La central eléctrica de Ffestiniog ( ) es un proyecto hidroeléctrico de almacenamiento por bombeo de 360 megavatios (MW) cerca de Ffestiniog , en Gwynedd , noroeste de Gales . La central eléctrica situada en el embalse inferior tiene cuatro turbinas hidráulicas , que pueden generar a plena capacidad en 60 segundos desde que surge la necesidad. El plan tiene una capacidad de almacenamiento de alrededor de 1,44 GWh (5,2 TJ) a máxima potencia durante cuatro horas y la capacidad de alimentar todo el norte de Gales durante varias horas. [1]
La estación, puesta en servicio en 1963, fue el primer gran sistema de almacenamiento por bombeo del Reino Unido. [1] El depósito superior es Llyn Stwlan, de 170.000 metros cúbicos (6.000.000 de pies cúbicos), que descarga 27 metros cúbicos por segundo (950 pies cúbicos/s) de agua a las turbinas generadoras de la central eléctrica en la orilla del embalse de Tanygrisiau. La construcción del embalse inferior aumentó el tamaño de Llyn Ystradau e inundó el trazado del ferrocarril Ffestiniog , que tuvo que construir un desvío alrededor del embalse y la central eléctrica.
La planta es operada por First Hydro, una empresa del Reino Unido propiedad de una empresa conjunta de International Power y Mitsui & Co. , [1] y tiene una eficiencia promedio del 72-73%, es decir, utiliza un 39% más de electricidad (cuando bombea el agua hasta Llyn Stwlan) de la que realmente produce. [2]
La idea de utilizar el almacenamiento por bombeo como una forma de hacer frente a los cambios rápidos y a corto plazo en la demanda de electricidad en Inglaterra y Gales se consideró por primera vez en 1948, y una vez encontrado un sitio adecuado, la estación de Ffestiniog fue autorizada por una ley del Parlamento . específicamente la Ley de Energía Hidroeléctrica del Norte de Gales de 1955 . La primera tarea a la que se enfrentaron los ingenieros fue proporcionar caminos de acceso a los lugares, y los trabajos de construcción comenzaron en 1957. Esto permitió que poco después comenzaran los trabajos en las dos presas y la central eléctrica. Un plan de almacenamiento por bombeo requiere dos embalses a diferentes niveles, y el embalse superior se creó ampliando Llyn Stwlan, en lo alto de Moelwyn Mawr. Llyn Stwlan estaba ubicada en la cuenca de un circo , formada por la erosión glaciar. [3]
Llyn Stwlan había sido ampliada previamente en 1898 por la Yale Electricity Company, que construyó una presa y utilizó el agua para generar energía en Dolwen, ubicada cerca de Tanygrisiau , debajo del embalse inferior. [4] La empresa fue formada por la empresa Votty Quarry , y la corriente continua se transmitía por línea aérea hasta Dolgaregddu, cerca del centro de Blaenau Ffestiniog , donde había un motor de gasolina de 75 kW (101 CV) y dos motores semidiesel . que generó 240 kW adicionales. Este se utilizaba para abastecer de energía al pueblo cuando la cantera no lo requería. Debido a la caída de tensión en el sistema, se necesitó en la cantera un grupo de refuerzo final de 48 kW. [5] La estación de Dolwen continuó funcionando después de que se terminó el nuevo esquema, [4] aunque posteriormente fue desmantelada y el edificio se convirtió en dos casas adosadas y luego en una casa unifamiliar de 8 dormitorios. [6]
Para el nuevo esquema, la cuenca del circo fue represada en su extremo oriental por una presa de hormigón por gravedad, de 244 m (801 pies) de largo y un máximo de 34 m (112 pies) de altura por encima de sus cimientos. Hay un aliviadero en el extremo sur de la presa, con un nivel de desbordamiento a 500 m (1600 pies) por encima del datum de artillería (AOD). La presa contiene 170.000 m 3 (6.000.000 pies cúbicos) de agua y el nivel del agua sube y baja 20,0 metros (65,6 pies) mientras la estación funciona. El área de captación de Llyn Stwlan es de 65 hectáreas (160 acres) y la precipitación promedio anual en esta área es de 3000 mm (120 pulgadas). El camino de acceso discurre hasta el lado norte de la presa, y por la parte superior llega a un puente, que da acceso a las torres de toma. [7]
