La precipitación es el resultado de procesos físicos complejos, los cuales son altamente no lineales y muy sensibles a las condiciones iniciales. Bajo un planteamiento exclusivamente meteorológico determinístico no se pueden predecir de forma precisa valores de lluvia con aplicaciones potenciales en estudios hidrológicos. En esta tesis se sigue una vía estocástica-determinística. En primer lugar se hace una revisión de los modelos más relevantes para simulación de precipitación diaria, tanto los puramente estadísticos como los que añaden relaciones con variables meteorológicas. A continuación se desarrolla un modelo estocástico para precipitación diaria. Los eventos lluviosos son realizaciones independientes de un proceso de Poisson. Los estadísticos de las series simuladas y observadas para varias estaciones pluviométricas son muy similares. Este modelo también es superior a uno basado en Cadenas de Markov. Sin embargo, este modelo, aún siendo una herramienta útil para simulación de precipitación diaria, no es adecuado para predicción de precipitación o estudios de cambio climático. Los modelos de circulación general usan rejillas de varios grados de latitud por varios de longitud mucho mayores que la escala cuenca a la que operan los modelos relacionados con recursos hidráulicos. Por esta razón es por la que se presenta la idea de downscaling. Esencialmente, el downscaling estadístico consiste en traducir las variaciones del flujo a gran escala en los valores de variables locales como puede ser la precipitación. Para ello se usan las relaciones observadas entre la circulación general y la variable en estudio. De este modo, se propone un modelo basado en downscaling. Se utiliza una clasificación sinóptica a existente para la Península Ibérica. El calendario de tipos de tiempo se simula mediante un proceso de Markov discreto. El modelo se aplica con éxito para predicción tanto areal como puntual de la precipitación diaria. / Lage González, A. (2001). Modelo híbrido estocástico-Determinístico de series temporales de precipitación: Aplicación en simulación y predicción en cuencas peninsulares de influencia Atlántica [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/4621 / Palancia

La difícil situación ambiental y energética, nacional y mundial, lleva a buscar soluciones distintas a los combustibles fósiles. Consecuentemente, se ha estado promoviendo la generación eléctrica a través de medios renovables no convencionales. En nuestro país, las modificaciones introducidas a la Ley General de Servicios Eléctricos a partir del año 2004 han mejorado las condiciones para estos medios de generación. Con ello se espera lograr, además, diversificar la matriz energética y contar con un suministro más confiable. El objetivo de la memoria es diseñar y avaluar una central hidroeléctrica de pasada en el río Picoiquén, en la vecindad de la ciudad de Angol, IX Región. Para este fin, se consideraron y/o elaboraron los aspectos técnicos y económicos de la generación eléctrica, el marco regulatorio, la hidrología del río Picoiquén, los escenarios de precios futuros, los diseños conceptuales de las obras civiles y los lineamientos básicos del impacto ambiental. Se desarrolló un estudio hidrológico mediante correlaciones, se estableció su comportamiento probabilístico y se concluyó en un caudal de diseño de 2.88 m3/s. Para la columna de agua disponible de 431.5 metros, se determinó que la mejor turbina es una Pelton de cuatro inyectores. Se propuso un diseño conceptual de la tubería de presión, del canal de aducción, la bocatoma y la chimenea de equilibrio. La potencia estimada de la central fue de 10,7MW. La potencia firme se estimó en 5,3MW. En Chile la energía puede ser transada en mercado spot entre los generadores a costo marginal; a precio de nudo entre generadores y distribuidoras y a precio libre entre generadoras y consumidores libres. Bajo ciertos supuestos, se evalúa entregar la energía a los diferentes mercados, concluyendo que la mejor opción de venta es que, hasta el año 2012, se participe en el mercado spot y, posteriormente, en el mercado regulado. Por último, se evaluó económicamente el proyecto en distintos escenarios hidrológicos y se calcularon los indicadores económicos tradicionales. En promedio, se llegó a un VAN de US$22.000.000 con una tasa de descuento del 10% sobre el total de los activos y una TIR del 18%. Al incluir en la sensibilización económica la participación en el Mecanismo de Desarrollo Limpio, derivado del protocolo de Kioto, se concluyó que es recomendable vender bonos de CO2 para mejorar aún más la rentabilidad del proyecto. Se recomienda usar estos resultados en los diseños conceptuales de las obras, siempre y cuando se amplíe la muestra de datos hidrológicos del río para retroalimentar el modelo planteado y se puedan corroborar o modificar las dimensiones estimadas para cada elemento. Se deberá avanzar en la topografía, la mecánica de suelos, la Declaración de Impacto Ambiental, la búsqueda de proveedores, la consultoría para el MDL y gestionar el financiamiento para apalancar el proyecto.

