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ANEJO 10. ANÁLISIS

MULTICRITERIO DE

ALTERNATIVAS

Estudio de Alternativas de Implantación de una Central Hidroeléctrica en el

Embalse de José Torán

2

Índice

1 Introducción 3

2 Indicadores 4 2.1. Indicador económico 4 2.2. Indicador ambiental 4 2.3. Indicadores funcionales 6

2.3.1 Energía producida 6 2.3.2 Potencia instalada 6

2.4. Indicador de servicios afectados 7 2.5. Indicadores de explotación 8

2.5.1 Población servida 8 2.5.2 Gastos de explotación 9

2.6. Indicadores constructivos 10 2.6.1 Expropiación del terreno 10 2.6.2 Movimientos de tierra 11 2.6.3 Recursos empleados 11

2.7. Matriz de valoración 12

3 Análisis Multicriterio 13

4 Método de Pattern 14

ANEJO 10. ANÁLISIS MULTICRITERIO DE ALTERNATIVAS



3

1 INTRODUCCIÓN

El análisis se aborda fijando una serie de factores u objetivos básicos, que las alternativas satisfarán

en mayor o menor grado. Los factores son los siguientes:

Económico

Ambiental

Funcional

Servicios afectados

Explotación

Constructivo

Para evaluar el grado de cumplimiento de cada objetivo por parte de las alternativas se establecen una

serie de indicadores a los cuales se le asignan unos valores, detonando con ellos el mayor o menor

grado de satisfacción. El valor global de los indicadores se obtiene componiendo los indicadores

parciales afectados por unos coeficientes de ponderación.

Una vez obtenido el valor de cada objetivo se resumen en una matriz de valoración de alternativas en

la que se expresa para cada alternativa la valoración o evaluación de cada factor. Partiendo de esta

información y usando la ponderación pertinente para cada objetivo considerado se selecciona las

alternativas según el grado de cumplimiento de dichos factores. La ponderación de los factores se lleva

a cabo mediante unos pesos que oscilan entre 0% y 100%, con lo que se analiza la sensibilidad de la

ponderación.

Para la distinción de las alternativas, durante la redacción, se usará una codificación para hacer

referencia a cada una de ellas. Con esto se ahorra tener describir detalladamente en cada caso de

que alternativa se trata, y también para facilitar al lector la mejor comprensión del documento, sin

llevar a equívocos. Las alternativas del estudio y sus códigos son las siguientes:

Alternativa 1: Central con salto a pie de presa.

Alternativa 2A: Central con salto en canal derivación, de menor amplitud.

Alternativa 2B: Central con salto en canal derivación, de mayor amplitud.

Alternativa 3A: Central con salto con todas sus conducciones a presión, de menor

amplitud.

Alternativa 3B: Central con salto con todas sus conducciones a presión, de mayor

amplitud.

Alternativa 4: Central con salto con todas sus conducciones a presión, pero remodelando

la conducción existente para abastecimiento y riego, para utilizarla también como galería

en presión para transportar el caudal turbinado, previa a la tubería forzada que conecta

con la central.



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2 INDICADORES

2.1 Indicador económico

Al tratarse de un estudio de alternativas, el parámetro usado para realizar la evaluación del indicador

económico es el Presupuesto de Ejecución del Material (PEM) estimado. Según la alternativa

considerada el presupuesto de ejecución es distinto, adoptando con ello un criterio de asignación tal

que al mayor de ellos se le asocia el valor de 1, mientras que al menor se lee asocia el valor de 0.

Máximo PEM (PEMmax) → Iecon = 1

Mínimo PEM (PEMmin) → Iecon = 0

De esta forma, para las restantes alternativas se usa el indicador definido por la expresión:

Iecon =PEM − PEMmin

PEMmax − PEMmin

PEM el valor del Presupuesto de Ejecución del Material de la alternativa a evaluar

Iecon el indicador económico

En el “Documento Nº3: Presupuesto” se describe de forma detallada los precios unitarios de las

distintas unidades de obra, así como el presupuesto estimado para cada una de las alternativas. En el

cuadro siguiente se muestra los factores de ponderación obtenidos, con el precio de PEM (no tiene en

cuenta gastos generales, beneficio industrial e IVA):

ALTERNATIVA PEM (Euros €) INDICADOR (Iecon)

1 975018,30 0,000

2A 1542000,10 0,149

2B 1986312,70 0,265

3A 1367082,98 0,103

3B 2889173,23 0,502

4 4788571,36 1,000

2.2 Indicador ambiental

Los indicadores ambientales que ofrecen una valoración aproximada del impacto causado sobre los

factores del medio físico, biótico, socioeconómico y perceptual, se basan en parámetros que describen

algunas de las acciones normalmente más impactantes en infraestructuras (como los movimientos de

tierra, que producen una alteración geológica), o derivan de la ocupación del suelo, valorando en este

caso la calidad del factor del medio afectado (como los indicadores de paisaje, suelo y vegetación).