El embalse inferior se formó construyendo otra presa de gravedad de hormigón a través de la cuenca natural de Afon Ystradau. La presa tiene alrededor de 550 m (1800 pies) de largo, con una altura máxima de 25 m (82 pies) sobre sus cimientos, aunque la mayor parte está bien oculta, ya que los escombros de los cimientos se utilizaron para cubrir la cara aguas abajo de la estructura. Debido al área más grande del depósito inferior, sube y baja sólo 5,5 m (18 pies) durante el funcionamiento diario de la estación. Varios arroyos fluyen desde el terreno circundante hacia el embalse, y estos flujos se monitorean, de modo que se pueda descargar una cantidad equivalente de agua en Afon Barlwyd a través de los reguladores de la presa. Los niveles del embalse de Tanygrisiau se controlan cuidadosamente para garantizar que siempre haya suficiente capacidad adicional para mantener el equilibrio del agua que queda en Llyn Stwlan. El área de captación del embalse de Tanygrisiau es de 959 hectáreas (2370 acres) y la precipitación media anual es de 2160 mm (85 pulgadas). [8] El depósito está diseñado para un nivel máximo de agua de 188 m (617 pies) AOD, y hay un aliviadero colocado a una altura de 0,84 m (2,8 pies) por encima de este. [9]
El edificio principal de la central eléctrica tiene 72 m (236 pies) de largo y 22 m (72 pies) de ancho. Para acomodar los ejes verticales de las máquinas, se excavaron 140.000 toneladas en la roca y el edificio se extiende 34 m (112 pies) por debajo del piso de operaciones, que se encuentra al nivel del suelo. Hay cuatro pisos inferiores, y hacia abajo, estos son el piso del alternador, el piso de la turbina, el piso de la bomba y el sótano de la bomba. La altura del edificio sobre el nivel del suelo es de 20 m (66 pies). El edificio principal está flanqueado por dos bloques de una sola planta, el sur destinado a sala de control y el norte a administración. El edificio principal tiene una estructura de acero con una pared interior de ladrillo y una cavidad. El muro exterior está revestido con piedra local, [10] de un tipo que se ha utilizado en varios edificios importantes en el valle de Ffestiniog, pero resultó difícil encontrar una fuente. Se localizó una cantera en desuso con la ayuda de canteros retirados, pero no había suficiente piedra para completar el proyecto y era problemático utilizar métodos de extracción modernos. Por tanto, parte de la piedra procedía de una segunda cantera. [11]
Dentro de Llyn Stwlan, hay dos torres de entrada que albergan equipos para controlar las compuertas de cierre. Las compuertas tienen 4,4 m (14,5 pies) cuadrados y se pueden colocar en su posición para evitar que el agua ingrese a los túneles de la central eléctrica. Debajo de ellos hay dos pozos de presión, que descienden verticalmente durante 195 m (640 pies). Tienen 4,4 m (14 pies) de diámetro y están revestidos de hormigón. Cada uno de ellos alimenta dos túneles de presión que descienden hacia la central eléctrica. Los primeros 550 m (1800 pies) son de hormigón y tienen 3,3 m (10 pies 10 pulgadas) de diámetro. Luego hay una transición, y los últimos 610 m (2000 pies) están revestidos de acero, con un diámetro de 2,9 m (9 pies 6 pulgadas). Las tuberías terminan en el portal de un túnel que está a unos 183 m (600 pies) del edificio principal. Las tuberías finales que ingresan a la estación tienen 2,3 m (7 pies 7 pulgadas) de diámetro y están hechas de acero de alta resistencia, de 25 mm (0,98 pulgadas) de espesor, que están revestidas con 0,69 m (2 pies 3 pulgadas) de pre- hormigón tensionado. Cada tubería se bifurca, con el ramal superior suministrando agua a la turbina, cuando la estación está generando, y el ramal inferior recibiendo agua de la bomba cuando devuelve agua a Llyn Stwlan. Se utilizan válvulas de 1,8 m (5,9 pies) y 1,68 m (5 pies 6 pulgadas) de diámetro para dirigir el agua de manera adecuada. [7]