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[EN] This thesis analyzes how electrification was developed in the province of Valencia in its early stage. We have studied: how the first Valencian electricity companies were formed; how they were created; what were the factors that motivated its creation; what was the origin of the capital needed to establish them; how they grew; what was the role of the Valencian bourgeoisie in the creation of these first companies and what was their experience in the market. For this aim, we have collected information from different archives. First we describe the historical and economic environment that allows us to place economic activity within the Spanish framework and particularly, that of Valencia. Then you need to set the technological context in which Spain participates as an importer of electrical technology goods. We emphasize here the importance of the Gramme dynamo and arc lamps, and how these first lamps were gradually replaced by the more advanced filament. All this settle the first electric use that was lighting, especially street lighting. To better understand the process of initial electrification in the province of Valencia, we analyze how the process occurred in Catalonia, a process that had earlier been driven by Dalmau and his Sociedad Española de Electricidad. This company created a subsidiary in Valencia in 1883 that had an outstanding start in the Valencian Regional Exhibition of that year, but Dalmau's effort was not rewarded and the company soon folded. In the last decade of the century, some millers decided to install a generator coupled to the hydraulic mechanism of the mill. This thesis describes in detail five cases that later gave rise to four pioneering companies: Forés mill in Silla, the Nou Moles in Valencia, the Daroqui mill in Manises, the Peñesrroches mill in Montroy and Guarner in Játiva. The next step on the road to electrification occurred with the formation of the first companies and a jump of scale here can be clearly observed. First there is a general commitment to the use of alternating current for it was easy to transform its voltage and reduce power losses in trasnport. This advance allowed the use of more distant waterfalls from urban centers. So started Sociedad Hidroeléctrica de Valencia, whose aim was to provide electricity to the population of Gandía and other close populations to Alcoy river basin. In the location of Játiva and after the transformation of the Guarner mill to an electricity factory, comes Serra and Ramirez. In the Ribera Alta and about the same time, an important process of electrification was started by Juan Vicente Pardo. Later, in the city of Valencia the electric lighting market opened again, with Electro Hidráulica del Turia appearing from the west, and Sociedad Valenciana de Electricidad from the east. Electro Hidraulica del Turia was created by incorporating three mills as electricity assets, the Nou Moles mill, that of Quart and the transformation of the Daroqui mill, which would prove the important center of production of the new company. All these Valencian companies with Valencian capital were prior to "Hidroeléctrica Española", which was created in 1907. Finally, we outline the importance of the river Jucar, and especially the waterfalls next to Millares, in the configuration of the further electricity market. We focus especially on one known as the "Salto de las Agujas", which had been owned by "Hidroeléctrica de Valencia". No one in the Valencian society was able to take the necessary step to intensive generation. The thesis concludes by explaining the model of initial electrification in the province of Valencia, validating the role of the Valencian bourgeoisie in the initial wave and noting its failure on the way to the intensive generation. All this helps to explain how we arrived at the current situation. / [ES] Esta tesis analiza cómo se inició el proceso de electrificación de la provincia de Valencia en su fase temprana. Se ha estudiado cómo se formaron las primeras compañías eléctricas valencianas, cómo se originaron, cuáles fueron las experiencias previas que motivaron dicha formación, cuál fue el origen del capital necesario para establecerse, cómo crecieron, cuál fue el papel de la burguesía valenciana en la creación de estas primeras compañías y cuál fue su trayectoria en el mercado. Para ello se ha recopilado información de diferentes fondos documentales. Primeramente se ha descrito el entorno histórico y económico que permite situar la actividad