La central eléctrica Coleridge es una instalación hidroeléctrica situada en el lago Coleridge, en el río Rakaia , en Canterbury ( Nueva Zelanda ). La central eléctrica es propiedad de Manawa Energy (anteriormente Trustpower) y está a cargo de su gestión. [1]
Coleridge fue la primera gran central eléctrica de Nueva Zelanda en la que participó el estado. Se construyó principalmente para suministrar electricidad a Christchurch , y comenzó a construirse en 1911 y se completó con tres unidades generadoras en 1914. [4] : 361 En su mayor parte se construyó a mano, y algunos trabajos más pesados se hicieron con palas de vapor . [5] Después de su construcción inicial, las líneas de transmisión gemelas de 66 kV que conectaban la central eléctrica con la subestación Addington de Christchurch eran las de mayor voltaje de Nueva Zelanda y las más largas, con más de 100 kilómetros (62 millas) de longitud. [3] [6]
En los primeros años de la central, la demanda de electricidad en Christchurch creció rápidamente [4] : 125–145 y el sistema de transmisión se extendió para llegar a Rangiora en el norte y Oamaru en el sur. La capacidad limitada en Coleridge resultó en interrupciones regulares del suministro. Para remediar esto, el cuarto generador se conectó en abril de 1917, con dos más conectados en noviembre de 1921 y marzo de 1922. [4] : 142 La sala de turbinas se amplió en 1924 para hacer espacio para turbinas adicionales más grandes. [4] : 145–158 [2] A principios de la década de 1930, Coleridge había alcanzado su capacidad máxima y se complementó en 1934 con la puesta en servicio de la presa Waitaki y en 1935 con la extensión de las líneas de transmisión hacia el sur para unir Coleridge/Waitaki al esquema Waipori de Dunedin . [3]
El suministro de agua era un desafío, por lo que se realizaron tres desviaciones de ríos para aumentar la cantidad de agua disponible en el lago: el río Harper en 1922, el río Acheron en 1930 y más tarde el río Wilberforce en 1977. [4] : 361
La estación fue construida e inicialmente propiedad del Gobierno de Nueva Zelanda a través de la Rama Hidroeléctrica del Departamento de Obras Públicas, que luego se convirtió en el Departamento Hidroeléctrico del Estado en 1946, que a su vez se convirtió en el Departamento de Electricidad de Nueva Zelanda (NZED) en 1958, que luego se convirtió en la División de Electricidad del Ministerio de Energía en 1978. [4] : 191 En 1987, el gobierno disolvió su responsabilidad por la electricidad para crear una empresa estatal llamada Electricity Corporation of New Zealand (Electricorp). [4] : 195 Electricorp comenzó a reducir el personal y a actualizar los sistemas en las instalaciones, y en 1994 se reestructuró en dos subsidiarias. Una subsidiaria, Transpower , asumió la responsabilidad del patio de conmutación al aire libre, y la empresa matriz planeaba vender las instalaciones en Coleridge. Después de que Ngāi Tahu renunciara a su derecho de preferencia sobre la instalación, en 1998 Alpine Energy y Trustpower compraron la instalación por 90,6 millones de dólares . Alpine Energy solo participó en el acuerdo para eludir una regla que establecía que la estación solo podía venderse a una empresa de la Isla Sur , y Alpine se retiró del plan en 1998. [4] : 207 La instalación ha sido propiedad de Trustpower (ahora Manawa Energy ) desde entonces.
A partir de 2020, la central tiene una capacidad de generación de 39 megavatios (52.000 hp) de electricidad, y la generación anual promedia 270 gigavatios-hora (970 TJ). [1]
Coleridge es inusual en el sentido de que no utiliza una presa como la mayoría de las otras instalaciones hidroeléctricas. El lago Coleridge es un lago natural que corre junto a un río natural, pero a una elevación mucho mayor. El agua se alimenta a la central desde dos entradas en el lago, que se eleva 165 metros (541 pies) por encima de la sala de turbinas de la central . [5] La entrada n.° 1 más nueva es visible en el lago como un remolino en días tranquilos, [4] : 146 con parte de la entrada n.° 2 más antigua visible en la orilla cerca de ella. [4] : 116 Estas entradas suministran agua a dos túneles en forma de herradura [2] que corren casi horizontalmente (pendiente de 1:1000) [4] : 111 a través de aproximadamente 2,2 kilómetros (1,4 millas) de la colina entre el lago y la central eléctrica. Estos túneles terminan en grandes cámaras de compensación de hormigón por encima de la central eléctrica, que a su vez se conectan a las distintivas tuberías de acero de la tubería de carga que bajan por la colina sobre el suelo hasta la sala de turbinas. [5] La antigua cámara de compensación n.º 2 tiene 12 metros (39 pies) [4] : 361 de diámetro y se conecta al conjunto original de tuberías de carga de 1,32 metros (4 pies 4 pulgadas) [4] : 361 de diámetro. Originalmente había cuatro de estas tuberías, sin embargo, solo dos permanecen en uso, y las otras dos están desconectadas a mitad de la colina. La nueva cámara de compensación n.º 1 tiene 19 metros (62 pies) [4] : 361 de diámetro y se conecta a un conjunto adicional de tres tuberías de carga que se estrechan desde 2,14 metros (7 pies 0 pulgadas) en la parte superior del recorrido hasta 1,5 metros (4 pies 11 pulgadas) [4] : 361 en la parte inferior, que se utilizan para alimentar el conjunto de turbinas más nuevo y más grande. [5] El agua se vierte al río Rakaia .
Aunque en un principio se empezó con 3 turbinas, en 1930 se amplió a 9 [2] con una potencia total de 34,5 megavatios (46.300 CV). Actualmente sólo están operativas 5 turbinas, pero a pesar de tener cuatro turbinas menos que en 1930 producen 75 gigavatios-hora (270 TJ) más de energía [5] gracias a un rediseño y reacondicionamiento modernos mediante modelado de dinámica de fluidos computacional , finalizado en 2008. [1]
Coleridge fue la primera estación del mundo en utilizar tubos de tiro aireados en las turbinas, inventados en el lugar por Silston Cory-Wright para resolver un problema de golpes fuertes cuando estaban bajo carga. [4] : 125 También fue la primera en construirse sobre morrena glacial , [4] : 117 lo que causó problemas importantes con la estabilidad de la sala de turbinas.
El patio de conmutación al aire libre suministra líneas de 66 kV que corren tanto al este (conectándose con el patio de conmutación de Transpower en Hororata y desde allí a Christchurch ) como al oeste (a través de los Alpes del Sur por Arthur's Pass para abastecer a la Costa Oeste ). [7]
Todas las turbinas son del tipo Francis horizontal . [4] : 361
