Ir) (Km2)

tierra pobladatierra agrrcola buenatierra agrrcola medianatierra agrrcola regulartierra incultivable

blanco

los vectores O -1 de presencia para la definición de la composición delas alternativas (JE2 (lT, KAL), KAL=1, KALE)

3.5.6.5.3 Túneles de Aducci6n, derivaci6n, desvro o desfogue

# 1 número corriente ITA

# 2 rndice de ti po de túnel K3 (ITA)

si K3 (ITA) = 1 bruto con plantillaK3 (lTA) = 2 revestidos

# 3 blanco

# 4 caudal promedio correspondiente al túnel QAM (lTA) (m3/s)

# 5 lorgitud del túnel TL (lTA) (m)

# 6 tipo funcional del túnel XTIP (lTA)

XTIP (lTA) = O trae agua de un rro a otro sin turbinariaQC = 1.2 QM

XTlP (lTA) = 1 trae el agua ajo de las turbinas QAM(rrA)=Ia=*QM+.QCONXTIP (ITA) = 2 túnel de desvro (QAM (ITA) = caudal de crecida 10

años) .XTIP (lTA) = 3 túnel de bombeo QT =QAM (lTA)

# 7 carda bruta correspondiente HBTU(ITA) (m)

# 8 caudal fijo (de derivación) QCON (ITA)

# 9 longitud de túnel blindado (m) TBLI(lTA)# 10 factor de corrección del costo dal túnel debido a ventanas (%)

* El programa simula IKE caudales turbinables (Véase 3.5.6.1-Par6me tros Generales.

# 11 al12

# 13

# 14

3-56

blanco

factor geol6gico ( 1 -4) (FG3 (lTA»

los vectores O- 1 de presencia para la definici6n de la composici6nde las alternativas (JE3 (lTA, KAl), KAl = 1 KAlE)

3.5.605.4 Canales de Aducci6n o Derivaci6n

# 7 al12

# 13

# 14

romero corriente ICA

índice del tipo de canal K4 (lCA)

si K4 (1CA) = 1 canal trapezoidalK4 (lCA) = 2 canal rectangular

blanco

caudal promedio correspondiente QMC (lCA) (m3/s)

longitud de canal Cl (lCA) (m)

ti po funcional de canal YTIP (1CA)

YTIP (lCA) = O trae agua de un río sin turbina Q = 102 QMYTIP (lCA) = 1 trae el agua a las turbinas (variablescon CFI)YTIP(lCA) = 2 canal de prolongaci6n del vertedero Q =1.0 QV

blanco

Factor geol6gico (1-4)

el vector O - 1 de definici6n de las alternativas (JE4 (lCA, KAl),KAl = 1, KAlE)

3.5.6.505 Tuberías Forzadas

# 1 número corriente ITF

# 2 índice del tipo de tubería K5 (lTF)

K5 = 1 tubería enterradaK5 = 2 tubería cl6sicaIK5 O para bombeo del caudal QTFM (lTF)

# 3 blanco

# 4 caudal promedio correspondiente a la tubería QTFM(lTF) (m3/s)

# 5 longitud de la tubería TFl (lTF) (m)

# 6 caída bruta m6xima HTFl (lTF) (m)

# 7 blanco

3-57

# 8

# 9

# 10 al12

# 13

# 14

longitud del túnel de aducción TFLT (m)

altura del volumen útil del embalse correspondiente HVUTF (m)

blanco

factor geol6gico ( 1 - 4 )

el vector O- 1 de definición de las alternativas JE5 (lTF, KAL)f

KAL = 1, KALE).

