Análisis de la evolución y proyección de la generación eléctrica de centrales hidráulica en Chile

1. UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE
FACULTAD DE INGENIERÍA
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA MECÁNICA
Electrotecnia y Dispositivos
“Análisis de la evolución y proyección de
la generación eléctrica de centrales
hidráulica en Chile”
Integrantes: Sebastián Araya
Joaquín Castro
Diego Álvarez
Profesor: Roberto Rubilar F.
Fecha: Martes 15 de Julio de 2014

2. 2
Indice
Introducción…………………………………………………………………………..…….. Pág. 03
Energía Hidráulica………………………………………………………………..……… Pág. 03
Ventajas y Desventajas…………………………………………………………………. Pág. 03
Tipos de Centrales……………………………………………………………….………… Pág. 04
Componentes………………………………………………………………………..…..…… Pág. 06
Situación en Chile……………………………………………...…………….……..……….Pág. 12
Análisis Económico y Demanda de Energía……………………….……………. Pág. 23
Conclusión……………………………………………………………………..…….……..… Pág. 29
Bibliografía…………………………………………………………………..……….……..… Pág. 29

3. 3
Introducción
La producción de energía en nuestro país depende en directamente de la generación de
electricidad por medio de centrales hidroeléctricas, debido a lo rico que es nuestro país
en recursos hídricos principalmente al sur del país. Por lo tanto es vital estudiar y
conocer todo lo relacionado a la producción de energía por este medio, debido a que
transformar la energía hidráulica en mecánica para luego obtener electricidad es uno de
los métodos más antiguos y por tanto más estudiados para obtener energía segura.
Dado que trabajamos con energías tanto mecánicas como eléctricas las centrales de
este tipo requieren una fuerte relación de trabajo de ingenieros mecánicos y eléctricos.
Energía Hidráulica
La energía hidráulica se basa en aprovechar la caída del agua desde cierta altura. La
energía potencial, durante la caída, se convierte en cinética. El agua pasa por las
turbinas a gran velocidad, provocando un movimiento de rotación que finalmente se
transforma en energía eléctrica por medio de los generadores.
Es un recurso natural disponible en las zonas que presentan suficiente cantidad de agua
y, una vez utilizada, es devuelta río abajo. Su desarrollo requiere construir pantanos,
presas, canales de derivación y la instalación de grandes turbinas y equipamiento para
generar electricidad. Todo ello implica la inversión de grandes sumas de dinero, por lo
que no resulta competitiva en regiones donde el carbón o el petróleo son baratos. Sin
embargo, el peso de las consideraciones medioambientales y el bajo mantenimiento
que precisan una vez estén en funcionamiento centran la atención en esta fuente de
energía.
Centrales Hidroeléctricas
La función de una central hidroeléctrica es utilizar la energía potencial del agua
almacenada y convertirla, primero en energía mecánica y luego en eléctrica.
Ventajas vs Desventajas
Ventajas de las centrales hidroeléctricas:
1. No requieren combustible, sino que usan una forma renovable de energía,
constantemente repuesta por la naturaleza de manera gratuita.
2. Es limpia, pues no contamina ni el aire ni el agua.

4. 4
3. A menudo puede combinarse con otros beneficios, como riego, protección contra las
inundaciones, suministro de agua, caminos, navegación y aún ornamentación del
terreno y turismo.
4. Los costos de mantenimiento y explotación son bajos.
5. Las obras de ingeniería necesarias para aprovechar la energía hidráulica tienen una
duración considerable.
6. La turbina hidráulica es una máquina sencilla, eficiente y segura, que puede ponerse
en marcha y detenerse con rapidez y requiere poca vigilancia siendo sus costes de
mantenimiento, por lo general, reducidos.
Desventajas de las centrales hidroeléctricas:
1. Los costos de instalación iniciales son muy altos.
2. Su ubicación, condicionada por la geografía natural, suele estar lejos de los centros de
consumo y obliga a construir un sistema de transmisión de electricidad, aumentando los
costos de inversión y de mantenimiento y aumentando la pérdida de energía.
3. La construcción implica mucho tiempo en comparación con la de las centrales
termoeléctricas.
4. El espacio necesario para el embalse inunda muchas hectáreas de terreno.
5. La disponibilidad de energía puede fluctuar, de acuerdo con el régimen de lluvias, de
estación en estación y de año en año.
Tipo de Centrales Hidroeléctricas
1) Una central de pasada es aquella en que no hay acumulación apreciable de agua para
accionar las turbinas.
En una central de este tipo las turbinas deben aceptar el caudal natural del río, con sus
variaciones de estación en estación. Si este es mayor a lo necesario, el agua sobrante se
pierde por rebalse.

5. 5
En ocasiones un embalse relativamente pequeño bastará para impedir esa pérdida por
rebalse:
2) Central Hidroeléctrica con Embalse de Reserva: En este tipo de proyecto se
embalsa un volumen considerable de líquido "aguas arriba" de las turbinas mediante la
construcción de una o más presas que forman lagos artificiales.
El embalse permite graduar la cantidad de agua que pasa por las turbinas. Del volumen
embalsado depende la cantidad que puede hacerse pasar por las turbinas.
Con embalse de reserva puede producirse energía eléctrica durante todo el año aunque el
río se seque por completo durante algunos meses, cosa que sería imposible en un
proyecto de pasada.
Las centrales con almacenamiento de reserva exigen por lo general una inversión de
capital mayor que las de pasada, pero en la mayoría de los casos permiten usar toda la
energía posible y producir kilovatios-hora más baratos.
.

