HIDRÁULICAS EN CUBA (I)
Factor esencial del desarrollo hidroenergético
Por Emir Madruga
Ilustración: Aleman
Dentro de las fuentes renovables de energía, la hidroenergía ha ocupado a nivel internacional, tradicionalmente, un lugar preponderante desde tiempos remotos hasta nuestros días. Entre sus principales características sobresale el hecho de que se trata de una tecnología segura y eficiente que ha mantenido un desarrollo constante hasta los momentos actuales.
En Cuba, en las zonas montañosas de las provincias orientales, aún se conservan ruinas de asentamientos de colonos que demuestran que ya en el siglo pasado se utilizaba en nuestro país la energía hidráulica para mover despulpadoras de café, y molinos de granos entre otros usos.
El aprovechamiento progresivo del potencial hidroenergético del país es una realidad en camino, cuya expresión más significativa lo constituyó el programa de las mini y microcentrales hidroeléctricas, con más de 200 instaladas hasta 1993.
Estas obras son verdaderas soluciones energéticas de fondo en los lugares donde están enclavadas y han sido un factor decisivo en la recuperación socioeconómica de las montañas, dentro del impulso al Plan Turquino.
Los estudios referentes a la valoración y consecuente utilización de esta fuente energética deberán continuar profundizándose. Ya hoy se conoce de la existencia de un potencial hidroenergético de unos 650 MW, equivalente a más de medio millón de toneladas de petróleo por año.
Un poco de historia
En 1978 se hizo una primera evaluación y se seleccionaron las mejores posibilidades hidroenergéticas identificadas en aquel momento. Dirigidas al aprovechamiento energético de las presas y embalses construidos por la voluntad hidráulica desarrollada por la Revolución, que en régimen subordinado a riego y abasto permitirían su uso a costos muy reducidos por ya estar construidas las costosas obras hidráulicas.
La instrucción hidráulica en la ISPJAE y los cursos de postgrado impartidos contribuyeron a la formación de la cultura hidroenergética.
También ayudaron las relaciones con la OLADE, a través de la cual se obtuvo información sobre el tema, incluyendo los manuales de diseño para una familia de turbinas de flujo cruzado, el diseño de uno de los modelos de dicha familia, asesoría y un donativo para la construcción del primer prototipo.
Asimismo muy temprano se logró la participación en cursos sobre el tema en Colombia, Brasil, China y Checoslovaquia por parte de ingenieros y especialistas de toda Cuba que trabajan en la rama hidroenergética.
Ya a principios de los años ochenta el país pudo contar con los manuales de diseño y con los elementos y criterios más utilizados en este tipo de obras, tales como los procedentes de países como Brasil, Perú, China, Checoslovaquia, etc. y de instituciones como la OLADE y la Nosaki de Japón entre otras.
Se contó también, desde luego, con los materiales clásicos sobre el tema, soviéticos, checoslovacos y norteamericanos. Todo esto se puso en manos de las empresas hidráulicas, las áreas energéticas y los expertos y colaboradores en todos los territorios.
Desde 1982 el entonces Instituto de Hidroeconomía distribuyó en todas sus empresas de proyectos la Guía Metodológica sobre la Precisión del Inventario y los Estudios Preliminares para Mini y Microcentrales Hidroeléctricas, trabajo que ha sido enriquecido con la cultura desarrollada y las experiencias de más de 200 centrales construidas a lo largo de estos años.
Al mismo tiempo se comenzó a buscar apoyo para este empeño, en el entonces campo socialista, con el propósito de llegar a construir en el país turbinas Francis para pequeñas centrales hidroeléctricas.
En 1982 se comenzaron las negociaciones y el estudio de la factibilidad concreta de su producción en el Combinado Sidero Mecánico "Fabric Aguilar", de Santa Clara (Planta Mecánica) gracias a las posibilidades brindadas por Checoslovaquia y en particular la fábrica CDK Blansko de reconocido prestigio a nivel mundial.
Ya en 1983, por la vía de ONUDI-Viena, se recibió la cooperación de dos especialistas de alto nivel y experiencia que por un período de ocho meses elaboraron de conjunto con los técnicos cubanos, un trabajo de normalización de las series de turbinas más recomendables para la explotación de nuestro potencial hidroenergético a partir de los datos estadísticos del entonces Instituto de Hidroeconomia.
La primera familia de turbinas de impulso se diseñó, en Cuba en esa época, con el apoyo de los asesores y el trabajo de los especialistas cubanos en los talleres de Planta Mecánica y luego fueron homologadas con los modelos del instituto de Alma-Atá
Esta familia cubre el rango más característico de los requerimientos para el aprovechamiento hidroenergético en nuestras montañas, donde en su gran mayoría se presentan arroyos de pendiente abrupta y poco caudal.
