La central generadora Robert-Bourassa , anteriormente conocida como La Grande-2 ( LG-2 ), es una central hidroeléctrica en el río La Grande que forma parte del Proyecto James Bay de Hydro-Québec en Canadá . La central puede generar 5.616 MW y sus 16 unidades fueron puestas en funcionamiento gradualmente entre 1979 y 1981. [1] La generación anual ronda los 26.500 GWh. [2]
Junto con la estación generadora adyacente La Grande-2-A (LG-2-A), de 2.106 MW, puesta en servicio en 1991-1992, utiliza el sistema de embalse y presa del embalse Robert-Bourassa para generar electricidad. Las dos plantas juntas representan más del 20% de la capacidad total instalada de Hydro-Québec de 36.810 MW en 2009. [1] Es la mayor central hidroeléctrica de Canadá , ocupa el puesto 12 en la lista de las mayores centrales hidroeléctricas y es la La central eléctrica subterránea más grande del mundo . [3]
Inicialmente conocido como La Grande-2, pasó a llamarse en honor a Robert Bourassa quien, como Primer Ministro de Quebec (1970-1976 y 1985-1994) dio al Proyecto James Bay un impulso político vital.
La central generadora Robert-Bourassa es la instalación principal del proyecto hidroeléctrico de James Bay , un gran complejo hidroeléctrico construido sobre el río La Grande , un gran río en el norte de Quebec, escasamente poblado . También fue el primero en construirse, entre 1974 y 1981. Fue inaugurado por el Primer Ministro René Lévesque de Quebec, el 27 de octubre de 1979.
Los trabajos de concepción de la central generadora, la presa y el embalse comenzaron en octubre de 1970, cuando Hydro-Québec encargó a la empresa de ingeniería Rousseau Sauvé Warren (RSW), con sede en Montreal, que defendiera el desarrollo del río La Grande. A otra empresa de ingeniería, Asselin, Benoît, Boucher, Ducharme & Lapointe (ABBDL), se le encargó un estudio de viabilidad sobre el concepto NBR (Nottaway, Broadback, Rupert), más al sur. En RSW, el desarrollo del río La Grande fue defendido por François Rousseau, uno de los socios de la empresa y ex ingeniero senior de Hydro-Québec. [4]
En 1972 se tomó la decisión final de construir el complejo hidroeléctrico en el sistema hidrográfico de La Grande, después de que los ingenieros determinaran que el proyecto de la NBR sería menos rentable debido a la naturaleza limosa de los suelos en el área de la NBR. La opción de La Grande tenía las ventajas añadidas de un menor impacto en la caza y la pesca de las Primeras Naciones, en el bosque boreal y requeriría menos inundaciones. [5]
La presa principal se ubica a 117,5 kilómetros (73,0 millas) de la desembocadura del río, en la zona de transición entre la meseta y la llanura costera, y tiene una altura máxima de 162 metros (531 pies). Veintinueve diques de distintos tamaños cierran el embalse. Están organizados en tres grupos: los diques D1-D4 están ubicados al norte del aliviadero, apodado Escalera de los Gigantes , [6] D5-D14 están ubicados en la orilla izquierda del río mientras que un tercer grupo, apodado diques Duncan ( D17-D27), se encuentran 30 kilómetros (19 millas) al sur. La presa y los diques contienen un embalse que cubre un área de 2.835 kilómetros cuadrados (1.095 millas cuadradas) con una capacidad útil de 19.365 millones de m³. [7]
La estación generadora en sí está ubicada a 137,2 metros (450 pies) bajo tierra , 6 kilómetros (3,7 millas) aguas abajo de la presa principal. Alberga 16 turbinas Francis, distribuidas en dos grupos de ocho cada uno. [7]
En 1974, en lo que fue uno de los casos más extremos de sabotaje laboral hasta ese momento, los trabajadores del sitio La Grande-2 utilizaron topadoras para derribar generadores eléctricos, dañar tanques de combustible e incendiar edificios. El proyecto se retrasó un año y el costo directo de los daños se estimó en 2 millones de dólares canadienses. Las causas no estaban claras, sin embargo se han citado tres factores: la rivalidad entre sindicatos, las malas condiciones laborales y la aparente arrogancia de los ejecutivos estadounidenses del contratista Bechtel Corporation . [8]
El primer paso hacia la construcción de la central generadora La Grande-2 se dio en junio de 1971, en Matagami , un pequeño pueblo minero ubicado a 630 kilómetros (390 millas) al sur del río La Grande. A la empresa de ingeniería Desjardins, Sauriol and Associates se le asignó la tarea de construir un camino básico hacia el futuro sitio y el asentamiento Cree en Fort George. El plazo era ajustado: 450 millas (720 km) en 450 días. [10]
El primer desafío implicó desplegar equipos de agrimensores y leñadores en hidroaviones y helicópteros para despejar el camino para una carretera permanente. Paralelamente al camino, a pocos kilómetros, se construyó una carretera de hielo para mover maquinaria pesada hacia el norte. El primer hito se alcanzó el 11 de febrero de 1972, con la apertura del puente de hielo de 555 metros (1.821 pies) [11] que cruza el río Rupert. [12]
El camino temporal llegó al río La Grande en diciembre de 1972, permitiendo el nivel mínimo de acceso necesario para comenzar el trabajo, es decir, construir viviendas para las miles de personas que trabajarían en la presa durante la próxima década. El 20 de octubre de 1974 se completó un camino permanente pavimentado con grava, a un costo de 348 millones de dólares, y fue pavimentado durante los dos años siguientes.
