MEJORAMIENTO INTEGRAL DEL SISTEMA ELECTRICO DEL HOSPITAL NACIONAL DOS DE MAYO CODIGO SNIP 3220

Transcripción

1 MEJORAMIENTO INTEGRAL DEL SISTEMA ELECTRICO DEL CODIGO SNIP 3220

2 CONTENIDO RESUMEN EJECUTIVO I. ASPECTOS GENERALES 1.1 Antecedentes 1.2 Nombre del Proyecto 1.3 Unidad Formuladora y Ejecutora 1.4 Participación de los Beneficiarios y de las Autoridades. II. III. IV. IDENTIFICACION 2.1 Definición del Problema 2.2 Análisis de los Objetivos 2.3 Planteamiento de Alternativas FORMULACION 3.1 Horizonte del Proyecto 3.2 Análisis de Demanda 3.3 Análisis de Oferta 3.4 Costos en la situación sin proyecto 3.5 Costos en la situación con proyecto 3.6 Costos Increméntales EVALUACION 4.1 Beneficios en la situación sin proyecto 4.2 Beneficios en la situación con proyecto 4.3 Beneficios Increméntales 4.4 Impacto Ambiental 4.5 Evaluación Económica a) Metodología costo/beneficio b) Metodología costo/efectividad 4.6 Análisis de Sensibilidad 4.7 Análisis de Sostenibilidad 4.8 Selección y priorización de Alternativas 4.9 Matriz del Marco Lógico para la alternativa seleccionada V. CONCLUSIONES RECOMENDACIONES 1

3 RESUMEN EJECUTIVO El presente perfil denominado Mejoramiento del Sistema de la Energía Eléctrica en el Hospital Nacional Dos de Mayo, tiene por finalidad buscar la mejor alternativa que resolvería la problemática identificada como baja calidad del suministro eléctrico del establecimiento de salud, y que afecta a todos los servicios médicos asistenciales generando sobrecostos, riesgos de siniestros y distorsiones en el funcionamiento de los equipos de diagnostico, tratamiento, rehabilitación y monitoreo, los cuales conlleva a resultados erróneos y con ello el riesgo de tratamientos inadecuados; todo esto se ha originado por la falta de renovación de los componentes del sistema eléctrico, estos componentes que en su gran mayoría tienen una antigüedad de más de 30 años; esto se complica aún más por la expansión de las redes eléctricas sin un plan y en muchos casos sin un criterio técnico; cabe señalar que el aspecto económico hace muchas veces que las soluciones técnicas que tienen un presupuesto importante, se dejen de lado para adoptar soluciones prácticas pero que podrían tener consecuencias graves en el futuro; de igual forma contribuye a e esta problemática la falta de un plan, programa y presupuesto de mantenimiento para las instalaciones y equipos, al igual que la limitada capacitación al personal. Lo mencionado tiene un impacto en la población demandante de los diferentes servicios médicos al suministrarse la energía eléctrica sin la calidad requerida que afecta a los equipos ubicados en los servicios finales, generando distorsiones en los resultados que son vitales para tratamiento médico, pudiendo generar problemas en el debilitamiento del estado de salud de los pacientes así como el riesgo de perdidas de vidas humanas, debido a que el suministro eléctrico es el soporte principal de los equipos como los pertenecientes al área de Cirugía, UCI, entre otros. El Hospital Nacional Dos de Mayo, es uno de los establecimientos más antiguos en todo el país, a la vez representa un monumento histórico en nuestro medio, presta diversos servicios de salud a toda la población sin distinción de edades ni condición social. Por otro lado, la cantidad y calidad de la energía eléctrica tiene incidencia en los servicios ofertados por el Hospital limitando su capacidad resolutiva en caso de una suspensión del servicio al no poder satisfacer la demanda poblacional; y de la calidad reflejada en las distorsiones que puede generar la inestabilidad del suministro eléctrico y sobrecostos. En tal sentido, se hace necesario intervenir para buscar solucionar este problema del sistema eléctrico; mediante un plan ordenado que incorpore los nuevos materiales, dispositivos y equipos que garantice un suministro eléctrico de calidad, con costos adecuados, y con la seguridad tanto para los pacientes como para el personal como para los equipos e infraestructura; esta mejora en el suministro coadyuvara a atender a la población dentro de un marco de equidad, calidad de atención, eficiencia, confort de los pacientes y del personal, promoviendo la salud y previniendo las enfermedades. 2

