El proyecto hidroeléctrico de Lochaber es un proyecto de generación de energía hidroeléctrica construido en la zona de Lochaber , en las Tierras Altas occidentales de Escocia, después de la Primera Guerra Mundial . Al igual que sus predecesores en Kinlochleven y Foyers , fue diseñado para proporcionar electricidad para la producción de aluminio , esta vez en Fort William .
El agua se recoge de la cuenca del río Spean , además de las cabeceras del río Spey y algunos cursos de agua más pequeños. Contiene dos embalses principales, Loch Treig y Laggan Reservoir , y 29 km de túneles excavados en la ladera.
El proyecto fue construido originalmente entre 1924 y 1943 por la British Aluminium Company . Esta empresa fue adquirida por la canadiense Alcan en 1982, que posteriormente fue adquirida por Rio Tinto en 2008. Rio Tinto Alcan vendió el proyecto a GFG Alliance en noviembre de 2016. [1]
El proyecto hidroeléctrico y la fundición de aluminio siguen en funcionamiento.
El sistema hidroeléctrico tiene una zona de captación de 780 km2 [2] , incluidas las cabeceras de los ríos Spey , Spean y Treig, y los flancos septentrionales de los ríos Grey Corries y Ben Nevis . Hay dos embalses principales, Loch Treig y Loch Laggan (que se amplió como embalse de Laggan), ambos con un nivel de agua superior de unos 250 m sobre el nivel del mar. Estos embalses están conectados por un túnel de baja presión de 4,4 km de largo y 4,6 m de diámetro [2] , que recoge agua de tres corrientes intermedias.
Desde Loch Treig, se construyó un túnel de presión principal de 24 km de longitud alrededor del macizo de Ben Nevis . Tiene una sección transversal en forma de herradura, con un diámetro equivalente a 4,6 m, y está revestido de hormigón para reducir la fricción. Este túnel también recoge agua de otros once arroyos a lo largo del camino. Hasta 1970, fue el túnel de transporte de agua más largo del mundo. [ cita requerida ] Luego, tuberías forzadas de acero transportan el agua por el flanco occidental de Ben Nevis hasta la central eléctrica que se encuentra debajo.
Las turbinas de la central eléctrica generan electricidad para alimentar la planta de fundición de aluminio adyacente . La central eléctrica y la fundición están ubicadas al noreste de Fort William , en la orilla oriental del río Lochy , en el que desemboca el canal de descarga.
El plan se amplió para aumentar la producción para satisfacer la demanda de aluminio en la Segunda Guerra Mundial . [3] Las aguas de las crecidas del Spey son capturadas por la presa Spey y desviadas a través de un corte abierto hasta Loch Crunachdan y luego a través de un túnel hasta Loch Laggan. [3] Además, el río Mashie (un afluente del Spey) se desvía a través de un acueducto y un túnel hacia el río Pattack, que desemboca en Loch Laggan.
El proyecto fue diseñado inicialmente por el ingeniero Charles Meik, pero después de su muerte en 1923, la realización del proyecto quedó en manos de William Halcrow , entonces socio de la empresa fundada por el padre de Meik, Thomas Meik .
El proyecto fue finalmente sancionado por el Parlamento en 1921, pero la construcción no comenzó hasta 1924. Dada la escala de la construcción, se llevó a cabo en tres fases principales: [2] [4]
Durante el pico de la construcción se emplearon más de 3.000 hombres. [5]
Se utilizó un ferrocarril de vía estrecha en la construcción y el posterior mantenimiento de las fases 1 y 2; consulte Ferrocarril de vía estrecha de Lochaber para obtener más detalles.