6. 6
3) Centrales Hidroeléctricas de Bombeo: es un tipo especial de central hidroeléctrica que
tiene dos embalses. El agua contenida en el embalse situado en el nivel más bajo —
embalse inferior—, es bombeada durante las horas de menor demanda eléctrica al
depósito situado en la cota más alta —embalse superior—, con el fin de turbinarla,
posteriormente, para generar electricidad en las horas de mayor consumo eléctrico..
Una Central Hidroeléctrica tiene los siguientes componentes:
BOCATOMA:
Es una estructura que permite captar el agua de la fuente hídrica y derivarla hacia el
canal de acceso. Debe disponer de componentes que permitan el ingreso del agua sin
presencia de elementos extraños, asimismo debe permitir regular el caudal de ingreso
tanto en épocas de estiaje y avenidas.

7. 7
CANAL DE ACCESO:
Conduce el agua desde la Bocatoma hasta la Cámara de Carga y/o desarenador. Sus
parámetros de diseño son: Caudal (Q), sección (A), pendiente (S), material (puede ser de
tierra o revestido) dependiendo del tipo de suelo, y su longitud (L) desde la bocatoma
hasta la Cámara de carga. Su construcción es una decisión técnica y económica.
CAMARA DE CARGA Y/O DESARENADOR:
Depósito que alimenta con agua a la Tubería de Presión, evita el ingreso de
materiales extraños que puedan perturbar el funcionamiento de la turbina. Se equipa
con: compuertas de derivación y limpia, rejillas, rebose y canal lateral para conectar al
Canal de Demasías.
CANAL DE DEMASIAS:
Permite conducir el excedente de agua que rebosa de la cámara de carga.

8. 8
TUBERIA DE PRESION:
Es la que conduce el agua desde la cámara de carga hasta la turbina, entregándola a la
presión generada por el desnivel de la caída. Si la Tubería es de acero, va instalado sobre
apoyos. Si es de PVC, esta necesariamente debe ir enterrada.
La tubería de PVC
es una gran alternativa para pequeñas hidroeléctricas, son muy económicos y fácil de
instalar. Pueden soportar presiones de hasta 15 Kg/cm2, equivalente a 150 metros de
caída.
CASA DE MAQUINAS:
Es el lugar donde se encuentra instalada el grupo hidroeléctrico, conformado por:
Turbina hidráulica, Generador Eléctrico, Tablero de Control, Regulador Automático.

9. 9
CANAL DE DESCARGA:
Es por donde el agua después de entregar su energía a la turbina retorna al río, o a otro
canal para continuar con el riego.
SUBESTACION ELEVADORA - LINEA DE TRANSMISION - SUBESTACION DE BAJADA:
En el caso de que el Centro de Consumo se encuentre relativamente distante es
necesario la instalación de este rubro que permite conducir la energía eléctrica desde la
casa de máquina hasta el centro poblado.
RED DE DISTRIBUCION SECUNDARIA:
En el centro poblado o centro de consumo, donde la energía eléctrica será utilizada en
diversas actividades.
Turbinas
Una turbina hidráulica es una turbo máquina motora hidráulica, que aprovecha la
energía de un fluido que pasa a través de ella para producir un movimiento de rotación
que, transferido mediante un eje, mueve directamente una máquina o bien un
generador que transforma la energía mecánica en eléctrica, así son el órgano
fundamental de una central hidroeléctrica.
TIPOS DE TURBINAS
En la actualidad, las turbinas que dominan el campo en las centrales hidroeléctricas son:
· Pelton (de acción)
· Francis (de reacción)
· Hélice y Kaplan (de reacción)
1) Turbina Pelton:

10. 10
Una turbina Pelton es uno de los tipos más eficientes de turbina hidráulica. Es
una turbomáquina motora, de flujo trasversal, admisión parcial y de acción. Consiste en
una rueda (rodete o rotor) dotada de cucharas en su periferia, las cuales están
especialmente realizadas para convertir la energía de un chorro de agua que incide
sobre las cucharas. Las turbinas Pelton están diseñadas para explotar grandes saltos
hidráulicos de bajo caudal.
2) Turbina Francis:
Las turbinas Francis son turbinas hidráulicas que se pueden diseñar para un amplio
rango de saltos y caudales, siendo capaces de operar en rangos de desnivel que van de
los diez metros hasta varios cientos de metros. Esto, junto con su alta eficiencia, ha
hecho que este tipo de turbina sea el más ampliamente usado en el mundo,
principalmente para la producción de energía eléctrica mediante centrales
hidroeléctricas.

11. 11
3) Turbina Kaplan:
Las turbinas Kaplan son turbinas de agua de reacción de flujo axial, con un rodete que
funciona de manera semejante a la hélice de un barco, y deben su nombre a su
inventor, el austriaco Viktor Kaplan. Se emplean en saltos de pequeña altura. Las
amplias palas o álabes de la turbina son impulsadas por agua a alta presión liberada por
una compuerta.
Alternador: Generador de corriente eléctrica alterna, ya sean monofásicos, bifásicos o
trifásicos según el número de fases de la corriente que proporciona. Convierte la energía
mecánica en energía eléctrica. Tanto los alternadores como generadores producen
corriente, creando movimiento entre un conductor y un campo magnético.
Los principios de electro magnetismo, controlan e indican, como, se produce esta
energía.
En un alternador, el rotor que crea el campo magnético gira dentro del estator
(conductor).
La corriente alterna. AC, es inducida en el estator, luego cambiada a corriente directa DC
por un puente de Diodos, para luego abastecer las necesidades del vehículo.
El proceso de convertir CA en DC se le conoce como rectificación.