4 En el estudio se plantea una única alternativa debido a que ésta comprende una modernización del Sistema eléctrico en términos de Calidad, Cantidad, Seguridad y Bajo Costo. El monto de la inversión total de tal propuesta asciende a S/.2,614, para los costos pre-operativos y operativos para el primer año, monto que incluye los estudios necesarios, adquisición e instalación de equipos, materiales, dispositivos, instrumentos de medición, implementos de seguridad y capacitación del personal de mantenimiento, todos estos costos actualizados a Junio del En cuanto a la evaluación, se realizaron dos tipos, la primera una evaluación económica la cual tiene como resultado un VAN positivo y un TIR mayor que el costo del capital, derivado de los ahorros sustanciales que dicha alternativa generaría en el mencionado establecimiento así como su respectivo análisis de sensibilidad teniendo como base el monto de la inversión y la variación que éstos generarían en el VAN, la segunda evaluación consistió en la evaluación costo - efectividad en función del número de atenciones estimado como objetivo de impacto, generando mayores beneficios a la población de Lima y Callao con una cobertura del 100% de las atenciones demandadas por la población objetivo para el primer año e incrementos significativos para los siguientes años del horizonte de vida del proyecto, los mismos que redundarían en un mayor beneficio colectivo a toda la sociedad. Dentro de los beneficios de la situación con proyecto que se podrían obtener mediante la ejecución de la alternativa serían menores pagos en la facturación del suministro eléctrico con ahorros estimados en 20% anual, mediante la eliminación de la energía reactiva (10%), como de ahorros por el uso racional de la energía (10%), los que se estiman alrededor de S/. 70,465 al año Por otro lado, se cubriría la brecha oferta demanda repercutiendo en los usuarios finales de los servicios de salud, pudiendo llegar a incrementarlos debido a un mejor uso de los recursos y mediante un plan de expansión de los servicios y con ello el del suministro eléctrico del establecimiento. Proporcionar una calidad óptima de energía, se reflejaría en un mejor funcionamiento de los equipos de rehabilitación, diagnósticos y laboratorio, incidiendo en una mayor vida útil de los equipos. Así mismo, se estima minimizar el tiempo de respuesta para la puesta en operación del Grupo Electrógeno, lo que repercute en pacientes que se encuentren en áreas críticas como Cirugía, garantizando de esta manera la continuidad de los servicios. En cuanto a la Sostenibilidad del proyecto tanto en su fase de inversión como de operación, se encuentran que el proyecto se considera sostenible porque se cuenta con el apoyo de las autoridades competentes como del PRONAME, institución que cuenta con la experiencia del caso; del mismo modo este proyecto dada la magnitud contara con la capacitación a la cual accedería el personal técnico, permitirá una mejor utilización de los recursos, mantenimiento de la red y el suministro eléctrico, además de esto, el proyecto permite cubrir la 3

5 demanda en el largo y plazo y no se requeriría realizar inversiones adicionales para atender la demanda de energía, dado que presenta una rentabilidad con un periodo de recuperación de 7 anos. Es preciso recalcar que la sostenibilidad del proyecto requiere la capacitación y la implementación de programas de mantenimiento para prevenir estos problemas, es por ello que en las inversiones se incluye un rubro para estos temas, pudiendo incrementarse basado en una evaluación a mayor profundidad. Así mismo, se tiene que la Unidad Ejecutora para el presente proyecto es el PRONAME, el cual, por ser un ente netamente técnico del sector, se encargará de evaluar y supervisar el proyecto en todas sus fases, ya que cuenta con los Recursos Humanos para la ejecución de la misma. Cabe mencionar que el personal técnico involucrado presenta gran interés por el tema, por lo cual el hospital brindará el apoyo y las facilidades del caso para llevar a cabo la ejecución del proyecto. Por lo tanto, basándose en el análisis del proyecto tal Alternativa, resolvería los problemas de Calidad de Suministro de Energía Eléctrica, lo cual mejoraría la prestación actual y futura de los servicios a los pacientes que demandan los diferentes servicios de salud que brinda el Hospital Dos de Mayo; asimismo, los beneficios que se generan son positivos para la población demandante, a fin de atender las necesidades de salud de las comunidades de menores recursos, por lo que se recomienda su aprobación y puesta en marcha de la misma. 4

6 I. ASPECTOS GENERALES 1.1 Antecedentes El Hospital Nacional Dos de Mayo, constituye parte integrante de la red hospitalaria del Ministerio de Salud atendiendo a una gran población de Lima y provincias cercanas. En el año 2001 se brindó 259,832 consultas medicas y fueron atendidos 103,004 pacientes, y en el Departamento de Salud Bucal se brindó 8,100 atenciones integrales de odontología y se atendieron 2,480 pacientes. El hospital cuenta con todos los servicios médicos y sus respectivos servicios generales; orgánicamente esta comprendido dentro de la Dirección de Salud V Lima Ciudad y es considerado como Hospital de Referencia Nacional. El hospital Nacional Dos de Mayo cuenta con 127 años de funcionamiento, tiene una capacidad de 643 camas dotado de equipos necesarios para el diagnostico, tratamiento y rehabilitación de los pacientes, muchos de los cuales requieren ser renovados por que han concluido con su vida útil habiendo llegado a la obsolescencia; asimismo parte integrante del sistema hospitalario, son los suministro de energía eléctrica, agua, desagües, líneas de valor, aire, etc.; todos ellos igualmente se encuentran con limitaciones por la antigüedad y por la falta de renovación y mantenimiento; específicamente el sistema eléctrico comprendido por sus componentes - transformadores, tableros, subtableros, redes, sistemas de seguridad y medición, presentan problemas en términos de calidad y capacidad, que afecta seriamente el normal funcionamiento de los equipos en los diversos servicios de salud, más aún en los servicios finales (Cirugía general, UCI, etc.), los mismos que podrían colapsar dado sus condiciones actuales de las instalaciones eléctricas (desorden, inseguridad, antitécnico, etc.); en caso de existir un problema de suspensión por las razones antes indicadas la única alternativa de respuesta son los sistemas de emergencia de suministro de energía (grupos electrógenos), que no cuenta con la capacidad adecuada para cubrir la demanda ni con la oportunidad que requiere en contingencias de esta magnitud, elevando los riesgos de perdidas humanas y físicas de gran magnitud; más adelante se detallara específicamente los puntos críticos en el diagnóstico situacional respecto al problema. Asimismo, tal establecimiento de salud puede considerarse como monumento arquitectónico de le época Republicana, el cual debe conservarse porque representa un patrimonio histórico de nuestra ciudad de Lima, según el INC. Actualmente el hospital se encuentra en franca necesidad de mejoramiento de la calidad de los servicios e incremento de la cobertura de atención, hacia los más necesitados; esta es una necesidad imprescindible y una prioridad del sector salud y del Estado Peruano. 5

