Tuberías de Agua PotableEnergía Hidráulica y/o Energía Eléctrica

Resumen

Este trabajo se centra en el análisis y evaluación de la instalación de turbinas convencionales y/o PATs (Pumps as Turbines = Bombas trabajando como Turbinas) en sistemas urbanos de abastecimiento de agua para el aprovechamiento de la energía hidráulica no utilizada. Se constituye como un compendio de las metodologías y resultados obtenidos durante el desarrollo de la Tesis Doctoral "Análisis y evaluación del uso de turbinas para la recuperación de energía en redes hidráulicas a presión" realizada por Ángel Mariano Rodríguez Pérez y dirigida por Inmaculada Pulido Calvo. Esta Tesis Doctoral se ha realizado dentro del Programa Oficial de Doctorado "Ciencia yTecnología Industrial y Ambiental" de la Escuela de Doctoradode la Universidad de Huelva. La metodología seguida incluye lassiguientes etapas: (a) Selección de redes hidráulicas en funcionamiento que sean factibles de estudio porque cuenten contomas/nudos con exceso de presión; (b) Caracterización y determinación de las tomas/nudos en los que es viable lainstalación de las turbinas y/o PATs; (c) Determinación de lacapacidad hidráulica (caudal y altura de energía) de las turbinas y/o PATs comerciales a instalar; y (d) Análisis de viabilidad económica considerando la posible generación de energía eléctrica y sus distintos usos. Estas etapas se han implementado e integrado en una aplicación de ordenador desarrollado en JAVA que permite poder calcular de forma automática el tipo y la capacidad hidráulica de las turbinas y/o PATs que podrían instalarse considerando los condicionantes y las restricciones hidráulicas de un sistema de distribución de agua específico. Además, esta aplicación proporciona cuánta energía anual se podría recuperar de la red hidráulica a presión. Para la validación de la metodología seguida se han estudiado y evaluado las posibles alternativas de instalar turbinasconvencionales y/o PATs en la cabecera de las redes hidráulicas a presión de tres localidades de la provincia de Huelva (Andalucía, suroeste de España): La Puebla de Guzmán, Cañaveral de León y Aracena. Estos tres sistemas de abastecimiento están gestionados por la empresa pública "Gestión Integral del Agua Costa de Huelva S.A. (Giahsa)". Los resultados obtenidos en la red hidráulica de Aracena aportan varias opciones de instalación: una turbina BANKI, una turbina TURGO, una turbina Pelton, una turbina Kaplan o una bomba trabajando como turbina (PAT), todas ellas de 2 kW, quepodrían generar una energía anual aproximada de 17,52 MWh/año. En el sistema de abastecimiento de agua de Cañaveral de León la mejor solución es una turbina BANKI de 0,75 kW con una generación potencial de energía de 6,57 MWh/año. En el caso de La Puebla de Guzmán las mejores opciones de instalación son: una turbina BANKI, una turbina TURGO, una turbina Pelton o una turbina Francis, todas ellas de 50 kW que podría llegar a generar una energía de 280 MWh/año.