La central hidroeléctrica de Tsankov Kamak , también HPP Tsankov Kamak , [1] comprende una presa en arco y una central hidroeléctrica (HPP) en Tsankov Kamak , suroeste de Bulgaria . Está situado en el río Vacha en la provincia de Smolyan , en las fronteras de la provincia de Pazardzhik y la provincia de Plovdiv , aproximadamente a 40 kilómetros (25 millas) al suroeste de Plovdiv y aguas abajo (norte) de la ciudad de Devin.. Es parte del desarrollo en cascada Dospat-Vacha del río Vacha que involucra cinco represas y centrales eléctricas dentro del municipio de Devin, 250 kilómetros (160 millas) al sureste de Sofía . Las otras cuatro presas son la presa Dospat , la presa Teshel , la presa Vacha y la presa Krichim .
Central hidroeléctrica Tsankov Kamak | |
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Localización | Tsankov Kamak aguas abajo de Devin |
Coordenadas | 41 ° 49′56 ″ N 24 ° 25′18 ″ E / 41.83222 ° N 24.42167 ° ECoordenadas : 41 ° 49′56 ″ N 24 ° 25′18 ″ E / 41.83222 ° N 24.42167 ° E |
Comenzó la construcción | 2004 |
Fecha de apertura | 2011 |
Costo de construcción | 500 millones de euros |
Propietario (s) | NEK EAD |
Presa y aliviaderos | |
Tipo de presa | Presa de hormigón con arco de doble curvatura |
Embargo | Río vacha |
Altura | 130,5 m (428 pies) |
Largo | 486 m (1594 pies) |
Capacidad del aliviadero | 1.450 m 3 / s (51.000 pies cúbicos / s) |
Reservorio | |
Crea | Embalse de Tsankov Kamak |
Capacidad total | 111,000,000 m 3 (90,000 acres⋅ft) |
Zona de captación | 1.214 km 2 (469 millas cuadradas) |
Área de superficie | 3,27 km 2 (810 acres) |
Central eléctrica | |
Operador (es) | NEK EAD |
Fecha de comisión | 2011 |
Cabeza hidráulica | 150 m (490 pies) (altura bruta) |
Turbinas | 2 x 40 MW |
Capacidad instalada | 80 MW |
Generación anual | 185 GWh |
La presa Tsankov Kamak es la primera presa de arco de doble curvatura [2] en forma de cúpula en Bulgaria. [3] Tiene una altura máxima de presa de 130,5 metros (428 pies). Es el segundo de la serie en cascada desde el extremo ascendente y el último en desarrollarse. Además de la generación de energía, los otros objetivos de los cinco proyectos son el uso de los recursos hídricos para riego, agua potable y agua potable. Si bien el desarrollo en cascada comenzó en 1958, la construcción de la planta de energía Kamak comenzó el 29 de abril de 2004 y se terminó en 2011. [4] [5] [6] El costo inicial estimado del proyecto era Euro 220 millones financiado por muchos bancos y equipos fabricantes, incluidos VA TECH Finance, Bank Austria Creditanstalt , BNP Paribas Fortis , Raiffeisen Zentralbank , Société Générale y Credit Suisse First Boston. [4] Sin embargo, el costo final del proyecto ha superado con creces las estimaciones originales debido a la topografía, la geología y también la posible corrupción, que no se evaluaron en la etapa de investigación del proyecto. [4]
La reducción de emisiones de carbono debida a la construcción de la central hidroeléctrica Tsankov Kamak se estima en unas 200.000 t CO 2 (228.000 toneladas de СО 2 incluidos los cuatro proyectos de rehabilitación de la cascada). Este crédito se transfiere al programa de crédito de carbono de Austria en el marco del mecanismo del Proyecto de Implementación Conjunta que se acordó para el proyecto en el marco del Protocolo de Kioto para cubrir parcialmente los costos del proyecto. Por las emisiones reducidas, Austria compensa a Bulgaria a una tasa de US $ 10 por tonelada de emisiones de carbono . [4] [7] [8] El Proyecto de Implementación Conjunta tiene dos componentes, uno es la Implementación de la UHE Tsankov Kamak y el otro es la rehabilitación de los componentes electromecánicos de los otros cuatro proyectos en el desarrollo en cascada. [6] Dos centrales hidroeléctricas más, la Vacha I y la Vacha II, con una capacidad instalada total de 20,6 MW, se ubican en la parte inferior de la cascada. [6]
