CENTRAL HIDROELÉCTRICA DE URRA Y ASPECTOS AMBIENTALES

EMPRESA URRÁ S.A. E.S.P.
La Central Hidroeléctrica URRÁ I.
Generación de Energía y aspectos
ambientales
Sincelejo marzo 20de 2014

CENTRALES HIDROELECTRICAS
SON INSTALACIONES QUE PERMITEN
APROVECHAR LA ENERGIA POTENCIAL DEL
AGUA (EMBALSE) Y MEDIANTE LAS TUBERIAS
DE CONDUCCIÓN (ENERGÍA CINETICA) Y
CONVERTIDA EN ENERGÍA GIRATORIA
MEDIANTE LAS TURBINAS Y EN ENERGÍA
ELÉCTRICA A TRAVÉS DE LOS GENERADORES

3Fuente:hydropower.org
FUENTES DE ENERGÍA ELÉCTRICA EN EL MUNDO

Energía hidroeléctrica
• Renovable y limpia
• Almacenable mediante embalse
• No almacenable una vez producida
• Mínimo costo de operación
• Alto costo de instalación
• Amplio período de construcción
• Impacto ambiental
construcción, embalse, régimen de caudales
CARACTERÍSTICAS DEL RECURSO

Partes y funcionamiento de las
centrales hidroeléctricas:
• El agua se transporta por unos
conductos o tuberías forzadas,
controlados con válvulas para adecuar
el flujo de agua con respecto a la
demanda de electricidad. En la figura
se aprecia cómo el agua que llega con
alta presión a la turbina, incide en sus
álabes, haciendo girar su eje, el cual
va conectado a un generador
produciendo en éste energía eléctrica.
Luego el agua sale por los canales de
descarga. Los generadores están
situados justo encima de las turbinas y
van conectados con árboles verticales.
El diseño de las turbinas depende del
caudal de agua; las turbinas Francis
se utilizan para caudales grandes y
saltos medios y bajos, y las turbinas
Pelton para grandes saltos y
pequeños caudales.

Conjunto Turbina- Generador
• .

Fuente: XM
Elementos del sistema

FUNCIONAMIENTO DE UNA CENTRAL HIDROELÉCTRICA

CENTRAL HIDROELÉCTRICA DE URRÁ I

EMBALSE DE URRÀ
PRESA
TUNELES DE
DESVIACIÒN
CASA DE
MÀQUINAS
ESTRUCTURA DE TOMA
REBOSADERO
SUBESTACIÒN
ISA
RÌO SINÙ
CENTRAL HIDROELÉCTRICA URRÁ I
COMPROMISO Y CALIDAD UN PROPÓSITO EN URRÁ

EMPRESA URRÁ S.A. E.S.P. COMPROMISO Y CALIDAD UN PROPÓSITO EN URRÁ
PRESA Y DIQUE AUXILIAR
Tipo Núcleo impermeable de
gravas arcillosas y
espaldón de gravas
limpias con protecciones
de enrocado
Altura de la presa 73 m
Altura del dique 51 m

PRESA Y DIQUE AUXILIAR
Cota cresta de presa y dique 137.0 msnm
Volumen total de relleno 6.5 Mm3
(presa y dique)
Longitud de la cresta 1300 m

TERRAPLÉN ZONIFICADO, COMPUESTO DE UN NÚCLEO
CENTRAL DE GRAVAS ARCILLOSAS IMPERMEABLES Y
ESPALDONES DE GRAVAS LIMPIAS. ALTURA DE 73 m
TERMINADO EN UNA CRESTA DE 660 m DE LONGITUD Y 12
m DE ANCHO, CON UN VOLUMEN DE RELLENO DE
3’800.000 m3

ALTURA DE 50 m
LONGITUD DE CRESTA DE 600 m
VOLUMEN DE RELLENO DE 2’550.000 m3

Está compuesta por cuatro bocatomas
con rejas inclinadas
(con un caudal de diseño por cada
una de ellas de 175 m3/s), una
compuerta de servicio para cada una
y una compuerta de guarda , operada
por un sistema de grua- portico.
Dimensiones: 5,1 x 6,5 m2

CONDUCCIÓN DE CARGA
Tipo: Túneles, pozos blindados y
tubería de carga superficial
Número de 4
Conductos:
Diámetro: 6.5 m
Longitud total real 176.0 m
de cada conducto:

 Son cuatro túneles de carga de diámetro 6,50 m que alimentan a las unidades
generadoras de Casa de Máquinas
 Cada uno tiene 214,83 m de longitud de los cuales 176,33 m son blindados en acero.
 La diferencia de cotas entre el túnel superior y el túnel inferior es de 26,75 m.

