CH Tres Gargantas | |
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Chino 三峽大壩 Chino 三峡大坝 | |
País | Porcelana |
Ubicación | sanduping |
Río | Yangtze |
cascada | Cascada HPP en el Yangtze |
Dueño | poder del yangtze de china |
Estado | en funcionamiento desde el 04.07.2012 [1] |
Año de inicio de la construcción | 1992 |
Años de puesta en marcha de las unidades | 2003-2012 |
Puesta en marcha _ | 2003 |
Organización operativa | poder del yangtze de china |
Características principales | |
Generación anual de electricidad, millones de kWh | 111.800 [2] (2021) |
Tipo de planta de energía | presa |
Altura estimada , m | 80.6 |
Potencia eléctrica, MW | 22 500 [1] |
Características del equipo | |
tipo de turbina | radial-axial |
Caudal a través de turbinas, m³/ s | 600-950 |
Potencia del generador, MW | 32×700, 2×50 |
Edificios principales | |
tipo de presa |
vertedero de hormigón por gravedad |
Altura de la presa, m | 185 |
Longitud de presa, m | 2309 |
Puerta |
doble línea, 5 cámaras 280×35×5 m elevador de barcos 1 cámara 120×18×3,5 m |
ru | 500kV |
En el mapa | |
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Las Tres Gargantas ( trad. chino 三峽, ex.三峡, pinyin Sānxiá , pall. Sanxia ) es una central hidroeléctrica de presa de gravedad ubicada en el río Yangtze en la provincia de Hubei , China . Es la central eléctrica más grande del mundo en términos de capacidad instalada de 22,5 GW [aprox. 1] . Desde 2014, la producción anual de la central eléctrica ha sido de 90-100 mil millones de kWh [aprox. 2] [3] . Como resultado del monzón de 2020 con fuertes lluvias, la producción anual alcanzó un récord de 111,8 mil millones de kWh , superando el récord mundial anterior de 103,1 mil millones de kWh de 2016 [4] por Itaipú CHP .
A partir de 2018, Three Gorges es el edificio más grande del mundo por masa . Su represa de hormigón , a diferencia de Itaipú, es sólida y pesa más de 65,5 millones de toneladas [aprox. 3] [5] . Según el coste total de la obra, las Tres Gargantas se estiman en 203.000 millones de yuanes , o unos 30.500 millones de dólares , y es el quinto proyecto de inversión más caro del mundo como parte del Proyecto de desviación del río de China [6] . El embalse formado por la presa contiene 39,3 km³ de agua y es el vigésimo séptimo más grande del mundo . Para llenarlo, 1,3 millones de personas fueron reubicadas desde las zonas costeras, lo que supuso el reasentamiento más grande de la historia para la construcción de estructuras artificiales. El costo del reasentamiento de personas representó alrededor de un tercio del presupuesto total de construcción [1] .
Además de generar electricidad verde (y, por lo tanto, reducir las emisiones de gases de efecto invernadero de la planta de energía térmica ), la represa protege a las ciudades río abajo de las devastadoras inundaciones del Yangtze . El aumento de la profundidad del río aguas arriba también mejoró las condiciones de navegación; el complejo hidroeléctrico dotado de cinco esclusas multiplicó por diez la rotación de carga local.
El proyecto también tiene consecuencias negativas: inundación de tierras fértiles en áreas río arriba, retención de limo aluvial por la represa (y una disminución en la fertilización natural de la tierra en las áreas más bajas con las inundaciones anuales anteriores del Yangtze ), inundación de sitios arqueológicos, aumento riesgo de derrumbes y disminución de la biodiversidad . Si la presa se rompe, más de 360 millones de personas estarán en la zona de inundación, por lo que el ejército de la República Popular China patrullará el objeto mismo y las aguas circundantes utilizando helicópteros , aeronaves , vehículos blindados y robots para limpiar los artefactos explosivos [7] .
La idea de construir una gran represa en el río Yangtze fue propuesta originalmente en 1919 por el primer ministro del Kuomintang , Sun Yat-sen (en su obra El desarrollo internacional de China). Afirmó que en el área de las Tres Gargantas la presa es capaz de generar 30 millones de caballos de fuerza (22 GW ) [8] [1] . En 1932, el gobierno de la República de China , encabezado por Chiang Kai-shek , comenzó el trabajo preliminar sobre los planes para la presa. En 1939, durante la Guerra Sino-Japonesa, las fuerzas militares japonesas ocuparon el condado de Yichang e inspeccionaron el área. El proyecto de la represa japonesa se completó y solo se esperaba una victoria sobre una China unida para comenzar su implementación. .
ingeniero estructural de Recuperación , John Savage represa Alrededor de 54 ingenieros chinos fueron a los EE . UU . para recibir capacitación. Se realizaron levantamientos de la zona, algunos estudios económicos y otros; se ha completado el trabajo de diseño. Pero el gobierno redujo el trabajo en 1947 debido a la guerra civil [9] .