Paisaje natural
La presa del arco Tsankov Kamak, las obras asociadas y la estación de HPP se encuentran en el río Vacha , que es el segundo río más largo de Bulgaria. Se levanta en la cordillera de Ródope que limita con Grecia . [2] Está situado en las fronteras de la provincia de Smolyan , la provincia de Pazardzhik y la provincia de Plovdiv , aproximadamente a 40 kilómetros (25 millas) al suroeste de Plovdiv y aguas abajo (norte) de la ciudad de Devin . El sitio de la presa se encuentra a unos 400 metros (1.300 pies) aguas abajo de la confluencia del río Vacha y el río Gashnya , en el valle conocido como Valle de Gashnya. El área de captación en el sitio de la presa es de 1.214 metros cuadrados (13.070 pies cuadrados) y el flujo anual se estima en aproximadamente 650 millones de metros cúbicos con un flujo de entrada promedio de 69,5 metros cúbicos (2.450 pies cúbicos) por segundo. La presa ha sido diseñada para un almacenamiento bruto de 111 millones de metros cúbicos. [2]
El potencial hidroeléctrico en el río entre Sredna y Vacha había permanecido sin explotar bajo la iniciativa de desarrollo de cinco represas, pero ahora se utiliza a través del proyecto Tsankov Kamak. [5] El embalse se sumerge en un terreno rocoso, deforestado y con vegetación improductiva. La cuenca es muy accidentada y montañosa con grandes altitudes, llanuras de cuencas altas, profundos barrancos y grandes calderas tectónicas. El curso superior e inferior del río fluye a través de bancos de corte profundo. [6]
En el estrecho tramo del valle del río Vacha donde se ubica el proyecto, la formación geológica consiste en granitos sólidos y formaciones gneísicas , excepto por un pequeño parche de aproximadamente 7 metros (23 pies), que es la zona fracturada de milonitas , que se rellenó hasta con hormigón. [6] La base de roca de la presa tiene siete tipos de rocas con valores de módulos elásticos que varían de 12,000 MPa a 72,000 MPa y una relación de Poisson que varía entre 0.24 y 0.27. La relación de amortiguación del 10% para esta base se ha adoptado en el análisis dinámico. [2] La estructura de la toma y el túnel de presión atraviesan formaciones geológicas difíciles. Debido a esta característica geológica, particularmente en la estructura de la toma, se requirió taponar un área de aproximadamente 6,000 metros cuadrados (65,000 pies cuadrados) en el Valle de Gashnia. [9]
Construcción
La Natsionalna Elektricheska Kompania EAD (NEK EAD) se adjudicó el contrato del proyecto en 2001, [10] y en noviembre de 2003 remitieron sus planes para iniciar la construcción del proyecto al Gobierno de Bulgaria. A finales del año 2003, la empresa austriaca Alpine Mayreder se adjudicó el contrato de obra civil del proyecto. El suministro de equipos y las instalaciones se adjudicaron al grupo austriaco de proveedores, Andritz Hydro para equipos HEM y a Pöyry Energy GmbH para la ingeniería con Energoproekt Hydropower como codiseñador búlgaro del proyecto [5] El proyecto se financió con créditos