El proyecto hidroeléctrico de Shannon fue un importante desarrollo del Estado Libre de Irlanda en la década de 1920 para aprovechar la energía del río Shannon . Su producto, la planta de energía de Ardnacrusha , es una central hidroeléctrica ubicada cerca de Ardnacrusha en el 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 canal de alimentación construido especialmente conectado al río Shannon. La planta incluye escaleras para peces para que los peces que regresan, como el salmón , puedan subir por el río de manera segura más allá de la central eléctrica.
La planta, que se terminó de construir en 1922, siete años después de la independencia de Irlanda , con un coste equivalente a una quinta parte del presupuesto anual del Estado irlandés, hizo posible 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 estuvo a cargo de ingenieros irlandeses e Irlanda proporcionó la mayor parte de la mano de obra. El proyecto implicó cambios en el caudal de todo el río, múltiples presas y puentes y la construcción de una red eléctrica nacional.
La planta generadora de Ardnacrusha está compuesta por 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 con una caída media de 28,5 metros. El esquema se diseñó originalmente para seis turbinas, con cuatro turbinas instaladas. Los 85 MW de la planta generadora de Ardnacrusha eran suficientes 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 esta se transforma a 38 kV para la distribución local y a 110 kV para la transmisión a larga distancia.
El primer plan para aprovechar la energía del Shannon entre Lough Derg y Limerick fue publicado en 1844 por Sir Robert Kane . [1] Inspirado por el proyecto de Nikola Tesla de 1896 en las cataratas del Niágara , el "Plan de Frazer" proponía un canal de cabecera que terminara en Doonass, y fue sancionado por la "Ley de Agua y Energía Eléctrica del Shannon" de 1901. Esta 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. Este 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. [2]
A finales de 1923, el ingeniero Thomas McLaughlin se acercó al nuevo Ministro de Industria y Comercio del Estado Libre de Irlanda, 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 el vertedero de Killaloe publicado por John Chaloner Smith, un ingeniero de los Comisionados de Obras Públicas . McGilligan se mostró entusiasmado, aunque el presidente del Consejo Ejecutivo , WT Cosgrave , fue 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 coste de 5,2 millones de libras esterlinas era una gran parte del presupuesto total del nuevo estado en 1925, de 25 millones de libras esterlinas, y los intereses en Dublín [ ¿quiénes? ] preferían 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 en dos etapas de los generadores de energía. El gobierno aceptó esto y en abril de 1925 había presentado 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 se ausentó del University College de Galway , como ingeniero civil jefe. En el contrato se estableció un plazo de finalización de tres años y medio, con cláusulas de penalización por incumplimiento de este límite. [7] Alrededor de 150 de los trabajadores cualificados e ingenieros de la central eléctrica eran alemanes. Se instaló un campamento para los trabajadores que incluía viviendas para 750 hombres y un comedor con capacidad para 600. Inicialmente se proporcionó empleo a 700, mientras que en su punto álgido hubo 5.200 empleados durante la fase de construcción, y esta cifra se redujo a 2.500 cerca de la finalización. [7]
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Siemens tuvo que importar una gran cantidad 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 traer suministros, que incluían 76 locomotoras de vapor. El gobierno reparó las carreteras locales que estaban en un estado lamentable. El canal de entrada 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 yardas cúbicas) de tierra y 1,2 millones de metros cúbicos (1,6 × 10 6 yardas cúbicas) de roca. Se construyeron cuatro puentes importantes y se desviaron nueve ríos, así como 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 controversias. Los trabajadores no cualificados sólo recibían salarios agrícolas, lo que dio lugar a huelgas, debates nacionales y gubernamentales sobre salarios, condiciones laborales y sobrecostes. [9] [10] A pesar de ello, Siemens tuvo que pagar un sobrecoste final de 150.000 libras. [7]
El lugar atrajo a un gran número de turistas, que llegaron en trenes de excursión desde todas las partes de Irlanda. En 1929, se calcula que 250.000 espectadores habían sido guiados por las obras.
En 1927 se creó la Electricity Supply Board (ESB), que se hizo cargo del proyecto y del suministro y la generación de electricidad en general. McLaughlin se convirtió en el director ejecutivo.
El proyecto Shannon se inauguró oficialmente en Parteen Weir el 22 de julio de 1929. Fue uno de los proyectos de ingeniería más grandes de su época y 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 % en 2017. [12] En ese momento, era la central hidroeléctrica más grande del mundo, aunque pronto fue reemplazada por la presa Hoover , cuya construcción comenzó en 1930. [13] [14]
El Financial Times de Londres se mostró 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 tuberías forzadas adicionales planificadas, solo se utilizó una, pero utilizó una nueva turbina Kaplan de 30 MW con siete palas que produce una alta eficiencia en la caída relativamente pequeña y, por lo tanto, aumentó la capacidad de la central a 75 MW en 1933. [16] En 1937, se construyó la planta hidroeléctrica del embalse de Poulaphouca en el río Liffey en el condado de Wicklow , agregando otros 35 MW.