VISTA LATERAL DE LA TUBERIA DE PRESION

 Vertedero tipo borde libre.
Su longitud es de 196.4 metros con
vertedero de ancho variable entre 120
metros en la cresta hasta 80 metros en la
entrada al río.
La longitud libre es de 182 m
DISEÑO ORIGINAL
Localizado sobre la margen derecha del Río Sinú. Estructura principal de
contención y rebose de las aguas embalsadas. Su capacidad máxima de
descarga es de 9.500 m3/s.

 La longitud del nuevo vertedero es 1,8 veces
el del original.
 Con la instalación de los Diques Fusibles a
partir del año 2010, la cota de rebose paso de
128.5 msnm a 130.5 msnm.
 El caudal de entrada al embalse es el mismo,
por lo cual el de salida seguirá siendo el mismo.
 Se aumenta la capacidad de regulación del
embalse en 150M de m3.
 Los caudales de operación se mantendrán con
la misma tendencia que se tenía antes de
construir el realce del vertedero.
MODIFICACIÓN

CARACTERISTICAS DEL EMBALSE
Área máxima 7.740 hectáreas
Ancho máximo 5,2 Km
Volumen útil 1.362 millones de m3
Volumen muerto 528 millones de m3 de agua
Volúmen total 1.890 millones de m3
Cota de rebose del
embalse
130.5 msnm
Cota mínima de
operación
107 msnm
Profundidad máxima 67.50 m
Perímetro 248 Km
Cuenca aportante 4.600 Km2
Vida útil 200 años
El Río Sinú se represó a la altura de la
angostura de URRÁ, a 276 Km de su
desembocadura.

En el túnel No. 2 se encuentra instalada la descarga de fondo con un sistema de
compuertas deslizantes. El caudal de descarga máxima es de 317.4 m3/s.
 Localizado sobre la margen derecha del
Río Sinú.
El túnel No. 1 se encuentra sellado, este
solo funcionó durante la etapa de
construcción.

 De tipo superficial.
 Alberga cuatro conjuntos turbina-generador tipo Francis de 85 MW por unidad.
 Tiene una altura de 44 metros y 130 metros de largo, incluye una zona de
montaje.

En este se desarrollan las funciones
administrativas y cuenta con una
sala especializada donde se
coordinan y ejecutan las maniobras
de control de la Central
Hidroeléctrica URRÁ I.

Ofertas de Precio
Día k+1
Declaración de
disponibilidad k+1
Buzón
Electrónico
Despacho
Programado
PROGRAMACIÓN DE LA
OPERACIÓN

MISIÓN
Programar diariamente los recursos de generación
e interconexión, teniendo como propósito la
atención de la demanda total, cumpliendo con los
criterios de seguridad, calidad, confiabilidad y
economía establecidos en la regulación vigente

DESPACHO PROGRAMADO
Resolución CREG 004 de 2004
Programación de los Recursos de generación para un
periodo de 24 horas mediante procesos de optimización
diario, tomando como referencia el Despacho Preliminar,
considerando las características técnicas de las plantas y
unidades de generación y los requerimientos de AGC,
según la regulación vigente

PROCESOS
• Horizonte: Día siguiente
OFERTAS
ASIGNACIÓN
AGC
DESPACHO
PROGRAMADO TIE

COMPONENTES DE LA OFERTA
Oferta de Precio
Declaración de Disponibilidad
Declaración de Disponibilidad “franja” para AGC por Unidad
Declaración de Disponibilidad “franja” para AGC por Recurso
Declaración de Pruebas
Combustible Sustituto (Plantas Térmicas)
Configuración de Rampas (Plantas Térmicas)
Declaración de Mínimos Obligatorios (Plantas Hidráulicas)

OFERTA DE PRECIOS
Resolución CREG 004 DE 2003
Para el envío de información de la oferta al CND, se usa la
transmisión electrónica de datos que haya establecido el
CND, como principal.
El CND y el ASIC aplicará la confidencialidad para el
manejo de la información de ofertas suministradas por este
medio por las empresas generadoras.