Tabla 2–1 Valoración del indicador económico



5

Son los siguientes:

Atmósfera: polvo, ruidos y gases contaminantes.

Geología y Geomorfología: excavaciones y movimientos de tierra.

Hidrología: acciones que se lleven a cabo en las proximidades de un cauce.

Suelo: contaminación de sustratos, pérdida de las distintas capas y alteración de sus

horizontes.

Vegetación: levantamiento de polvo, desbroce, etc.

Paisaje: la modificación de cualquier elemento integrante del paisaje como puede ser la

construcción de nuevas estructuras.

Vías pecuarias: cualquier ocupación de la superficie de la misma.

Patrimonio cultural: yacimientos arqueológicos y otros lugares considerados como BIC (Bien

de Interés Cultural).

Espacios Naturales Protegidos: parques naturales, marismas, etc.

Fauna: se evitan en la medida de lo posible, las zonas de nidificación, dormideros, zonas de

migración y, en general, las áreas de interés para la fauna.

En el “Anejo 09: Estudio de Impacto Ambiental”, ya se ha realizado un análisis detallado de los

factores anteriores, y otorgado valores en función del grado de impacto ambiental que produce cada

alternativa.

Para adaptar dicha valoración a nuestro criterio, se le asignará el valor 1 al que tenga mayor valor de

impacto ambiental, y el valor 0 al que suponga el menor impacto sobre el medio ambiente.

Máximo valor de impacto ambiental → Iamb = 1

Mínimo valor de impacto ambiental → Iamb = 0


Iamb =VIA − VIAmin

VIAmax − VIAmin

VIA el valor de impacto ambiental de la alternativa a evaluar

Iamb el indicador del valor de impacto ambiental

Finalmente, se muestra un cuadro con los factores de ponderación obtenidos:

ALTERNATIVA VALOR EIA INDICADOR (Iamb)

1 16,5024 0,000

2A 184,0804 0,422

2B 413,5 1,000

3A 82,1085 0,165

3B 388,626 0,937

4 61,3914 0,113

Tabla 2–2 Valoración del indicador ambiental



6

2.3 Indicadores funcionales

Se refieren al funcionamiento del futuro aprovechamiento hidroeléctrico. Se trata de datos técnicos

que permitirán determinar cuál de las soluciones se acerca más a la facilidad buscada, que no es otra

que la producción de energía. De ahí que el primero de los conceptos aplicados sea precisamente la

energía producida.

Otro factor destacable desde el punto de vista funcional es el de la potencia instalada, que puede ser

de gran importancia a la hora de satisfacer demandas en puntas diarias.

2.3.1 Energía producida

Se le asignará valor 0, al que tenga mayor productividad, y valor 1, al que tenga menor productividad.

Máximo valor de la productividad → IEP = 0

Mínimo valor de la productividad → IEP = 1


IEP =VP𝑚𝑎𝑥 − VP

VPmax − VPmin

VP valor ponderado asignado a la alternativa a evaluar

IEP indicador del valor de energía producida


ALTERNATIVA ENERGÍA PRODUCIDA (GWh) INDICADOR (IEP)

1 37,202 1,000

2A 38,512 0,927

2B 45,74 0,523

3A 39,265 0,885

3B 48,056 0,394

4 55,102 0,000

2.3.2 Potencia instalada

Se le asignará valor 0, a la alternativa que permita instalar mayor potencia, y valor 1, a la que permita

instalar menos potencia. Las potencias que se considera son las potencias máximas posibles, teniendo

en cuenta las pérdidas de carga que produce cada instalación (potencia del alternador).

Mayor potencia instalada → Ipotencia = 0

Menor potencia instalada → Ipotencia = 1

Tabla 2–3 Valoración del indicador funcional sobre la energía producida



7

De esta manera, para las restantes alternativas se usa el indicador definido por la expresión:

Ipotencia =VP𝑚𝑎𝑥 − VP

VPmax − VPmin


Ipotencia indicador del valor de potencia instalada


ALTERNATIVA POTENCIA (kW) INDICADOR (Ipotencia)

1 5137,65791 1,000

2A 5276,18521 0,930

2B 6065,87324 0,533

3A 5362,59643 0,887

3B 6333,64034 0,398

4 7123,86304 0,000

2.4 Indicador de servicios afectados

En el estudio de alternativas se hace un análisis de los diferentes servicios que pudieran ser afectados.