7 1.2 Nombre del Proyecto "Mejoramiento del Sistema Eléctrico del Hospital Nacional Dos de Mayo". 1.3 Unidad Formuladora y Ejecutora Unidad Formuladora: Hospital Nacional Dos de Mayo Unidad Ejecutora: MINSA / OGA - PRONAME 1.4 Participación de los Beneficiarios y de las Autoridades Evidentemente los directivos del hospital como los profesionales del PRONAME, están totalmente involucrados y comprometidos en la elaboración y ejecución de un proyecto que conlleve a mejorar la actual situación de la energía eléctrica que repercute en todos los servicios finales e intermedios del establecimiento de salud. 6

8 II. IDENTIFICACIÓN 2.1 Definición del Problema Baja Calidad del Suministro de Energía Eléctrica en las diversas áreas del Hospital Nacional Dos de Mayo. a. Diagnóstico Situacional La actual situación del suministro de energía eléctrica en el Hospital Nacional Dos de Mayo se presenta como un problema de baja calidad del suministro de energía eléctrica, siendo una de las causas, que gran parte del sistema eléctrico en el establecimiento tiene una antigüedad que data de más de 30, 50 y 90 años; a pesar que se han realizado renovaciones éstos han sido parciales y sin incorporar nuevas tecnologías repitiéndose los mismos estándares históricos y por ende los problemas de calidad se repiten; con excepción de las instalaciones del nuevo edificio. Antes de ingresar al diagnostico es importante definir que se entiende por calidad; la calidad del suministro esta determinada por el resultado de tres variables fundamentales: Tensión; Fuga de Corrientes y Generación de Armónicos, cada una de ellas tiene un valor estándar y valores por encima de éste conlleva a concluir en que existe un problema de calidad; en resumen el hospital presenta serias deficiencias en estas tres variables, como se apreciará mas adelante. A pesar de contar con el ingreso de un suministro de capacidad y calidad adecuada (potencia contratada de 710 KW en media Tensión de 10 KV con un transformador de potencia de 750 KVA, relación 10 KV/230 V, con una tensión de suministro bastante estable); los problemas se derivan íntegramente en el Sistema Eléctrico Interno del Hospital (alto consumo de energía reactiva, problemas de armónicos, cables sobrecargados, recalentados, baja capacidad dieléctrica, elementos de maniobra obsoletos, crecimiento desordenado, redes expuestas a la intemperie, bajo factor de potencia, falta de aterramientos, etc.), generando baja calidad de energía y sobrecostos. Detallaremos específicamente la problemática de acuerdo a una evaluación realizada en el terreno por profesionales especialistas en sistemas eléctricos y redes; en el Gráfico No. 01 se presenta un esquema resumido del sistema eléctrico, en el cual se muestra los componentes del sistema -transformador de media tensión, tablero de transferencia automática, generador sistema de emergencia, tablero principal, tableros de distribución, redes y sistemas de seguridad- el diagnostico se ha realizado en cada una de los componentes; observándose los problemas con mayor grado de criticidad: 7

9 Tableros Principales: dado su antigüedad de más de 30 años, cuenta con disyuntores que ya cumplieron su vida útil, verificándose que existen cargas desbalanceadas en el sistema, necesitando ser reemplazados con interruptores de mayor potencia dado el constante crecimiento de carga que viene realizándose. Tableros de Distribución Secundaria: La gran mayoría cuentan con más de 50 años, por lo que sus disyuntores y termomagnéticas también han superado el número de maniobras significando un alto riesgo y que en la mayoría de los casos sirven para alimentar circuitos de alumbrado, toma corrientes y de computo centralizados, sin que exista la toma a tierra respectiva, lo que superpone los efectos de las perturbaciones de cada circuito, ocasionando una baja calidad de energía y riesgos para la gestión (pérdida de información de los ordenadores o deterioro de los equipos de computo) y riesgos de cortocircuitos que pudieran afectar al personal que labora y para los pacientes; por otro lado, en algunos sectores deben existir tableros, pero están siendo sustituidas por llaves - cuchillas principales y otras de derivación, encontrándose la gran mayoría recalentadas, con evidencias de voladuras continuas de fusibles. Sub - Tableros: Vienen operando por encima del limite de su capacidad nominal de 15 amperios, tanto así que su amperaje actual llega a 25 amperios, debido a la expansión de redes y al crecimiento de la demanda de cada servicio o departamento, desde la fecha en que fueron instalados (más de 50 años), superan los estándares establecidos lo que implica un serio riesgo de cortocircuitos y suspensión del servicio. Este componente es importante ya que se encarga de concentrar el ingreso de energía del tablero principal y de su distribución, teniendo también la misión de controlar de evitar los cortocircuitos cortando la energía cuando exceda los límites permitidos. Cables de Energía: En la inspección realizado se ha verificado diversos tramos de redes han sufrido recalentamiento, esto producto del tiempo que tienen instalado y por efecto de meteorización (deterioro del cable causado por el clima y temperatura ambiental) en el aislamiento expuesto a la intemperie sin ductos, ni protección necesaria, lo cual genera pérdida de energías y eleva los riesgos de accidentes al personal por descargas eléctricas. Cables de Distribución: Vienen operando por encima de su carga nominal, algunos con grandes sobrecargas así como con derivaciones y empalmes inadecuados e inclusive sin el aislamiento correspondiente, dado que en la gran mayor parte de las instalaciones antiguas los cables están expuestos al ambiente, siendo el material de apoyo de las instalaciones en muchos casos de 8