OFERTA DE PRECIOS
Para el Despacho Económico Horario, las empresas
generadoras deben informar al Centro Nacional de
Despacho (CND) antes de las 8:00 horas, una única oferta
de precio para las 24 horas (expresadas en valores enteros
de $/MWh por cada recurso de generación, exceptuando
las cadenas hidráulicas

DECLARACIÓN DE
DISPONIBILIDAD
Para el Despacho Económico horario, las empresas
generadoras deben declarar diariamente al CND antes de
las 8:00 horas, la mejor declaración de la disponibilidad
esperada (expresada en valor entero en MW) a nivel
horario, para cada unidad generadora.

ANÁLISIS ELÉCTRICO DEL
DESPACHO
El objetivo del análisis eléctrico es garantizar que la
operación de los recursos de generación y transmisión
cubran la demanda de potencia y Energía del SIN con una
adecuada confiabilidad, seguridad y calidad.

ESQUEMA OPERATIVO
CND
Transportadores
Nacionales
Generadores Operadores
de Red

RELACIÓN ENTRE FRECUENCIA Y
DEMANDA
La Carga (demanda) de un sistema de Potencia está en
constante variación, por lo tanto existen diferencias
entre potencia generada por las máquinas y la demanda
real.
Estas diferencias las suplen los generadores que se
encuentren prestando el servicio de AGC.

RELACIÓN ENTRE FRECUENCIA Y
DEMANDA

Empresa URRÁ S.A. E.S.P.
Compromiso y Calidad un Propósito en URRÁ
RESTRICCIONES PARA LA OPERACIÓN DE LA
CENTRAL HIDROELÉCTRICA URRÁ I
(REQUERIMIENTOS EXPLÍCITOS)

Intercambio de Aguas Río
Ciénagas
En la Licencia Ambiental (Resolución
No.838/99) el Ministerio de Ambiente
requiere a la Empresa URRÁ S.A. E.S.P.
a: “...garantizar el intercambio de agua
río-ciénagas simulando las curvas
históricas de caudales naturales del
río”.
En el Auto No.2964 de diciembre 22 de
2006 el Ministerio de Ambiente acepta
que la Empresa está garantizando el
intercambio de agua con las ciénagas,
pero advierte que esto se está
haciendo sin simular las curvas
históricas de caudales naturales del río.

La Empresa se comprometió en
Audiencia de Pacto de Cumplimiento
relacionada con la erosión de las orillas
del Río Sinú celebrada el 25 de mayo de
2005 a: “...tramitar ante las autoridades
correspondientes la flexibilización de las
reglas de operación de la Central
Hidroeléctrica Urrá, con el fin de regular
de mejor manera el caudal del Río Sinú,
y minimizar así las variaciones bruscas
de su nivel”.
Un estudio realizado por la Empresa en
2006 establece que el aumento en la
ciclicidad de los aumentos y descensos
de los niveles de agua puede afectar los
taludes potencialmente inestables.
Erosión en las Márgenes del Río Sinú

ante las entidades competentes como la CREG, CND, CON y
entidades afines, y presentar a este Ministerio para evaluación y
aprobación, una propuesta de alternativas de descarga de caudales aguas
abajo del proyecto, con el objeto de buscar el mejor ajuste de
gradualidad para efectos de simular las curvas históricas de caudales del
río antes de entrar en operación, considerando el comportamiento y
fluctuaciones de caudales a nivel diario (y si es necesario horario) y no
promedios mensuales multianuales.
Tortuga de Río
Basados en los supuestos impactos
que la operación de la Central está
causando sobre la tortuga de río, en
los Autos No.2964 de diciembre 22 de
2006 y No.3047 de noviembre 9
de 2007, el Ministerio de Ambiente
requiere a la Empresa a: “Realizar las
gestiones necesarias