La primera etapa de construcción fue el desvío temporal del río La Grande; Los túneles tenían que ser lo suficientemente grandes como para proteger el sitio de construcción de inundaciones, pero no tan grandes como para aumentar innecesariamente los costos. Se perforaron dos túneles de desvío en la margen izquierda del río y se abrieron el 27 de abril de 1975. Durante los siguientes tres años y medio el caudal del río se desviaría a través de los túneles. Cada túnel tenía 14,8 metros (49 pies) de ancho y 18 metros (59 pies) de alto; el túnel norte tenía 730 metros (2400 pies) de largo y el sur, 830 metros (2720 pies). Los túneles fueron diseñados para transportar el caudal de inundación de 65 años del río La Grande, calculado en 7.500 metros cúbicos por segundo (260.000 pies cúbicos/s).
Dado que el cronograma de construcción original requería su finalización el 15 de febrero de 1980, estaba previsto que el túnel de desvío sur se cerrara en noviembre de 1978, durante los bajos caudales del río en el invierno. Sin embargo, el plazo se adelantó 60 días y el túnel tuvo que reforzarse para soportar las duras condiciones del otoño.
Una vez terminada la presa, los túneles todavía se utilizan como obras de salida de control de inundaciones y tienen un flujo de diseño de 3.100 metros cúbicos por segundo (110.000 pies cúbicos/s).
La presa Robert-Bourassa se encuentra a 117,5 kilómetros (73,0 millas) de la desembocadura del río La Grande, en la zona de transición entre la Meseta Laurenciana (el elevado Escudo Canadiense ) y la llanura costera. Tiene una altura máxima de 162 metros (531 pies) y 2.836 metros (9.304 pies) de largo en la cima. El núcleo de la presa de relleno de tierra está hecho de morrena glacial que es impermeable y está disponible en grandes cantidades dentro de un radio de 10 kilómetros (6,2 millas) del sitio de la presa, debido a la extensa glaciación del área durante la última edad de hielo . El núcleo está ligeramente inclinado aguas arriba, para aumentar la resistencia a la inmensa presión del agua en el embalse. Las capas superiores consisten en zonas de relleno de espesor variable y están recubiertas con escollera para reducir la erosión.
El plan original preveía la construcción de una presa de enrocado con cara de hormigón , pero esto fue rechazado en favor de un diseño de terraplén más convencional, en parte debido al menor costo y también porque la cara de hormigón tendría que ser inspeccionada de vez en cuando. tiempo que requiere drenaje del embalse. Debido al enorme tamaño del embalse, esto sería prácticamente imposible.
Para mantener el embalse a su altura operativa de 175,3 metros (575 pies), 29 diques rodean la cuenca del embalse en varios lugares. Inmediatamente al norte se ubican los diques D-1 a D-4; D-5 a D-14 (los "diques de la cámara de carga") al sur; y D-17 a D-27 (los "diques Duncan") unas 30 millas (48 km) más al sur. Varían en tamaño desde el D-26B, de 82 metros (269 pies) de largo, hasta el D-20, de 6.052 metros (19.856 pies) de largo.
Cubriendo un área de 2.835 kilómetros cuadrados (1.095 millas cuadradas), mayor en tamaño que Luxemburgo , el vasto embalse Robert-Bourassa es alimentado por una cuenca aguas arriba de 32.480 kilómetros cuadrados (12.540 millas cuadradas), además de desvíos de agua del Proyecto James Bay . el Embalse Caniapiscau y el proyecto de desvío EOL ( Eastmain -Opinaca-La Grande). Aproximadamente 19,365 kilómetros cúbicos (15.699.000 acres⋅ft) son almacenamiento activo o utilizable para generación de energía, de un volumen total de 61,4 kilómetros cúbicos (49.800.000 acres⋅ft). Debido a su gran tamaño, está habitado por una diversa gama de flora y fauna acuática.
El 27 de noviembre de 1978 se cerraron los túneles de desvío y el agua comenzó a acumularse detrás de la presa. El enorme embalse tardó más de un año en llenarse por completo. Inicialmente, el agua subió muy rápido: 43 metros (141 pies) durante la primera semana, con 15 metros (49 pies) solo el primer día. El embalse alcanzó su nivel operativo mínimo de 167,6 metros (550 pies) el 2 de septiembre de 1979 y alcanzó su nivel máximo normal de 175,3 metros (575 pies) en diciembre de 1979.