12. 12
Bobina: La bobina o inductor por su forma de espiras de alambre arrollados, almacena
energía en forma de campo magnético, es diferente del condensador o capacitor en que
este último almacena energía en forma de campo eléctrico
Todo cable por el que circula una corriente tiene a su alrededor un campo magnético,
siendo el sentido de flujo del campo magnético, el que establece la ley de la mano
derecha. Al estar el inductor hecho de espiras de cable, el campo magnético circula por
el centro del inductor y cierra su camino por su parte exterior.
En términos generales, la bobina o inductor es un elemento que reacciona contra los
cambios en la corriente a través de él, generando un voltaje que se opone al voltaje
aplicado y es proporcional al cambio de la corriente.

13. 13
Inducido: Es la parte de la máquina rotativa donde se produce la transformación de
energía mecánica en eléctrica mediante inducción electromagnética.
En las máquinas de corriente continua el inducido es la parte giratoria, y está formado
por un tambor construido de chapas apiladas con una serie de ranuras longitudinales en
su periferia, en cuyo interior se alojan las bobinas donde se induce la fuerza
electromotriz cuando este gira dentro del campo magnético creado por el inductor.
En los alternadores, el inducido es la parte fija de la máquina, y está formado por un
cilindro hueco de chapas apiladas con las ranuras en la parte interior, donde se alojan
las bobinas. En estas se induce la fuerza electromotriz cuando el inductor gira en el
interior del inducido. Las bobinas del inducido se conectan a unas bornas que están en
el exterior de la carcasa de la máquina con el fin de conectarlas al circuito exterior al que
entregan la corriente inducida.
Aplicación del Alternador: La principal aplicación es la de generar energía eléctrica
de corriente alterna para entregar a la red eléctrica, aunque también, desde la invención
de los rectificadores de silicio, son la principal fuente de energía eléctrica en todo tipo
de vehículos como automóviles, aviones, barcos, etc.

14. 14
Centrales Hidroeléctricas
En esencia Las centrales hidroeléctricas son aquellas centrales que obtienen la energía
eléctrica o la electricidad a partir de la energía potencial del agua que está retenida en
una represa.
En Chile existen varias centrales hidroeléctricas que abastecen de energía eléctrica al
país, las cuales están representadas por un organismo gremial a cargo de representar, el
cual lleva por nombre “Asociación Gremial de Generadoras de Chile” (AGG),la cual la
componen seis empresas generadoras de energía eléctrica ubicadas en Chile: Colbún,
SN Power, AES Gener, Pacific-Hydro Chile, GDF Suez y Endesa Chile y está encargada de
representar en sus relaciones con los demás organismos de energía, construyendo
confianzas y reconocimiento por parte de todos sus interlocutores relevantes.
El interés de la Asociación Gremial es promover el desarrollo de la generación de
energía en el país, basado en los principios de sostenibilidad y sustentabilidad,
confiabilidad y competitividad.
Pero además contribuir a la discusión informada sobre la generación su composición, a
través de un diálogo objetivo y aportar al diseño de políticas sectoriales sustentables y
adecuadas que permitan alcanzar el desarrollo del país, contribuyendo al bienestar de
todos los chilenos”.
Asociación Gremial de Generadoras de Chile
1) AES Gener S.A.: Es una sociedad anónima abierta orientada fundamentalmente a
la generación de electricidad en Chile. Sirve al Sistema Interconectado Central,
SIC, a través de cuatro centrales hidroeléctricas de pasada, tres centrales
termoeléctricas a carbón ubicadas en Ventanas, tres centrales turbogas a
petróleo diésel, una central a petróleo diésel y una central de cogeneración,
todas pertenecientes directamente a Gener. También sirve al SIC mediante una
central de ciclo combinado a gas natural y una central a petróleo diésel
pertenecientes a su filial Sociedad Eléctrica Santiago; una central termoeléctrica
perteneciente a su filial Eléctrica Campiche, ubicada en Ventanas y cuatro
centrales termoeléctricas a carbón pertenecientes a la coligada Empresa
Eléctrica Guacolda. La compañía es también proveedora de energía del Sistema
Interconectado del Norte Grande, SING, a través de sus filiales Norgener con dos
centrales termoeléctricas a Carbón, Angamos con dos centrales termoeléctricas
a carbón y TermoAndes con una central de ciclo combinado a gas natural

15. 15
ubicada en Salta, Argentina. A través de sus filiales también está presente en
Argentina y Colombia. Gener es controlada por la estadounidense AES
Centrales Potencia
Declarada
(MW)
Ubicación Inicio de
Actividades
Tipo
Turbina
Tipo
Centr
al
Alfalfal 178,0 RM, San José
de Maipo
1991 Pelton Pasad
a
Maitenes 30,8 RM, San José
de Maipo
1923-1989 Francis Pasad
a
Queltehue
s
48,9 RM, San José
de Maipo
1928 Pelton Pasad
a
Volcán 13,0 RM, San José
de Maipo
1944 Pelton Pasad
a
2) Colbún: Es una compañía chilena que se dedica a la generación de energía
eléctrica. Tiene 15 centrales hidroeléctricas, 7 termoeléctricas, 852 Kms. de
líneas de transmisión y 26 subestaciones en 4 regiones. La empresa contribuye
con 2.962 MW de capacidad (43% hídrica y 57% térmica) al Sistema
Interconectado Central (SIC), en el cual es la segunda generadora más grande
según el CDEC. Colbún es controlada por el Grupo Matte a través de su filial
Minera Valparaíso.
Centrales Potencia
Declarada
(MW)
Ubicación Inicio de
Actividades
Tipo
Turbina
Tipo
Central
Los Quilos 39 V región,
San Esteban
1943-1989 Pelton Pasada
Blanco 60 V región,
Los Andes
1993 Pelton -----