Para los anteriores análisis se podrán tener en cuenta los caudales medios
diarios históricos antes de entrar en operación el proyecto, los cuales
URRÁ S.A. E.S.P. clasificó como años secos, promedios y húmedos; donde
se deberán buscar los mejores ajustes de gradualidad de los ciclos
naturales invierno-transición-verano anuales históricos previos a la
operación del proyecto”.
Atendiendo el requerimiento del MAVDT de estudiar alternativas de
operación de la hidroeléctrica, la Empresa acometió inicialmente un
estudio que consideraba descargar al Río Sinú los caudales que entraban
a la hidroeléctrica considerando un rezago de dos o tres días, pero esto
tenía implicaciones operativas y comerciales que hacían inviable esta
opción.
Posteriormente se realizó un análisis considerando las series hidrológicas
previas a la construcción de la hidroeléctrica, que resultó en la definición
de una franja de operación que finalmente fue presentada para
evaluación del MAVDT en el año 20120, y aprobada por esa autoridad
ambiental mediante la Resolución No.1941 de octubre de 2010.

RESTRICCIONES PARA LA OPERACIÓN DE LA CENTRAL
HIDROELÉCTRICA URRÁ I
(OTROS ASPECTOS)

Transporte
El Río Sinú a lo largo de las riberas es
utilizado por sus habitantes como medio de
transbordo de una margen a la otra a
través de planchones, y en muchos sitios
estos planchones son utilizados también
para el trasbordo de vehículos y ganado.
Los cambios bruscos de caudales en el río
en invierno a condiciones de verano
ocasionaban problemas en el
funcionamiento de éstos, lo que en su
momento generó muchas quejas por parte
de usuarios y operadores de este
tradicional medio de transporte. Esta
situación se ha mejorado notablemente
con la implementación de la Franja de
Operación.

Zona Deltaico Estuarina
Debido a los mayores volúmenes de
agua dulce que están llegando al
estuario, principalmente en época de
verano en comparación con la situación
antes del proyecto, se está presentando
dulcificación de algunas ciénagas, con la
consecuente pérdida de diversidad en las
especies ícticas y la eventual afectación
en la regeneración de algunas especies
de mangle.
Una medida de mitigación a los impactos
causados por la operación de la Central
en ese ecosistema, consiste en dejar de
direccionar demasiada agua dulce a las
ciénagas del estuario en época de
verano, lo que en gran porcentaje se ve
mitigado con la implementación de la
Franja de Operación.

La Central Hidroeléctrica Urrá I había venido operando
desde su entrada en servicio en el año 2000 con una o
cuatro unidades debido a la dificultad de obtener un
despacho intermedio, por el tamaño de la Central, situación
que obligaba a ofertar precios de oferta alto para salir con
la inflexibilidad de una unidad al 70% o precios bajos
cuando se quería salir generando, situación que presentaba
restricciones para aproximar de mejor manera las
descargas desde la Central al régimen de caudales
naturales del Río Sinú, dado que se registraban cambios
bruscos de caudal en magnitudes que superaban a las
registradas en la situación natural previa a la entrada en
operación de la hidroeléctrica, y adicionalmente no era
posible reproducir las tendencias hidrológicas naturales de
verano e invierno, tal como requería la Licencia Ambiental.

Es importante mencionar que la franja de operación de
la Central Hidroeléctrica Urrá I se asemeja al concepto
de caudal ecológico, ya que con su utilización la
operación de la hidroeléctrica se aproxima de mejor
manera a las condiciones naturales históricas,
haciéndola mucha más amigable desde el punto de
vista ambiental.

