El proyecto hidroeléctrico de Shannon fue un desarrollo importante del Estado libre irlandés en la década de 1920 para aprovechar la energía del río Shannon . Su producto, la central eléctrica de Ardnacrusha , es una central hidroeléctrica ubicada cerca de Ardnacrusha dentro del condado de Clare, aproximadamente a 2,4 kilómetros (1,5 millas) de la frontera con Limerick. Es el proyecto hidroeléctrico fluvial más grande de Irlanda y funciona en un afluente construido expresamente y conectado al río Shannon. La planta incluye escaleras para peces para que los peces que regresan, como el salmón , puedan subir al río de forma segura pasando la central eléctrica.
Terminada siete años después de la independencia de Irlanda en 1922, con un coste equivalente a una quinta parte del presupuesto anual del Estado irlandés, la planta permitió un enorme aumento de la demanda de electricidad en todo el país y demostró la capacidad del nuevo gobierno para desarrollarse durante un período financiero difícil. La planta fue construida por la empresa alemana Siemens-Schuckert , aunque gran parte del diseño fue realizado por ingenieros irlandeses e Irlanda proporcionó la mayor parte de la mano de obra. El plan implicó cambios en el caudal de todo el río, múltiples represas y puentes y la construcción de una red eléctrica nacional.
La planta generadora de Ardnacrusha se compone de tres generadores de turbina Francis de eje vertical (puestos en servicio en 1929) y un generador de turbina Kaplan de eje vertical (puesto en servicio en 1934) que funcionan a una altura promedio de 28,5 metros. El plan se diseñó originalmente para seis turbinas, con cuatro turbinas instaladas. La planta generadora de Ardnacrusha, de 85 MW, fue suficiente para satisfacer la demanda de electricidad de todo el país en los primeros años. La producción total equivale a unos 332.000 MWh generados anualmente. Ardnacrusha genera a 10,5 kilovoltios (kV), pero esto se transforma a 38 kV para distribución local y a 110 kV para transmisión de larga distancia.
El primer plan para aprovechar el poder del Shannon entre Lough Derg y Limerick fue publicado en 1844 por Sir Robert Kane . [1] Inspirado en el proyecto de Nikola Tesla de 1896 en las Cataratas del Niágara , el "Esquema de Frazer" propuso un canal principal que termina en Doonass, y fue sancionado por la "Ley de Energía Eléctrica y Agua de Shannon" de 1901. Este preveía un plan estacional con una turbina de vapor de respaldo para generar electricidad en el verano, pero el costo total se consideró demasiado alto y la ley fue archivada. En 1902, SF Dick propuso una caída más pronunciada en Doonass. La Junta de Comercio Británica nombró un comité en 1918 que aprobó las propuestas de Theodore Stevens y publicó un informe en 1922. Éste preveía alterar los niveles superiores del lago para crear un almacenamiento adicional de 10.000 millones de pies cúbicos, a un costo de 2,6 millones de libras esterlinas. [2]
A finales de 1923, el ingeniero Thomas McLaughlin se acercó al nuevo ministro de Industria y Comercio del Estado Libre irlandés, Patrick McGilligan, con una propuesta para un proyecto mucho más ambicioso. McLaughlin había comenzado a trabajar para Siemens-Schuckert , una gran empresa de ingeniería alemana, a finales de 1922, y su plan aprovecharía toda la diferencia de altura entre Lough Allen y el mar. Se basó en el análisis de 25 años de flujo en la presa de Killaloe publicado por John Chaloner Smith, un ingeniero del Comisionado de Obras Públicas . McGilligan se mostró entusiasmado aunque el presidente del Consejo Ejecutivo , WT Cosgrave , se mostró más cauteloso. El plan fue publicado por Siemens en septiembre de 1924 [3] y el gobierno nombró un equipo de expertos de Noruega y Suiza para comprobar su viabilidad. [4] Causó una considerable controversia política ya que el costo de £5,2 millones era una gran parte del presupuesto total del nuevo estado en 1925 de £25 millones e intereses en Dublín [ ¿quién? ] prefirió una solución más localizada. Pero los expertos apoyaron la solución centralizada que requeriría una red de distribución en todo el país, pero recomendaron una implementación de los generadores de energía en dos etapas. El gobierno aceptó esto y en abril de 1925 había introducido la Ley de Electricidad de Shannon de 1925 en el Dáil . [5] [6]