16. 16
Juncal 29 V región,
Los Andes
1994 Pelton ------
Juncalito 1 V región,
Los Andes
1994 Pelton ------
Hornitos 55 V región,
Los Andes
2008 Pelton Pasada
Chacabuquito 29 V Región,
Los Andes
2002 Francis Pasada
Carena 9 RM,
Curacaví
1935 Francis ------
Colbún 474 VII región,
Colbún
1985 Francis Embalse
Machicura 95 VII región,
Colbún
1985 Kaplan Embalse
San Ignacio 37 VII región,
Colbún
1996 Kaplan Pasada
Chiburgo 19 VII región,
Colbún
2007 Francis --------
San Clemente 5,6 VII región,
Colbún
2010 Kaplan Pasada
Rucúe 178 VIII región,
Quilleco
1998 Francis Pasada
Quilleco 71 VIII región,
Quilleco
2007 Francis Pasada
Canutillar 172 X región,
Cochamó
1990 Francis Embalse
3) Endesa: Compañía chilena dedicada a la generación y comercialización de
energía eléctrica. Endesa Chile y sus sociedades filiales operan 181 unidades en
cuatro países en Sudamérica, con una capacidad instalada total de 13.794 MW, y
si se considera Brasil la potencia alcanza a los 14.781 MW. En Chile opera un
total de 5.571 MW de potencia, lo que representa el 30% de la capacidad
instalada del país. De este total, el 62% de la energía es hidráulica, el 36% es
térmica y el 2% renovable no convencional. En el exterior, por medio de sus
filiales, la empresa alcanza los 3.652 MW de capacidad en Argentina, 2.914 MW
en Colombia, 1.657 MW en Perú y 987 MW en Brasil. Endesa Chile es filial
Enersis y forma parte del Grupo Enel.

17. 17
Centrales Potencia
Declarada
(MW)
Ubicación Inicio de
Actividades
Tipo
Turbina
Tipo
Central
Los Molles 18 IV región,
Ovalle
1952 Pelton Pasada
Rapel 377 VI región,
Las
Cabras
1968 Francis Embalse
Sauzal 76,8 VI región,
Rancagua
1948 Francis Pasada
Sauzalito 12 VI región,
Rancagua
1959 Kaplan Pasada
Cipreses 106 VII
región,
San
Clemente
1955 Pelton Embalse
Isla 68 VII
región,
San
Clemente
1963-1964 Francis Pasada
Curillinque 89 VII
región,
San
Clemente
1993 Francis Pasada
Loma Alta 40 VII
región,
San
Clemente
1997 Francis Pasada
Pehuenche 570 VII
región,
San
Clemente
1991 Francis Embalse
Abanico 136 VIII
región,
Antuco
1948-1959 Francis Pasada
Antuco 320 VIII
región,
Antuco
1981 Francis Pasada
El Toro 450 VIII
región,
Antuco
1973 Pelton Embalse
Ralco 690 VIII
región,
Santa
2004 Francis Embalse

18. 18
Bárbara
Pangue 467 VIII
región,
Santa
Bárbara
1996 Francis Embalse
Palmucho 32 VIII
región,
Santa
Bárbara
2007 Francis Pasada
Ojos de
agua
9 VII
región,
San
Clemente
2008 Francis Pasada
4) International Power GDF SUEZ: Es una empresa internacional de energía y
servicios que se concentra en electricidad y gas, incluyendo generación,
comercialización, transporte y distribución de electricidad y gas. Respecto de
Latinoamérica, la compañía tiene activos en Argentina, Chile, Brasil, Panamá y
Perú. En febrero de 2011, GDF Suez se transformó en el accionista mayoritario
(70%) de la empresa International Power.
5) Pacific Hydro: Es una compañía líder en la generación de energía limpia y
renovable, proveniente de recursos naturales. Durante 20 años, hemos cumplido
nuestra visión- potenciar a un mundo más limpio- mediante la identificación,
ejecución y operación de proyectos de energía renovable, así como también
suministrando a nuestros clientes en todo el mundo energía limpia, y productos
y servicios de alta calidad para reducir el carbono.
Con nuestros proyectos de energía hidroeléctrica, eólica, solar y geotérmica en
distintas etapas de desarrollo, construcción y operación en Australia, Brasil y
Chile, continuamos respetando y contribuyendo al cuidado del medioambiente, y
beneficiando a nuestras comunidades locales e inversionistas.
Pacific Hydro es una empresa subsidiaria de propiedad del Industry Funds
Managment (IFM) Australian Infrastructure Fund. IFM es una administradora de
inversiones especializada en la administración de productos de inversión, tales
como capitales privados, infraestructura, deuda y portafolios de capitales

19. 19
transados. IFM, a través de Industry Super Holdings Pty Ltd, es de propiedad de
un gran número de fondos de pensiones australianos.
Dada su estructura, Pacific Hydro proporciona oportunidades de inversión en el
rubro de la infraestructura sustentable a alrededor de cinco millones de
australianos, miembros de “Industry Superannuation Funds” (Fondos de
Pensiones de Industrias).
Centrales Potencia
Declarada
(MW)
Ubicación Inicio de
Actividades
Tipo
Turbina
Tipo
Centr
al
Coya y
Pangal
76 VI región,
Machalí
2004
(1911, 1921)
------ Pasad
a
La Higuera 155 VI región,
Valle del
Tinguiririca
2010 Francis Pasad
a
La
Confluenci
a
156 VI región,
Valle del
Tinguiririca
2010 Francis Pasad
a
Los
Chacayes
111 VI región,
Machalí
2011 Francis Pasad
a
6) SN Power: La compañía fue fundada en junio del 2002 por la empresa estatal
Statkraft, la mayor generadora de hidroelectricidad de Noruega y principal
generadora de energía renovable de Europa, propietaria del 60% y; por Norfund,
fondo de inversiones para mercados emergentes, con un 40%. En 2005 se
instala en Chile, donde construyó y actualmente tiene operando, el Parque Eólico
Totoral (Región de Coquimbo, 46 MW) y las centrales hidroeléctricas La Higuera
y La Confluencia (Región del Libertador Bernardo O’Higgins, 310 MW en total).