3.5.6.5.6 Pozos Blindados

#4

#5

#6

#7

# 8

# 9

# 10 al12

# 13# 14

número corriente del blindaje lB

blanco

IBO (lB) - si es O generaci6nO bombeo

caudal promedio correspondiente QBM (lB) (m3/s)

longitud de blindaje BL (lB) (km)

HB1 (1B) caída bruta máxima (m)

blanco

longitud del túnel correspondiente XLB (lB) (m)

altura del volumen útil HVUBL (1B) (m)

blanco

factor geol6gico ( 1- 4 )

elvector O - 1 de definici6n de las alternativas (JE6 (lB, KAL),KAL = 1, KALE)o

3.5.6.5.7 Casas de M6quinas

# 1 número corriente de la casa de máquinas

# 2 tipo de central K7 (1C)K7 = 1 central al aire libreK7 =2 central en cavernaK7 = 3 central enterradaK7 =4 central en la presaK7 = 5 central presa (que soporta la presi6n del agua)

si K7 es negativo se trata de estaci6n de bombeo

# 10 al12

# 13

# 14

# 3

#4

#5

#6

#7 al12

# 13

# 14

3.5.6.5.9

# 1

#2

# 3

3-58

blanco

longitudde túnelcorrespondienteTUN (le) (m)

blanco

caída bruta m6xima HB (le) (m)3

caudal promedio correspondiente QMC (le) (m /s)

altura del volumen útil (m)

cota de salida de agua de las turbinas ZV (1e) m.s.n .m.

Si ZV (lC) negativa. Se trata de estación de acumulación por

bombeo. E 1 programa toma en consideración el valor absoluto .Con el signo - solamente se considera el costo de la casa de maqui nos.

ZV (lC= 99 agua saladaZV (IC = 2 agua du Ice

blanco

factor geol6gico (1 - 4)

vector O - 1 de definición de las alternativas (JE7 (lC, KAL),KAL = 1, KALE).

Vertederos

número corri ente de vertederos IV

tipo de vertedero K8 (IV)K8 (IV) = 1 en presa de hormigón sin canal de descarga

K8 (IV) = 2 perfil libre en la roca para presa de enrocamiento ode ti erra.

K8 (IV) = 3 túnel vertedero

blanco

caudal de c61culo QV (IV) (m3/s)

longitud del vertedero VL (IV) (m)

altura de la presa (m) (significante sólo para túnel vertedero)

blanco

factor geolÓgico ( 1 - 4)

vector O - 1 de definición de los alternativas (JE8 (lV,KAL),KAL = 1 KALE).

Líneas de Transmisión

número corriente de la línea ILT

blanco

ti po de terreno KT (1LT)

3-59

#

KT1 = 1 terreno muy accidentadoKT1 = 2 terreno accidentadoKT1 = 3 terreno plano

potencia correspondiente al caudal promedio PLM (1LT) (M.W)

longitud de la línea (km)

blanco

- vector O -1 de definición de las alternativas (JE9 (lLT, KAL),KAL = 1 , KALE)

3.5.6.5010 Carreteras

#4

# 5 al13

# 14

número corriente ICR

tipo de carretera Kl0 (tCR)Kl0 = 1 ancho de carretera: 6m ¡ Kl0=2:8m¡ Kl0=3:10m;K1O = 4 : 12m

tipo de terreno KT2 (lCR)KT2 = 1 muy accidentadoKT2 = 2 accidentadoKT3 = 3 plano

longitud de la carretera CLT (lCR) (km)

blanco

vector O - 1 de definición de las alternativas (JE 10 (lCR, KAL),KAL - 1, KALE)

3.5.6.5.11 Ferrocarriles

#4

# 5 al13

número corriente IFI

ti pode ferrocarril Kll (lFI)Kll = 1 carril normalK11 =2 carri I angosto

tipo de terreno KT3 (tFI)KT3 = 1 muy accidentadoKT3=2 accidentadoKT3 = 3 plano

longi tud de ferrocarril FLO (tF1) (km)

blanco

3-60

11 14 vector O - 1 de definici6n de las alternativas (JE (lFI, KAL),KAL = 1, KALE)

3.5.6.5012 Chimeneas de Equilibrio

número corri ente 1CH

# 3

#4

#5

#6

#7

# 8 al13

# 14

tipo de chimeneas K12 (lCH)K 12 = 1 chimenea subterráneaK12 = 2 chimenea enterradaK12 = 3 chimenea al aire libre

blanco

caída bruta máxima HCH (JCH) (m)

altura del volumen útil (m)

caudal promedio correspondiente QCHM (JCH) (m3/s)

longitud de túnel correspondiente TLC (lCH) (m)

blanco

vector O - 1 de definición de las alternativas (JE12 (JCH,KAL),KAL = 1 , KALE)