económica dentro del marco español y particularmente, el valenciano. A continuación, es necesario establecer el contexto tecnológico donde España participa como país claramente importador de tecnología eléctrica. Destaca la importancia de la dinamo de Gramme y de las lámparas de arco voltaico. Todo ello conformaría el primer uso eléctrico que fue la iluminación y particularmente el alumbrado público. Para entender mejor el proceso de electrificación inicial en la provincia de Valencia, se analiza cómo se produjo el proceso en Cataluña, proceso que fue anterior, impulsado por Dalmau y su Sociedad Española de Electricidad. Esta sociedad creó una filial en Valencia en 1883 que tuvo un destacado comienzo en la Exposición Regional Valenciana de ese año, pero su esfuerzo no se vió recompensado y al poco tiempo desapareció. En la década posterior y última de siglo algunos molineros deciden acoplar un generador al mecanismo hidráulico del molino. En la tesis se describen en detalle cinco casos que dieron posteriormente pie a cuatro empresas eléctricas pioneras: el molino de Forés en Silla, el de Nou Moles en Valencia, el de Daroqui en Manises, el de Peñesrroches en Montroy y el de Guarner en Játiva. El siguiente paso en el camino de la electrificación se produce con la formación de las primeras empresas y aquí se observa claramente un salto de escala. En primer lugar, hay una apuesta generalizada por el uso de la corriente alterna pues resultaba sencillo transformar su voltaje y así reducir las pérdidas de potencia en el transporte. Este avance permitió el aprovechamiento de saltos más lejanos a los núcleos urbanos. Así surgió la Sociedad Hidroeléctrica de Valencia, cuyo objetivo era el suministro a la población de Gandía y a las poblaciones próximas a la cuenca del río Alcoy. En el término de Játiva y sobre la transformación del molino de Guarner en fábrica de electricidad, surge Serra y Ramírez. En la Ribera Alta y casi al mismo tiempo, se desarrolla una importante actividad de electrificación de la mano de Juan Vicente Pardo. Poco después, en la ciudad de Valencia se abre el mercado de la iluminación eléctrica apareciendo por la zona oeste la Electro Hidráulica del Turia y por el este, la Sociedad Valenciana de Electricidad Electro Hidráulica del Turia se crea mediante la incorporación de tres molinos como activos eléctricos, el de Nou Moles, el de Cuart y la transformación del de Daroqui, que será el centro de producción más importante de la nueva compañía. Todas estas sociedades de capital valenciano son anteriores a Hidroeléctrica Española que se crea en 1907. Por último, se destaca la importancia que tuvo el río Júcar y especialmente los saltos próximos a Millares, en la configuración del mercado eléctrico posterior, en particular el conocido como "Salto de las Agujas", que había sido propiedad de Hidroeléctrica de Valencia. Ninguna de las sociedades valencianas fue capaz de dar el paso necesario a la generación intensiva. La tesis concluye explicando el modelo de electrificación inicial en la provincia de Valencia, validando el papel de la burguesía valenciana en el impulso inicial y señalando su fracaso en el camino a la gran generación. Todo ello contribuye a explicar cómo se ha lleg / [CAT] Aquesta tesi analitza com es va iniciar el procés d'electrificació de la província de València en la fase primera. S'ha estudiat com es van formar les primeres companyies elèctriques valencianes, com es van originar, quines van ser les experiències prèvies que van motivar la formació, quin va ser l'origen del capital necessari per a establir-se, com van créixer, quin va ser el paper de la burgesia valenciana en la creació d' aquestes primeres companyies i quina va ser la seva trajectòria en el mercat. Per això s'ha recopilat informació de diferents fons documentals. Primerament s'ha descrit l'entorn històric i econòmic que ens permet situar l'activitat econòmica dins el marc espanyol i particularment, el valencià. A continuació cal establir el context tecnològic on Espanya participa com a país clarament importador de tecnologia elèctrica. Destaquem aquí la importància de la dinamo de Gramme i de les llums d'arc voltaic. Tot això conformaria el primer ús elèctric que va ser la il·luminació i especialment l'enllumenat públic. Per entendre millor el procés d'electrificació inicial a la província de València, analitzem com es va produir el procés a Catalunya, procés que va ser anterior, impulsat per Dalmau i la seva Societat Espanyola d'Electricitat. Aquesta societat va crear una filial a