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En 1925, Siemens inició las obras con el Dr. McLaughlin como director general y el profesor Frank Sharman Rishworth, que tomó una licencia de la University College Galway , como ingeniero civil jefe. En el contrato se fijó un plazo de ejecución de tres años y medio, con cláusulas de penalización en caso de incumplimiento de este límite. [7] Alrededor de 150 de los trabajadores cualificados e ingenieros de la central eran alemanes. Se instaló un campamento para los trabajadores que incluía viviendas para 750 hombres y un comedor con capacidad para 600 personas. Inicialmente se proporcionó empleo para 700 personas, mientras que en su punto máximo hubo 5.200 empleados durante la fase de construcción, y esta cifra volvió a caer a 2.500 cerca. terminación. [7]
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Siemens tuvo que importar una amplia gama de maquinaria de Bremen y Hamburgo y construyó un ferrocarril de vía estrecha de 96 km desde los muelles de Limerick hasta el lugar para transportar suministros, que incluían 76 locomotoras de vapor. El gobierno reparó las carreteras locales que se encontraban en pésimo estado. La conducción implicó la construcción de terraplenes de hasta 25 m de altura en una distancia de 10 km y se encontraron muchos problemas geológicos imprevistos. Se tuvieron que mover 7,6 millones de metros cúbicos (9,9 × 10 6 yd cúbicos) de suelo y 1,2 millones de metros cúbicos (1,6 × 10 6 yd cúbicos) de roca. Se construyeron cuatro puentes importantes y se desviaron nueve ríos y numerosos arroyos. [8] Se instalaron tres grandes turbinas Parsons en la base de la presa que podían generar 35 MW, más que todo el suministro público de la época. Además, se instaló una red de suministro de líneas eléctricas de 110 kV a Dublín, Cork y otros centros.
El proyecto de construcción no estuvo exento de polémica. A los trabajadores no calificados sólo se les pagaron salarios agrícolas, lo que provocó huelgas, debates nacionales y gubernamentales sobre salarios, condiciones y sobrecostos. [9] [10] A pesar de esto, hubo un sobrecoste final para Siemens de £150,000. [7]
El lugar atrajo a un gran número de turistas, transportados en trenes de excursión desde todas partes de Irlanda. En 1929 se calculaba que 250.000 espectadores habían visitado las obras.
En 1927, se creó la Junta de Suministro de Electricidad (ESB), que tomó el control del sistema y del suministro y la generación de electricidad en general. McLaughlin se convirtió en director general.
El Plan Shannon se inauguró oficialmente en Parteen Weir el 22 de julio de 1929. Uno de los proyectos de ingeniería más grandes de su época, sirvió como modelo para proyectos de electrificación a gran escala en todo el mundo. Operado por la ESB, tuvo un impacto inmediato en el desarrollo social, económico e industrial de Irlanda. En 1935, producía el 80 por ciento de la electricidad de Irlanda. [11] Sigue suministrando esta energía en el siglo XXI, aunque su contribución es solo del 2% a partir de 2017. [12] En ese momento, era la central hidroeléctrica más grande del mundo, aunque pronto fue reemplazada por la presa Hoover. , que comenzó a construirse en 1930. [13] [14]
El Financial Times de Londres quedó muy impresionado con el resultado y comentó:
En tres años, la demanda de electricidad en Irlanda había aumentado tanto que se inició la etapa 2. En lugar de las tres compuertas forzadas adicionales previstas, sólo se utilizó una, pero utilizó una nueva turbina Kaplan de 30 MW con siete palas que produce una alta eficiencia en la cabeza relativamente pequeña y, por lo tanto, aumentó la capacidad de la estación a 75 MW en 1933. [16] En 1937, se construyó la central hidroeléctrica del embalse de Poulaphouca en el río Liffey, en el condado de Wicklow , añadiendo otros 35 MW.