10 madera y otros derivados, que de suceder un corto circuito estos se consumirán rápidamente ayudando a extender más rápidamente el fuego causado por un cortocircuito. Grupo electrógeno: Para la atención de la emergencia de suministro eléctrico se cuenta con un grupo electrógeno de 150 KW con un tablero de transferencia automática, el cual solo abastece a un 20% de la demanda máxima. Asimismo, siendo continuo el crecimiento de las redes como de sus instalaciones eléctricas con derivaciones que en algunos casos es bastante difícil determinar que tablero los controla, más aún por no tener los planos actualizados que permitan conocer su procedencia, resulta difícil establecer los puntos de abastecimiento. Los Sistemas de Iluminación y Luminarias: Se pudo notar deficiencias en las luminarias en ciertos sectores del hospital, así como la aplicación de la intensidad luminosa adecuada para cada uso especifico, lo cual conlleva a que se sobrecargue innecesariamente el sistema. De los equipos de uso hospitalario: Dado el constante crecimiento en la instalación de equipos biomédicos, con tecnologías de ultima generación, siendo en su mayoría equipos electrónicos que poseen diversos tipos de componentes y sistemas que exigen mejor calidad de energía y que al mismo tiempo son generadores de perturbaciones a la red y al sistema, por lo que es necesario mejorar y controlar la calidad de la energía para una correcta operación y conservación del mismo. Del Mantenimiento Eléctrico: No se cuenta con una política de mantenimiento adecuada, dado la gran magnitud de este establecimiento de salud por ser un Hospital Nacional, ni con los recursos humanos idóneos ni de los recursos económicos necesarios para poder mantener el soporte del mismo, interviniendo solo de forma reactiva, un bajo nivel de prevención al no existir políticas de mantenimiento, sistemas de gestión, recursos tanto económicos como materiales -instrumentos de medición- que permita realizar labores de prevención y de mejoras. De este análisis se determina que una de las causas del problema de baja calidad es la antigüedad y obsolescencia de los componentes del sistema eléctrico. Para sustentar la definición del problema adicionalmente a la descripción de antes mencionado, se ha estimado los resultados actuales de las variables que determinan la calidad del suministro eléctrico: 9

11 TENSION: Actualmente se han registrado tensiones variables entre 175 y 194 voltios en muchos servicios, superando ampliamente lo permitido del 5% de acuerdo a lo normado en el Código Nacional de Electricidad - CNE, para un sistema de distribución secundaria, ello se muestra el siguiente indicador de calidad para esta variable: Variación de Tensión: Reemplazando tenemos: U oper - U nom U = * 100% < 5% U nom U = 175V -220 * 100% U = 20.25% 220 V Oscilación de Tensión: U max - U min U = * 100% < 5% U nom U = 225V - 175V * 100% U = 22.72% 220 V Tal como se puede apreciar, ambos resultados superan ampliamente lo permisible, siendo estas de 4 veces. FUGAS DE CORRIENTE: Este se ve reflejado directamente a fugas por causales en los cables de distribución y derivados como de los pozos a tierra. El primero, tal como se menciono con anterioridad, estos presentan problemas dado que en gran parte se encuentran expuestos al aire, el proceso de meteorización por factores de clima y temperatura que han venido deteriorando el aislamiento y que muchos tramos ya presentan conductores expuestos sin el aislamiento. Del segundo, todos estos no cuentan con el mantenimiento requerido, a ello se suma las ubicaciones anti-técnicas de estas, para ello se detalla lo siguiente: Situación actual < 5 metros Estándar mínimo > 5 metros 10

12 Se ha estimado un estándar mínimo a lo normado de 5 metros y que muchos no respetan las distancias requeridas entre sí, estando a distancias inferiores a lo descrito (4 m), siendo ineficientes dado que no se disipan las corrientes de fuga como de otras perturbaciones, generando inseguridad al personal. Estableciendo un ratio de eficiencia del Sistema de Aterramiento (SA) se concluye de la siguiente forma: Eficiencia = N Pozos mal conservados - N Pozos mal ubicados* 100% del SA N total de Pozos a tierra N de Pozos a tierra = 14 N de Pozos en mal estado = 12 N de Pozos mal ubicados = 6 Reemplazando datos tenemos: Eficiencia del SA = 12-6 * 100% = 42.85% 14 Este resultado nos demuestra que existe una eficiencia del sistema de un 42.85%, el cual conlleva a una inseguridad de los mismos no cumpliendo con su finalidad para lo cual fueron instalados. GENERACIÓN DE ARMÓNICOS: El constante crecimiento de sus instalaciones y equipos, sumado a la inexistencia de un banco de condensadores, se tiene la certeza que la baja calidad de la energía también, es producto de que muchos equipos biomédicos en su gran parte generan altas corrientes instantáneas y potencias pico, tales como los Ecógrafos, Rayos X, Tomógrafos, etc., los cuales provocan o generan distorsión armónica, evidenciados generalmente por destellos o parpadeos en las luminarias, derivándose a efectos que se mencionan en el siguiente Cuadro: Detalle Equipo transformador Condensadores Motores de inducción Cables de conexión Efectos de la distorsión armónica Sobrecalentamiento del equipo Quemaduras si la corriente es 1.3 veces más su nominal. Sobrecalentamiento y vibraciones excesivas si la distorsión es superior al 5%. Sobrecalentamiento 11

