Maximización de la generación hidroeléctrica en redes de distribución de agua por gravedad: determinación de la ubicación y el número óptimos de bombas como turbinas

Maximising hydropower generation in gravity water distribution networks: determining of the optimal location and number of pump as turbines

  • AUTORES: Irene Fernández García, Aonghus Mc Nabola
  • REVISTA: Journal of Water Resources Planning and Management
  • EDITORIAL: American Society of Civil Engineers
  • VOLUMEN: 146
  • ISSN: 0733-9496
  • PALABRAS CLAVE: Water distribution networks; Energy recovery; Micro-hydropower; Pump as turbine
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  • AÑO DE INDEXACIÓN: 2020
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Las redes de distribución de agua tienen que afrontar el reto de abastecer a una población creciente con una gestión eficiente del agua y la energía. El control de la presión en las redes de agua es una estrategia eficaz para reducir las fugas, que suele llevarse a cabo mediante la instalación de válvulas reductoras de presión. Dado que el funcionamiento de estos elementos implica la disipación de energía, se ha analizado ampliamente la sustitución de las válvulas reductoras de presión por turbinas hidráulicas. Así, en este trabajo se propone una metodología enfocada a la detección de la ubicación y número óptimos de bombas como turbinas (PATs) para maximizar la generación hidroeléctrica en redes de distribución de agua por gravedad. La metodología considera una optimización matemática y evalúa el rendimiento real de las PAT en cada nodo. Se han considerado los costes de instalación y el periodo de recuperación de la inversión para determinar la viabilidad de las instalaciones. La aplicación de esta metodología a seis redes de distribución de agua mostró ubicaciones potenciales de energía hidroeléctrica en tres, con valores de energía diaria recuperada de 43 a 231 kWh. Aunque la metodología de optimización aquí desarrollada no es adecuada para redes complejas en bucle debido al tiempo de cálculo que requiere, para las redes ramificadas es una poderosa herramienta que ofrece a los responsables de la toma de decisiones información sobre la potencia horaria, los costes totales de la instalación y el periodo de recuperación de la inversión en cada nodo potencial de una red.