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HACIA UN DESARROLLO SOSTENIDO
DE LA INFRAESTRUCTURA HIDRAULICA
PARA ALMACENAR AGUA Y PROVEER
ENERGIA ELECTRICA EN ARGENTINA
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IMAGEN DE TAPA
Dibujo que form parte de la documentacin tcnica del proyecto hidroelctrico Alicura, ubicadosobre el ro Alto Limay, en las provincias del Neuqun y de Ro Negro, Argentina, a unos 100 kmaguas abajo del nacimiento de dicho ro en el lago Nahuel Huap.
En el mismo se aprecia parte del embalse, la presa, las cuatro tuberas a presin, el edificio de lacentral hidroelctrica al pie y la correspondiente restitucin al ro. Con una capacidad total de pro-duccin de 1.000 MW, suministrada por cuatro turbinas Francis de 250 MW cada una, este apro-vechamiento se encuentra en servicio desde el ao 1984.
GUILLERMO V. MALINOW
Ingeniero Civil Hidrulico
E-mail: [email protected]
Buenos Aires, Argentina, febrero de 2014
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INDICE
1.- Atender las necesidades esenciales de las comunidades
2.- Los proyectos multipropsito de agua y energa hidroelctrica
3.- Las obras de infraestructura para almacenamiento de agua
4.- Sustentabilidad de los proyectos hidrulicos de propsitos mltiples
5.- El balance energtico final de las tecnologas para generacin elctrica
6.- Los embalses no son tan verdes como se pregona?
7.- Cunta potencia para atender la creciente demanda de energa elctrica?
8.- Documentos consultados
AGRADECIMIENTO
El autor desea agradecer a aquellos colegas relacionados con los proyectos hidrulicos de
propsitos mltiples que han colaborado aportando datos e informacin sobre la realidad de
la temtica a nivel mundial, adems de dedicar tiempo para analizar crticamente los textos
preliminares del presente y proponer modificaciones y agregados que fueron enriqueciendo
el contenido final.
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1.- Atender las necesidades esenciales de las comunidades
En sintona con la Declaracin Mundial sobre Almacenamiento de Agua para el Desarrollo
Sostenible [7], cabe mencionar que el aumento global de la poblacin, tanto en zonas rurales
como urbanas, y el desarrollo socio-econmico, con el aumento de los niveles de vida para
todos, elevan continuamente los requerimientos de agua, de alimentos y de energa. Estasexigencias cada vez mayores pondrn a prueba los recursos naturales y debido a las varia-
ciones que se registran en los sistemas climticos, la distribucin del agua puede llegar a
ser ms irregular, en lo que se refiere a inundaciones como a sequas.
El agua es un bien preciado y la infraestructura para almacenamiento de agua ser cada vez
ms importante. El papel de las presas y embalses en el desarrollo sostenible ya ha sido
reconocido en varias declaraciones: Cumbre Mundial sobre el Desarrollo Sostenible (Beijing,
2002), Declaracin sobre Energa Hidroelctrica y Desarrollo Sostenible (2004), Represas y
Energa Hidroelctrica para el Desarrollo Sostenible de frica (2008), y las Declaraciones
Ministeriales del Quinto y Sexto Foros Mundiales del Agua (2009/2012).
Las fuentes de energa nos muestran la siguiente realidad: las energas fsiles emiten gases
de efecto invernadero y sus reservas son limitadas; las energas renovables variables, como
el viento o las fuentes solares, son valiosas y deben desarrollarse tanto como sea posible, la
energa hidroelctrica da seguridad al sistema elctrico por la flexibilidad de este recurso,
circunstancia fundamental para poder adaptarse a las variaciones de la demanda de electri-
cidad. En consecuencia, la energa almacenada en el agua, convertida en energa hidrulica
pura o en acumulacin por bombeo, mejora la confiabilidad de los sistemas elctricos de
una manera limpia y eficiente.
2.- Los proyectos mult ipropsi to de agua y energa hidroelctrica
Al presente los proyectos multipropsito para almacenar agua y proveer energa hidroelctrica
pueden construirse de manera segura, econmica y ambientalmente sustentable. Agua, alimen-
tos y energa estn estrechamente vinculadas y deben ser desarrolladas con un enfoque inte-
grado, debiendo realizarse esfuerzos para mejorar las polticas, directrices y protocolos para
evaluacin y mitigacin de los impactos ambientales y sociales de las diversas alternativas de
almacenamiento, as como para atender las preocupaciones de las comunidades vinculadas.