13 Equipos de computación Equipos biomédicos Perdidas de datos y daños en algunos componentes electrónicos Error en la lectura, con daños en los componentes electrónicos y con probables riesgo de malograr el equipo. COSTOS Un análisis más profundo de costo se realizará en el punto de costos del sistema actual, pero podemos indicar que el 10,54% de la facturación en el año 2001 que en promedio alcanza S/.28,500 por mes; es por energía reactiva, la misma que puede ser reducida con la implementación de un banco de condensadores, filtros armónicos y todas las causas que generan la baja calidad de energía; es por ello que existe razones de carácter técnico-económica y cualitativas que exigen una intervención rápida. Habiéndose analizado todos estos aspectos, en conclusión podemos manifestar que la antigüedad y obsolescencia técnica de los principales componentes del sistema eléctrico del hospital, hacen que no se cumplan con los niveles de calidad establecidos por las normas técnicas, esto además de afectar la prestación en los servicios finales con incidencias directas en los usuarios que acceden a los mismos inseguridad en las instalaciones, equipamiento y en las personas que laboran y también problemas económicos como son los sobrecostos por ineficiencias en el sistema. A continuación se muestra en el Gráfico N 1 el esquema eléctrico del establecimiento de salud. 12

14 GRAFICO N 1: ESQUEMA ELECTRICO HOSPITAL DOS DE MAYO I KW N II E III GEN I) TRANFORMADOR EN MEDIA TENSIO II) TABLERO DE TRANSFERENCIA AUT III) GENERADOR SISTEMA DE EMERG IV) TABLERO PRINCIPAL V) TABLEROS DE DISTRIBUCION VI) REDES VII)CARGAS COMUNES VIII) CARGAS ESPECIALES IX) SISTEMAS SEGURIDAD POZO A TI IX IV V VIII TD TD TD TD TD VI CE CE IX IX VII C C C C C Población y zona afectada La zona de influencia del Hospital Nacional Dos de Mayo corresponde principalmente a los distritos de Lima Ciudad y conos cercanos, es decir, esta referido a la población de Lima, en todos los grupos etáreos. Estos usuarios son de alto riesgo sanitario debido al hacinamiento, a la carencia de servicios de saneamiento básico y a las condiciones socioeconómicas, razón por la cual el hospital brinda atenciones medica exoneradas de pago alguno. La población afectada se estima en mas de un millón setecientos mil habitantes distribuidos a través de su área de influencia de mayor concentración (Lima Cercado, Ate - Vitarte, Santa Anita, El Agustino, La Victoria y San Juan de Lurigancho), por supuesto sin dejar de soslayar a otros sectores poblacionales. 13

15 Características Socioeconómicas y Culturales de la Población afectada. Esta población afectada presenta las siguientes características: Nivel socioeconómico: Pertenecen en un 80-90% a los niveles socioeconómicos C, D y E, que son de bajos y muy bajos recursos económicos, lógicamente si dejar de lado a los demás niveles. Nivel Cultural: El gran porcentaje de la población que acude e recibir los servicios de salud en su mayoría tiene niveles de educación primaria, secundaria y alguna población analfabeta. Vivienda: La población adscrita a este hospital esta asentada en los lugares de mayor concentración poblacional como es de Lima Ciudad, el cono norte y los grandes conjuntos habitacionales del Cercado de Lima. Intento de Soluciones anteriores Respecto a este tema, el establecimiento ha tomado cartas en el asunto, planteando en coordinación con el PRONAME la solución a esta problemática, donde a pesar del escaso recurso económico se han realizado trabajos parciales pero sin mayor relevancia con respecto al problema definido. Posibilidades y Limitaciones Actualmente se ha vuelto a retomar el tema con mayor énfasis e importancia dada las circunstancias atenuantes que se presentan en el hospital, tanto así que en conjunta coordinación con el PRONAME, se esta elaborando un proyecto de estudio técnico con la finalidad de revertir y mejorar la situación respecto al factor de energía eléctrica en forma integral, para lo cual existe la posibilidad de llevarse a cabo la ejecución de tal proyecto. Gravedad del Problema Habiéndose descrito en términos generales de acuerdo a una evaluación preliminar, el mayor riesgo que se puede originar por obviar la problemática encontrada seria la gran probabilidad de siniestros con incidencias de pérdidas de humanas y físicas, dado que el Hospital es de una infraestructura de la época colonial catalogado como monumento histórico en nuestro medio dado su antigüedad. A continuación, se presenta el Cuadro N 2.1 sobre un resumen respecto a la identificación del problema. 14

16 Definición del Problema Población afectada Características socioeconómicas de la población afectada Cuadro N 2.1: Identificación del Problema Baja calidad del suministro de energía eléctrica en las diversas áreas del Hospital Nacional Dos de Mayo La población afectada se estima en mas de un millón setecientos mil habitantes distribuidos a través de su área de influencia de mayor concentración Pertenecen en un 80-90% a los niveles socioeconómicos C, D y E, con niveles de educación primaria, secundaria y alguna población analfabeta Intento de soluciones anteriores No hubo soluciones integrales anteriores, solo pequeños trabajos sin mayor relevancia alguna respecto al problema. Posibilidades y limitaciones Gravedad del Problema b. Causas y Efectos Existe la posibilidad de poder llevar a cabo la ejecución de un proyecto para mejorar íntegramente el Sistema de Energía, con la participación de los directivos del hospital como del PRONAME. Se agudiza dado que existe un mayor riesgo de siniestros con incidencias de pérdidas humanas y físicas. Considerando el problema principal como centro para determinar y elaborar el árbol de causa y efecto. Problema Central: Baja calidad del suministro de energía eléctrica en las diversas áreas del Hospital Nacional Dos de Mayo Causas: Instalaciones eléctricas y demás componentes con una antigüedad promedio de 30 años de uso, trabajando por encima del limite de su capacidad. Falta de una cultura organizacional y conocimiento respecto a las leyes y normas eléctricas vigentes en nuestro medio Sobrecarga y sub tensión en el Sistema eléctrico Efectos: Alteración del funcionamiento de los equipos en los servicios médicos finales e intermedios Ineficiencia del sistema de energía en todos los servicios Efecto Final: Alta probabilidad de ocurrencia de siniestros de la infraestructura e instalaciones con riesgo de pérdidas de vidas humanas. 15