comerciales y de exportación. que se ultimaron en Viena el 14 de noviembre de 2003; el crédito financiero sin ninguna garantía de respaldo por parte del Gobierno de Bulgaria. El valor total del contrato de financiación fue de aproximadamente 220 millones de euros (se han citado específicamente 216 millones de euros [11] ), con una garantía bancaria proporcionada por el Oesterreichische Kontrolbank Aktiengellschaft. El saldo se financió con los créditos comerciales proporcionados por VA TECH Finance, Bank Austria Creditanstalt , BNP Paribas Fortis , Raiffeisen Zentralbank , Société Générale y Credit Suisse First Boston, que organizaron los créditos bancarios. Coface de Francia proporcionó una cobertura de seguro para el crédito a la exportación de 100 millones de euros; Hermes de Alemania; EKN de Suecia y Egap de la República Checa además del Oesterreichische Kontrolbank Aktiengellschaft (OeKB) que también ha cubierto los riesgos políticos y comerciales. [4] [12]
La construcción del proyecto se consideró un desafío en vista del terreno y la región estructural geológicamente débil. La construcción de una nueva carretera de unos 22 kilómetros (14 millas) en terreno difícil, con frecuentes deslizamientos de tierra y desprendimientos de rocas, provocó problemas en la construcción de carreteras. Esto aumentó significativamente el costo del proyecto hasta aproximadamente 500 millones de euros. [13] Las obras de construcción civil implicaron seis millones de metros cúbicos de excavación, dos millones de metros cúbicos de relleno, 850.000 metros cúbicos de dosificación y mezcla de hormigón y la colocación de 100.000 anclajes con una longitud total combinada de unos 400 kilómetros (250 millas). El hormigonado se realizó en ascensores de 3 metros. Sobre la presa se construyó una vía de servicio de 6 metros de ancho. Aparte de Christian Schild y 60 ingenieros de la Eslovaquia alpina y los contratistas de las obras de ingeniería civil del proyecto, unos 1200 trabajadores búlgaros participaron en su construcción en un momento dado. [12] Los trabajos se realizaron de manera continua, involucrando 535.000 metros cúbicos de hormigón entregados por una grúa de 26 toneladas de capacidad, que fue erigida al otro lado del río sobre la presa. [12] El hormigonado de la presa comenzó en octubre de 2007 y se completó en enero de 2010. [5]
Características del proyecto
Presa
La presa de doble arco curvo tiene 130,3 metros (427 pies) de altura con un área de distribución de agua del depósito de 3,27 kilómetros cuadrados (1,26 millas cuadradas). Tiene cuatro bloques de aliviadero diseñados para una descarga de inundación máxima de 1.425 metros cúbicos (50.300 pies cúbicos) / seg, cada uno provisto de compuertas radiales, y tiene un eje de presión de 4.4 metros (14 pies) de ancho y 600 metros (2.000 pies). de longitud que está revestida de acero y bifurcada en el extremo inferior para alimentar las turbinas desde la toma de corriente arriba en la margen izquierda de la presa. Alimenta dos unidades de turbinas generadoras de 40 MW de capacidad (Francis Turbines) alojadas en una casa de máquinas de superficie, un canal de descarga de 700 metros (2300 pies) de longitud y un canal de equilibrio de 1300 metros (4300 pies) de longitud. Estas características se desarrollan más detalladamente con detalles de diseño relevantes. [2] [6] [12] Tiene una capacidad bruta de almacenamiento de 111 millones de metros cúbicos.