En 2002, en el 75.º aniversario de la planta, su estatus histórico fue reconocido por el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos , en asociación con la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Civiles , quienes marcaron la instalación como un Hito de Ingeniería del siglo XX. [17]
La apertura del plan tuvo, y sigue teniendo, un efecto ambiental significativo en la parte del Shannon que pasa por alto el canal principal, desde Parteen Villa al norte del puente O'Briens hasta aproximadamente una milla al norte de la ciudad de Limerick . Esta longitud de río, especialmente la que pasa por Castleconnell y las cataratas de Doonass, fue en el siglo XIX y principios del XX mundialmente famosa por la pesca, en particular la pesca del salmón . El desvío de agua a la central eléctrica tuvo un efecto desastroso, por dos razones principales: al principio, no había ningún paso para peces en Ardnacrusha que permitiera a los salmones migrar río arriba; esto fue posteriormente rectificado. En segundo lugar, la reducción del flujo de agua por el canal natural alentó a más peces a migrar hacia el canal de cabecera o hacia el río Mulkear . El problema continúa hasta el día de hoy y la pesca del salmón ya no es comparable con la del período anterior a los años 20, cuando las poblaciones se redujeron en aproximadamente un 90%. El estado de conservación de otras especies críticas de peces nativos también se ha visto afectado por los bajos niveles de agua, como la anguila en peligro crítico de extinción. [18] [19]
Una vez abierto, la gran mayoría del agua del Shannon se desvió a través del canal de entrada a la central eléctrica. Las ESB están obligadas por ley a permitir que fluyan 10 metros cúbicos por segundo (10 m 3 /s) por el canal natural. Esto es aproximadamente lo que sería el flujo natural durante los períodos secos de verano antes de que se construyera la presa. Todo el excedente de agua se puede desviar para la generación de energía. La capacidad máxima de Ardnacrusha es de aproximadamente 400 m 3 /s, 40 veces la que se requiere para fluir por el canal natural (aunque la central no necesariamente funciona a esta capacidad en todo momento). Durante los primeros años tras la apertura del proyecto, el agua se desvió a la central eléctrica sólo en la medida necesaria para la demanda de electricidad del momento, por lo que el impacto en el río no fue inicialmente grave. Sin embargo, a medida que aumentaba la demanda, se desviaba más y más agua, hasta que finalmente se llegó a una situación en la que, en todo momento, toda el agua disponible se desviaba para la generación de energía y el cauce natural se reducía permanentemente al caudal mínimo permitido (excepto durante los meses de verano). condiciones extremas). En períodos excepcionalmente húmedos, el flujo de agua que sale del lago Derg es superior a 400 m 3 /s, y entonces es necesario que el excedente se libere por el canal natural a través de Castleconnell. Durante estos breves períodos, las cataratas de Doonass recuperan temporalmente su antiguo esplendor. La frecuencia con la que esto ocurre depende de los patrones climáticos estacionales: algunos años no hay ningún aumento por encima del caudal mínimo. Esto ha provocado que el lecho del río se seque sustancialmente. El resultado más obvio de que el río al sur de Parteen Villa siempre se mantenga en los niveles de verano es la sedimentación de muchos de los antiguos estanques de salmón y el crecimiento de árboles y arbustos en muchas partes del antiguo lecho del río, alterando así significativamente tanto la apariencia como ecosistema del río. [ cita necesaria ]
