Optimización de la Operación del Sistema Embalse Puclaro Incorporando el Objetivo de Generación Hidroeléctrica

Abstract

En la cuenca del río Elqui, región de Coquimbo, están ubicados los Embalses La Laguna y Puclaro. Recientemente en el año 2008 al embalse Puclaro se le integró la central hidroeléctrica del mismo nombre concebida como central de pasada, manteniéndose las decisiones de operación del embalse dominadas por el uso del agua para riego. El esquema de operación actual, considerado como conservador, apunta principalmente a tener los embalses, La Laguna y Puclaro, llenos al inicio de la temporada de riego. Tal esquema resulta a menudo en vertimientos desde los embalses durante la época de deshielo, con la consiguiente pérdida de energía generable.

El objetivo del presente trabajo es explorar posibles mejoras de la operación actual de los sistemas de control de aguas en la cuenca del río Elqui que no solamente consideren el uso del agua en riego, sino que también la generación hidroeléctrica. Específicamente, se busca un esquema de operación que permita incrementar la generación eléctrica sin perjuicio de la producción agrícola.

Se desarrolló una herramienta capaz de proponer una política y secuencia de operación que maximiza la producción eléctrica considerando las demandas de riego. Se utilizó el programa computacional de modelamiento algebraico GAMS para modelar el sistema y optimizar la operación en base a un pronóstico de caudales afluentes a la cuenca.

La herramienta desarrollada utiliza dos modelos acoplados, donde el primero de ellos, denominado Modelo de Valor Futuro del Agua Embalsada entrega, mediante el método Value iteration (programación dinámica), entrega una aproximación de las funciones de valor futuro del agua embalsada. Los resultados de este primer modelo son utilizados por el segundo modelo, de Re-optimización, el que tiene el objetivo de generar una secuencia óptima de operación en el periodo de simulación, a partir de un pronóstico de caudales afluentes a la cuenca y las funciones de valor futuro.

El análisis de los resultados obtenidos permite concluir que se desarrolló una herramienta de apoyo a la toma de decisiones que optimiza el recurso hídrico disponible en la cuenca y se espera que el trabajo realizado sea un aporte real al mejoramiento de la operación de los sistemas de control de aguas en la cuenca del río Elqui.

Los modelos generados en este trabajo están ajustados para ser utilizados en la cuenca del río Elqui. Sin embargo, pueden ser implementados en otras cuencas que posean uno o más embalses y centrales hidroeléctricas, y que además no necesariamente tengan como objetivo principal suplir las demandas de riego.