La presa Tsankov Kamak tiene una longitud total de 459,4 my un nivel de cresta EL 688,50 m, con 22 bloques en voladizo que están "interconectados por un sistema de cajas de corte", [5] que son tangenciales al eje en la cresta, y el Los bloques de gravedad se apoyan en los márgenes izquierdo y derecho. Las secciones horizontales de la presa de arco son de forma parabólica con espesor fijo. [5] Se proporciona una serie de cerraduras de llave de corte de 10 centímetros (3.9 in) de espesor en ambas superficies de cada bloque en voladizo para lograr una distribución uniforme de la fuerza de corte entre los bloques. El ancho de la presa en la parte superior es de 8,8 metros y en la base la base es de 26,36 metros (86,5 pies). La parte curva de la presa de arco tiene 340 metros de longitud y la longitud de su cuerda es de 345 metros (1.132 pies). El nivel máximo de agua del embalse es EL 685,00 my el nivel mínimo de extracción es EL 670,00 m con una capacidad de almacenamiento de 41 millones de metros cúbicos. [2]
El aliviadero tiene cuatro bahías ubicadas en la sección media de la presa controladas por compuertas radiales de 8 mx 8 m de tamaño cada una diseñada para pasar una inundación de frecuencia de 1 en 1000 años de 1,425 metros cúbicos (50,300 pies cúbicos) / seg, que eleva el agua nivel hasta EL 687,42 m (condición de todas las puertas abiertas), lo que permite un tablero libre de 1,42 metros (4,7 pies) hasta la parte superior de la presa. [5] La rampa de disipación de energía del aliviadero tiene bloques deflectores de aireación. Sobre la altura de la presa de 130,5 metros, se proporcionan cinco galerías en el cuerpo de la presa; la galería en la parte inferior se ha utilizado inicialmente para el enlechado de los cimientos y para el drenaje y cuatro galerías de inspección horizontales a diferentes elevaciones (a un intervalo de 30 metros (98 pies)). [2]
El embalse se extiende sobre una superficie de 3,27 kilómetros cuadrados (810 acres) y una longitud de 22 kilómetros (14 millas). El llenado del depósito se inició en junio de 2010 y se completó en aproximadamente 15 semanas. [2] Un plan de gestión de embalses contempla la piscicultura y la operación y mantenimiento de embalses a lo largo de la periferia del embalse y sus afluentes. [6] Se han provisto dos salidas inferiores en forma de tuberías de acero de 1,3 metros (4,3 pies) de diámetro, cada una de 28,3 metros (93 pies) de longitud en el cuerpo de la presa, lo que facilita el vaciado del embalse en cualquier emergencia; se tarda entre 11 y 12 horas en vaciar el depósito. Las salidas se han provisto de controles de compuerta deslizante en el extremo aguas abajo. La cuenca amortiguadora del aliviadero también se utiliza para la disipación de energía de los flujos de salida de las salidas inferiores. [5] [6] La compuerta / eje de presión tiene la forma de un eje de presión revestido de acero que tiene 4,4 metros (14 pies) de diámetro para transportar una descarga de 69,5 metros cúbicos (2,450 pies cúbicos) / seg para la generación de energía. Tiene 609 metros (1.998 pies) de longitud (con una pendiente del 10%). [9] ) y se bifurca en dos en el extremo inferior para alimentar dos turbinas, cada una de 40 MW de capacidad. [5] La protección de pendientes en el tramo de 22 kilómetros (14 millas) de largo de la extensión del depósito (hasta un área de superficie de 3,24 kilómetros cuadrados (1,25 millas cuadradas)) también implicó el hormigonado en una extensión de 40.000 metros cúbicos (1.400.000 pies cúbicos) para cuidar la condición de drenaje para operar las centrales eléctricas de la cascada bajo dos picos diarios por la mañana y por la tarde. [12]
Central eléctrica
La central eléctrica de superficie al final de los ejes de presión tiene dos unidades, cada una de 40 MW de capacidad (turbinas Francis) que operan bajo una altura bruta de 150 metros (490 pies) y una altura neta promedio es de 133,7 metros (439 pies). La generación de energía anual es de unos 185 GWh. Esto también tiene un impacto beneficioso en otros proyectos de desarrollo en cascada en la cuenca, ya que la generación de energía se mejora con un aumento del 48%. [2] [5] [6] La central eléctrica funciona como una central con dos picos, uno por la mañana y otro por la tarde. [12] Con la finalización de la central hidroeléctrica de Tsankov Kamak y la rehabilitación de las demás centrales hidroeléctricas y de todas las estaciones conectadas a una red común, se mejora la eficiencia de toda la cascada y se aumenta la producción de energía en otros 16 GWh anuales para el cascada. [7]
La salida de diseño de las turbinas Francis es de 41.171 kW cada una, la velocidad de la turbina es de 428,6 rpm, la potencia del generador es de 46 MVA y el voltaje de generación es de 10,5 kV. Se proporciona un patio de interruptores al aire libre junto a la central eléctrica de superficie con dos transformadores elevadores principales de 50 MVA y una relación de voltaje de 10,5 / 240 kV. La central eléctrica se opera tanto bajo el modo de control remoto desde el control de despacho regional sur como automáticamente bajo el modo de control local. [6]
Referencias
- ^ Energía y buen gobierno en Bulgaria: tendencias y opciones políticas . CSD. pag. 61. ISBN 978-954-477-167-6. Consultado el 25 de septiembre de 2012 .