Dicho estudio se realiza a partir de la información que proporciones las distintas compañías y

organismos propietarios o gestores de infraestructuras y/o servicios que pudieran ser afectados, para

así conocer la existencia, localización y características de las mismas.

En el “Anejo 08: Servicios Afectados” se describe las distintas afecciones que los elementos de la obra

provocan en los servicios del entorno. Cabe destacar aquellos que se ven afectados de forma directa,

como la conducción de abastecimiento y riego que parte de la presa, o los caminos de acceso a la

misma y distintos caminos rurales.

Para evaluar las alternativas se ha considerado el factor de coste económico que conlleva estos

servicios afectados. Al igual que en casos anteriores, se asigna la menor afección con el indicador de

valor 0 y la mayor de ellas, con el valor 1.

Mayor coste de servicios afectados → ISA = 1

Menor coste de servicios afectados → ISA = 0

De este modo, para las restantes alternativas se usa el indicador definido por la expresión:

ISA =VP − VP𝑚𝑖𝑛

VPmax − VPmin


ISA indicador del valor de ponderado de servicios afectados

Finalmente, se muestra un cuadro con los factores de ponderación estimados:

Tabla 2–4 Valoración del indicador funcional sobre la potencia instalada



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ALTERNATIVA COSTE SERVICIOS AFECTADOS

(Euros €) INDICADOR (ISA)

1 6300 0,000

2A 27848,1 0,844

2B 31836,8 1,000

3A 17966,1 0,457

3B 19566,1 0,519

4 11200 0,192

2.5 Indicadores de explotación

En este indicador analiza las acciones que tienen que ver con la fase de explotación de este proyecto,

es decir, una vez que se ha puesto en marcha la instalación. Por ello se estudia la población que es

capaz de abastecer este aprovechamiento hidroeléctrico y los gastos de explotación que se pudieran

originar, lo cual son datos importantes a la hora de realizar esta comparación de soluciones.

2.5.1 Población servida

Para evaluar a la población servida se usará como factor el número de habitantes a los que se podrá

abastecer con la electricidad producida por la central hidroeléctrica del proyecto. Esta población se

obtiene a partir de la potencia promedio per cápita en España (644 W/persona) y la energía que es

capaz de producir cada persona. Los datos de electricidad de España están basados en datos de “The

World Factbook”, que es una publicación anual de la Agencia Central de Inteligencia de los Estados

Unidos. El procedimiento es el siguiente:

1 MWh año⁄ =1000000 W · 3600 s

365,25 · 24 · 3600 s= 114,08 W

Potencia per cápita en vatios (W) =Consumo · 114,08

Población

Entonces, como se conoce la potencia per cápita en España, y el consumo E (GWh) de cada alternativa

(se obtuvo en el “Anejo 06: Predimensionamiento de Alternativas”), la población servida se obtiene:

Población servida (hab) =E · 114,08

644

Se le asignará con el valor 0, a la alternativa que suministre al mayor número de habitantes, y con

valor 1 a la que suministre a menos.

Mayor número de habitantes servido → IPS = 0

Menor número de habitantes servido → IPS = 1

Tabla 2–5 Valoración del indicador de servicios afectados



9


IPS =VP𝑚𝑎𝑥 − VP

VPmax − VPmin


IPS indicador del número habitantes a los que se le suministra energía eléctrica

Finalmente, se muestra un cuadro con los valores obtenidos:

2.5.2 Gastos de explotación

Para hacer una estimación del gasto de explotación que se producirá en cada alternativa, se tomará

como parámetro indicativo una longitud característica. Dicha longitud será función de los tramos en

los que se encuentre conducciones a presión y zonas de válvulas y compuertas. Los gastos de

explotación en la central no se tienen en cuenta ya que es el mismo para todas las alternativas, y

también, en el caso de los tramos de canal derivación se considerará despreciable, debido al escaso

coste de explotación que supondrá en un futuro. Se le asignará el valor 0, a la alternativa que supondrá

un menor gasto de explotación, y con el valor 1, a la alternativa que suponga un mayor gasto.