Cuando se construyó, Ardnacrusha tenía capacidad para suministrar energía a todo el país. Actualmente, representa alrededor del 2-3% de la producción total de energía del ESB. [20] Dada la pequeña cantidad total de energía producida por metro cúbico, hay argumentos sustanciales para aumentar el flujo de agua al canal natural, ahora que Arnacrusha está produciendo una proporción tan pequeña de la energía de ESB. Por ejemplo, aumentar el caudal del río a 50 m 3 /s reduciría la capacidad de Ardnacrusha en 1/10 (caudal reducido en 40 m 3 /s), o 8 megavatios; menos del 0,3% de la capacidad nacional de ESB, al tiempo que aumenta cinco veces el caudal de agua al cauce natural. Esto tendría un efecto beneficioso importante sobre la condición del río al sur del puente O'Briens. [ cita necesaria ]
La sección de agua navegable desde el extremo sur del canal Killaloe hasta el fin del mundo, Castleconnell, estaba unida a Limerick a través del canal lateral Plassey-Errina, que tenía seis esclusas. Este se volvió superfluo con la construcción del nuevo canal hacia Ardnacrusha, fue deshidratado y posteriormente quedó abandonado. Recientemente, se han limpiado varias secciones y ahora es posible caminar desde el puente O'Briens hasta la esclusa de Errina por el antiguo camino de sirga. Como no hay esclusas en la presa de Parteen que une el canal natural con Lough Derg, ya no es posible que ninguna embarcación entre por agua en esta parte del Shannon. [21]
La navegación del Shannon se realiza ahora por el canal principal, que tiene 90 m (300 pies) de ancho. Cuando todas las turbinas están en funcionamiento, la velocidad del agua es de 1,5 m/s (3,4 mph), lo que puede suponer un desafío en ambas direcciones. Esto conduce a la doble esclusa de Ardnacrusha, que admitirá embarcaciones de 32,2 m (106 pies) de largo y 6,1 m (20 pies) de ancho. Las dos esclusas tienen una caída combinada de hasta 34 m (112 pies). [22]
En el Shannon está en vigor un plan de captura y transporte como parte de un programa de gestión de la anguila tras el descubrimiento de una población reducida de anguila. Este plan garantiza el paso seguro de las anguilas jóvenes más allá de Ardnacrusha. [23] [24]
La capacidad máxima de Ardnacrusha es de aproximadamente 400 m 3 /s. Como esto es mucho mayor que el disponible durante los meses de verano, durante los primeros años de operación el agua se almacenó en los principales lagos de Shannon, Lough Derg, Lough Ree y Lough Allen porque Ardnacrusha contribuyó significativamente a satisfacer las necesidades de electricidad del país durante ese periodo. Al mantener estos lagos a un nivel superior al natural, mediante presas, el agua acumulada durante los meses húmedos del invierno podría liberarse durante períodos mucho más secos para mantener el suministro a la central eléctrica. Ya existían presas en Killaloe y Athlone para controlar los niveles de los lagos en Lough Derg y Lough Ree respectivamente. Una vez finalizada la construcción de Ardnacrusha, la presa de Athlone fue modificada y puesta bajo el control de la ESB, y se construyó una nueva presa en la desembocadura de Lough Allen para regular aún más los niveles de agua (la presa de Killaloe fue eliminada, ya que el nivel del agua de Lough Derg ahora está controlado por Parteen propia presa). [21] En décadas más recientes, la importancia de Ardnacrusha para la producción de electricidad ha disminuido y ya no se almacena agua en los lagos Shannon para la generación de electricidad.
El plan simplificó la navegación entre Killaloe y Limerick, ya que las embarcaciones deben atravesar solo una doble esclusa en Ardnacrusha. La mayor parte del canal de Killaloe quedó sumergida bajo el nuevo lago (la 'sección inundada') al sur de Killaloe, lo que permitió el acceso directo al canal de cabecera. La ESB es responsable de mantener los niveles de agua para la navegación a lo largo del Shannon entre límites predeterminados, pero tiene derecho a priorizar los niveles para la generación de electricidad, en caso de que surja escasez de agua.