En el mundo hay en operacin 52.000 aprovechamientos hidrulicos de propsitos mltiples
mediante grandes presas destinados a satisfacer necesidades humanas en la proporcin que
se indica en la Figura N 1 [6]. La mayor parte de tales emprendimientos se concentra en
Brasil, China e India dada sus extensiones territoriales y la disponibilidad del recurso hdrico.
Argentina, en particular, con alrededor de 130 grandes presas construidas tiene todava un
gran potencial para desarrollar.
En lo que respecta especficamente a la energa hidroelctrica, en la Figura N 2 se indica la
participacin de los diferentes pases en la produccin mundial de la misma, indicndose en el
Cuadro N 1 informacin ms detallada de energa y potencia de los principales productores.
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Figura N 1
Figura N 2
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18 %
14 %
14 %
8 %
8 %
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Provisin de agua para riego
Generacin de energa elctrica
Provisin de agua para consumo humano
Control de inundaciones y revalorizacin
de tierras anegables privadas y fi scales
Turismo y recreacin
Facilitar la navegacin fluvial, proveer
agua para uso indust rial, etc.
Porcentaje (%)
DESTINOPRINCIPALDELASOBRASDEINFRAESTRUCTURA
HIDRAULICADEPROPOSITOSMULTIPLESANIVELMUNDIAL
fuente: Dams for Hydroelectric Energy, ICOLD, dec, 2012
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Cuadro N 1
PAISPARTICIP.
(%)COMENTARIOS
CHINA 19%
Es la de mayor capacidad hidroelctrica del mundo. En 2010 alcanzaba
220 GW de potencia instalada con una EMA de 690 TWh/ao. Para 2020
prev alcanzar 300 GW. Tiene 50.000 plantas hidro pero solo 20 son de
1.000 MW o ms y 45.000 aprovechamientos hidro son menores a 50
MW.
BRASIL 12%
Es el segundo pais en importancia. En 2011 la contribucin de las hidro
era del 91% de la demanda. Cuentan con 82 GW de potencia hidro
instalada. Actualmente ms de 9 GW estn en construccin y para 2020
prevn tener en operacin 32 GW ms. Su potencial hidroelctrico,
ajustado a consideraciones econmicas, sociales y ambientales, es de
170 GW.
CANADA 11%Tercer pas en importancia como productor de hidroelectricidad, posee
una potencia hidrulica instalada de 70 GW.
USA 9%
Tiene baja produccin de energa hidroelctrica (300 TWh/ao) porque de
los 100 GW instalados 20 GW son por bombeo para atender picos de
demanda.
RUSIA 5%
Produce cerca de 165 TWh/ao y las hidroelctricas cubren el 20% de la
demanda. Cuentan con 45 GW de potencia hidrulica instalada, adems
7 GW estn en construccin y 12 GW se encuentran en proyecto.
NORUEGA 4%Como pas desarrollado de Europa cabe destacar que la mayor parte desu generacin de energa es de orgen hidroelctrico. Produce 125
TWh/ao y posee una potencia hidrulica instalada de 29,5 GW.
RESTO 38%
Amrica del Sur aporta solo el 3%. Argentina, al ao 2012, posee 130
grandes presas en operacin, con una potencia hidrulica total instalada
de 11 GW y una produccin hidroelctrica de 31,2 TWH/ao.
PARTICIPACION DE LOS PAISES EN LA PRODUCCION HIDROELECTRICA MUNDIAL
Segn el registro de grandes presas de ICOLD, al ao 2012 hay 52.000 presas en el mundo, de las
cuales en el 25% de las mismas el principal propsito es la hidroelectricidad o uno de los ms
importantes. Aproximadamente 150 GW hidro estn actualmente en construccin, la mayora en
Asia y fundamentalmente en China.