El equipo, suministrado por la English Electric Company, instalado en el edificio principal consta de cuatro unidades de motor/generador montadas verticalmente, de 90 MW cada una, que están ubicadas en el piso del alternador. Sentada encima de cada una, y directamente acoplada al motor/generador, hay una turbina Francis . Durante la generación, se les suministra agua a 28,3 metros cúbicos por segundo (1000 pies cúbicos / s). Las bombas están ubicadas debajo del motor/generadores y están conectadas a ellos mediante un acoplamiento tipo garra. En modo de bombeo, estos entregan 21,1 metros cúbicos por segundo (750 pies cúbicos/s) contra una altura de 28 m (92 pies) y consumen 75 MW. La planta funciona a 428 revoluciones por minuto en ambos modos y durante la generación produce energía a 16 kV. Cada máquina está conectada a un disyuntor de aceite y conjuntos de dos máquinas están conectados en paralelo a transformadores gemelos de 16/275 kV. El suministro de 275 kV se realiza a través de líneas eléctricas aéreas y se alimenta a la red nacional cercana en el sitio de la antigua central nuclear de Trawsfynydd . [12]
El agua se bombea desde el embalse de Tanygrisiau a Llyn Stwlan durante la noche, cuando normalmente no habría demanda suficiente para la electricidad producida por una planta de vapor relativamente eficiente. Durante el día, la estación se utiliza para generar electricidad en los períodos de máxima demanda. Normalmente, bombea durante seis o siete horas por la noche y genera alrededor de cuatro horas durante el día. También se utiliza para proporcionar energía con poca antelación si hay una avería en otra parte del sistema o un aumento inesperado de la demanda. Un problema particular es el enorme aumento de la demanda al final de los programas de televisión populares, y la estación puede ponerse en línea muy rápidamente para cubrir esto, [13] proporcionando 360 MW adicionales de potencia en menos de un minuto. [3]
A partir de 1953 y 1954, el CEGB había llevado a cabo ampliaciones de algunas centrales hidroeléctricas existentes, ubicadas en el norte de Gales, y aunque eran de pequeña escala, habían aprendido valiosas lecciones que se trasladaron al nuevo proyecto. Así, la ley habilitante del Parlamento incluía una cláusula de servicios, que incluía la contratación de un consultor paisajista, que actuaría como enlace con la Comisión de Parques Nacionales, para garantizar que las cuestiones relacionadas con la eliminación de escombros, la plantación y tala de árboles y arbustos, y la restitución de terrenos afectados por la construcción, fueron abordados adecuadamente. Fue el primero de los proyectos de centrales eléctricas del CEGB que requirió desde el principio los servicios de un asesor paisajístico. Se consultó a las autoridades de planificación locales sobre la ubicación y la apariencia externa de todos los aspectos del proyecto, y la Comisión Real de Bellas Artes también participó en el proceso. En 1958 se exhibieron en la Real Academia de las Artes dibujos en perspectiva que mostraban la central eléctrica en su paisaje .
Un problema fue la eliminación de casi un millón de toneladas de roca. Esto provino de la excavación de los niveles subterráneos del edificio de la estación principal, de la construcción de los túneles y también de los cimientos de las dos presas. La roca de la presa superior se colocó en el embalse, donde queda permanentemente cubierta por agua. Alrededor de las tres cuartas partes de la presa inferior han quedado ocultas a la vista detrás de los escombros inclinados frente a la cara aguas abajo, y el resto de los escombros se ha colocado cerca de los portales del túnel. La roca ha sido cuidadosamente perfilada y cubierta con turba, antes de ser sembrada con hierbas autóctonas de la zona. En algunos lugares se han plantado árboles y arbustos, incluidos rododendro , sauce y pino silvestre . [3] Cuando se inauguró la estación, incluía un centro de recepción pública, desde donde los visitantes podían acceder a visitas guiadas al sitio. [15]
La restauración del ferrocarril Ffestiniog como ferrocarril turístico comenzó en 1952, pero la construcción de la central eléctrica cortaría el vínculo entre Porthmadog y Blaenau Ffestiniog al inundar el portal norte del túnel Moelwyn y la vía al norte, y construir vías de acceso. a lo largo de la vía al sur de la estación Tanygrisiau . [16] La restauración del ferrocarril estaba en su infancia en Gran Bretaña, y aunque el Ferrocarril Ffestiniog se opuso al proyecto de ley durante sus etapas finales en el Parlamento, el plan fue descartado como "viejos caballeros y niños jugando a los trenes". La ley del Parlamento para autorizar la central eléctrica se concedió el 16 de mayo de 1955. El ferrocarril recibió un " Aviso de tratamiento " el 5 de febrero de 1956, y un "Aviso de entrada", que normalmente puede ser hasta tres años después del primer aviso. , al día siguiente. El túnel Moelwyn fue requisado el 2 de junio de 1958, con dos días entre avisos. [17]