En 1949, tras la victoria de los comunistas, Mao Zedong apoyó la idea de construir una presa en las Tres Gargantas. Pero, dadas las consecuencias de la guerra civil y el estado de la industria en ese momento, el país no podía permitirse un proyecto de tal envergadura.
En 1970, comenzó la construcción de la central hidroeléctrica de Gezhouba , más pequeña, aguas abajo del río; y después de la muerte de Mao Zedong, en relación con el rápido crecimiento de la economía china a fines de la década de 1970, las ideas de una represa gigante comenzaron a hacerse realidad. En 1988, se completó la HPP Gezhouba, convirtiéndose en el primer gran proyecto hidrotécnico de la República Popular China en el río Yangtze. Posteriormente, en las décadas de 1990 y 2000, todos los ingresos de la producción de electricidad de la UHE de Gezhjobua se destinaron a financiar la construcción de su hermana mayor, la UHE de las Tres Gargantas [1] .
En 1992, el Parlamento Popular Nacional de China aprobó la construcción de la presa: de 2633 delegados, 1776 votaron a favor, 177 votaron en contra, 664 se abstuvieron y 25 miembros no votaron [10] . La construcción comenzó el 14 de diciembre de 1994. Se esperaba que la HPP estuviera en pleno funcionamiento en 2009, pero proyectos adicionales, como una unidad hidroeléctrica subterránea, retrasaron su finalización oficial hasta mayo de 2012. Para octubre de 2010, el nivel del agua en el embalse se había elevado a un estimado de 175 m sobre el nivel del mar [11] . En enero de 2016, se inauguró el último elemento del complejo hidroeléctrico: un elevador de barcos para barcos de pasajeros con un peso de hasta 3 mil toneladas [12] .
La estructura de las instalaciones HPP:
La presa tiene una longitud de 2309 m y una altura desde la base de roca de 181 m, realizada en hormigón y acero . El proyecto utilizó 27,2 millones de m³ de hormigón (una cantidad récord para un solo proyecto), 463 mil toneladas de acero [13] y movió cerca de 102,6 millones de m³ de tierra [14] [1] .
32 unidades hidráulicas radiales-axiales de 700 MW cada una con una altura de diseño de 80,6 m están ubicadas en tres edificios de la UHE, además se pusieron en operación dos generadores para las necesidades propias de la planta de 50 MW cada uno . Desde la adición de la central eléctrica subterránea en 2012, la cantidad de electricidad generada por año depende más del tamaño de la inundación del Yangtze , que permiten los generadores de energía adicionales.
Las estructuras de presión de la UHE forman un gran embalse con una superficie de 1045 km², con una capacidad útil de 22 km³. Cuando se creó, se inundaron 27.820 hectáreas de tierra cultivada, las ciudades de Wanxian y Wushan quedaron bajo el agua [15] . La altura de cabecera máxima permitida sobre el nivel del mar (LHL), igual a 175 m, se alcanzó por primera vez en 2010 [11] . El embalse se puede agotar hasta 145 m.La altura del tubo de escape sobre el nivel del mar es de 66 m.Así, el nivel de la cabeza durante el año varía de 79 m a 109 m, el máximo se alcanza durante la temporada de monzones de verano . El complejo hidroeléctrico está dotado de un aliviadero con una capacidad de 116.000 m³/s.
Inicialmente, el gobierno estimó el costo del proyecto Three Gorges en ¥ 180 mil millones ($ 26,9 mil millones) [16] . A finales de 2008, el gasto alcanzó los 148 365 millones de yenes, de los cuales 64 613 millones de yenes se gastaron en construcción, 68 557 millones de yenes en ayuda y reubicación de los residentes afectados y 15 195 millones de yenes en reembolsos de préstamos [17] . En 2009, se determinó que el costo de la represa se pagaría cuando generara 1000 TWh de electricidad, lo que equivale a 250 mil millones de yenes en los precios de la electricidad en China. Según los cálculos, el período de amortización fue de diez años después del inicio de la operación completa de la presa [16] , sin embargo, la central hidroeléctrica de las Tres Gargantas se amortizó por completo el 20 de diciembre de 2013, 4 años después de la puesta en marcha de las primeras turbinas. y un año después de la puesta en servicio oficial [18] .