FRANJA DE OPERACIÓN REQUERIDA POR EL MAVDT
(Resolución 1941 de Octubre de 2010)
Franja de Operación
CAUDAL
(m3/s)
Ene. Feb. Mar. Abr. May. Jun. Jul. Ago. Sep. Oct. Nov. Dic.
Caudal Mínimo a
Descargar
75 75 75 75 177 260 272 233 250 256 228 75
Caudal Máximo a
Descargar
354 272 318 522 700 700 700 700 700 700 700 512
Empresa URRÁ
S.A. E.S.P.
Compromiso y Calidad un
Propósito en URRÁ

0
100
200
300
400
500
600
700
800
Q(m3/s)
Caudal Mínimo Caudal Máximo
ENERO
FEBRERO
MARZO
ABRIL
MAYO
JUNIO JULIO
AGOS. SEPT.
OCTUB.
NOVIEM.
DICIEM

0
100
200
300
400
500
600
700
800 1
13
25
37
49
61
73
85
97
109
121
133
145
157
169
181
193
205
217
229
241
253
265
277
289
301
313
325
337
349
361
Caudal(m3/s)
Día
FRANJA DE OPERACIÓN VS. DESCARGAS 2005
Descargas Min.
Descargas Max.
Descargas 2005

0
100
200
300
400
500
600
700
800
1
12
23
34
45
56
67
78
89
100
111
122
133
144
155
166
177
188
199
210
221
232
243
254
265
276
287
298
309
320
331
342
353
364
Caudal(m3/s)
FRANJA DE OPERACIÓN VS. DESCARGAS 2006
Descarga Min.
Desgarga Max.
Descargas 2006

-
200,00
400,00
600,00
800,00
1.000,00
1.200,00
1.400,00
1.600,00
1.800,00
01-ene 01-feb 01-mar 01-abr 01-may 01-jun 01-jul 01-ago 01-sep 01-oct 01-nov 01-dic
m³/s
OPERACIÓN EMBALSE DE URRÁ I
AÑO 2012
Aportes (m3/s) Descargas (m3/s) Caudal Mínimo (m3/s) Caudal Máximo (m3/s)

0,00
200,00
400,00
600,00
800,00
1.000,00
1.200,00
1.400,00
Q(m3/s)
OPERACIÓN HIDROELÉCTRICA 2011
Descargas
Aportes

Sistema de Transmisión Nacional

URRÁ DENTRO DEL MERCADO
 La capacidad instalada de
URRÁ, 340MW, representa el 2,36% de la
capacidad instalada en Colombia a diciembre de
2011.
 La generación de URRÁ en 2011 fue 1.432,7
GWh que corresponden al 2,44% del total
nacional.

OPERACIÓN DE URRÁ I
El Complejo Hidroeléctrico URRÁ fue concebido como
Multipropósito (Generación y Control de
inundaciones).
La Central Hidroeléctrica Urrá I cuenta con unas
reglas de operación que integran variables
ambientales, de generación eléctrica y el control del
las crecientes provenientes de su cuenca
aportante, minimizando las inundaciones aguas
abajo.
Regla de para manejo de crecientes:
Qmáximo = 700 m3/s
Qgeneración + Qvertedero <= 700 m3/s

El solo hecho que exista un embalse amortigua las
crecientes por el efecto remanso que se produce en él.
La operación del embalse esta enmarcada durante todo el
año dentro de una curva guía máxima y una mínima, la
primera diseñada para control de inundaciones, y la última
diseñada con base en criterios ambientales (calidad de
aguas, crecientes artificiales para estímulo de peces, etc).
El embalse Urrá I ha controlado desde su entrada en
operación y hasta agosto de 2012, 216 crecientes con
caudales medios diarios superiores a 700 m3/s, que de no
haberse construido la hidroeléctrica hubieran provocado
inundaciones en la cuenca media y baja del Río Sinú.

