Introducción
Desde comienzos del siglo XX, en Chile se aprovechó el enorme potencial hídrico existente para la generación eléctrica a través de la construcción de centrales hidroeléctricas de embalse y de pasada (de paso). Ambas formas de generación eléctrica, en especial la de pasada, tienen la particularidad de requerir muy bajos costos de operación para producir electricidad en donde solo se debe incurrir en una fuerte inversión al comienzo, pero que al poco tiempo se recupera la inversión. Sin embargo, existe el problema de una excesiva dependencia en los ciclos hídricos, por lo que la potencia entregada por una central puede variar mucho de un año a otro solo por factores climáticos.
En el presente informe se evaluará instalar una central de paso en un campo productor que cuenta con los derechos de aguas necesarios. Se procederá explicando por qué usar este tipo de central dado el campo en específico, analizar la factibilidad del proyecto y finalmente se realizará una evaluación del proyecto abarcando el ámbito financiero y ambiental inherente a esta propuesta.
Objetivo
El objetivo de este proyecto es aprovechar los recursos naturales renovables disponibles al campo productor, para así suplir su gasto energético enmarcándose en una forma de generación que clasifica como parte de las Energías Renovables No Convencionales (ERNC). También se investigará que sucede en el caso de que se aplique la ley del “Net Metering”, ya que en el caso de que la energía generada supere a la energía requerida por el campo se podrá “vender” la electricidad no utilizada.
Un efecto que se producirá en el caso de realizarse el proyecto, es que no se va a depender de la energía del Sistema Interconectado Central y por consiguiente el porcentaje de energía que se genera de maneras contaminantes.
Contexto
Para el desarrollo de este proyecto se consideró un campo productor privado ubicado en el sector de Huelquén, en la comuna de Paine. Se encuentra fuera de los límites establecidos por el plan regulador comunal de Paine, por lo que se trata de un área rural.
Especificamente el proyecto estará ubicado a 15.23 Km al Sur-Oriente de Paine.
Se consideró la instalación de una central de paso debido a que este campo tiene los derechos de agua del canal “El Ajial”. Un estudio hidrológico efectuado en el estero estableció que tiene un régimen hidrológico mixto, nivo-pluvial, que presenta un peak de caudal en el mes de diciembre debido a los deshielos y otro peak de carácter pluvial en el mes de julio.

Figura 1. Curva de variación estacional de caudales medios mensuales (l/s) en bocatoma canal El Ajial

El derecho de aprovechamiento de aguas superficiales del estero El Ajial, de carácter no consuntivo y de ejercicio permanente y continuo, concedido mediante la resolución DGA Nº 903 de fecha 18 de noviembre de 1996, al propietario del fundo, por un caudal promedio anual de 56 (l/s), con la siguiente distribución mensual:

El titular del derecho de aprovechamiento debe dejar pasar aguas abajo del punto de captación un caudal mínimo de 3 l/s para la preservación de las condiciones medioambientales del estero El Ajial.
En resumen se tiene mensualmente un caudal disponible de por lo menos 56 l/s y la caída bruta es de aproximadamente 73 m.
Situación Actual
El campo productor se encuentra actualmente conectado al Sistema Interconectado Central (SIC) a través de la compañía CGE Distribución S.A.
A continuación se va a presentar el consumo histórico del campo a lo largo de trece meses.

Figura 2. Consumo histórico del campo a lo largo de 13 meses.

Tabla 1. Situación actual Consumo histórico de los últimos 13 meses | 4000 kWh | Potencia Conectada | 39.49 | Grupo de Consumo | GC 2 |

Considerando este promedio y un costo promedio del kWh de $100 que incluye el costo fijo, el promedio mensual a pagar por el campo es de $400.000.

Descripción del proyecto
Como se mencionó con anterioridad el proyecto consiste en una central de paso pequeña. Al tratarse de un caudal promedio mensual de 56 (l/s) y una caída bruta aproximada de 73 metros, el proyecto considera una central hidroeléctrica de pasada de 31,08 KW de potencia.
Como se mencionaba con anterioridad, se trata de una cantidad inferior a 3MW, por lo que según la ley 20.417 articulo 10 parte c, no va a ser necesario una Evaluación de Impacto Ambiental. La forma de ingreso al Sistema devaluación Ambiental (SEIA) es a través de una Declaración de Impacto Ambiental (DIA), esto debido a las características y detalles del tipo de proyecto, las cuales se cruzaron con la Ley de Bases Generales del Medio Ambiente (LGBMA Ley 19.300) y el reglamento del SEIA.
A continuación se va a adaptar una descripción de una central de paso efectuada en una declaración de impacto ambiental adaptada según una cotización de una central de pasada de las características antes mencionadas.
Las partes que conforman esta central son: Bocatoma, Canal de aducción, Tubería en presión, Casa de máquinas y el Canal de restitución
La bocatoma, constituida por una barrera fija, corresponde a una estructura maciza y ubicada perpendicular al eje del cauce, del que se derivarán las aguas hacia el canal de aducción. Esta bocatoma permite elevar el nivel del agua y reducir su velocidad con el fin de hacer más fácil y segura esta captación. Por otra parte, la obra de toma corresponde a una estructura dotada de un dispositivo que regula y controla el ingreso de agua en el canal y evita la entrada de cuerpos extraños a través de una rejilla.
Se la dotará de un sistema que permita dejar pasar constantemente el volumen correspondiente al caudal ecológico de 56 l/s, otorgado por la DGA, sin la intervención de la mano del hombre, y derivar este caudal hacia el curso del estero El Ajial. Este sistema permitirá medir y registrar el caudal ecológico. El canal de aducción, que irá tapado en prácticamente todo su trayecto, incluirá un ensanchamiento y profundización en su tramo final el cual actuará como cámara de carga.
La tubería en presión tendrá un diámetro interior 250mm y un largo de 800 metros aproximadamente. Esta será enterrada a excepción de ciertos tramos, donde por las características del terreno esto no es posible.
La casa de máquinas será semienterrada y ocupará una superficie máxima de 7 m2. En su interior albergará una turbina - generador del tipo Pelton. Finalmente el agua será devuelta al cauce natural mediante un canal de restitución o tubería, el que será construido mayoritariamente bajo tierra. La energía generada será evacuada por una línea de distribución privada existente en la zona aledaña al proyecto.

Características técnicas
A continuación se muestra un resumen con los detalles técnicos del proyecto.
Tabla 2. Producción del Proyecto Potencia Instalada | 31,08 KW | Potencia promedio mensual medida en bornes del generador | 29,5 KW | Factor de Planta | 95% | Energía promedio mensual medida en su patio de media tensión | 207.360 MWh | Dimensiones equipos electromecánicosTurbina tipoPotencia Instalada | 1 Turbina tipo Pelton31,08 KW |
Evaluación del proyecto -->financiera -->cuando se paga el proyecto, VAN, TIR, Etc. También ver el caso cuando se vende la energia sobrante, si existe, y como cambia la evaluación. * Sumar las dos evaluaciones -->ambiental * impacto (algo como daños) que genera la planta * instalación * operación * beneficios * sacar la electricidad generada y ver en el SIC cuanta contaminación hay en un Mega Watt o alguna otra medida. Conclusión ver si conviene hacer la wea, por que, quienes se verían beneficiados aparte de los dueños de la wea. Y otras repercusiones que tenga el proyecto