La primera etapa de construcción duró cinco años, de 1924 a 1930, y costó alrededor de £3 millones. [5]
El principal desafío fue el túnel de presión desde Loch Treig bajo el macizo de Ben Nevis, que comenzó en el verano de 1926. El túnel se cavó a mano a través de la roca sólida, con taladros de aire comprimido utilizados para perforar los agujeros para las cargas explosivas. Inicialmente se utilizaron explosivos basados en oxígeno líquido , pero a pesar de ser más seguros, su uso era complicado, por lo que se utilizó gelignita en su lugar. La etapa final de la construcción fue conectar el túnel con Loch Treig, habiendo excavado hasta un punto a unos 20 pies (6 m) del fondo del lago y 100 pies (30 m) por debajo de la superficie. El 3 de enero de 1930, se detonó una carga de 1,5 toneladas de gelignita especialmente preparada para hacer estallar la sección restante de roca. [6]
Para facilitar la construcción, el trabajo avanzó en ambas direcciones desde 11 puntos intermedios: cuatro pozos verticales y siete galerías horizontales, lo que dio un total de 23 frentes de trabajo, incluido el portal occidental sobre Fort William. Estos puntos intermedios estaban ubicados cerca de cursos de agua, que luego fueron capturados por una serie de represas y aportaron alrededor del 16% del agua total para el proyecto. [7]
La central eléctrica y la fundición se terminaron a finales de 1929, inicialmente equipadas con cinco generadores de 6.800 kW, conectados a turbinas Pelton. Las turbinas se ubicaron en una excavación profunda en la roca, lo más cerca posible del nivel del mar para maximizar la altura de descarga del sistema. [5]
El 30 de diciembre de 1929 se fundió el primer aluminio, [8] alimentado únicamente por las aguas de los arroyos laterales. [5]
En julio de 1930 se obtuvo una ley complementaria del Parlamento que ampliaba el plazo para completar la segunda etapa del proyecto. Las obras comenzaron a principios del año siguiente y las obras de ingeniería civil en las presas de Treig y Laggan, además del túnel de conexión, se completaron en 1934. [9]
Tres años después, tras un período de escasa demanda de aluminio, se modernizó la central eléctrica. Se instalaron tres tuberías adicionales en la ladera de la colina por encima de la central eléctrica. Tenían un diámetro de 1,8 m, se entregaron en secciones de 9,1 m de largo y se soldaron in situ. Se instalaron cinco turbinas Pelton y generadores adicionales, cada uno de ellos con una potencia nominal de 7000 kW. [10]
Se construyó una presa aproximadamente a 400 m aguas abajo del lago Treig, lo que elevó el nivel superior del agua en 11 m hasta los 250 m de diámetro exterior . Esto aumentó significativamente el almacenamiento disponible, con 221,9 millones de m3 disponibles por encima del nivel de extracción más bajo de 212 m de diámetro exterior. La presa también aumentó la altura de descarga del sistema hidroeléctrico, lo que proporcionó más energía. [11]
La presa está rellena de roca con un muro central de hormigón encajado en el lecho de roca. La parte expuesta de la presa tiene 12 m de alto y 120 m de ancho, mientras que el muro central tiene una longitud de cresta de 206 m y una profundidad máxima de 37 m. Tanto el paramento aguas arriba como el de aguas abajo tienen una pendiente de 3:1, y el aliviadero está protegido por hormigón armado, colado in situ. [11]
La construcción del embalse también requirió desviar 1,5 millas (2,4 km) de la línea West Highland a lo largo de las orillas del lago Treig.
La presa de Laggan se construyó en una constricción del valle aproximadamente a 7 km (4,5 millas) río abajo del lago Laggan, creando el embalse de Laggan. Este está conectado al lago Laggan por una sección corta del río Spean, que se dragó para aprovechar la capacidad de almacenamiento del lago. Si bien el sitio de la presa río abajo requería una presa más grande que una ubicación alternativa río arriba, tenía varias ventajas: [11]
La presa es una enorme estructura de gravedad de hormigón, de 210 m de largo y 40 m de alto. [12] En planta, la presa tiene una ligera curva con un radio de 610 m, aunque no funciona como una presa arqueada . La presa tiene un aliviadero simple a lo largo de su longitud, junto con seis sifones para aumentar la capacidad de flujo de inundación. [11]
El embalse de Laggan tiene una capacidad de almacenamiento utilizable de 1.480 millones de pies cúbicos (42 millones de m3 ) , entre un nivel de agua superior de 820 pies (250 m) OD y un nivel de descenso máximo de 804 pies (245 m). [11] La presa no elevó el nivel del lago Laggan, ya que esto habría requerido un desvío significativo de la carretera A86 adyacente y también habría inundado propiedades valiosas. [12]