Las fuentes de financiación de la represa fueron: el Fondo de Construcción de las Tres Gargantas, los ingresos de la central hidroeléctrica de Gezhouba , los préstamos del Banco de Desarrollo de China , los préstamos de bancos comerciales chinos y extranjeros, los bonos corporativos , los ingresos recibidos de la propia represa antes y después de su puesta en marcha completa. También se establecieron recargos: a cada provincia que recibía electricidad de la central hidroeléctrica de las Tres Gargantas se le cobró un recargo de ¥7 por MWh, y en todas las demás provincias, excepto la Prefectura Autónoma del Tíbet , un recargo de ¥4 por MWh [19] .
La HPP de las Tres Gargantas es de gran importancia para la economía china, ya que cubre el aumento anual del consumo de electricidad. La central eléctrica, junto con la central hidroeléctrica de Gezhouba aguas abajo, se ha convertido en el centro del sistema de energía interconectado de China. Inicialmente, se esperaba que la central hidroeléctrica cubriera el 10% de las necesidades de electricidad de China. Sin embargo, durante 20 años de construcción, el consumo de electricidad creció a un ritmo más rápido y, en 2012, la central hidroeléctrica generó solo el 1,7 % de toda la electricidad china (98,1 de 4692,8 TWh) [20] [21] .
La presa regula el régimen hídrico del Yangtze, que ha sufrido más de 200 inundaciones devastadoras en los últimos 2000 años. En el siglo XX, inundaciones catastróficas del río causaron la muerte de cerca de medio millón de personas. En 1991, el daño causado por el alboroto del elemento agua ascendió a 250 mil millones de ¥ (lo que equivale al costo de construir una central hidroeléctrica). Sin embargo, la inundación de 2010 no provocó víctimas ni daños significativos. Así, el aliviadero y la propia presa cumplen con éxito las funciones que les han sido asignadas [15] [1] .
El equipamiento del complejo hidroeléctrico con esclusas y la formación de un embalse mejoraron las condiciones para la navegación en esta parte del Yangtze. El volumen de negocios de carga en esta sección aumentó de 10 a 18 millones de toneladas por año a 100 millones de toneladas por año, mientras que los precios del transporte cayeron en más de un tercio. Estos hechos contribuyeron en gran medida al rápido desarrollo económico de las regiones occidentales (en relación con la represa) de China, principalmente la ciudad de Chongqing [1] .
Los generadores principales de la central eléctrica pesan 6.000 toneladas cada uno con una potencia de diseño de 700 MW. La altura de diseño de los generadores principales es de 80,6 m La velocidad del flujo de agua varía de 600 a 950 m³/s, dependiendo de la altura actual (de 79 a 109 m). Cuanto mayor sea la altura de corriente, menor caudal de agua se requiere para lograr la potencia de diseño. Los generadores de las Tres Gargantas utilizan turbinas radiales-axiales (turbinas Francis) . Los diámetros de turbina varían de 9,7 a 10,4 m (dependiendo de una de las dos opciones de diseño) y la velocidad de rotación de diseño es de 75 rpm. De acuerdo con esto, para la producción de corriente a una frecuencia de 50 Hz, los rotores del generador cuentan con 80 polos . La potencia nominal de los generadores es de 778 MW, la máxima de 840 MW y el factor de potencia de 0,9. Los generadores producen electricidad a un voltaje de 20 kV. Luego, el voltaje generado se aumenta mediante transformadores hasta 500 kV y luego se transfiere a la red a una frecuencia de 50 Hz. El diámetro exterior del estator es de 21,4 a 20,9 m, el diámetro interior es de 18,5 a 18,8 my la altura es de 3 a 3,1 m Estas dimensiones hacen que estos generadores sean los más grandes de su tipo. La carga de referencia de los generadores es de 5050-5500 toneladas, la eficiencia promedio es de 94% con un máximo de 96.5% [22] .
Los generadores fueron fabricados en dos diseños por dos grupos de empresas conjuntas: uno de ellos es Alstom , ABB Group , Kvaerner y la empresa china "Haerbin Motor"; el otro es Voith , General Electric , Siemens y la empresa china Oriental Motor. Junto con el contrato se firmó un acuerdo de cooperación tecnológica entre los grupos. La mayoría de los generadores están refrigerados por agua . Algunos de los modelos más nuevos tienen el tipo de aire , que tiene la ventaja de ser fácil de diseñar, fabricar y mantener [23] .