3.5.6.5.13 Bocatomas

# 1#2

# 3

#4

#5

#6

#7

#8 al13

# 14

número corri ente 1BC

blanco

blanco

caudal promedio correspondiente a BCM (JBC)

presi6n de agua en la solera HBC (JBC) (m)

longitud del túnel correspondiente TLBOC (m)

caída bruta correspondiente HCBOC (m)

blanco

vector O - 1 de definición de las alternativas (JE13(J BC, KAL),KAL - 1, KALE)

3(m /s)

305.6.5.14 Desarenadores

# 1 - número corriente ID

3-61

ti po de desarenadorK14 = 1 al aire libreK14 = 2 enterradoK14 ;:; 3 en caverna

-blanco3- caudal promedio correspondi ente Q DM (1D) (m /s)

- tipo funcional del desarenador ZTIP (1D)ZTlP (ID) -O para aguas de un río a otro sin turbinarlaZTlP (1D) - 1 para agua turbinable

# 6 al12

# 13

# 14

blanco

factor geol6gico ( 1 - 4 )

vector 0- 1 de definici6n de las alternativas (JE14 (lD,KAL),KAL - 1, KALE).

3.5.6.5.15 Puentes

núme 10 corri ente IPU

tipo de PJente K15 (lPU)K15 = 1 puente de aceroK15 =2 puente de hormig6n

ancho del puente KAN (1PU)KAN = 1: 6m; KAN -2 : 8; KAN - 3 : 10mi KAN -4 : 12m

longitud del puente PUL (lPU) (m)

altura máxima HPU (lPU) (m)

blanco

vector O - 1 de definici6n de las alternativas (JE15 (lPU, KAL)KAL - 1, KALE).

3.5.6.5.16 Costos Especiales

# 1 número corriente de la alternativa KAL

# 2 blanco

# 3 blanco

# 4 costos especiales CESP.(KAL) (106 US$)# 5 - costos especiales de energía CESPE (KAL) (GWH/AÑC')

Si IESP f O, se leen costos especiales para todas las alternativas. Si no hay costos especiales, se lee O.

3-62

3.5.6.5.17 Beneficios Secundarios

1I 1 número corriente de la alternativa KAL

# 2 blanco

/1 3 blanco

# 4 valor de los beneficios secundarios SBEN (KAL) (106 US$ /año )#5 - Beneficios secundarios de energ ía SBENE (KAL) (GWH/ año)Si IBSE I O, se leen beneficios secundarios para todas las alternativas. Si nohay beneficios para algunas alternativas se lee O.

La información descrita bajo 3.5.6.4 y 3.506.5 (3,.5.6.51 hasta 3.5.6.5.17)está guardada en el Archivo de la forma $ donde , es una caden;;de 1 a 10 caracteres alfanuméricos, que contienen el nombre del proyecto.

305.6.6 Información de los Embalses de Regulación Aguas Arriba

FORMAT (12) se lee:

NUTC - número de embalse de regulación

FORMAT (12, 2F8.2, 5A2, 5A2, 2011) se lee:

INU número del embalse corriente

QMT (lNU) Caudal ¡:romedio del embalse correspondiente

VUT (lNU) Volumen útil del embalse correspondiente

(NOMPC (lNU, 1), 1= 1,5) - Nombre de la curva de energía del embalse correspond ien te.

- Nombre del proyecto al que pertenece el embalse

- Vector O - 1 de presencia del embalse correspo!:!,diente en las alternativas.

Esta información va en el Archivo RM, donde , es una cadenade 1 a 10 caracteres alfanuméricos que indican el nombre del proyecto.

(NOMPB (lNU, 1), I = 1,5)

(JEI (lNU, 1), 1= l,KALE)

3.507 Descripción de las Salidas

Con la ayuda de los parámetros de control y salida se puede efectuar unasalida selectiva.