17 Arbol de Causas y Efectos Efecto Final: Alta probabilidad de ocurrencia de siniestros de la infraestructura e instalaciones con riesgo de pérdidas de vidas humanas E.I. Imprecisión en la lectura de los equipos biomédicos y consumos de energía mayor a la necesaria con sobrecostos en la facturación. Grandes riesgos eléctricos y probabilidad de cortocircuitos en muchos sectores del hospital E.D. Alteración del funcionamiento de los equipos en los servicios médicos finales e intermedios. Ineficiencia y sobrecostos del sistema de energía en todos los servicios. Problema Central: Baja calidad del suministro de energía eléctrica en las diversas áreas del Hospital Nacional Dos de Mayo C.D. Instalaciones eléctricas y demás componentes con una antigüedad promedio de 30 años de uso, trabajando por encima del limite de su capacidad. Falta de una cultura organizacional respecto a las leyes y normas eléctricas vigentes en nuestro medio. Sobrecarga y subtensión en el Sistema eléctrico. C.I. Falta de renovación de las redes de distribución como de los tableros principales y secundarios. Falta de asesoramiento y capacitación técnica por parte de especialistas en la materia como de técnicas modernas en el mantenimiento eléctrico y de seguridad Crecimiento y aumento de la demanda en todos los servicios del Hospital sin previo estudio inicial correspondiente. 16

18 2.2 Análisis de los Objetivos Determinar la acción positiva de las causas y efectos, es decir, como solución de la problemática definida. Problema Central: Baja Calidad del suministro de energía eléctrica en las diversas áreas del Hospital Nacional Dos de Mayo Objetivo Central: Modernización del Sistema de Energía Eléctrica en todos los servicios médicos asistenciales en beneficio de los pacientes del Hospital Nacional Dos de Mayo En función a este objetivo y al árbol de causas y efectos, se determinará el árbol de medios y fines, que simplemente es la conversión positiva de esta, que a continuación se presenta. 17

19 Arbol de Medios y Fines Fin Ultimo: Reducción de probabilidad de ocurrencias de siniestros de la infraestructura e instalaciones con secuelas de pérdidas de vidas humanas F.I. Adecuada lectura y registro de los equipos como la optimización en el consumo de energía con reducción en los costos de facturación. Bajos riesgos eléctricos como de incidencias de cortocircuitos en los servicios del hospital F.D. Normal funcionamiento de los equipos en los diversos servicios médicos finales e intermedios Eficiencia del sistema de energía en todos los servicios. Objetivo Central: Modernización del Sistema de Energía Eléctrica en todos los servicios médicos asistenciales en beneficio de los pacientes del Hospital Nacional Dos de Mayo M.P.N. Renovación de las Instalaciones eléctricas y demás componentes, acordes a la capacidad de trabajo requerido y proyección planificado a futuro. Amplia cultura organizacional respecto a las leyes y normas eléctricas vigentes dado nuestro medio. Optimización de cargas y tensiones en el Sistema eléctrico. M.F. Renovación de las redes de distribución como de los tableros principales y secundarios Continuo asesoramiento y capacitación técnica por parte de especialistas en la materia con técnicas modernas del mantenimiento eléctrico y de seguridad Crecimiento planificado de acuerdo a la demanda mediante un estudio técnico que fundamente tal propósito. 18

20 2.3 Planteamiento de Alternativas Se plantean las acciones para buscar las posibles alternativas de solución, dandole la viabilidad de acuerdo a los aspectos técnicos. Dado los medios fundamentales, se determinara las siguientes acciones: M.F. Renovación de las redes de distribución como de los tableros principales y secundarios Continuo asesoramiento y capacitación técnica por parte de especialistas en la materia con técnicas modernas del mantenimiento eléctrico y de seguridad Implementación de un nuevo sistema de energía eléctrica con todos sus componentes y elementos en todo el hospital. Contratación de especialistas en el tema, como la capacitación pertinente requerida. Siendo las acciones planteadas, las posibles alternativas de solución a la problemática definida estaría determinada por las siguientes: Alternativa: Renovación general del sistema de energía eléctrica. Se presenta esta alternativa como única solución al problema, ya que abarca en forma global mejorar todos los aspectos mencionados; además, de contar con una capacitación al personal técnico, herramientas e instrumentos, implementos de seguridad personal para el mantenimiento, entre otros. 19

21 III. FORMULACIÓN 3.1 Horizonte del Proyecto El horizonte del proyecto se estima en 15 años, tiempo estimado para la duración del proyecto del activo materia de la inversión. 3.2 Análisis de la Demanda Uno de los elementos esenciales en el funcionamiento de sus instalaciones y equipos del establecimiento de salud es la energía eléctrica, donde la demanda esta determinada por el comportamiento de las siguientes variables: Crecimiento poblacional Población Efectiva (atendidos) Cantidad de los servicios como de su capacidad hospitalaria. La evolución de la población referencial se muestra en el Cuadro N como su respectiva proyección a lo largo del horizonte. Cuadro N Población Referencial del Departamento de Lima Provincias LIMA 7,052,002 7,200,936 7,349,535 7,496,831 7,631,774 7,769,146 8,493,998 9,286,478 10,152,896 Lima 6,334,089 6,464,693 6,594,603 6,723,130 6,844,146 6,967,341 7,617,386 8,328,079 9,105,079 Callao 717, , , , , , , ,399 1,047,817 Fuente: INEI Asimismo, se presenta en el Cuadro N la población demandante potencial como de su proyección a una tasa del 1.8% anual. Cuadro N Población Demandante Potencial Distritos Lima Cercado 277, , , , , , , , ,582 Ate Vitarte 366, , , , , , , , ,875 Santa Anita 136, , , , , , , , ,246 El Agustino 156, , , , , , , , ,192 La Victoria 196, , , , , , , , ,185 S. J. Lurigancho 687, , , , , , , , ,988 Total 1,820,526 1,853,896 1,887,878 1,918,396 1,952,927 1,988,080 2,173,565 2,376,357 2,598,068 Fuente: INEI 20

