Evaluación del potencial de energía hidrocinética para generación eléctrica en el río Mocha, provincia de Tungurahua, Ecuador

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2025

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Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica. Maestría en Hidráulica con mención en Obras Hidráulicas.

Abstract

This study addresses the sustainable utilization of the Mocha River’s water resource, located in Tungurahua Province, Ecuador, aiming to generate small-scale hydropower. Historical flow data from the Mocha-Quero-Ladrillos irrigation board were analyzed, revealing significant seasonal variations: maximum flows of 0.472 m³/s occur from March to June, while the minimum recorded flow is 0.273 m³/s in September. A gross head of 50 meters was determined, and through an analysis of friction losses and turbine selection, the Pelton turbine proved to be the most suitable for the local conditions. The hydraulic and electrical efficiencies were then calculated, resulting in an overall system efficiency of 72.9%. Using this efficiency, the effective power output was estimated on a monthly basis, ranging from 97.5 kW (in September) to 168.6 kW (from March to June). The findings demonstrate the technical and energetic feasibility of implementing a small hydropower station along the Mocha River. Furthermore, this project can enhance local electricity supply and promote rural sustainable development by efficiently and responsibly managing water use, as the diverted flow is returned to the irrigation canal after power generation. This integrated approach fosters diversification of the energy matrix and strengthens the region’s energy resilience.

Description

El presente estudio aborda el aprovechamiento sostenible del recurso hídrico en el río Mocha, ubicado en la provincia de Tungurahua, Ecuador, con el objetivo de generar energía eléctrica a pequeña escala. Para ello, se caracterizaron los caudales promedio mensuales mediante datos históricos de la junta de riego Mocha-Quero-Ladrillos, encontrándose variaciones estacionales notables: los valores máximos de 0,472 m³/s se dan entre marzo y junio, mientras que el mínimo es de 0,273 m³/s en septiembre. Se determinó una altura bruta aprovechable de 50 metros, y mediante un análisis de pérdidas por fricción y selección de turbina se concluyó que la tecnología Pelton se adapta óptimamente a las condiciones locales. Además, se calcularon tanto la eficiencia hidráulica como la eficiencia eléctrica, estableciéndose una eficiencia global del sistema de 72,9%. Con esta referencia, se obtuvo la potencia efectiva promedio para cada mes, oscilando entre 97,5 kW (septiembre) y 168,6 kW (marzo-junio). Los resultados evidencian la factibilidad técnica y energética de implementar una pequeña central hidroeléctrica en el río Mocha. Asimismo, se concluye que el proyecto puede contribuir al suministro eléctrico local y al desarrollo rural sostenible, dado que permite un uso eficiente y responsable del agua, al reintegrar el caudal al canal de riego tras la generación de energía. Este enfoque integral promueve la diversificación de la matriz energética y fortalece la resiliencia energética de la región.

Keywords

ELÉCTRICA, ENERGÍA, GENERACIÓN, HIDROCINÉTICA, RÍO

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