Estudio de factibilidad técnica y económica de reemplazo de turbina Francis en la central hidroeléctrica Coya

Abstract

Este estudio tiene como objetivo principal evaluar técnica y económicamente las alternativas para modernizar la Unidad 2 de la Central Hidroeléctrica Coya y determinar las más adecuada. El propósito es mejorar los indicadores de confiabilidad, mantenibilidad y disponibilidad, asegurando una operación más eficiente y segura en el largo plazo. Entre los objetivos específicos se incluyen: el diagnóstico del estado actual de la Unidad 2, la identificación de opciones de modernización, la evaluación técnica y económica de cada alternativa y la selección de la mejor opción mediante un análisis multicriterio. Para abordar el problema, se aplicó un enfoque integral que combinó análisis técnico, económico y de toma de decisiones multicriterio. Primero, se realizó un diagnóstico exhaustivo del estado actual de la Unidad 2, identificando problemas recurrentes como la erosión hidroabrasiva, el desgaste del rodete y las limitaciones del diseño de los descansos. Posteriormente, se identificaron cuatro alternativas de modernización: continuar con la estrategia actual, adquirir un repuesto de rodete idéntico al actual, adquirir una turbina similar a la Unidad 3, o reemplazar toda la unidad por una idéntica a la Unidad 3. El análisis técnico incluyó el uso de modelos para evaluar el impacto del desgaste, y los efectos en la eficiencia producto del cambio en la velocidad de giro. En el aspecto económico, se desarrolló un flujo de caja que consideró costos de inversión, mantenimiento, repuestos y depreciación, además de proyecciones de ingresos basadas en el aumento de capacidad de la central. Finalmente, se utilizó una matriz de decisión multicriterio, ponderando factores técnicos, económicos y de seguridad, para seleccionar la alternativa más adecuada El estudio concluye que la modernización de la Unidad 2 mediante el reemplazo completo por una unidad idéntica a la Unidad 3 es la alternativa más adecuada desde los puntos de vista técnico, económico y operativo. Esta solución no solo mejora los indicadores clave de desempeño, sino que también extiende la vida útil de la central y reduce significativamente los riesgos de fallas mayores. Se recomienda además, establecer mayores exigencias al fabricante para optimizar el diseño del rodete y mejorar los sistemas de retención y monitoreo de sedimentos, garantizando así una operación más segura y eficiente.