Al igual que el túnel de presión principal aguas abajo de Loch Treig, el túnel entre el embalse de Laggan se excavó en la roca y se revistió de hormigón. Una vez más, se construyó a partir de múltiples caras con tres galerías intermedias, que luego se utilizaron para recoger agua de los arroyos. El túnel tiene aproximadamente 14 pies (4,3 m) de diámetro con un fondo aplanado y una caída de 15 pies (4,6 m) en sus 2,75 millas (4,4 km) de longitud. [11]
La tercera y última fase del proyecto se llevó a cabo entre 1941 y 1943 y amplió aún más la cuenca del lago Laggan aprovechando las cabeceras del río Spey. La obra fue supervisada por Syril Minchin Roberts, socio de Sir William Halcrow and Partners . Fue construida por Balfour Beatty , con la ayuda de la 1.ª Compañía de Túneles del Ejército canadiense. [13] [14] Muchos de estos soldados canadienses eran exmineros del lago Kirkland . [4]
La presa Spey se construyó entre 1942 y 1943, justo aguas abajo de la confluencia del río Markie. La estructura principal es una presa de gravedad de hormigón, de 287 m de largo y 17 m de alto. Tiene un aliviadero de 305 m de largo a un nivel de cresta de 268,2 m de diámetro exterior, y una sección de relleno masivo al norte, aproximadamente 2 m más alta. La presa incorpora un paso para peces en el lado sur. [3] [10] [15]
El agua retenida por la presa fluye hacia el oeste a través de un corte en Loch Crunachdan, en contra del flujo natural del agua. Luego pasa por un túnel de aproximadamente 2 millas (3 km) de largo que desemboca en el extremo oriental de Loch Laggan. La extracción máxima del Spey es de 776 pies cúbicos por segundo (22,0 m 3 /s), aunque el promedio para 2020-2022 fue de solo 14 m 3 /s. El túnel se construyó en 1941 y se completó a fines de diciembre. [10] [15]
Se construyó una presa más pequeña sobre el río Mashie, un afluente del Spey, justo aguas arriba de la carretera A86. El agua se transfiere a través de un acueducto y dos túneles más pequeños al río Pattack, el principal afluente del lago Laggan. La extracción máxima es de 11,3 m 3 /s (400 pies cúbicos /s). [15]
En 2008, Rio Tinto Alcan adjudicó un contrato por valor de 30 millones de euros para la modernización de las turbinas hidroeléctricas a Andritz Tech Hydro . [16] Esto tenía como objetivo reemplazar las doce turbinas originales, que eran máquinas de rueda Pelton de doble chorro de eje horizontal que impulsaban dos generadores de CC con una capacidad total de 72 MW. [16] [17] En 2012, se instalaron cinco nuevas turbinas Francis de eje horizontal que impulsaban generadores de CA, [18] cada una de ellas con una potencia nominal de 17,3 MW, lo que supone un aumento del 20% en la producción de energía. [19]
Tras el cierre de otras fundiciones de Rio Tinto/Alcan en el Reino Unido en Invergordon (1981), Kinlochleven (2000), Anglesey (2009) y Lynemouth (2012), el plan hidroeléctrico y la fundición de Fort William pasaron a manos de Rio Tinto Alcan . Bajo amenaza de cierre, la fundición se puso a la venta en 2016. GFG Alliance, que incorpora a SIMEC y al Liberty House Group , como postor ganador, compró la fundición de Lochaber por 330 millones de libras. Anunció planes para ampliar la fábrica y producir piezas de automóvil como llantas de aleación. [20] Esto se abandonó más tarde, y se sustituyó por planes para una instalación de reciclaje de aluminio anunciados en noviembre de 2020. [21]
El 3 de abril de 2021, se supo que Jahama Highland Estates (anteriormente " Alcan Estate") se había comprado en 2016 como parte del acuerdo de Rio Tinto Mines para la planta de aluminio de Lochaber, porque el horno requiere tanta energía que la fundición está ubicada cerca de una planta hidroeléctrica, que drena la cuenca de la finca de 114.000 acres. Alcan diseñó todas sus fundiciones de esa manera. La finca incluye la cara norte de Ben Nevis . Según los informes, el gobierno escocés ordenó que la finca nunca se separara de la planta hidroeléctrica y la fundición de aluminio, pero Gupta los ignoró y colocó la propiedad de la finca en una empresa con domicilio en la Isla de Man . El acuerdo de 2016 valía 330 millones de libras y estaba garantizado por el Ministro de Hacienda del Reino Unido . El portavoz de finanzas conservador Murdo Fraser criticó el supuesto incumplimiento del acuerdo del gobierno escocés e instó al gobierno escocés a "tomar todas las medidas necesarias para proteger los fondos públicos". [22]