EMPRESA URRÁ S.A. E.S.P.EMPRESA URRÁ S.A. E.S.P.
Central Hidroeléctrica
URRÁ I
Beneficios

Compensación en dinero:
Entrega al municipio de Tierralta $971 millones por Regalías por
explotación de material - Ley 141 de 1994 y $203 millones por la Ley 56/81
Fondo Especial por compra de tierras.
Generación de empleo:
Directos, 3.000 personas entre profesionales, administrativos, técnicos, y
obreros, de los cuales más de 60% fueron del departamento de Córdoba.
Indirectos, superó las 10.000 personas, debido a al incremento en la
demanda de productos y servicios técnicos y especializados en la zona de
URRÁ, en el municipio de Tierralta y en el departamento de Córdoba.
BENEFICIOS DURANTE LA CONSTRUCCIÓN

Infraestructura básica en el municipio de Tierralta:
Rehabilitación y pavimentación de 30 km de vías existentes.
Construcción y pavimentación de 8.5 km de vías nuevas.
Línea de Transmisión de energía 30 km.
Inversiones en Infraestructura Social: Se construyeron 589
viviendas con su correspondiente equipamiento comunal
(acueductos, alcantarillado, energía, vías internas, escuelas, salones
comunales, iglesias, cementerios, puestos de salud, centros de
atención medica de urgencias – CAMU-, corregidurías).
Ubicados en 9 sitios de reasentamiento. Con una inversión total de
28.134 millones de pesos, incluidos los terrenos donde se
construyeron los reasentamientos.
BENEFICIOS DURANTE LA CONSTRUCCIÓN

Salud y Educación: Atención directa en estos temas a las
comunidades afectadas para enfrentar el nuevo modo de vida.
Desde 1982, se iniciaron los programas, con la atención de 39
escuelas con sus respectivos maestros y 39 centros de salud
repartidos en el mismo numero de veredas afectadas por la
central, programa al que posteriormente se unió la gobernación de
Córdoba, logrando atender a más de 3500 niños en edad escolar
básica, y a todas las familias necesitadas en materia de salud. Con
una inversión por parte de URRÁ de cerca de $1627 millones de
pesos, durante esa etapa.
Capacitación, a través del Sena y de Fundecor (Fundación para el
Desarrollo de Córdoba), para más de 3000 personas con una
inversión de $560 millones de los cuales URRÁ S.A. aportó $286
millones.
BENEFICIOS

BENEFICIOS OBTENIDOS POR LA
CONSTRUCCIÓN DE LA CENTRAL
HIDROELECTRICA URRÁ I
Mayor confiabilidad al sistema de generación de la
Costa Atlántica y el país.
Por su ubicación geográfica ofrece respaldo
hidráulico al sistema de generación térmica de la
costa norte Colombiana.
Aportes en la expansión de redes de servicio de
electrificación rural y urbana.
Servicio de Regulación Secundaria de Frecuencia
(AGC).

Compensación en dinero
La Ley 99/93, Art. 45, para la preservación y
conservación de la cuenca aportante.
URRÁ S.A. cancela a través de transferencias el 6% de
las ventas de energía que realiza, correspondiéndoles
el 3% a los municipios de Tierralta y Valencia en
Córdoba e Ituango en Antioquia, y el otro 3% a las
corporaciones autónomas CVS y
Corantioquia, proporcionalmente al área de la cuenca
hidrográfica.
LEY AMBIENTAL

Beneficio por manejo del embalse:
• Control de Inundaciones en el Valle del Río Sinú
aguas abajo de la Presa. El embalse Urrá I ha
controlado desde su entrada en operación y hasta
agosto de 2012, 216 crecientes con caudales medios
diarios superiores a 700 m3/s, que de no haberse
construido la hidroeléctrica hubieran provocado
inundaciones en la cuenca media y baja del Río Sinú.
• Control del caudal aguas abajo con el fin de mantener
las condiciones ambientales adecuadas en el lecho del
Río y
• Estimula el desarrollo de las especies ícticas.
BENEFICIOS

• Promoción de ordenamiento pesquero de la
cuenca y fortalecimiento de la Estación Piscícola
de Lorica.
• Saneamiento de los territorios indígenas
• Impulso al desarrollo de una cultura ambiental en
la cuenca
• Mejoramiento de la calidad de vida en la población
movilizada.
• Continuación del programa de salud.
• Generación de empleo.
OTROS BENEFICIOS

GRACIAS
Compromiso y Calidad un Propósito
en URRÁ

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