En 2002, en el 75º aniversario de la planta, su estatus histórico fue reconocido por el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos , en asociación con la Sociedad Americana de Ingenieros Civiles , que marcó la instalación como un hito de ingeniería del siglo XX. [17]
La apertura del proyecto tuvo, y sigue teniendo, un efecto medioambiental significativo en la parte del río Shannon que pasa por el canal de cabecera, desde Parteen Villa al norte del puente O'Briens hasta aproximadamente una milla al norte de la ciudad de Limerick . Este tramo del río, especialmente el que pasa por Castleconnell y las cataratas de Doonass, fue famoso en el siglo XIX y principios del XX por la pesca, en particular la del salmón . El desvío de agua hacia la central eléctrica tuvo un efecto desastroso en esta zona por dos razones principales: en un principio, no había un paso para peces en Ardnacrusha que permitiera al salmón migrar río arriba; esto se corrigió más tarde. En segundo lugar, la reducción del caudal 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 la década de 1920, cuando las poblaciones se redujeron en un 90%. El estado de conservación de otras especies de peces nativos en peligro crítico de extinción 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 río Shannon se desvió a través del canal de aducción hacia la central eléctrica. La ESB está obligada por ley a permitir que fluyan 10 metros cúbicos por segundo (10 m3 / s) por el canal natural. Este es aproximadamente el caudal natural durante los períodos secos de verano antes de que se construyera el vertedero. Todo el agua sobrante se puede desviar para la generación de energía. La capacidad máxima de Ardnacrusha es de aproximadamente 400 m3 / s, 40 veces la que se requiere para fluir por el canal natural (aunque la central eléctrica no necesariamente funciona a esta capacidad en todo momento). Durante los primeros años después de la apertura del plan, el agua se desvió hacia la central eléctrica solo en la medida necesaria para la demanda de electricidad en ese momento, por lo que el impacto en el río no fue inicialmente grave. Sin embargo, a medida que aumentaba la demanda, se desviaba cada vez 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 canal natural se reducía permanentemente al caudal mínimo permitido (excepto en condiciones extremas). En períodos excepcionalmente húmedos, el caudal de agua que sale del lago Derg es superior a 400 m 3 /s, y 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 se produce ningún aumento por encima del caudal mínimo. Esto ha provocado que el lecho del río se haya secado sustancialmente. El resultado más obvio de que el río al sur de Parteen Villa se mantenga siempre en niveles de verano es la sedimentación de muchos de los antiguos estanques de salmones y el crecimiento de árboles y arbustos en muchas partes del antiguo lecho del río, lo que altera significativamente tanto el aspecto como el ecosistema del río. [ cita requerida ]
Cuando se construyó, Ardnacrusha tenía la capacidad de suministrar energía a todo el país. Actualmente, representa alrededor del 2-3% de la producción total de energía de ESB. [20] Dada la pequeña cantidad total de energía producida por metro cúbico, hay razones de peso 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 flujo del río a 50 m 3 /s reduciría la capacidad de Ardnacrusha en 1/10 (caudal reducido en 40 m 3 /s), u 8 megavatios; menos del 0,3% de la capacidad nacional de ESB, mientras que el flujo de agua al canal natural se quintuplicaría. Esto tendría un efecto beneficioso importante en el estado del río al sur del puente O'Briens. [ cita requerida ]
La sección navegable de agua desde el extremo sur del canal de Killaloe hasta World's End, Castleconnell, estaba conectada con Limerick a través del canal lateral Plassey-Errina, que tenía seis esclusas. Este canal dejó de ser necesario con la construcción del nuevo canal hasta Ardnacrusha, se desagotó y posteriormente quedó abandonado. Recientemente, se han despejado varias secciones y ahora es posible caminar desde el puente O'Briens hasta la esclusa de Errina a lo largo del antiguo camino de sirga. Como no hay ninguna esclusa en el azud de Parteen que conecte el canal natural con Lough Derg, ya no es posible que ninguna embarcación ingrese, por agua, a esta parte del Shannon. [21]
La navegación por el río Shannon se realiza actualmente por el canal de entrada, 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 resultar complicado 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 un desnivel combinado de hasta 34 m (112 pies). [22]
En el río Shannon se ha puesto en marcha un plan de captura y transporte como parte de un programa de gestión de la anguila tras el descubrimiento de una población reducida de anguilas. Este plan garantiza un 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 esta capacidad es mucho mayor que la disponible durante los meses de verano, durante los primeros años de funcionamiento se almacenó agua en los principales lagos del Shannon, Lough Derg, Lough Ree y Lough Allen, ya que Ardnacrusha contribuía de manera significativa a satisfacer las necesidades de electricidad del país durante ese período. Al mantener estos lagos a un nivel más alto que el natural, mediante vertederos, el agua acumulada durante los meses húmedos de invierno podía liberarse durante períodos mucho más secos para mantener el suministro a la central eléctrica. Ya existían vertederos en Killaloe y Athlone para controlar los niveles de los lagos en Lough Derg y Lough Ree respectivamente. Una vez finalizado Ardnacrusha, se modificó el vertedero de Athlone y se puso bajo el control de ESB, y se construyó un nuevo vertedero en la desembocadura de Lough Allen para regular aún más los niveles de agua (se eliminó el vertedero de Killaloe, ya que el nivel de agua de Lough Derg ahora está controlado por el propio vertedero de Parteen). [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 de Shannon para la generación de electricidad.
El plan simplificó la navegación entre Killaloe y Limerick, ya que las embarcaciones solo deben atravesar una esclusa doble 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 en todo el Shannon dentro de límites predeterminados, pero tiene derecho a priorizar los niveles para la generación de electricidad en caso de que surja escasez de agua.