Los parámetros de control y salida están descritos en 3.5.6.2

3.5.7.1 Errores de Preparación de Datos

El programa ejecuta siempre una validación de la data de entrada o SiIPlO = 3, ejecuta solamente la validación de los datos de entrada. Los errores dedata;

3-63

de la consola (ERROR DE PREPARACION DE DAse imprimen siempre a travésTOS NR.:)

Los errores de pre(XIraci6n de datos se indican a través de diferentes números. A continuaci6n, se indica el significado correspondiente a cada número de error:

Error 1Error 2Error 6Error 7Error 9Error 10Error 11Error 12Error 13Error 14Error 15Error 16Error 17Error 18Error 19Error 20Error 21Error 22Error 23Error 24Error 25

Alguno o varios de los (XIrámetros econ6micos tienen un valor il6gico.El número de potencias instaladas es IKE > 15.Algún valor que define las curvas de enelgía es il6gico.El número total de alternativas KALE > 20.Número total de presas IPE > 13.Número total de tierras de expropiaci6n ITE > 6Número total de túneles ITAE > 18Número total de canales ICAE > 15Númerto total de tuberías ITFE > 15Número total de blindajes IBE > 12Número total de casas de máquinas ICE> 15Número total de vertederos IVE > 8Número total de líneas de transmisi6n ILTE > 15Número total de carreteras ICRE > .5Número total de ferrocarriles IFRE > 1Número total de chimeneas de equilibrio ICHE > 15Número total de boca tomas IBCE > 15Número total de desarenadores IDE > 5Número total de puentes IPUE > 1Número total de beneficios secundarios> 20Número total de costos especiales > 20

Los errores enumerados a continuaci6n indican que alguno o varios valoresde definici6n de los elementos del proyectos hidroeléctrico parecen il6gicos.

Error 26Error 27Error 28Error 29Error 30Error 31Error 32Error 33Error 34Error 35Error 36Error 37En-or 38Error 39Error 40

PresasTierras de expropiaci6nTúnelesCana IesTuberías forzadasPozos blindadosCasas de máquinasVerted erosLíneas de transmisi6nCarreterasFerrocarri lesChimeneas de equi librioBocatomasDesarenadoresPuentes

3-64

3.5.7.2 Salida de la Descripción de Al ternativas

Con ellP17 = 17 ó IP17 = 17, se puede sacar una salida de la descriE.ción de las alternativas con los datos de entradas descritos para un mejor chequeo. Unejemplo de esta salida, está en la figura 3.5.30

Salida de Resumen de EVAL

Este cuadro se obtiene en forma standard, desp.¡és de correr el programa.Un ejemplo de esta salida está en la figura 3.5.4.

3.5.7.4 Salida de Detalle de las Alternativas Optimas

Las características detalladas para cualquier alternativa y potencia instalada del proyecto, se efectúa con IP15 = -15, requiriendo el programa los datos necesarios en forma interactiva.

Las mismas características para la alternativa óptima, se pueden sacar enforma automática con IP15 = O.

Un ejemplo de esta salida está en la figura 3.5.5.

3.5.7.5 Salida de Resultados fXlrael Catálogo

Es el mismo cuadro de EVAL, pero con 15 potencias instaladas y solamente la alternativa óptima, p:tra esta salida se debe combinar en el Archivo BASE, pone;15 potencias instaladas, y en IP19 = -19 para que sólo tome en cuenta la alternativaóptima.

Relación con Bancos de Datos

La relación con el Banco de Datos de proyectos hidroeléctricos, es fundamentalmente dependi ente del tipo de proceso que se quiera seguir, es decir la entradade los datos se selecciona de acuerdo a que si se quiere procesar un proyecto, se quiere procesar una cuenca o se quiere procesar un sistema hidroeléctrico o todo el país.Erprograma discrimina automáticamente cuál es la información que debe seleccionar deacuerdo al nivel de trabajo.

