HERA

HERA es un modelo computacional desarrollado por PSR para estudiar el potencial hidroeléctrico de cuencas hidrográficas, considerando la factibilidad económica de los proyectos, así como sus impactos sociales y ambientales.

El objetivo de esta herramienta es contribuir al proceso de decisión de las partes interesadas, que es complejo ya que generalmente involucra intereses en conflicto, a favor y en contra de la construcción de represas, buscando equilibrar la producción de energía con la conservación ambiental.

HERA simula la construcción real de las centrales hidroeléctricas, incluyendo las áreas inundadas por embalses. El modelo diseña estructuras siguiendo las directrices de ingeniería del Manual de Inventario de Eletrobras (diferentes tipos de presas, aliviaderos, centrales eléctricas, canales, esquemas de desvío, túneles, etc.) y calcula los costos correspondientes (volumen de hormigón, excavación de suelo y roca, etc.). Los cálculos se realizan para cada presa, considerando un modelo digital de terreno. Luego, HERA agrega los costos electromecánicos asociados a la capacidad del proyecto candidato y los costos socioambientales, que incluyen los costos de áreas inundadas, remoción de vegetación, compensaciones ambientales, costos de infraestructura (como la longitud de carreteras inundadas, puentes, etc.), así como los gastos con desplazamiento de población afectada. Todos los componentes de costo se calculan para cada proyecto candidato y el proceso se repite para varias ubicaciones a lo largo del río, para diferentes cargas hidráulicas (en cada ubicación) y con diferentes opciones de diseños de ingeniería posibles (combinaciones de componentes disponibles). Luego se prepara una gran lista de proyectos candidatos a partir de los cuales se selecciona la mejor combinación a partir de un modelo de optimización. Este modelo matemático incluye restricciones físicas, como ecuaciones de balance de agua y límites operativos, así como restricciones ambientales relacionadas con los impactos de los proyectos.

HERA ha sido utilizado por PSR y The Nature Conservancy en las cuencas hidrográficas de Colombia (río Magdalena), Gabón (Komo, Abanga), Brasil (Juruena, Ivaí) y México (Coatzacoalcos). En Brasil, la agencia reguladora de la electricidad (ANEEL) está interesada en promover su uso en estudios de inventario "inclusivos", donde organismos ambientales, fiscales, alcaldes, instituciones gubernamentales, desarrolladores de proyectos, grupos indígenas y otros pueden usar la herramienta como parte del proceso de participación de interesados. La idea es permitir una evaluación objetiva de las alternativas, brindar transparencia y agilidad en el proceso: un proceso que históricamente se ejecutaría en varios meses se puede reproducir en pocas horas con HERA, lo que permite una exploración "en vivo" de las alternativas.

HERA tiene varios aspectos de innovación:

1. Automatización de las funciones de geoprocesamiento orientadas al desarrollo hidroeléctrico: identificación de la red hidráulica, mapeo de embalses considerando las curvas de carga hidráulica x área inundada x almacenamiento, regionalización automática de caudales históricos desde estaciones de medición hasta la ubicación del proyecto candidato y muchos más.

2. Cálculo de métricas definidas por el usuario basadas en shapefiles generales, que pueden usarse para estimar los impactos de cada proyecto individualmente o de la combinación de proyectos.

3. Automatización de la concepción del proyecto, incluyendo diseño de ingeniería y estimación de costos.

4. Posibilidad de que el ingeniero edite o modifique la guía de ingeniería: para esto se usa un diccionario de entradas y variables de salida, pero las directrices (por ejemplo, cálculo de aliviaderos u otras) se pueden editar en Excel, según se desee. El nuevo procedimiento de cálculo resultante se "compila" para ejecutarse en un código Python, que está integrado en el modelo de Hera.

5. El cálculo distribuido masivo se utiliza para las cuencas hidrográficas a gran escala, con un máximo de 10,000 proyectos candidatos que se están diseñando y presupuestando.

6. Una formulación matemática que selecciona la mejor combinación de proyectos dentro de la cuenca (en el sentido de que maximiza el valor de la función objetivo).

7. Exportaciones de resultados a otro software GIS, a Google Earth y otros.

8. Integración con Revit para la visualización 3D de estructuras.

9. Codificación en Dynamo para "construir" un modelo 3D de la planta hidroeléctrica a partir de los componentes individuales considerando la superficie local (Modelo Digital de Terreno) de la NASA u otros.

10. Visualización artística avanzada de proyectos hidroeléctricos seleccionados en la visualización 3D de Infraworks.

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