Mayor gasto de explotación → Iexplotación = 1

Menor gasto de explotación → Iexplotación = 0


Iexplotación =VP − VP𝑚𝑖𝑛

VPmax − VPmin


Iempleo indicador del número de empleados en cada alternativa


ALTERNATIVA POBLACIÓN (nº habitantes) INDICADOR (IPS)

1 6590 1,000

2A 6822 0,927

2B 8103 0,523

3A 6956 0,885

3B 8513 0,394

4 9761 0,000

Tabla 2–6 Valoración del indicador social sobre la población servida



10

2.6 Indicadores constructivos

Este indicador se centra en los siguientes factores relacionados con la fase constructiva:

Expropiación del terreno

Movimientos de tierra

Recursos empleados

2.6.1 Expropiación del terreno

En este subconcepto se analiza la afección que tiene cada alternativa sobre el Dominio Público

Hidráulico, servidumbres o parcelas privadas. Como factor de aproximación, se usará la superficie de

desbroce del canal y de la cámara de carga (Alternativas 2A y 2B), o de la galería en presión más la

chimenea de equilibrio (Alternativas 3A, 3B y 4), ya que son los elementos de mayor extensión. No se

tendrán en cuenta en ninguna de estas alternativas la superficie de desbroce de la tubería forzada y el

edificio de la central ya que son similares en todas. Caso particular de la Alternativa 1, que sólo dispone

como elemento de transporte del caudal una tubería forzada, por lo que tomaremos su superficie de

desbroce como parámetro característico en este caso.

Se le otorga el valor 0, al caso que tenga la menor superficie de desbroce, ya que cumple el objetivo

buscada de ocupar el menor espacio para llevar a cabo la construcción. Por el contrario, el valor 1 se

le asigna a la alternativa que ocupe mayor área.

Mayor longitud de terreno → Isuperficie = 1

Menor longitud de terreno → Isuperficie = 0


Isuperficie =VP − VP𝑚𝑖𝑛

VPmax − VPmin


Iexpropiación indicador característico de la expropiación del terreno


ALTERNATIVA LONGITUD CARACTERÍSTICA (m) INDICADOR (Iexplotación)

1 137,02 0,023

2A 73,30 0,000

2B 94,48 0,008

3A 470,76 0,141

3B 1612,28 0,547

4 2886,73 1,000

Tabla 2–7 Valoración del indicador social sobre el empleo proporcionado



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2.6.2 Movimientos de tierra

Para este análisis se considera los volúmenes de tierra, tanto de desmonte como de terraplén, en cada

una de las alternativas. Se tendrá en cuenta sólo los de las obras de mayor entidad: obra de toma, canal

de derivación, conducciones a presión, cámara de carga, chimenea de equilibrio o central.

Para cada alternativa se optará como valor de referencia el balance de tierras:

Balance de tierra = Volumen Desmonte − Volumen Terraplén

Se toma como valor 0, el que tenga menor volumen de tierra, ya que es el que cumple el objetivo

porque el coste de unidad de obra para estas tareas será menor. Por el contrario, el valor 1 será para

aquella alternativa que suponga un mayor volumen de tierras.

Mayor valor del balance de tierra → IMT = 1

Menor valor del balance de tierra → IMT = 0


IMT =VP − VP𝑚𝑖𝑛

VPmax − VPmin


IMT indicador del balance de tierras de cada alternativa


ALTERNATIVA SUPERFICIE DESBROCE (m2) INDICADOR (Iexpropiación)

1 420 0,000

2A 6610 0,354

2B 11400 0,628

3A 2429 0,115

3B 8825 0,481

4 17900 1,000

ALTERNATIVA BALANCE DE TIERRAS (m3) INDICADOR (IMT)

1 7239,27 0,000

2A 15682,31 0,131

2B 33584,06 0,403

3A 19447,08 0,116

3B 75135,34 0,509

4 139028,43 1,000

Tabla 2–8 Valoración del indicador constructivo sobre terrenos expropiados

Tabla 2–9 Valoración del indicador constructivo sobre movimientos de tierra



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2.6.3 Recursos empleados

En este último criterio constructivo, se realiza un estudio de la cantidad de recursos empleados en

cada alternativa. Cuando nos referimos a recursos, se trata de los materiales que se han ido usando

durante la fase de construcción, como el hormigón, acero, madera, etc.; o elementos como tuberías,

válvulas, perfiles de acero, etc.

Se toma como valor de ponderación el coste empleado en obtener estos recursos, sin tener en cuenta

los usados para reponer servicios afectados. Se tomará como valor 0, el que haya empleado el menor

coste, ya que ha cumplido el objetivo conjunto con el menor gasto posible. Por otro lado, se le dará

el valor 1 al que haya tenido un mayor coste.

Mayor coste en recursos → Irecursos = 1

Menor coste en recursos → Irecursos = 0


Irecursos =VP − VP𝑚𝑖𝑛

VPmax − VPmin


Irecurso indicador que representa el mayor coste en recursos


2.7 Matriz de valoración

A continuación, se adjunta un cuadro resumen con los valores de los indicadores globales que se

introducirán en el análisis multicriterio para cada alternativa. Para los casos en los que un indicador

dependa de varios factores, se realizará una media ponderada entre todos valores de los

subindicadores, para así tener un único valor que represente a ese indicador.