La construcción de los diques Duncan bloqueó parcialmente el caudal del río Dessaulniers, que se encuentra al sureste del embalse Robert-Bourassa. El río desembocaba en el lago Dessaulniers a una altura de 143,3 metros (470 pies), 32 metros (105 pies) por debajo del nivel del embalse Robert-Bourassa. Para evitar la inundación de 30 kilómetros cuadrados adicionales (12 millas cuadradas) y preservar el lago en su estado natural, se instaló una estación de bombeo que extrae agua de Dessaulniers al embalse Robert-Bourassa. La estación de bombeo fue diseñada para extraer un promedio anual de 2,8 metros cúbicos por segundo (99 pies cúbicos/s), de un área de drenaje de 160 kilómetros cuadrados (62 millas cuadradas).
La estación de bombeo se puso en servicio en junio de 1977. Tiene cuatro bombas con una capacidad de 1,7 metros cúbicos por segundo (60 pies cúbicos/s) cada una, con una elevación máxima de 54,3 metros (178 pies). Cada bomba funciona con un motor de 1120 KW (1500 hp). La estación de bombeo también sirvió para desviar agua del cauce del río Dessaulniers, durante la construcción del dique D-20.
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El aliviadero , apodado Escalera de los Gigantes , se encuentra cerca del extremo norte de la presa principal y forma parte del dique D-4. Consiste en una estructura de control de hormigón y una cascada artificial que desemboca en un estanque amortiguador debajo de la presa. El aliviadero tiene ocho compuertas de 12,2 metros (40 pies) de ancho, separadas por columnas de 4,3 metros (14 pies) de espesor. Las compuertas se abren y cierran mediante cabrestantes , con el fin de controlar los derrames. Las ocho puertas se abren al mismo tiempo una vez cada 15 años. [13]
Una vez atravesadas las compuertas, la energía cinética del agua se disipa en una cuenca de 135 por 122 metros (443 pies × 400 pies) al pie de la estructura de control. Luego fluye por un canal de roca de 1.500 metros (4.900 pies) de largo con una caída vertical de 110 metros (360 pies) en su camino de regreso al río La Grande. El canal tiene 10 escalones que varían de 9,1 a 12,2 metros (30 a 40 pies) de altura y de 127 a 200 metros (417 a 656 pies) de longitud. El caudal aumenta de 11 metros por segundo (36 pies/s) en la parte superior del aliviadero a 22 metros por segundo (72 pies/s) en la parte inferior.
La central hidroeléctrica Robert-Bourassa , anteriormente llamada La Grande-2 o LG2, está ubicada bajo tierra a unos 6 kilómetros (3,7 millas) aguas abajo de la presa principal. Con una capacidad instalada de 5.616 megavatios , es la mayor central eléctrica propiedad de Hydro-Québec y la mayor central eléctrica subterránea del mundo. El 27 de octubre de 1979, 3.000 personas se reunieron para la inauguración de la central eléctrica por parte del primer ministro de Quebec, René Lévesque .
El complejo subterráneo, que incluye un túnel de servicio, la sala de generación y una cámara de compensación , requirió la excavación de 2.350.000 metros cúbicos (83.000.000 de pies cúbicos) de material. La planta fue construida por Rousseau Sauvé Warren (RSW) de Montreal. A diferencia de otras instalaciones del Proyecto James Bay, el LG2 se construyó según especificaciones imperiales en lugar de métricas, a pesar de que Canadá se había convertido al sistema métrico en la década de 1970.
Se puede acceder a la central eléctrica mediante un ascensor o un túnel. La planta cuenta con 16 turbinas Francis , divididas en dos conjuntos de ocho cada uno, y separadas por una zona de montaje, talleres, sala de control, hueco de ascensor y sistema de ventilación.
Las turbinas fueron construidas por dos socios de James Bay Energy (SEBJ). Las unidades 1, 3, 5, 7, 10, 12, 14 y 16 fueron construidas por Marine Industries Limited (MIL), mientras que las unidades 2, 4, 6, 8, 9, 11, 13 y 15 fueron construidas por Canadian General Electric ( alternadores) y Dominion Engineering Works (turbinas). Los dos grupos tienen características algo diferentes. Las turbinas fabricadas por MIL son más ligeras, 96 toneladas frente a 111, y tienen quince palas, frente a las 11 del otro grupo.
Cada turbina tiene una potencia de 339 MW con una altura de 137 metros (449 pies) y una velocidad de 133,33 rpm. Los generadores tienen una potencia nominal de 370 megavoltios amperios (MVA), que aumenta a 390 MVA en invierno.
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