3.5.9 Aplicación

La aplicación fundamental de este-programa es la e valuación técnico-económica de los proyectos, dando como resultado información para el programa CADENAS, y fXlra el Banco de Datos del sistema de potencia o

3-65

3.5.10 Ejemplo de los Datos de Entrada

En las Figuras 3.5. 1 Y 3.5.2 puede verse un e jemplo de los datos de en-trad a .

Ejemplo de Salida3.5. 11

En las Figuras 3.5.3, 3.5.4, 3.5.5 pueden observarse ejemplos de lassalidas del Programa EVAL,en las figuras 3.5.5 - A, 3.5.5 - B, 3.5.5 - C, 3.5.5 - DY 3.5.5. - E, se puede observJr las dimensiones de los diferentes tipos de casa de máquinas; estas son calculadas por el programa y aparecen en la figura 3.5.5, bajo el subtit~lo "Casa de Máquinas" -

Igualmente en la figura 3.5.6 se puede observar los archivos utilizados porel Programa EVAL.

212, 13,3F6.0, 7F5.0,201 11 4 5216 1540 78 187 0.24 2.0 1 .912 4 46767 1540 206 657 3.46 2.0 1 .9 11 5 O 256 :3 12 5 O 839 :3 11 2 O 1540 SOO. 72 0.0 2.012 2 (' 154U ó50. 20e O.G 2.0 1,J

3 1 04977 . 7 550. ') 25 o.c ?11L.

4 1 04977 . 7 7DO. ~25 o.c ? 1 1~1

2 O 1540 1eJo 7(, 170 5,~,r 2C 2.01v_2 2 O 1540 420 206 -::n(\ é..5C, h<i 2.0 1jJu

1 1I~ 500 O 73 1540 2(' :::,112 ().01,)

2 1 O ó50 O 206 15'40 69 )Ll2 Ü.O 11 1 011365. 2.0111 G 1 2230 390 ()10000000000CDCCO:',nOG1 1 78 26 1540 500 12 1 06 69 1540 650 11 40 36 12 40 7Q 1I~

3-66

Figura 3.5.1 EJEMPLO DE ENTRADA DE DATOS DEL PROGRAMAEVAL

5A2DKCN230306

I 4, 6A2 ,3 I ?1, 26 I 2

OENE40 2 O O 2 2 4 O 2 O 2 1 1 O O 2 2 O O O O O O O

F7.2,F7.4,10F6.4

0.00 0.0403 .2086 .4216 .5630 .6673 .7473 .8067 .8509 .8792 .8969 .9101

0.30 0.0500 .1989 .4119 .5533 .6576 .7376 .7970 .8412 .8694 .8871 .9004

1.85 O. 1000 .1490 .3619 .5033 .6076 .6876 .7470 .7912 .8194 .8371 .8504

3.67 0.1500 .0993 .3119 .4533 .5576 .6376 .6970 .7412 .7694 .7871 .8004

6.72 0.2000 .0497 .2629 .4037 .5077 .5876 .6470 .6912 .7194 .7371 .7504

9.77 0.2500 .0000 .2211 .3572 .4592 .5385 .5974 .6414 .6695 .6872 .7005

15.19 0.3000 .0000 .1853 .3173 .4139 .4913 .5491 .5923 .6198 .6376 .650821 .34 0.3500 .0000 .1441 .2834 .3772 .4491 .5019 .5429 .5702 .5879 .6012

28.07 0.4000 .0000 .0973 .2533 .3435 .4094 .4570 .4952 .5213 .5390 .5522

35.72 0.4500 .0000 .0488 .2227 .3105 .3729 .4166 .4496 .4744 .4915 .5034

43.37 0.5000 .0000 .0000 .1909 .2812 .3423 .3821 .4097 .4302 .4441 .4550

51.02 0.5500 .0000 .0000 .1562 .251 1 .3112 .3469 .3696 .3866 .3981 .4083

58.67 0.6000 .0000 .0000 .1186 .2144 .2719 .3029 .3225 .3378 .3494 .3589

67.00 0.6500 .0000 .0000 .0625 .1571 .2147 .2480 .2696 .2857 .2981 .308780.66 0.7000 .0000 .0000 .0220 .1077 .1654 .1989 .2212 .2378 .2503 .2609