20. 20
Clasificación de las centrales: Según su capacidad, las centrales pueden clasificarse en
cuatro tipos: las grandes centrales, con una potencia superior a los 5MW (MW o
Megavatio equivale a un millón de vatios); las pequeñas centrales, que poseen una
potencia mayor a 1MW pero inferior a los 5MW; las minicentrales con potencia superior
a los 100 KW (KW o Kilovatio equivale a 1.000 vatios) pero menor a 1MW; las
microcentrales son las que tienen una potencia mayor a 1,5 KW e inferior a los 100 KW y
los hidrocargadores, cuya potencia es menor que 1,5KW y generan electricidad en
corriente continua (para cargar baterías).
Algunas ventajas y desventajas: Entre las ventajas de esta energía están la alta calidad
de la energía útil y los bajos costos operacionales y de mantenimiento, las plantas tienen
casi nula contaminación del ambiente, las represas ayudan a prevenir inundaciones y la
regulación del flujo de agua permite aprovecharlo para regadío. Entre las desventajas
está el que al establecer un embalse se inundan y destruyen terrenos, se altera el
paisaje y sus especies naturales.
Centrales de pasada: En estas plantas no hay acumulación de agua antes de las turbinas
y así, estas aprovechan el caudal de aguas tal como viene. A nivel mundial este tipo de
centrales son la mayoría, ya que su construcción es más barata y rápida que las de
represa y son ecológicamente sustentables pues no se inundan terrenos.
En Chile, 26 de las 35 hidroeléctricas son de pasada (como Molles, Peuchén, etc.).
Además, varias empresas del rubro están evaluando levantar otros proyectos.
Proyectos de Centrales Hidráulicas
Central Hidroeléctrica Angostura
El proyecto Central Hidroeléctrica Angostura, cuyo titular es Colbún S.A., es una central
de embalse. En términos de la concepción de ingeniería, el proyecto Angostura
considera la ejecución de una presa emplazada unos 700metros aguas arriba del puente
El Piulo, cercana a la confluencia de los ríos Bío Bío y Huequecura, lo que generará un
embalse de 5 kilómetros de largo por el río Huequecura y de 16 kilómetros de largo por
el río Bío Bío. El proyecto está diseñado para un caudal de 700m3/s, con una altura neta
de caída de 50mts, y una potencia instalada de 316Mw, y generación media anual de
1.542GWh. Consta de 3 estructuras principales: Presa central, caverna de máquinas y
túneles de abducción. La puesta en marcha del proyecto se estima para el 2° semestre
de 2013.

21. 21
Central Hidroeléctrica Pangui
El proyecto Central Hidroeléctrica Pangui considera la construcción y operación de una
mini central hidroeléctrica de pasada en el río del mismo nombre ubicado en la comuna
de Curarrehue, Provincia de Cautín, Región de la Araucanía. Esta central permite
generar 9 MW.
El proyecto consiste en la instalación de una bocatoma en el cauce del río Pangui, para
conducir las aguas captadas mediante una aducción en tubería de baja presión hasta
una chimenea de equilibrio y luego, por una aducción en tubería en presión, hacia
la casa de máquinas ubicada en la ribera del río Relicura, la que a su vez se conecta con
una obra de devolución que restituye las aguas al río.
Futuros proyectos hidroeléctricos Pacific Hydro
Además de la adquisición y toma de control de las centrales de pasada Coya y Pangal en
2004 de manos de la minera estatal CODELCO, Pacific Hydro también adquirió derechos
de agua en el Valle del Alto Cachapoal por 600MW.
La central hidroeléctrica de 111MW, Chacayes, representa el comienzo de la etapa de
desarrollo de proyectos de nuestra compañía en este Valle.
La cartera de proyectos de Pacific Hydro en el Valle del Cachapoal incluye, además, otros
proyectos que podrían concluirse en el futuro con una capacidad instalada de alrededor
de 500MW. Entre ellos está Nido de Águila y Los Arándanos.
Juntos, todos estos proyectos una vez que entren en operaciones, podrían evitar la
emisión de más de un millón de toneladas de gases de efecto invernadero cada año.
Ellos también ayudarán a satisfacer la creciente demanda energética de Chile y
contribuir al crecimiento económico del país y al desarrollo sustentable de las
comunidades locales.
Los Hierros II, Obras de Generación y Transmisión
Las obras de generación corresponden a la ejecución de obras civiles y una unidad
generadora de pasada con una potencia instalada de 5,1 MW, una altura neta de caída
de 24,57 m y una energía generable estimada de 29,9 GWh/año, para ser entregada al
Sistema Interconectado Central (SIC).
La Central producirá energía eléctrica mediante el uso no consuntivo de recursos
hídricos provenientes del río Melado (provincia de Linares), para lo cual se aprovecharan
los caudales derivados de la restitución de las aguas de la Central Hidroeléctrica Los
Hierros.
Hidroeléctrica de Pasada Collil

