Evaluación del potencial hidroeléctrico, para abastecer la demanda de energía eléctrica de la planta de tratamiento de aguas residuales Huamanga 2021

Abstract

El trabajo de investigación tuvo por objetivo de evaluar el potencial hidroeléctrico disponible que posee la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales de Huamanga ya que técnicamente las instalaciones que posee la misma son similares a la de una mini o micro central hidroeléctrica. Utilizar la infraestructura con doble objetivo, será un gran beneficio para minimizar costos en una futura implementación de una micro central hidroeléctrica. A partir de ello, se estimó el potencial hidroeléctrico a través del estudio hidrológico y geográfico del objeto de estudio, paralelo a ello se realizó el estudio de la demanda eléctrica de la PTAR el cual toma un valor de Pmax = 10.452 kW. El tipo de investigación fue científica básica descriptiva, de diseño descriptivo simple. Se usó para evaluar el nivel y tendencia del potencial hidroeléctrico que permitiría abastecer la demanda de energía eléctrica de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales de Huamanga. Se realizó un muestreo mensual del caudal durante tres años (2019, 2020 y 2021), la técnica de recolección de datos usada fue la documental y los instrumentos utilizados son propios de la ingeniería eléctrica. Para el desarrollo de la investigación, se evaluó la tendencia del potencial hidroeléctrico que se lograría con el caudal hídrico procesado por la PTAR, realizando así el registro mensual del caudal del año 2019 al 2021 teniendo un caudal medio de 0.362 m3 /s, del mismo modo se realizó la medición del salto teniendo un salto bruto de 10.956 m; a partir del resultando, se determinó el salto útil de siendo este de 10.518 m. Así también, se evaluó la demanda eléctrica requerida por la PTAR en sus operaciones mediante el estudio del perfil de carga mensual del año 2019 al 2021 teniendo una potencia media de 7.983 kW. Los resultados estadísticos fueron procesados el software SPSS, contrastados e interpretados en base a leyes y ecuaciones de la ingeniería de centrales hidroeléctricas para luego analizarlas con estadística descriptiva, donde como resultado se obtuvo que la potencia máxima de generación de la planta es de Pmax = 24.562 kW a un caudal de 0.474 m3 /s y la potencia mínima de generación es de Pmin =16.414 kW a un caudal de 0.330 m3 /s y su potencia de generación media seria de 18.760 kW, y se tendría un factor de planta de Fc2019 = 0.121, Fc2020 = 0.137 y Fc2021 = 0.124. De acuerdo a la evaluación de la energía hídrica, una micro central hidroeléctrica futura solo suministrará un pequeño porcentaje de su capacidad máxima de generación (Pmax).