108.06 0.7500 .0000 .0000 .0000 .0912 .1453 .1719 .1894 .2007 .2102 .2176143.78 0.8000 .0000 .0000 .0000 .0701 .1150 .1357 .1489 .1592 .1668 .1737

184.88 0.8500 .0000 .0000 .0000 .0467 .0792 .0945 .1065 .1176 .1247 .1314

230.31 0.9000 .0000 .0000 .0000 .0177 .0397 .0530 .0647 .0728 .0792 .0853312.50 0.9500 .0000 .0000 .0000 .0036 .0142 .0213 .0274 .0328 .0373 .0419768.20 1.0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .OOOG .0000 .0000

3-67

FIGURA 3.5.2 FORMATO DE LAS CURVAS DE ENERGIA

80Al230306 MANTO MANTO o O 0.00 0.00 o O O

1320

3-68

FIGURA 3.5.3 DESCRIPCION DE ALTERNATIVAS

DESCRIPCIÚN ~~'- PROYECTO: T.A.f':'[',;J1C",

-----------------------------------------------------------------------

/I,LTERNATI VA:

----------------

TUNEL DE FUERZAQ{.i: 5-4.3([<1C/S), LO[~CiTU[): 14(\0(':.(11), CA,IDA ::mUTA: 200.0':),

% DE CORRECCION POR LONGI'fUD SIN VENTANAS: 17.1:FACTOR GEOLOGICO=2.3

TUBEF< I A FORZADA.(¡¡vi: 54.3(MC/S), LOI~GITUD: 430.((';), CAlDA BRUTA ~MX: 200.(M),

FACTOR GEOLOGICO=2.3

CASA DE MAOUINA AIRE LIBRECAlDA BRUTA: 200. (r.,I), qr~;: 54.3U'~C/S), ALTURA VOL.UTIL= 0.0COTA DE SALIDA= 600.('1), FACTOR GEOLOGICO=2.4

CHIMENEA ENTERRADACAlDA 3RUTA ¡'íAX.: 200.Ci';), ALTURA VOL UTIL: O.(M),Qr.] CORRESP.: 54.3U:!C/S), LÜi~GITUD DEL TU¡~EL CJRRESP.:14nOO.(1)

KAl IK ~¡I ICF QT HN PI EP ES FP FEC PG I NVERSI Gil FEC1 CESP KESP DU,~

3 3 6( - ) (-)(M /S) ( - ) (t:1 /S) ( r.1) ( ro~'.'i) ( GvjH) ( G\'iH) ( -) ( $ n.I\Ú-i ) (MI"¡) ( 10 ~) ( -) ($/t'íWH) ($/KVJ) (I\NOS)

=================================================================================================================

F I GUR/>.3.5.4 TA3lA RESUiIiEj¡ DE EVAL

PROYECTO UXA20------------------------------------

11.5 1.00 11.5 776.0 74.4 238.8 263.0 0.770 39.206 36.5 123.8 0.683 28.93 1663. 4

2=================================================================================================================

511.5 1.00 11.5 820.3 78.7 365.3 217.0 0.845 45.965 54.7 185.7 0.907 37.40 2360.----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

3 11.5 1.00 11.5 776.0 74.4 238.8 2ñ3.0 0.770 58.763 3.6.5 185.5 1.024 43.36 2493. 5----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

74 11.5 1.00 11.5 820.3 78.7 365.3 217.0 0.845 80.473 54.7 325.1 1.588 65.48 4132.

5-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

511.5 1.00 11.51139.4 109.3 350.7 386.2 0.770 42.0ól 54.5 195.0 0.733 31.04 1784.,----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

6 11.5 1.00 11.51183.8 113.5 527.2 313.2 0.845 43.378 80.8 252.9 0.856 35.30 2227. 5

7----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

511.5 1.00 11.5 1139.4 109.3 350.7 336.2 0.770 54.353 54.5 252.0 0.947 40.11 2306.==========================~==================:=================================================================== .