22 Del mismo se muestra en el Cuadro N la población demandante efectiva la cual esta representado por los atendidos registrado por el establecimiento de salud de los últimos cinco años. Cuadro N Población Demandante Efectiva Distritos Lima 20,195 21,891 22,328 21,484 23,612 La Victoria 12,100 12,110 12,361 15,256 14,560 El Agustino 9,890 9,890 9,964 12,082 12,531 S. J. Lurigancho 9,687 9,889 9,964 12,082 12,372 Ate Vitarte 5,401 5,408 5,448 6,448 7,210 Villa El Salvador 3,999 4,000 4,002 4,150 4,089 Otros 27,130 30,600 34,981 29,058 28,630 Total 88,402 93,788 99, , ,004 Fuente: Of. Estadistica e Informatica - HNDM Dicha población demandante efectiva que acude a la prestación de los diversos servicios de salud, tiene diferentes motivos para lo cual en el Cuadro N se muestra los motivos de acceso: Cuadro N Motivo de acceso de la Poblacion Demandante Efectiva Causas Medicina ,671 52,283 54,077 Cirugía ,958 24,287 25,001 Gineco-Obstetricia ,260 13,458 12,956 Pediatría ,831 5,855 6,042 Traumatología ,328 4,677 4,928 Total atendidos 88,402 93,788 99, , ,004 Fuente: Of. Estadistica e Informatica - HNDM Sin embargo, esta población esta regida por una demanda efectiva expresada en atenciones médicas para los diversos servicios de salud que brinda el establecimiento, para lo cual en el Cuadro N se detalla tal demanda de los últimos cinco años. 21

23 Cuadro N Demanda Efectiva Servicios Medicina especializada 86,766 96, , , ,604 Cirugia especializada 59,990 63,269 64,450 63,923 75,742 Gineco - Obstetricia 36,032 34,981 36,122 36,528 43,282 Medicina interna 27,685 28,396 29,815 29,412 34,850 Pediatría 14,190 15,989 16,248 15,378 18,221 Cirugía general 8,295 9,981 10,344 10,870 12,880 Neumología 7,152 8,766 9,120 10,852 12,859 Anestesiología 3,621 3,980 4,121 3,933 4,660 Planificación familiar 1,743 1,873 1,934 1,982 2,348 Total Atenciones 245, , , , ,447 Ratio concentración Tasa de crecimiento 7.37% 3.73% -0.18% 18.51% Fuente: Of. Estadistica e Informatica - HNDM En el Cuadro N se muestra la proyección de esta demanda a una tasa del 3% anual. Cuadro N Demanda Efectiva Servicios Medicina especializada 122, , , ,325 Cirugia especializada 78,015 90, , ,544 Gineco - Obstetricia 44,580 51,681 59,912 69,455 Medicina interna 35,896 41,613 48,241 55,924 Pediatría 18,768 21,757 25,223 29,240 Cirugía general 13,266 15,379 17,829 20,668 Neumología 13,244 15,354 17,799 20,634 Anestesiología 4,800 5,565 6,451 7,478 Planificación familiar 2,419 2,804 3,251 3,769 Total Atenciones 333, , , ,038 Ratio concentración También, es necesario dar a conocer la producción de hospitalización para el año 2001 del establecimiento de acuerdo a los servicios brindados, para mejor detalle de los mismos se muestra el Cuadro N Cuadro N Producción de Hospitalización Departamentos Ingresos Altas Transferido Fallecidos Medicina Cirugía general Cirugía especializada Gineco-obstetricia Pediatría Emergencia Clinica Total Fuente: Of. Estadistica e Informatica - HNDM 22

24 Se aprecia que del total de ingresos registrados durante ese año, hubo decesos del 5% respecto a los ingresos (940 pacientes), si bien es cierto que fueron por motivos netamente de acuerdo a su estado de salud, esta cifra podría aumentar drásticamente de suceder un siniestro producido a raíz del sistema eléctrico ya sea por la cantidad y calidad de esta. Tal como se menciono en el diagnostico situacional el actual suministro cuenta con una potencia contratada de 710 KW en un sistema MT2, el mismo que cubre la demanda máxima de energía registrada en los dos últimos años siendo estas las siguientes: Año 2000 de KW y el año 2001 de KW, el cual demuestra un crecimiento de la demanda de energía por año. De los cuadros precedentes se puede observar claramente que existe una demanda creciente tanto al nivel de crecimiento poblacional como de atenciones históricas. Por otro lado, en los cuadros sucedentes N y se mostraran los consumos de energía eléctrica de los dos últimos años ( ). Cuadro N Consumo de Energía Eléctrica Conceptos Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Energía Activa fuera de hora punta (KW-H) 106, , , , , , Energía Activa en hora punta (KW- H) 26, , , , , , Potencia contratada o demanda max. (KW) Exceso Pot. contratada fuera de hora punta (KW) Energía Reactiva ( KVAR) 118, , , , , Fuente: Of. Contabilidad - HNDM Consumo de Energía Eléctrica Conceptos Julio Agosto Setiembre Octubre Noviembre Diciembre Energía Activa fuera de hora punta (KW-H) 111, , , , , , Energía Activa en hora punta (KW- H) 26, , , , , , Potencia contratada o demanda max. (KW) Exceso Pot. contratada fuera de hora punta (KW) Energía Reactiva ( KVAR) 112, , , , , , Fuente: Of. Contabilidad - HNDM En el Cuadro N 3.2.8ª se muestra el resumen del consumo de energía del año Cuadro N 3.2.8a Resumen de Consumo de Energia Conceptos Total Promedio Energía Activa fuera de hora punta (KW-H) Energía Activa en hora punta (KW- H) Potencia contratada o demanda max. (KW) 1,311, , , , , Exceso de Pot. contratada fuera de hora punta (KW) 4, Energía Reactiva ( KVAR) 1,369, ,