València en 1883 que va tenir un destacat començament en l'Exposició Regional Valenciana d'aquest any, però el seu esforç no es va veure recompensat i al poc temps va desaparèixer. A la dècada posterior i última de segle alguns moliners van decidir acoblar un generador al mecanisme hidràulic del molí. A la tesi es descriuen en detall cinq casos que van donar posteriorment peu a quatre empreses elèctriques pioneres: el molí de Forés a Silla, el de Nou Moles a València, el de Daroqui a Manises, el de Penyes Rotges a Montroi i el de Guarner a Xàtiva. El següent pas en el camí de l'electrificació es produeix amb la formació de les primeres empreses i aquí s'observa clarament un salt d'escala. En primer lloc hi ha una aposta generalitzada per l'ús del corrent altern doncs resultava senzill transformar el voltatge i així reduir les pèrdues de potència en el transport. Aquest avanç va permetre l'aprofitament de salts més llunyans als nuclis urbans. Així va sorgir la Societat Hidroelèctrica de València el seu objectiu era el subministrament a la població de Gandia i a les poblacions properes a la conca del riu Alcoi. En el terme de Xàtiva i sobre la transformació del molí de Guarner en fàbrica d'electricitat, sorgeix Serra i Ramírez. A la Ribera Alta i gairebé al mateix temps, es desenvolupa una important activitat d'electrificació de la mà de Juan Vicente Pardo. Poc després, a la ciutat de València s'obre el mercat de la il·luminació elèctrica apareixent per la zona oest l'Electro Hidràulica del Túria i per l'est la Societat Valenciana d'Electricitat. Electro Hidràulica del Túria es crea mitjançant la incorporació de tres molins com a actius elèctrics, el de Nou Moles, el de Quart i la transformació del de Daroqui, que serà el centre de producció més important de la nova companyia. Totes aquestes societats de capital valencià són anteriors a Hidroelèctrica Espanyola que es crea en 1907. Finalment es destaca la importància que va tenir el riu Xúquer i especialment els salts propers a Millares, en la configuració del mercat elèctric posterior, en particular el conegut com "Salto de las Agujas", que havia estat propietat d'Hidroelèctrica de València. Cap de les societats valencianes va ser capaç de donar el pas necessari a la generació intensiva. La tesi conclou explicant el model d'electrificació inicial a la província de València, validant el paper de la burgesia valenciana en l'impuls inicial i assenyalant el seu fracàs en el camí a la gran generació. Tot això contribueix a explicar com s'ha arribat a la situació actual. / Armero Martínez, A. (2016). El proceso de electrificación inicial en la provincia de Valencia (1882-1907) [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/62168 / TESIS

Ingeniero Civil / Uno de los mayores desafíos del país durante los próximos 20 años será la necesidad de contar con recursos energéticos suficientes, competitivos y amigables con el medio ambiente. Es por ello que en el último tiempo se han centrado muchos esfuerzos en lograr flexibilizar el sistema, y una de las alternativas que aparece con fuerza es el almacenamiento de energía. La estrategia nacional de energía (Minenergía, 2013) establece seis pilares fundamentales, entre los que se encuentran el crecimiento con eficiencia energética y el fomento a las energías renovables, de manera de lograr mayor seguridad en el abastecimiento, un menor costo de energía y finalmente la generación de energía limpia. En este trabajo se analiza, a nivel de prefactibilidad, la conversión de la Central Hidroeléctrica Chapiquiña en una central de acumulación por bombeo. Para ello se estudiará el sistema energético de Arica, de manera de establecer la operación óptima del sistema para abastecer la demanda energética al menor costo posible. La metodología propuesta consiste en generar diversas configuraciones físicas factibles para la conversión de la Central Chapiquiña en una central de acumulación por bombeo. Para ello se identificaron las principales restricciones para su ampliación, siendo estas la capacidad de aprovechamiento de las instalaciones existentes y las restricciones en el uso de los afluentes a la central, que pertenecen a derechos de agua de los regantes del Valle de Azapa. Luego mediante un modelo de optimización, se busca obtener la operación óptima de cada una de estas configuraciones. Finalmente, se analiza cuál de estas configuraciones genera mayor beneficio para el sistema eléctrico, en términos de minimización de costos de generación. Esta metodología se aplica para diferentes escenarios