8 11.5 1.00 11.51183.8 113.5 527.2 313.2 0.845 68.144 80.8 397.2 1.345 55.45 3499. 7======================================================================:==========================================

59 11.5 1.00 11 .5 1164.4 111.7 358.3 394.7 0.770 43.227 55.7 204.8 0.753 31.90 1834.----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

510 11.5 1.00 11 .5 1208.8 115.9 538.3 319.8 0.845 44.189 82.6 263.0 0.872 35.95 2269.=~=========~:====================================================================================================

511 11.5 1.00 11.5 1164.4 111 .7 358.3394. 7 0.770 55.255 55.7 261.8 0.962 40.77 2344.

12----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

711.5 1.00 11 .5 1208.8 115.9 538.3 319.8 0.845 ó8.569 82.6 408.2 1.353 55.79 3521.=============================~===============~===================================================================

3-71

CASA DE MAQUINAS AL AIRE LIBRE

E VALUACION DE LPOTENCIAL

HIDROELECTRICO

NACIONAL

Tipo de Turbinas:PELTON

M2 I

H2

H 1

M1

DIMENSI ONES DE CASA DE MAQUINAS

Po w e r H o u s e D im en s ion sFig: 3.3.5-A

3-72

CASA DE MAQUINAS AL AIRE LIBRE

H2

H 1

~

EVALUACI()N DEL

POTENCIAL

HIDROE LECTRICO

NACIONAL

Tipo de Turbinas:FRANCIS

1M2

-1 M1

DIME NSI ONE S DE e ASA DE

Power House Dimensions

MAQUINASFig: 3.3.5-8

3-73

CASA DE MAQUINAS AL AIRE LIBRE

H2

H 1

EVALUACION DEL

POTENCIAL

HIDROELECTRICO

NACIONAL

Tipo de Turbinas:KAPLAN

I M2 r

M1

DIMENSIONES DE CASA DE

Power House Dimensions

MAQUINAS

1-

Fig: 3.5.5-C

3-74

e A S A DE M A Q U I N A S 1::.I~ e Av E R N A

H2

Hl

~-

Tipo de Turbinas:PEL TON

t--- M21-

Ml 1-

EVALUACION DE LPOTENCIAL DIMENSIONES DE CASA DE MAQUINAS

HIDROELECTRICO Fig: 3.5.5-0NACIONAL Power House Dimensions

3-75

CASA DE MAQUINAS EN CAVERNA

H2

H1

EVALUACION DEL

POTENCIAL

HIDROELECTRICO

NACIONAL

TiRO de Turbinas:FRANCIS

I M2 I

M1

DIMENSIONES DE C ASA DE

Power House Dimensions

MAQUINAS

1-

Fig: 3.5.5-E

ARCHIVO DERESERVORIOS

MULTIPLES

MENS¡..,JES

DATOS PORPANTALLA

EVALUACION DEL

POTENCIAL

HIDROELECTRICONACIONAL

ARBOL

DE LA

BASE DE

DATOS

,r

ARCHIVOS

DE PRO Y E CTOS

HIDROELECTRICOS

E VAL

11.

ARCHIVQS UTiliZADOS POR El

PRO GRA MA "E;'d Al"

3-76

ARCHIVO

IPES

ARCHIVO

8 ASE

Fig. 3.5.6

3-77

3.6 DESCRIPCION DEL PROGRAMA CADENAS

3.6.1 Introducción

El programa CADENAS sirve para generar cadenas de desarrollo alternativa de un sistema hidroeléctrico, evaluar dichas cadenas en base a parámetros técnicoeconómicos y seleccionar las mejores cadenas.

Por sistema hidroeléctrico se entiende un río o un conjunto de ríos que pueden ser interconectados hidráulicamente con el fin de generar energía eléctrica y otrosbenefi cios secundarios como: riego, abastecimiento de agua, etc.

Una cadena de desarrollo hidroeléctrico está constituído por una serie dealternativas de proyectos compatibles fisicamente, que garantizan el aprovechamientointegral del sistema hidroeléctrico.