Fuente: Dams for Hydroelectric Energy, ICOLD, dic 2012, coplemento de G.Malinow
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3.- Las obras de infraestructura para almacenamiento de agua
Estas obras son esenciales para el desarrollo integral de un pas. Existen relaciones entre el
volumen almacenado per cpita y el ndice de Desarrollo Humano (IDH), indicador del desa-
rrollo socioeconmico y humano por pas, elaborado por el Programa de las Naciones Uni-
das para el Desarrollo (PNUD) que se compone de parmetros tales como: vida extensa y
saludable, educacin y nivel de vida digna.
Las mencionadas relaciones muestran que aquellos pases que poseen IDH altos (mayores
a 0,9) son los que ostentan los indicadores mximos para el volumen de almacenamiento
per cpita. Asimismo, a medida que los indicadores del volumen van disminuyendo tambin
disminuye el valor del IDH, segn se muestra en la Figura N 3 [8].
En Amrica del Sur, Argentina lidera este indicador junto a Chile con 0,811 y 0,819 respecti-
vamente, el resto de los pases de la regin tienen un indicador menor, incluso Brasil. Por
caso los pases ms desarrollados de Amrica del Norte, USA y Canad, cuentan con IDH
de 0,937 y 0,911 respectivamente [4].
Figura N 3
RELACION ENTRE EL INDICE DE DESARROLLO HUMANO DELOS PAISES Y EL ALMACENAMIENTO DE AGUA PER CPITA
fuente: Joint efforts for better development of dams and reservoirs, ICOLD, 2012
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Figura N 4
PROYECCIN SOBRE DISPONIBILIDAD MUNDIAL DEAGUA PER CPITA PARA EL PERODO 1950-2050
fuente: Joint efforts for better development of dams and reservoirs [8]
Este dato obliga a los decisores a recapacitar al momento de planificar las obras de infraes-tructura hidrulica que debe encarar el pas.
4.- Sustentabilidad de los proyectos hidrulicos de propsitos mltiples
Muchos defensores de las energas renovables no estn a favor de los grandes aprovecha-
mientos hidrulicos de propsitos mltiples, argumentando que en el pasado se han regis-
trado impactos sociales y ambientales adversos. Sin embargo, existe una amenaza ms
preocupante an que tiene el potencial de impactar fuertemente sobre los ecosistemas que
pueden ser las variaciones en los sistemas climticos.
Tal vez es por esa razn que el Banco Mundial revirti su postura sobre estos proyectos de
infraestructura para disponer de agua y generar energa hidroelctrica a gran escala, por el
reconocimiento de que las regiones en desarrollo necesitan contar con la misma para sacar a
la gente de la pobreza. A su vez tal entidad asumi que la construccin de centrales elctricas
alimentadas con combustibles fsiles slo agravara el calentamiento global.
La tecnologa de la industria hidroelctrica ha recorrido un largo camino en trminos de po-
der interpretar y mitigar algunos de sus efectos adversos sobre el medio ambiente y tal vez
sea hora de que como parte de las energas renovables se considere a la explotacin hidro-
elctrica como una energa limpia que puede proporcionar una gran reduccin de gases de
efecto invernadero (GEIs) que producen las tecnologas que emplean combustibles fsiles.
Para los pases en desarrollo es importante entonces la construccin de nueva infraestructu-
ra de este tipo, que permitir contar con cantidades adecuadas de almacenamiento de agua
y energa a los efectos de cubrir sus correspondientes demandas.
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Respecto a cuales fuentes se consideran como de energas renovables, en Argentina surgi
una confusin cuando en diciembre de 2006 se sancion la Ley Nacional N 26.190. La misma
cre el rgimen de fomento para el uso de fuentes renovables de energa destinadas a la pro-
duccin de energa elctrica, pero en su artculo 4, por un lado se incluye a la fuente hidruli-
ca dentro de las energas renovables pero por el otro se limita la potencia instalada de los pro-yectos hidroelctricos hasta 30 MW. A partir de ello qued flotando la idea de que los proyec-
tos hidroelctricos de ms de dicha potencia instalada dejaban de ser considerados como
fuentes de energas renovables, circunstancia que va de contramano con lo antes mencionado
en este documento.
Segn la opinin de ciertos especialistas, pareciera que dicha limitante legal aparece como
algo discrecional, que tiene ms que ver con los costos unitarios de generacin y los subsi-
dios que necesitan estas centrales elctricas que con un enfoque tcnico que pueda expli-
carlo. Los grandes proyectos hidroelctricos pueden competir con aquellas tecnologas que
emplean combustibles fsiles y por lo tanto se habra admitido seguramente que no requerir-
an subsidios ni necesitaran una legislacin especfica.