El Ferrocarril Ffestiniog inició procedimientos legales para obtener una compensación razonable por la pérdida de su línea en 1956, y se había convertido en el caso más largo en la historia legal británica cuando finalmente se resolvió en 1972, dieciséis años y medio después. [18] Las relaciones entre las dos partes no fueron buenas al principio, ya que el CEGB estaba convencido de que la junta de ferrocarriles de Ffestiniog había comprado un ferrocarril moribundo para poder embolsarse ellos mismos la compensación. [19] Charles Goode elaboró planes para una nueva ruta a lo largo del lado occidental del lago, que se acordó que se incorporaría a los planes. Sin embargo, el CEGB luego cambió la ubicación de la estación de conmutación, lo que hizo que la ruta no fuera práctica, y los ingenieros consultores Livesay & Henderson produjeron una ruta del lado este, que era mucho más costosa de implementar. El ferrocarril Ffestiniog aspiraba a una "restauración equivalente", donde la Autoridad de Electricidad Británica, posteriormente la Junta Central de Generación de Electricidad, pagaría el costo total de la construcción de una ruta de reemplazo. Basándose en el coste de la ruta del lado este, el Tribunal de Tierras dictaminó que un restablecimiento equivalente sólo estaría justificado si el número de pasajeros aumentara de 76.000 a 196.000, lo que no se consideró "dentro de los límites de lo posible", a pesar de que que estas cifras se alcanzaron en 1967. [20]
Finalmente, se ideó un plan llamado "mantenimiento diferido", que formó la base para el pago final. [21] Se aplicó presión al CEGB durante las audiencias finales en el Tribunal de Tierras, para permitir una ruta por el lado oeste, y el ferrocarril Ffestiniog recibió 65.000 libras esterlinas, un pago de intereses de 30.000 libras esterlinas y costas legales. [22] El texto completo de la decisión está publicado en el libro de Brian Hollingworth y ocupa quince páginas. [23] Mientras que la mayor parte de la ruta restablecida, que incluía una espiral en Dduallt y un nuevo túnel Moelwyn, fue construida por voluntarios, la sección inmediatamente detrás de la central eléctrica fue construida por Sir Alfred McAlpine (Northern) Ltd, ya que incluía cuatro enterrados. puentes para llevar la vía sobre las compuertas de entrada hasta la central eléctrica. [24]
Moelwyn Slate Quarry se encuentra encima del Llyn Stwlan ampliado. Se trabajó esporádicamente entre las décadas de 1820 y 1897, pero estaba conectado al ferrocarril Ffestiniog mediante una espectacular serie de siete pendientes, que descendían unos 335 metros (1099 pies). [25] La mayoría todavía son visibles en el paisaje, pero la ampliación de Llyn Stwlan destruyó la sexta pendiente, partes de la quinta y la séptima, y gran parte del área del molino abandonado, que estaba ubicada entre la cuarta y la quinta pendiente, en lugar de en el nivel de la cantera, para poder beneficiarse del suministro de agua que proporciona el lago. [26] En las pendientes se encuentran varias trampillas de inspección y armarios eléctricos, que presumiblemente están conectados con la infraestructura de la central eléctrica.
Al noroeste, al otro lado de Moelwyn Mawr , se encuentra la cantera Croesor , donde cesó la extracción de pizarra en 1930. Tras el final de la Segunda Guerra Mundial , la cantera fue explotada por Cookes Explosive, una empresa local con sede en Penrhyndeudraeth. , que utilizaba sus cámaras subterráneas para almacenar explosivos, principalmente propulsores. En 1971, la Junta Central de Generación de Electricidad tomó conocimiento de este uso y calculó que si ocurría una explosión bajo tierra, cualquiera de sus dos presas podría resultar dañada. Por lo tanto, drenaron ambos depósitos y Cookes comenzó a retirar alrededor de 250 toneladas de explosivos por semana, que fueron transportadas a Penrhyndeudraeth o por ferrocarril desde la estación de tren Blaenau Ffestiniog a otras fábricas de ICI Nobel en el Reino Unido. [27]
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