22. 22
Está localizado en un sector rural de la comuna de Chonchi, Chiloé, en la Región de Los
Lagos y utilizará las aguas del río Collil con una vida útil de 50 años. Será operada
mediante un acueducto cerrado y con una capacidad para conducir 2,5 m³/s de agua.
Busca proveer de energía limpia y renovable al SIC. La generación promedio total del
proyecto es de 22,77 GWh/año.
Central Hidroeléctrica de Pasada Alto Renaico
El proyecto consiste en la construcción y operación de una central hidroeléctrica de
pasada, la cual utilizará el caudal del canal Biobío Sur, que tiene una capacidad de riego
de 40.000 hectáreas.
La central dispondrá de un caudal de 8 m3/s y su emplazamiento le brinda una caída
bruta de 17,5m. El potencial hídrico que ofrece el caudal del canal y la diferencia de
altura será utilizado para la generación eléctrica, a través de turbina Francis acoplado a
un generador síncrono de 1,25 MW de potencia.
Central Hidroeléctrica Neltume
El proyecto Neltume corresponde a una central hidroeléctrica de pasada en la zona
cordillerana de la Región de Los Ríos, con una potencia aproximada de 490 MW y una
generación media anual estimada en 1.885 GWh.
El proyecto contempla la construcción de una bocatoma para captar las aguas del río
Fui, aproximadamente 980 m aguas abajo de su nacimiento, las que luego serán
conducidas hasta la caverna de máquinas mediante una obra de aducción
subterránea de unos 10 kilómetros de longitud.
Mini central Hidroeléctrica Trilaleo 2
Está ubicado en Comuna de Yungay, en la Región del Biobío. Considera una potencia
peak de generación eléctrica de 2,24 MW y una generación de alrededor de 8,4
GWh/año.
Modificación de proyecto Central Hidroeléctrica Butamalal
El proyecto Central Hidroeléctrica Butamalal consiste en la construcción y operación de
una mini central hidroeléctrica de pasada en las aguas del río Butamalal (Región del
Biobío) con una altura de caída neta de 251,45m que generará aproximadamente 9 MW.

23. 23
El Servicio de Evaluación Ambiental (SEA), ha decidido abortar el proyecto, ya que no
cumplía con los requisitos establecidos.
Pequeña Central Hidroeléctrica de Pasada Baquedano
El Proyecto consiste en la construcción, instalación y operación de una central de
pasada, sin regulación del caudal del río, que aprovecha el potencial hidroeléctrico del
río Cholguán (Región del Biobío), inmediatamente aguas abajo de la confluencia del
estero Las Mulas en el mismo, y las devuelve al mismo río, aproximadamente 9,4 km
aguas abajo. La Central de Pasada tendrá una capacidad instalada de 17,8 MW.
Proyecto central Hidroeléctrica de pasada Perquilauquén
El Proyecto Central Hidroeléctrico de Pasada Perquilauquén inyectará su energía en el
Sistema Interconectado Central (SIC) en San Carlos. El Proyecto consiste en 3 centrales
de pasada dispuestas en serie hidráulica, aprovecha las aguas del río Perquilauquén y
una caída de 22, 22 y 17 metros, respectivamente.
La puesta en marcha del proyecto está prevista para el presente año, y tendría una
potencia nominal de 17MW, la cual funcionara con un tipo de turbina Kaplan y que
estará ubicada en Parral, región del Maule.
Análisis Económico y Demanda de Energía.
Para realizar el análisis económico y de demanda de energía relacionado con las
centrales hidroeléctricas en Chile a la fecha, es necesario primero analizar el mercado de
la energía (generación/consumo) para dar ciertos márgenes a nuestro trabajo. Los
datos utilizados en esta parte no están del todo actualizados, pero estos tienen a lo más
4 años de antigüedad.
Al año 2011 Chile conto con 16.972,6 MW de capacidad bruta instalada, distribuida en 4
sistemas eléctricos independientes. El sistema interconectado del Norte Grande (SING),
es el sistema que provee y distribuye la energía principalmente a las industrias
relacionadas con la minería y en menor medida para las ciudades del norte, las que
tienen alrededor de un 5% de la población nacional; respecto del total instalado en el
país, este sistema tenía la capacidad de producir 4.343,84 MW correspondientes a un
25,6%. Más al sur, desde la ciudad de Taltal hasta la isla de Chiloé está conectado al SIC
(Sistema interconectado central) con una capacidad de generación instalada de 12.487,9

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MW que corresponde a un 73,6% de la capacidad total con el cual se alimenta el
consumo de un 93% de la población, además de las industrias existentes en este
territorio. Los otros dos sistemas (Sistema Eléctrico de Aysén y el Sistema Eléctrico de
Magallanes) con una capacidad del 0,8 % de la capacidad instalada a nivel nacional.
De este total instalado en el país, se puede separar por el tipo de energía primaria con el
cual se genera la energía eléctrica.
Podemos notar en este grafico la preponderancia de la generación por medio de
termoeléctricas (a gas, diesel, biomasa o carbón) en nuestro país, con un porcentaje de
participación de un 64.8%, mientras que las centrales hidroeléctricas (sean estas de
pasada o por medio de embalses) generan una potencia que ronda el 33.8% del total
generado.
Si analizamos estos datos, podemos inferir la alta dependencia energética de nuestro
país, para con países exportadores de los combustibles fósiles principalmente gas
natural y petróleo diesel, son estos recursos energéticos los que en un futuro próximo
verán en aumentar su valor, para luego agotarse y dejaran de ser transados en el
mercado, por lo tanto, es de primera importancia buscar cambiar la base generadora de
nuestra matriz lo más pronto posible, de esta forma desacoplar nuestra economía a los
vaivenes del mercado de los combustibles fósiles.
Para entender los precios del mercado energético en chile, debemos contextualizarnos
en las relaciones de oferta y demanda de electricidad. Para esto necesitamos saber
cómo se ha desarrollado la evolución de la producción en el país. En el siguiente grafico
se muestran los datos de la potencia generada total por las centrales conectadas al SIC y