Con respecto a la sustentabilidad de los proyectos hidrulicos de propsitos mltiples de gran
escala destinados, entre otros usos, a almacenar agua y a producir energa hidroelctrica,
diferentes instituciones estn realizando en la actualidad esfuerzos para producir las mejoras
necesarias en la industria hidroelctrica como respuesta a las necesidades de la sociedad.
La Asociacin Internacional de Hidroenerga (IHA) y la Agencia Internacional de Energa
(IEA) [1] trabajan juntas para promover la capacitacin y el intercambio de conocimientos y
experiencias sobre mitigacin de impactos ambientales y sociales.
En internet funciona un Foro de Evaluacin de Sustentabilidad de la Hidroelectricidad
como una forma de colaboracin de los representantes de diferentes sectores que tienen
como objetivo desarrollar una herramienta de evaluacin de la mejora de sustentabilidad
para medir y guiar el desempeo del sector hidroelctrico, con base en las directrices de
sustentabilidad hidroelctricas y protocolo de evaluacin desarrollados por IHA.
El Foro es un organismo multisectorial con representantes de mltiples partes interesadasque
busca operar en todo momento con transparencia, la buena voluntad y por consenso. Los go-
biernos de China, Alemania, Islandia y Noruega son los principales patrocinadores del mismo,
con contribuciones financieras procedentes tambin del Banco Mundial y de la IHA. A su vez
participan ONGs tales como: The Nature Conservancy, Transparency International y WWF.
Como parte de un intenso trabajo realizado entre 2008-2010 por el Foro de Evaluacin de
Sustentabilidad de la energa hidroelctrica se desarroll el Protocolo Internacional de Ener-
ga Hidroelctrica, que fue lanzado oficialmente en Brasil, en junio de 2011. Cuenta con ms
de 20 temas claramente definidos y proporciona una metodologa coherente aplicable global-
mente y es un recurso que es actualizado peridicamente por la IHA y otros colaboradores.
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En el Protocolo se evalan las cuatro etapas principales de desarrollo de un proyecto hidro-
elctrico: etapa temprana, preparacin, ejecucin y operacin, evaluaciones que se basan
en pruebas objetivas para crear un perfil de la sustentabilidad frente a algunos de los 20
temas mencionados, dependiendo de la etapa correspondiente.
Su estructura se apoya en el consenso desarrollado y gobernado por una organizacin multisec-
torial y permite obtener una evaluacin objetiva basada en la evidencia de los resultados de
un proyecto, elaborada por un evaluador acreditado.
5.- El balance energtico f inal de las tecnologas para generacin elctr ica
Para ser ecunime al momento de decidir qu tipo de tecnologa conviene adoptar para la
produccin de energa elctrica, es apropiado recurrir a indicadores que permitan medir la
eficiencia real de las diferentes alternativas empleadas para tal fin. Al respecto se puede recu-rrir a la denominada Relacin de Recuperacin de Energa (Energy Payback Ratio) [5] [6]
[9], cuyos valores para algunas tecnologas alternativas pueden apreciarse en el Cuadro N 3.
Cuadro N 3
Este indicador resulta ser la relacin entre la energa producida durante la vida til de la planta
y la requerida para construirla, operarla, mantenerla y alimentarla de combustible durante elmismo perodo. En resumen el mismo nos muestra la performance asociada al mediano y
ALTA BAJA
Hidroelctrica con embalse 280,0 206,0
Hidroelctrica de pasada 267,0 170,0
Elica 34,0 18,0
Nuclear 16,0 14,0
Biomasa 5,0 3,0
Solar 6,0 3,0
Carbn convencional 5,1 2,5
Carbn con captura de CO2 3,3 1,6
Fuente: Dams for Hydroelectric Energy, ICOLD, dec 2012
RELACION DE RECUPERACION DE ENERGIA
ALGUNAS TECNOLOGIAS
ALTERNATIVAS
ESTIMACION
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largo plazo, comprobndose que el balance energtico final de las centrales hidroelctricas
es mucho ms beneficioso que el del resto de las alternativas existentes.