de penetración de energía solar en el sistema eléctrico. Además, se compara la operación óptima desde el punto de vista del sistema (minimización de costos de generación), con la operación óptima desde el punto de vista del propietario (maximización de ingresos por venta de energía), de manera de establecer si existen diferencias que perjudiquen al sistema o al propietario. Los resultados indican que, para niveles de energía solar instalada menores a 50 (MW), la configuración que logra minimizar los costos de generación del sistema es la configuración P8, logrando reducir los costos en un 6,8% para una potencia solar instalada de 2 (MW) y un 8,7% para una potencia solar instalada de 50 (MW). En caso de que la energía solar instalada sea mayor a 50 (MW), la configuración que logra minimizar los costos de generación del sistema es la configuración Francis, la cual logra reducir los costos de generación en un 18,8%.

En todo Chile, la demanda eléctrica sigue aumentando más rápido que la oferta y ocurre a menudo que las empresas distribuidoras de electricidad no pueden abastecer con certeza los consumidores. Para garantizar el abastecimiento eléctrico de un edificio turístico, durante la hora de punta en la temporada de verano, en la región del Lago Llanquihue, se propone diseñar una mini central hidroeléctrica de aproximadamente 7.5kVA. Haciendo uso de muchas fuentes de aguas, esencialmente subterráneas, que confluyen hacia una zona de acopio y con una tubería de conducción que lleva el agua hasta la zona del generador, se propone aprovechar una caída de agua de aproximadamente 30 metros para un caudal de 34 litros por segundo. Los objetivos de esta memoria fueron: diseñar el estanque de almacenamiento de agua, la tubería forzada hacia la casa de máquina, la turbina generadora y la casa de máquina. Con tal finalidad, se elaboraron los cálculos hidráulicos relevantes, los planos de las obras, y se determinaron los materiales, así como los métodos de construcción que se van a aplicar a lo largo del proyecto y los cálculos económicos. La metodología contempló una salida al terreno al sitio de construcción donde se tomaron unas muestras del terreno para luego realizar un análisis preciso de su composición. Después de conseguir los datos topográficos e hidrológicos de la zona, se diseñaron las obras principales (embalse, tubería, casa de máquina, turbina) según un procedimiento normalizado. Con los cálculos hidráulicos necesarios y el diseño elaborado, se realizaron los planos de obras junto con el estudio económico.

Ingeniero Civil / El trabajo de título realizado consiste en analizar el comportamiento de la modelación numérica 3D de canales supercríticos, mediante la simulación numérica del rápido de descarga de la Central Hidroeléctrica Chucás de Costa Rica, utilizando el software ANSYS CFX. El análisis se divide principalmente en dos: simulación del modelo físico y análisis de los métodos o criterios de diseño existentes para contracciones en canales supercríticos. El software trabaja resolviendo las ecuaciones promediadas de Reynolds para la turbulencia (modelos RANS) en tres dimensiones, junto con la ecuación de conservación de masa, mediante el método de volúmenes finitos. Para lograr la simulación es necesaria la creación de un dominio espacial, realizar al discretización de este dominio y aplicar las condiciones de borde que gobiernan el fenómeno a simular. La modelación numérica fue ejecutada con éxito para un perfil de tipo Ogee de ancho unitario, en el sentido que los errores con respecto a datos experimentales del USACE son menores a un 1,3 % en la altura de escurrimiento. Sin embargo, la simulación del modelo físico no fue efectiva, obteniendo errores promedio en la altura de escurrimiento de 21,6 % para el caudal de diseño de la obra. No obstante, las mediciones de alturas de escurrimientos podrían no estar del todo correctas ya que los resultados simulados de la presión sobre el vertedero logran un excelente ajuste para las mayores presiones ubicadas en el cuenco de lanzamiento del salto de esquí. No así el caso de las presiones sobre el umbral, que aunque siguen un comportamiento similar con los datos experimentales, la magnitud de estas difiere en mayor medida que las presiones sobre el cuenco de lanzamiento. En la modelación de contracciones en canales supercríticos, la simulación numérica presenta resultados concordantes con datos experimentales, imponiéndose como mejor alternativa que el uso de los métodos existentes para flujos con números de Froude mayores a 6.