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SING, recordar que estos dos sistemas interconectados representan el 99% del mercado
nacional.
Al analizar este grafico podemos notar un cambio en la pendiente de la curva de
generación desde el año 2011, pero proporcionalmente, la pendiente de la curva no es
muy alta, por lo que si se hace una proyección lineal de los datos, al año 2020 la
potencia generada rondaran los 65.293,56 [GWh]. Del último año muestreado, 20.583
[GWh] fueron generados en centrales hidroeléctricas sean estas de pasada o con
embalse, esto corresponde a un 33.23% del total generado, esto esto se puede entender
ya que durante el periodo de estudio se está desarrollando un ciclo de sequía en las
regiones del país, las que no se divisan cambios climaticos que puedan mejorar los
índices de lluvia caida. Si esto lo miramos bajo la lupa de los efectos producidos por la
excesiva emisión de gases de invernadero, lo que según variadas publicaciones
científicas, se proyecta con una probabilidad de un 95% un aumento de 5 °C de aquí al
2050 haría que cambiara drásticamente el clima, y los comportamientos fluviales en la
región, ya que habrá sectores donde no se formaran los hielos de temporada, que son
las masas de agua con las que se alimentan los ríos, en los cuales se genera la energía,
con los que también se riegan los campos de la industria agropecuaria que nos
alimentan. Es importante utilizar de la mejor forma los recursos hídricos que
dispongamos, ya que en la actualidad, ya existen embalses con escasos niveles de agua.
Se debe realizar una discusión con perspectivas del bien común futuro de las
comunidades que se desarrollan a lo largo del país.
El grafico histórico de la potencia consumida muestra una imagen de las fluctuaciones
de las actividades realizadas en el país, y es necesario conocer su tendencia para
55.920,44
56.306,67
56.644,46
58.256,74
59.384,83 y = 887,88x + 54639
53.000,00
54.000,00
55.000,00
56.000,00
57.000,00
58.000,00
59.000,00
60.000,00
2009 2010 2011 2012 2013
Pot. Generada (GWh)
Pot. Generada
Lineal (Pot. Generada)
Polinómica (Pot. Generada)

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proyectar la economía del país, ya que existe una relación entre la producción y el gasto
energético que conllevan los procesos productivos.
Podemos notar en el grafico un cambio en la pendiente el año 2011 y se corresponde
con la reactivación económica luego de que se iniciara la crisis económica el año 2008
en EUA y que luego esta fuera contagiada a las demás economías del globo. Aunque
también podemos ver como ese primer impulso, se ve amortiguado por la economía, y
como sabemos por la prensa, la reactivación económica no fue tal y para nuestro país,
donde el principal exportador e importador de mercancías (La republica popular de
China) anuncio la disminución en su tasa de crecimiento económico debido a las
incertidumbres crediticias en el mercado de capitales, además del control virtual de la
inflación que han llevado parte de las economías más grandes del mundo.
Ahora si agregamos ambas curvas y además las comparamos con la curva de Potencia
Instalada en [GWh] podremos analizar cómo se comporta el mercado energético en el
país, también la inversión en materia energética en relación a su proyección en
producción y finalmente poder entender los precios a los cuales se transa la energía en
Chile.
52.638,0
52.799,5
53.056,8
54.852,6
56.083,2
y = 894,35x + 51203
50.000,0
51.000,0
52.000,0
53.000,0
54.000,0
55.000,0
56.000,0
57.000,0
2009 2010 2011 2012 2013
Pot. Consumida
Pot. Consumida
Lineal (Pot. Consumida)

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Podemos notar como existe un cierto acoplamiento entre las curvas de consumo y
generación de energía eléctrica, no así con la curva de potencia instalada. Esto lo
podemos explicar entendiendo la baja generación que han tenido las centrales
hidroeléctricas, debido a la falta de caudales de agua, además de que en el último
tiempo se han llevado a cabo varios proyectos de generación por medio de
combustibles fósiles, los cuales debido a la legislación vigente están llamados a ser
puestos en servicio en el último lugar de prioridades, debido a los altos niveles de
contaminación que producen en su funcionamiento, al no existir mayor demanda de
energía, no son puestas en marcha.
Los costos de producción son variables dependiendo del tipo de tecnología, de los
costos mismos de la inversión y los años en que se proyectó la devolución de los
capitales invertidos, ya que existe un periodo donde la inversión se incluye en los costos
para luego ser amortizados y que los costos se correspondan con los costos directos de
esta generación eléctrica, en la siguiente tabla se muestran estos datos.
Tipo de central Costo de producción (MWh
instalado)
Hidroeléctrica US $30
Térmica US $78
Geotérmica US $107
Eólica US $141
Solar US $237
Son estos costos los que se traspasan a los consumidores por medio de los precios de
venta de la energía generada. Los cuales tienen diferentes valores si su consumo es de
52.000,00
54.000,00
56.000,00
58.000,00
60.000,00
62.000,00
64.000,00
66.000,00
68.000,00
1 2 3 4 5
Grafico comparativo de potencia (GWh)
Pot. Generada
Pot. Consumida
Poty. Instalada
Lineal (Pot. Generada)
Lineal (Pot. Consumida)
Lineal (Poty. Instalada)

28. 28
carácter residencial o industrial. Al año 2011 el precio de venta para el sector
residencial fue de 55.910 [$/MWh] y para el sector industrial de 44.728 [$/MWh], lo que
significa una ganancia para el productor de $39.680 pesos por cada MW producido por
cada hora en una central hidroeléctrica.
Podemos notar en los graficos del comportamiento historico de los precios tanto para el sector
industrial como para los consumidores residenciales, que los precios en los ultimos años se ha
disparado con respecto a los precios de la energia en los paises desarrollados del globo.