Lo mencionado puede ser visualizado claramente como un beneficio socio-ambiental, pero
tambin puede ser interpretado como un indicador de un beneficio econmico para la socie-
dad en su conjunto, vinculado al paradigma de desarrollo sustentable.
6.- Los embalses no son tan verdes como se pregona?
Una de las formas de desmerecer los proyectos hidroelctricos es sostener que estos tambin
emiten cantidades de GEIs (Greenhouse Gases en ingls), cuestin que surge en los ltimos
tiempos como algo controversial y el concepto se utiliza de manera generalizada contribuyendo
as a crear confusin sobre los beneficios que puede brindar la produccin de electricidad por
medio de recursos renovables como son las fuentes hdricas [2].
Las emisiones netas de GEIs pueden variar dependiendo de la latitud geogrfica de los em-
balses, pudiendo decirse que aquellos ubicados en zonas boreales/australes a templadas se
asocian con emisiones bajas a algo moderadas. Aquellos de zonas tropicales, por encon-
trarse en ambientes ricos en materia orgnica, pueden tener niveles algo ms altos de emi-
siones, y ello es independiente de los usos dados al almacenamiento de agua.
En el Cuadro N 4 se indican rangos de valores de emisiones netas de GEIs de diferentes tec-
nologas empleadas en el sector elctrico, expresadas en gramos de CO2 equivalente / kWh,
que sirven como orientacin sobre el tema.
Cuadro N 4
Tipo de tecnologa para produccin
de energa elctricaBaja Alta
Carbn convencional 941 1.022
Fuel Oil 750 830
Diesel 560 880
Gas natural en ciclo combinado 350 510
Carbn con captura de CO2
220 300
Biomasa 51 90
Solar fotovoltaica 38 121
Presa con embalse 10 33
Elica 9 20
Nuclear 6 16Geotrmica 8
Recopilacin: Guillermo Malinow , 2013
Estim acin de la emisin anual de gases de
efecto invernadero en gr CO2 equivalentes / kWh
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Se infiere entonces que todos los embalses existentes y a construir en Argentina, por las lati-
tudes en que se encuentran, entran en la clasificacin de emisin baja a eventualmente algo
moderada, por debajo de las emisiones de la generacin solar, y al mismo nivel que la gene-
racin elica,de modo que no debera ser motivo de controversia en nuestro pas y por ende
no cabe emplear este aspecto para cuestionar proyectos de este tipo.
Despus de observar las emisiones de GEIs que producen las diferentes tecnologas, resul-
ta interesante apreciar en la Figura N 5 como es la participacin de cada fuente en la gene-
racin de energa elctrica a nivel mundial.
Figura N 5
7.- Cunta potencia para atender la creciente demanda de energa elctrica?
La matriz de potencia del sistema elctrico argentino, concluido el ao 2013, se muestra en la
Figura N 6, pudiendo mencionarse que para acompaar razonablemente la demanda habra
que incorporar al parque de generacin una potencia total de entre 1.000 a 1.200 MW / ao.
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Figura N 6
Para reducir la actual dependencia de los recursos fsiles no renovables, y con una visin
de futuro, nuestro pas debera apoyarse en un recurso natural limpio, renovable y abundan-
te como es el recurso hdrico, posicionndose as cada vez ms entre los pases que se
destacan en el concierto mundial tanto en materia del manejo eficiente del agua como en la
sustentabilidad energtica. Cabe recordar que los aprovechamientos hidrulicos de propsi-
tos mltiples permiten satisfacer, entre otras, necesidades tales como: agua potable, riego,
energa, control de crecidas, navegacin fluvial, turismo y recreacin.
Si se pretende que la fuente hdrica pueda cubrir mnimamente el 40% de la matriz elctrica
[2], habra que incorporar una potencia de entre 400 a 480 MW hidrulicos anuales. Como
oferta hidroelctrica el pas tiene en cartera 76 proyectos de ms de 30 MW de potencia, los quepor haberse concebido en los aos 70 y 80 del siglo pasado, habra que actualizar a la luz de
criterios tcnicos, constructivos, de seguridad y ambientales aceptados en la actualidad.
El potencial hidroelctrico del pas fue estimado en 45 GW (2006) de los cuales a fines del
ao 2013 recin se aprovech el 25%. Hay mucho por hacer an y el futuro cercano, los
prximos 20, 30, 50 aos, nos enfrentar con urgencias ambientales y sociales en materia de
agua y de energa. Debera entonces actuarse en este presente, con tiempo y planificacin, para
as atender con holgura las necesidades de nuestras generaciones futuras.