3.6.2 Objetivos

Cada uno de los proyectos en un sistema hidroeléctrico es evaluado usandoel programa EVAL. Este programa crea un archivo en disc;.o en el cual contiene los porámetros técni co-económi cos para cada uno de los alternativas que se diseñó.

-

De acuerdo al diseño de. las alternativas de un proyecto sedetermina, quealternativas de un proyecto aguas abajo es posible físicamente construir. Esta relaciónde dependencia, pemli te ligor dos alternativas de dos proyectos diferentes. Se puederepresentar en un gráfico, esta dependencia, por una flecha que indica que si una alternativa de un proyecto se eiecuta (de donde sale la flecha) también se puede ejecutOruna alternativa de otro proyecto aguas abajo ( CIdonde llega la flecha).

La representación de la dependencia de todas las alternativas de los proyectos de un sistema hidroeléctrico, permite formar una red de vinculas, en el cual sepuede observar todas las cadenas de proyectos que se. pueden generar.

El programa CADENAS evalúa todas las cadenas en la red de vínculos utilizando un algoritmo descrito en el pórrafo 3.6.3.1

Las evalúa a cada c.adena calculando las siguientes caracteristicas técnicoeconómicos.

Potencia InstaladaEnergía PrimariaEnergía SecundariaEnergía TotalPotencia Garanti zadoCosto Específico de GeneraciónInversiónFactor económico eJe comparaciónFactor costo benefi cioCosto Unitario

(MW)(GWh)(GWh)(GWh)(MW)($/MWh)(Mili '$)($/MWh)(-)($/KW)

3-78

De .acuerdo a las necesidades se crean finales, de tal forma que todas lascadenas que van a un final sean comparables entre ellas. Al final, se obtiene cadenas óptimas por finales, cada cadena, óptima es aquella que tiene el menor factor ecOnómi co de comparación. -

Si un sistema hidroeléctrico que se analiza recibe un afluente o unsistema este debe ser .analizado previamente y sus finales serán vínculos externosel sistema que analiza actualmente. Un vínculo externo representa una cadenama del afluente y va a una alternativa del sistema que se analiza actualmente.

subpara

óp!!.

Por limitaciones físicas del programa (ya que solamente tiene hasta 4 1vínculos externos), cuando hay más de 1 vinculo externb o una misma alternativa, opcionalmente se puede unir previamente usan~o un proyecto DUMMY, en caso contrcrfóel programa acepta más de un vínculo externo a una misma alternativa.

3.6.3 Metodología

En la red de vínculos que se llega a obtener se alinéan las alternativas deun solo proyecto. Por niveles, siendo el nivel más alto el proyecto 1,cada alternativade un proyecto en la red es un nodo y e.s sinibolizado por un par (i, j), donde i es elproyecto y i la alternativa.

Un vínculo es represenlado por la alternativa a donde va, así:

(i, j) ---~ (I,m)es un vínculo que sale de (i,j) y llega a (l,m), la restricción que debe haber es:

El proyecto de donde sale el vínculo debe de estar en' un nivel superior al proye~to donde IIega, es deci r: .

i < I

3.6.3.1 Evaluación de las cadenas

La Fig.N2. 3.6.1 representa un esquema típico de las cadenas de desarro110 alternativo de un afluente, las alternativas de un proyecto están en un mismoniveT,y cada alternativa es un nodo. Las flechas indican la relación de dependencia físicaentre la alternativa al principio de la flecha y la alternativa al final de la flecha.

Las Figs. 3.6.2- A, 3.6.2 - B, etc. nos indica en forma gráfica comoesla solución del algoritmo de Cadenas.

El algoritmo básico, consiste en seleccionar de cada nivel cuales son la olas alternativas que menor FEC (factor económico de comparación) poseen. Pero deacuerdo al esquema, que es lo que ocurre en la generalidad de los casos, las cadenasno se desarrollan en forma lineal; sino más bien es una red ramificado de vín.culos entre alternativas, entonces para este caso general, el programa toma en cada nivel lasalternativas que están vinculadas a una misma alternativa aguas abajo, es decir quetiene el mismo final, y de acuerdo a las subcadenas óptimas que los proceden evalúa y