En julio de 2008, la producción mensual de energía hidroeléctrica superó por primera vez la barra de 10 TWh (10,3 TWh) [24] . El 30 de junio de 2009, después de que el flujo del Yangtze excediera los 24 000 m³/s, se encendieron los 28 generadores, produciendo solo 16 100 MW, porque la capacidad instalada de los generadores aún no era suficiente para extraer el aumento del flujo durante el período de inundación. [25] . Durante las inundaciones de agosto de 2009, la central hidroeléctrica alcanzó por primera vez su potencia máxima de 18.200 MW durante un breve período [26] .
Durante la estación seca de noviembre a mayo, la capacidad de generación de energía hidroeléctrica está limitada por el volumen del caudal del río, como se ve en los diagramas de la derecha. Cuando hay suficiente flujo, la potencia de salida está limitada por las capacidades de los generadores. Las curvas de máxima potencia se calcularon a partir del caudal medio, suponiendo un nivel de agua de 175 m y una eficiencia bruta de la central del 90,15%. La capacidad real en 2008 se derivó de la electricidad mensual enviada a la red [27] [28] .
El nivel de agua máximo calculado de 175 m se alcanzó por primera vez el 26 de octubre de 2010, durante el mismo año se realizó la producción anual estimada de 84,7 TWh [11] . En 2012, 32 unidades de energía HPP produjeron un récord mundial de 98,1 TWh de electricidad, lo que representó el 14 % de la generación de todas las HPP en China [3] . En agosto de 2011, la HPP había producido 500 TWh de electricidad [29] .
Año | Número de unidades de potencia | TWh | |
---|---|---|---|
2003 | 6 | 8.607 | |
2004 | once | 39.155 | |
2005 | catorce | 49.090 | |
2006 | catorce | 49.250 | |
2007 | 21 | 61,600 | |
2008 | 26 | 80.812 | [treinta] |
2009 | 26 | 79.470 | [31] |
2010 | 26 | 84.370 | [32] |
2011 | 29 | 78.290 | [33] |
2012 | 32 | 98.100 | [34] |
2013 | 32 | 83.270 | [35] |
2014 | 32 | 98,800 | [36] |
2015 | 32 | 87,000 | [37] |
2016 | 32 | 93,500 | [38] |
2017 | 32 | 97,600 | [39] |
2018 | 32 | 101.60 | [40] |
2019 | 32 | 96.880 | |
2020 | 32 | 111.800 | |
2021 | 32 | 103.649 | [41] |
Hasta julio de 2008, las empresas estatales State Grid Corporation of China y China Southern Power Grid pagaban a las HPP 2,5 rublos por kWh) Ahora la tarifa provincial varía de ¥ 228,7 a ¥ 401,8 por MWh. Los consumidores que pagan mucho, como Shanghái , reciben prioridad en la distribución de electricidad [42] .
Para transmitir electricidad desde las HPP a los consumidores, se construyeron 9.484 km de líneas eléctricas de alta tensión , incluidos 6.519 km de corriente alterna de 500 kV y 2.965 km de líneas de corriente continua de ± 500 kV y superior . La capacidad total instalada de transformadores para tensión AC es de 22,75 GVA y para el sistema DC de 18 GW . En total, 15 líneas de alta tensión parten de la central hidroeléctrica a 10 provincias diferentes de China. La construcción de toda la red de transformación y transporte de energía desde la central hidroeléctrica costó 34.387 millones de ¥. Su construcción se completó en diciembre de 2007, un año antes de lo previsto [1] .
Dos cadenas de esclusas están dispuestas cerca de la presa ( 30°50′12″ N 111°01′10″ E ). Cada uno de ellos consta de cinco pasos y tiene un tiempo de paso de aproximadamente 4 horas. Las esclusas permiten el paso de barcos con un desplazamiento de no más de diez mil toneladas [43] . Las cámaras de las esclusas tienen 280 m de largo, 35 m de ancho y 5 m de profundidad [44] [45] . Esto es 30 m más largo que las esclusas de St. Lawrence Seaway , pero el doble de profundo. Antes de la construcción de la presa, la rotación máxima de carga en la sección de las Tres Gargantas era de 18,0 millones de toneladas por año. Entre 2004 y 2007, la facturación a través de las esclusas ascendió a 198 millones de toneladas, la capacidad del río se multiplicó por seis y el costo del transporte se redujo en un 25%. Se supone que la capacidad de producción de las esclusas alcanzará los 100 millones de toneladas por año [46] .