En las dos dcadas pasadas se registr en Argentina una desaceleracin de inversiones enhidroenerga, que tiene relacin con decisiones adoptadas en oportunidad de concesionarse la
trmica
60,4%
hidro
35,7%
nuclear
3,3%
elica
0,5%
solar
0,1%
MATRIZELECTRICAARGENTINADEPOTENCIAINSTALADAAO2013
Potencia instalada total ao 2013 = 31.072 MW
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explotacin de las centrales hidrulicas ejecutadas por el Estado Nacional. En la actualidad se
observan esfuerzos para avanzar con proyectos hidrulicos de propsitos mltiples como surge de
la Resolucin de la Secretara de Energa de la Nacin N 762 del ao 2009, por la que se cre el
Programa Nacional de Obras Hidroelctricas, dentro del cual se priorizaron varios proyectos mul-
tipropsito, cuyos procesos licitatorios para su construccin y explotacin estn en marcha.Ms recientemente, tambin dentro de dicha Secretara, se inici el desarrollo del "Programa
de Estudios en el Sector Energtico de la Repblica Argentina", que entre sus componentes
incluye estudios tanto de proyectos hidroelctricos de gran escala como de pequeos apro-
vechamientos hidroelctricos de hasta 30 MW de potencia instalada. Algunos proyectos ya
cuentan con los pliegos licitatorios para contratar los estudios respectivos.
A razn de un costo medio de 2,25 M u$s / kW, incorporar la oferta hidroelctrica antes expre-
sada implica una inversin del orden de 900 a 1.080 M u$s por ao. Ello representa un esfuerzo
tcnico, econmico, financiero y de gestin maysculo, pero que sin duda redundar en un
positivo efecto macroeconmico con un fuerte impacto en la economa del pas y de la regin
donde se implanten los proyectos, por la incorporacin de nuevas fuentes de trabajo con gran
demanda de insumos de origen nacional, personal tcnico calificado y mano de obra intensiva.
8.- Documentos consultados
[1] EVALUACIN DE SUSTENTABILIDAD DE LA HIDROELECTRICIDAD, Asociacin Internacional
de Hidroenerga y Agencia Internacional de Energa, 2013
[2] POTENCIAL Y DESARROLLO HIDROELCTRICO ARGENTINO, Malinow, Guillermo, octubre, 2013.
[3] LA OPORTUNIDAD HIDROELECTRICA EN AMERICA DEL NORTE, Jennifer Runyon,
Renewable Energy World magazine, septiembre, 2013.
[4] VALORES DEL NDICE DE DESARROLLO HUMANO POR PASES, UNEP, marzo, 2013.
[5] RESPUESTAS SOBRE UN PAR DE ASPECTOS POCO CONOCIDOS RESPECTO A LAS
PRESAS Y LA HIDROELECTRICIDAD, Cardinali, Luis Marcelo, enero, 2013
[6] DAMS FOR HYDROELECTRIC ENERGY, Comit Tcnico de Presas para Energa Hidroelc-
trica,Comisin Internacional de Grandes Presas (ICOLD), diciembre, 2012.
[7] DECLARACIN MUNDIAL SOBRE ALMACENAMIENTO DE AGUA PARA EL DESARROLLOSOSTENIBLE, Comisin Internacional de Grandes Presas (ICOLD), Comisin Internacional de
Riego y Drenaje (ICID), Asociacin Internacional de Hidroenerga (IHA) y Asociacin Internacional
de Recursos Hdricos (IWRA), Kyoto, Japn, junio, 2012.
[8] JOINT EFFORTS FOR BETTER DEVELOPMENT OF DAMS AND RESERVOIRS,
JIA Jinsheng, Presidente de la Comisin Internacional de Grandes Presas (ICOLD), mayo, 2012.
[9] GENERACIN DE ENERGA ELCTRICA, PARMETROS ECONMICOS Y SOCIALES,
Cardinali, Luis Marcelo, 2010.
[10] BASE DE DATOS DE GRANDES PRESAS ARGENTINAS, Comit Argentino de Presas, 2003.