- ^ a b c d e f g h yo K. Apostolov, A. Andonov y A. Iliev Risk Engineering LTD, Sofia y M. Kostov, G. Varbanov, D. Stefanov, A. Kaneva y N. Koleva, Laboratorio Central de Mecánica Sísmica e Ingeniería Sísmica, BAS. "Evaluación de la seguridad sísmica de la presa en arco" Tsankov Kamak "Parte I - Respuesta a MCE" (pdf) . andonov.bg . Consultado el 20 de septiembre de 2012 .CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
- ^ "Centrales hidroeléctricas en Bulgaria" . Induscards.com . Consultado el 20 de septiembre de 2012 .
- ^ a b c d e "Proyecto de energía hidroeléctrica Tsankov Kamak" . Minstroy . Consultado el 19 de septiembre de 2012 .
- ^ a b c d e f g h yo j R. Kohler y G. Zenz. "Análisis y seguimiento de la presa del arco Tsankov Kamak" (pdf) . lamp3.tu-graz.ac.at. págs. 205–210 . Consultado el 20 de septiembre de 2012 .
- ^ a b c d e f g h yo j "Proyecto de Implementación Conjunta y Mecanismo Limpio, Documentos de Diseño del Proyecto" (pdf) . dnv.com. Julio de 2003. p. 8,9,17,22,29,30–34 . Consultado el 21 de septiembre de 2012 .
- ^ a b "Proyecto hidroeléctrico como parte de la cascada Vacha" (pdf) . alpine.at . Consultado el 21 de septiembre de 2012 .
- ^ "Plan de almacenamiento de reservorios, Tsankov Kamak, Natsionalna Elektricheska Kompania (NEK), Bulgaria" (pdf) . Pöyry Energy GmbH . Consultado el 21 de septiembre de 2012 .
- ^ a b "Central hidroeléctrica Tsankov Kamak" . alpine.pl . Consultado el 21 de septiembre de 2012 .
- ^ Conferencia internacional sobre ingeniería de presas y obras auxiliares, incluidas centrales eléctricas y sistemas de transmisión, 29-31 de enero de 2003, Hotel Hyatt Regency, Nueva Delhi, India . Consejo de Empresas de Servicios Eléctricos. 2003. p. 180 . Consultado el 25 de septiembre de 2012 .
- ^ Profil . Zeitschriftenverlag de tendencia Wirtschafts. 2006. p. 73 . Consultado el 25 de septiembre de 2012 .
- ^ a b c d e f "Presa impresionante, el desafío Tsankov Kamak" (pdf) . AlpinesLovakia, Revista de la empresa. Febrero de 2010 . Consultado el 20 de septiembre de 2012 .
- ^ "Oettinger le dice a Sofía que sea 'más sabia' con los proyectos energéticos" . EurActiv.com PLC. 2010-04-06 . Consultado el 19 de septiembre de 2012 .
enlaces externos
- Proyecto hidroeléctrico Tsankov Kamak
- Central hidroeléctrica Tsankov Kamak - ALPINE BAU