29. 29
Proyecciones.
En las proyecciones que se presentaran principalmente están bajo dos escenarios
posibles, el primero en base a los criterios del mercado, en los cuales no se presentan
cambios radicales en la composición de la matriz energética, y que la generación
predominan las tecnologías hidráulicas y carbón. Principalmente debido a proyectos de
grandes centrales hidráulicas proyectadas en la zona de Aysén. La capacidad instalada
de tecnologías sobre ERNC rondara un 24%.
Podemos notar en el gráfico de torta sobre la
capacidad instalada el predominio de las
centrales hidroeléctricas, y como también
existiría una gran participación de centrales del
tipo térmica. Pero si ese grafico lo comparamos
con el grafico de las proyecciones de generación
para el año 2030, nos daremos cuenta que no
existe mucha relación entre la supuesta matriz
eléctrica con que contara el país, y la
producción misma de energía eléctrica para
esos años.

30. 30
Podemos notar una clara predominancia de la generación hidráulica, llegando al 73%,
como se mencionó antes, esto se debe al ingreso al mercado de grandes centrales
hidroeléctricas instaladas en la zona sur del país, además podemos notar como
disminuye la participación de las centrales térmicas, llegando a un 11% al 2030, esto se
condice con nuestros análisis anteriores, y se estima que este tipo de centrales, no
podrán entrar a competir con el resto de las centrales debido al alto costo de
funcionamiento y sus altos niveles de contaminación, comparado con otro tipo de
tecnologías.

31. 31
El segundo criterio de evaluación sobre el cual se hacen las proyecciones es donde la
inversión se desarrolla en mayor medida en las tecnologías de generación en base a
energías renovables no convencionales. Esto haría que cambiara en gran medida la
conformación de nuestra matriz energética. Este escenario presenta un gran avance en
capacidad de generación con tecnología geotérmica, llegando a valores cercanos al 21%,
y las ERNC en total completan el 42% de la capacidad instalada total, por otro lado
existe una disminución de la capacidad instalada con tecnologías térmicas
convencionales llegando a cifras del orden del 29%. Se estima que para el año 2030 no
haya en funcionamiento proyectos de generación mediante la combustión de Diese
distintos a los que ya funcionan en el año 2013.

32. 32
En cuanto a la generación misma de la energía por parte de la matriz generadora
podemos ver en los gráficos proyectados para el año 2030, que la predominancia de las
tecnologías hidro disminuye para llegar a un 37% al 2030 y a diferencia del gran
aumento en la participación de las tecnologías geotérmicas, también llegando a un 37%,
y en total la generación en base a ERNC llega a un 56%.

33. 33
Conclusión
En los últimos años la continua y creciente demanda de energía ha obligado a utilizar
diversos medios de obtención de energía tales como centrales hidráulicas, mediante
centrales termoeléctricas a carbón o a combustibles fósiles.
Comparando los distintos tipos de opciones para considerar en este ámbito, la
generación mediante centrales hidroeléctricas es una de las que presentan mayores
ventajas, pues está entre las energías más eficientes y menos costosas. Por otro lado
les juega en contra el gran costo de inversión, no obstante estas centrales pueden
durar muchos años por lo que el costo de inversión es totalmente recuperado y con
creces.
Las centrales hidráulicas, como toda fuente de energía perteneciente al ERNC tiene
como gran desventaja su alto costo, quizás si en un fututo, los avances tecnológicos
pudiesen disminuir los costos y hacer que estas energías fueran eficientes a gran
escala, podríamos pensar en ellas como una verdadera opción a considerar que
podría desplazar a energías termoeléctricas a combustión e incluso a la misma
hidroeléctrica, hoy en día lo que se suele hacer es poner varias centrales en serie por
el mismo cauce de agua, de modo de poder aprovecharlas mejor.
Chile por contar con grandes recursos hídricos que tienen un gran potencial, debiera
impulsar con mayor fuerza este tipo de proyectos con el fin de satisfacer la demanda
energética creciente a un bajo costo y mantener el crecimiento económico, siempre y
cuando se cumplan todos los permisos y requisitos de modo de no perjudicar en la
medida de lo posible el medio ambiente.
Pero sabiendo que no podemos depender de un solo tipo de tecnologia para alimentar
nuestra industria y nuestras casa, debemos avanzar en el desarrollo de la mayor cantidad de
tecnologias con las cuales producir energia electrica, a bajo costo monetario y ambiental, asi
poder asegurar la sustentavilidad de nuestro desarrollo en el tiempo.

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Bibliografia.
 http://www.sea.gob.cl/
 http://www.cdec-sic.cl/datos/anuario2012.pdf
 http://www.centralenergia.cl/centrales/
 http://antiguo.cne.cl/cnewww/opencms/06_Estadisticas/energia/Electricida
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 http://www.minenergia.cl/estrategia-nacional-de-energia-2012.html
 http://www.diarioelpulso.cl/index.php?option=com_content&view=article&i
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hidroelectrico-del-ano-&catid=17:empresas-&Itemid=35
 http://seia.sea.gob.cl/externos/fiscalizacion/archivos/digital__idExp219107
2_idFis16759.pdf
 http://generadoras.cl/empresas-asociadas/
 http://www.eps.cl/archivos/contenido/3b3367478a8b6e6bf6f6edd17ea4df2
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 http://escenariosenergeticos.cl/wp-
content/uploads/Escenarios_Energeticos_2013.pdf