Las puertas de enlace son un tipo de puertas de enlace sin cámara. Las puertas son una estructura con bisagras muy vulnerable, su falla provocará la interrupción del funcionamiento de todo el hilo de la cerradura. La presencia de dos hilos, por separado para subir y bajar, proporciona una operación más eficiente en comparación con la opción cuando un hilo sirve alternativamente para subir y bajar barcos.
Además de las esclusas, la central hidroeléctrica está equipada con un elevador de barcos para barcos con un desplazamiento de hasta 3.000 toneladas [47] (el proyecto original preveía un elevador con una capacidad de carga de 11.500 toneladas). La altura de elevación varía según los niveles de las piscinas superior e inferior, la altura máxima es de 113 m [48] y el tamaño de la cámara de elevación es de 120 × 18 × 3,5 m. Después de la puesta en servicio, el elevador de barcos moverá los barcos en 30 a 40 minutos, en comparación con 3 a 4 horas si atravesaran las esclusas [49] . Durante su diseño y construcción, la principal dificultad fue la necesidad de asegurar la operación en condiciones de cambios significativos en los niveles de agua. Es necesario garantizar el funcionamiento del elevador de barcos en condiciones en las que el nivel del agua pueda moverse dentro de los 12 m en el lado de aguas abajo y 30 m en el lado de aguas arriba.
Las primeras pruebas del izaje de barcos se llevaron a cabo el 15 de julio de 2016, durante las cuales el buque de carga fue izado a la cabecera , el tiempo de izaje fue de 8 minutos [50] . En octubre, el elevador de barcos más grande del mundo en la planta de energía más grande del mundo comenzó a funcionar [51] .
Hay planes para construir vías férreas para transportar barcos a través de la presa. Para ello, van a colocar vías férreas cortas a ambos lados del río. La sección ferroviaria del norte de 88 km se extenderá desde el área del puerto de Taipingxi en el lado norte del Yangtze, desde la represa a través de la estación de tren Yichang East hasta el área del puerto de Baiyang Tianqiahe en la ciudad de Baiyan [52] . La sección sur de 95 km se extenderá desde Maoping (lado aguas arriba de la presa) a través de la estación de tren Yichang South hasta Zhitseng [52] .
A finales de 2012 se iniciaron los trabajos preparatorios para el tendido de estas líneas ferroviarias [53] .
Teniendo en cuenta que en China se queman 366 g de carbón para generar 1 kWh de electricidad [54] , se supuso que la puesta en marcha de la central supondría una reducción del consumo de carbón de 31 millones de toneladas al año, debido a la cual no se emitiría carbón a la atmósfera, 100 millones de toneladas de gases de efecto invernadero , millones de toneladas de polvo, 1 millón de toneladas de dióxido de azufre, 370 mil toneladas de óxido de nitrógeno, etc. del Yangtze debido a la creación de un embalse permitirá que naves mucho más grandes pasen por el río, lo que también reducirá las emisiones a la atmósfera de productos de combustión de combustibles fósiles [55] [56] [46] .
Al mismo tiempo, muchos científicos apuntan a las posibles consecuencias negativas de la construcción de centrales hidroeléctricas. Antes de la construcción de la presa de Yangtze y sus afluentes, la erosión de los bancos, anualmente lleva a cabo millones de toneladas de sedimentos . Debido al bloqueo del canal, esta cantidad se reducirá significativamente, lo que se cree que conducirá a una mayor vulnerabilidad de las áreas río abajo a las inundaciones, así como a cambios en la diversidad de especies [57] [58] . Se señaló que la construcción de la represa no puede sino dañar una serie de especies biológicas que habitan el río y las áreas adyacentes. En particular, la inundación de humedales donde esta rara ave pasa el invierno puede causar daños significativos a la población de la grulla siberiana prácticamente extinta [59] . Se espera que el cambio en la temperatura y el régimen del agua debido a la construcción de las Tres Gargantas afecte inevitablemente a varias especies de peces que viven en el Yangtze, en particular, la familia del esturión . En cuanto al delfín chino de río , que muy probablemente se extinguió al iniciarse la construcción de la central hidroeléctrica, se cree que la construcción de la represa acabará finalmente con la supervivencia de esta especie [60] [61] .
En caso de falla de una represa, alrededor de 360 millones de personas pueden estar en riesgo de caer en la zona de inundación.
Según cálculos de la NASA , durante la formación del embalse, el ascenso de 39 mil millones de toneladas de agua a una altura de hasta 175 m sobre el nivel del mar aumentó el momento de inercia de la Tierra y redujo su velocidad de rotación , aumentando así la duración de la misma. el día por 0,06 microsegundos [62] [63] .
"Sanxia"
Reservorio
Maqueta de una parte de las estructuras de Sanxia
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