Lo que completaba el rango de trabajo de otra turbina de impulso que ya se había proyectado y fabricado en Cuba gracias a los esfuerzos de un grupo de especialistas y técnicos cubanos entre los que estaban el profesor Pérez Franco del ISPJAE, los hermanos Guardado y un grupo de compañeros de Cubana de Acero.
También se habían construido otras turbinas de impulso tipo Pelton diseñadas fuera de la industria mecánica que ayudaron en buena medida al des-pegue inicial del pro-grama antes del desarrollo de la producción mecánica industrial.
Entre estas se pueden mencionar las desarrolladas por Jorge Pérez en Granma, Liborio Osorio en Mayarí, Rogers Fernández en Guantánamo y en el ITM.
Como resultado de un trabajo muchos de años se logró contratar una licencia para la fabricación de turbinas Francis (F-30 H), adquirir dos pequeñas centrales hidroélectricas (PCHE) para construirlas cooperadamente y facilitar la capacitación y la transferencia de conocimientos a obreros y técnicos cubanos.
Se adquirieron no sólo el topográfico (licencias) de la familia, sino los diseños completos para dos modelos horizontal y vertical (Carlos M. De Céspedes y Chambas), que cubren la gran mayoría de nuestras necesidades y al fin, en 1988, se firmó la licencia que incluyó asistencia técnica y el entrenamiento al personal cubano.
Adicionalmente, para el programa de minicentrales y microcentrales en mayo de 1985 se logró adquirir a un precio sólo simbólico (lo que costó la reproducción) la documentación técnica para la producción de una turbina de flujo cruzado para microcentrales y de una turbina de propela simple para aprovechar algunas presas.
Los productores de turbinas de Planta Mecánica también han recibido entrenamientos en fábricas de turbinas muy prestigiosas, han visitado a numerosos productores y han recibido valiosa asesoría técnica, fundamentalmente en Checoslovaquia, China, Corea, URSS y Albania.
Además se han realizado cursos y encuentros a todos los niveles con participación internacional de expertos con los que se han realizado consultas e intercambios. En la medida de las posibilidades, que fueron bastante en los años ochenta, se ha mantenido un nivel de información técnica sobre estas temáticas muy actualizado, tanto a los territorios como a los especialistas del Instituto Nacional de Recursos Hidráulicos (INRH) y la industria Mecánica.
En 1987 para el Segundo Forum Nacional de Energía se publicó un manual cubano para mini, micro y pequeñas centrales hidroeléctricas, que recoge una buena cantidad de información técnica y económica sobre las diferentes especialidades que conforman el tema, así como los principales criterios estratégicos que lo sustentan. Cientos de ejemplares de este material fueron distribuidos en todo el país.
Las turbinas de flujo cruzado, más simples que las de reacción, desarrolladas en Planta Mecánica según documentos y asesoría de OLADE y con documentación checoslovaca, permitieron desarrollar dos modelos complementarios para aprovechamiento con bajas cargas y mayores flujos, fundamentalmente para microcentrales. Las experiencias de muchos prototipos instalados, junto con su explotación, permitieron su perfeccionamiento.
Aunque ya poseemos un buen regulador electrónico, un trecho aún mayor queda en el desarrollo de reguladores hidráulicos y electrohidráulicos, sobre todo para las PCHE, camino ya iniciado a través de la adquisición de documentación y modelos aún no materializados.
La importancia del desarrollo hidroenergético del país está en su mayoría vinculado junto a su bajo impacto ambiental, a su estabilidad y autonomía, a sus ventajas operacionales y a su dispersión territorial, que en caso de necesidad permitiría mantener activadas numerosas instalaciones y zonas del país.
El establecimiento de los criterios de diseño para las centrales hidroeléctricas y de selección del tipo de turbina idónea para cada aprovechamiento específico ha sido un factor decisivo en el desarrollo hidroenergético del país. Por eso amerita que en el próximo número de esta revista se trate sobre este punto tan interesante e importante en la economía energética de Cuba.
Establecer los criterios de diseño para las centrales hidroeléctricas y de selección de los tipos de turbina para cada uso específico es un factor decisivo en el desarrollo hidroenergético del país. A estos aspectos dedicaremos la segunda parte de este trabajo.
Recuadro
Los resultados de los ensayos de modelos registrados en nomogramas para las diferentes posibilidades de uso donde se señala la eficiencia específica de las máquinas, conforman el gráfico conocido como "topográfico" de la familia o grupo de turbinas de un tipo.