I =∑ I1 + I2 + ⋯ + IN

Ni=1

N

Ii subindicador i correspondiente a un indicador

N número de subindicadores que tiene un indicador

El cuadro de los indicadores es el siguiente:

ALTERNATIVA COSTE MATERIALES (Euros €) INDICADOR (Irecursos)

1 681101,55 0,000

2A 1082363,45 0,121

2B 1245301,51 0,170

3A 1099510,3 0,126

3B 2160755,14 0,447

4 3991290,44 1,000

Tabla 2–10 Valoración del indicador constructivo sobre gasto en recursos



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ALTERNATIVA ECONÓMICO AMBIENTAL FUNCIONAL SERVICIOS

AFECTADOS EXPLOTACIÓN CONSTRUCTIVO

1 0,000 0,000 1,000 0,000 0,512 0,000

2A 0,149 0,317 0,929 0,844 0,464 0,202

2B 0,265 0,752 0,528 1,000 0,266 0,400

3A 0,103 0,127 0,886 0,457 0,513 0,119

3B 0,502 0,720 0,396 0,519 0,471 0,479

4 1,000 1,000 0,000 0,192 0,500 1,000

3 ANÁLISIS MULTICRITERIO

Como se pretende realizar un análisis multicriterio simplificado se ha optado por utilizar un método

sencillo de aplicar, como es el de Pattern.

Consiste en calcular para cada alternativa la sumatoria de los indicadores multiplicados por sus pesos

correspondientes. Se establece la condición de que la suma de los pesos y de los indicadores sea

unitaria. La clasificación de las alternativas se establece en función de la cuantía de esa sumatoria,

siendo la mejor la que menor valor tenga.

Como los pesos son subjetivos y se deben asignar en función del grado de importancia que se le

atribuye a cada objetivo, se ha decidido realizar un análisis de sensibilidad haciendo variar pesos entre

0 y 50 en escalones de 10 manteniendo la suma constante en 100. Se ha introducido 6 indicadores por

consiguiente se obtiene un total de 126 combinaciones distintas de pesos. Para cada una de estas

combinaciones resultará una alternativa como más idónea. Obteniendo un resumen de las veces en

que cada alternativa resulta la mejor se verá que alternativas son mejores.

Por otra parte, sea considerado otra medida comparativa entre las alternativas, correspondiente a la

valoración conjunta del número de veces en que cada una de estas obtiene el primer, segundo o tercer

puesto, con lo que puede dar un orden de magnitud valorando los puestos siguientes al óptimo. La

ecuación empleada para obtener tal puntuación ha sido la siguiente:

Puntuación =nº veces alt. óptima

1+

nº veces alt. segunda

2+

nº veces alt. tercera

3

En el apartado “4. Método de Pattern” de este anejo se adjunta todos los cálculos completos que se

han realizado. El resumen final es el siguiente:

ALTERNATIVA FRECUENCIA PORCENTAJE PUNTUACION OPTIMA SEGUNDA TERCERA OPTIMA SEGUNDA TERCERA

1 126 0 0 1,000 0,000 0,000 126

2A 0 0 100 0,000 0,000 0,794 33

2B 0 0 7 0,000 0,000 0,056 2

3A 0 125 0 0,000 0,992 0,000 63

3B 0 0 15 0,000 0,000 0,119 5

4 0 1 4 0,000 0,008 0,032 2

Tabla 2–11 Matriz de valoración de factores

Tabla 3–1 Análisis Multicriterio Simplificado. Método de Pattern



14

Del método de Pattern se deduce que la Alternativa 1 es la de mayor frecuencia óptima y por tanto la

que mejor puntuación obtiene según la fórmula indicada. Con segunda puntuación, la Alternativa 3A,

seguida por Alternativa 2A con la tercera puntuación. El resto de alternativas obtiene puntuaciones

nulas o muy bajas (inferiores a 10).

En conclusión, del estudio realizado se ha llegado a la determinación, una vez realizado esta

comparación de las distintas soluciones, que la que se llevará a cabo en este proyecto es la

ALTERNATIVA 1: Aprovechamiento hidroeléctrico con central con salto a pie de presa.

4 MÉTODO DE PATTERN

Se adjunta seguidamente las distintas tablas con los cálculos correspondientes al método de Pattern

realizado para este estudio de alternativas.

anejo 10. anÁlisis multicriterio de...

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