Por el distrito de Manuel Antonio Mesones Muro de la provincia de Ferreñafe, en la región Lambayeque, transita el Canal Taymi, considerada la obra de irrigación más importante de la costa norte del Perú, en la actualidad ha sido canalizado en su totalidad. En el referido distrito se encuentra ubicado el “Parque de las Aguas”, el único de la región. El elevado costo y los escasos ingresos del municipio no permiten un funcionamiento continuo de este atractivo el cual en los últimos tiempos se ha visto reducido su funcionamiento a los fines de semana y en la actualidad a una vez al mes. La presente investigación plantea el diseño de la rueda hidráulica de Poncelet de corriente libre para aprovechar el caudal del Canal Taymi y transformarla en energía mecánica, y poder transmitirla esta hacia el generador y así convertirla en energía eléctrica. Para posteriormente alimentar a los equipos que ponen en funcionamiento el “Parque de las Aguas”. Mediante los datos obtenidos se pudo determinar que la potencia máxima obtenida por el sistema fue de 158,9 kW y la mínima es de 2,701 kW. Para el diseño de este proyecto se utilizará la herramienta SolidWorks, herramienta de software que se adapta al diseño de partes mecánicas, además de Microsoft Excel para el desarrollo de gráficas y fórmulas. / The Taymi Canal passes through the district of Manuel Antonio Mesones Muro in the province of Ferreñafe, in the Lambayeque region, considered the most important irrigation work on the northern coast of Peru. It has currently been completely channeled. The “Parque de las Aguas” is located in the aforementioned district, the only one in the region. The high cost and the low income of the municipality do not allow continuous operation of this attraction, which in recent times has been reduced to operating on weekends and currently to once a month. The present research proposes the design of the free-current Poncelet hydraulic wheel to take advantage of the flow of the Taymi Canal and transform it into mechanical energy, and be able to transmit it to the generator and thus convert it into electrical energy. To later feed the teams that put the “Water Park” into operation. Using the data obtained, it was possible to determine that the maximum power obtained by the system was 158.9 kW and the minimum is 2,701 kW. For the design of this project, the SolidWorks tool will be used, a software tool that adapts to the design of mechanical parts, in addition to Microsoft Excel for the development of graphs and formulas.

This paper analyzes, from an auction design perspective, the results of the auction of renewable energy that the Peruvian State has initiated since 2008, allowing to show significant results such as the introduction of new technologies for power generation with low CO2 emissions, competitive prices and high levels of competition. Although they are also shown the outstanding issues as the lack of clear direction and heading for future of renewable energy, as well as the need to strengthen institutions to create areas of renewable energies to integrate synergies around the energy transition. / El presente artículo analiza, desde la perspectiva del diseño de subastas, los resultados obtenidos en las subastas de energías renovables que el Estado Peruano ha iniciado desde el año 2008, permitiendo mostrar importantes resultados como la introducción de nuevas tecnologías de generación de electricidad con bajas emisiones de CO2, precios competitivos y altos niveles de competencia. También se muestran los temas pendientes como la falta de dirección y rumbo claros para el futuro de las energías renovables, así como la necesidad de fortalecer las instituciones para crear áreas de energías renovables que integren las sinergiasexistentes en torno a la transición energética.