25 Cuadro N Consumo de Energía Eléctrica Conceptos Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Energía Activa fuera de hora punta (KW-H) 110, , , , , , Energía Activa en hora punta (KW- H) 26, , , , , , Potencia contratada o demanda max. (KW) Exceso Pot. contratada fuera de hora punta (KW) Energía Reactiva ( KVAR) 116, , , , , , Consumo de Energía Eléctrica Conceptos Julio Agosto Setiembre Octubre Noviembre Diciembre Energía Activa fuera de hora punta (KW-H) 109, , , , , , Energía Activa en hora punta (KW- H) 26, , , , , , Potencia contratada o demanda max. (KW) Exceso Pot. contratada fuera de hora punta (KW) Energía Reactiva ( KVAR) 105, , , , , , En el Cuadro N 3.2.9ª se presenta el resumen del consumo de energía eléctrica para el año Cuadro N 3.2.9a Resumen del Consumo de Energia Conceptos Energía Activa fuera de hora punta (KW-H) Total 1,329, promedio 110, Energía Activa en hora punta (KW- H) 320, , Potencia contratada o demanda max. (KW) 2, Exceso Pot. contratada fuera de hora punta (KW) 4, Energía Reactiva ( KVAR) 1,318, , Se puede observar de los Cuadros N y que se registra una demanda máxima de energía (KW) en cada uno de los años, siendo estas: Demanda en hora punta Exceso de demanda fuera de hora punta Máxima demanda Total Sin embargo, para establecer una relación directa entre la demanda efectiva (atenciones), se consideraran el promedio del consumo de energía (KW) de los últimos años (2000 y 2001), registrados mediante la facturación (ver Cuadros N 3.2.8ª y 3.2.9ª), en función a la siguiente formula: Formula a): Ratio = Consumo Promedio (KW) por mes N Total de atenciones 24

26 Reemplazando obtenemos lo siguiente para el año 2000: Ratio = KW = KW/Atc. 272,294 Atc. Para el año 2001 se obtiene KW/Atc, estableciendo un promedio ponderado de los resultados de ambos años obtendremos como resultado KW/Atc. Habiéndose obtenido el ratio promedio ponderado, se procede a estimar la demanda de consumo de energía con relación a la demanda efectiva proyectada (ver Cuadro N 3.2.6), para lo cual utilizaremos en función a la formula indicada anteriormente, la proyección de la demanda de energía, teniendo en cuenta lo siguiente: De la formula a) despejamos y obtenemos la siguiente formula: Consumo Promedio (KW) por mes = Ratio * N Total de Atenciones Reemplazando la formula b) para el año 2002 tenemos: C.P mes = KW/Atc. * 333,151 Atc. = KW Del mismo modo para obtener la estimación de la demanda de energía, para todos los años, manteniéndose constante el ratio a lo largo del horizonte proyectado. En el Cuadro N se presenta los resultados obtenidos de la demanda proyectada. Cuadro N Proyección de la Demanda Años Demanda (KW) , , ,

27 3.3 Análisis de la Oferta La oferta en función a la capacidad de la energía eléctrica es de 710 KW dado la potencia contratada con Edelnor, presentando deficiencias de calidad debido al estado situacional del sistema eléctrico en general tal como se hizo mención en el diagnóstico situacional. La oferta no sólo es en términos de cantidad sino que un aspecto importante es la calidad, es por ello que este rubro analizaremos la oferta actual del suministro en términos de calidad a fin de poder demostrar al igual que se realizó en la fase de diagnóstico los problemas existentes del sistema eléctrico. En términos de calidad ésta se basa en tres variables fundamentales tales como la Tensión; Fuga de Corrientes y Generación de Armónicos, el hospital presenta estas deficiencias en su sistema eléctrico en general, para se indicaran a continuación los parámetros de calidad de la energía. TENSION: Actualmente por esta variable se han registrado tensiones variables entre 175 y 194 voltios en muchos servicios, superando ampliamente lo permitido del 5% de acuerdo a lo normado en el Código Nacional de Electricidad - CNE, para un sistema de distribución secundaria, ello se muestra el siguiente indicador de calidad para esta variable: Variación de Tensión: Reemplazando tenemos: U oper - U nom U = * 100% < 5% U nom U = 175V -220 * 100% U = 20.25% 220 V Oscilación de Tensión: U max - U min U = * 100% < 5% U nom U = 225V - 175V * 100% U = 22.72% 220 V 26

28 Tal como se puede apreciar, ambos resultados superan ampliamente lo permisible, siendo estas de 4 veces. FUGAS DE CORRIENTE: Este se ve reflejado directamente a fugas por causales en los cables de distribución y derivados como de los pozos a tierra. El primero, tal como se menciono con anterioridad, estos presentan problemas dado que en gran parte se encuentran expuestos al aire, el proceso de meteorización por factores de clima y temperatura que han venido deteriorando el aislamiento y que muchos tramos ya presentan conductores expuestos sin el aislamiento. Del segundo, todos estos no cuentan con el mantenimiento requerido, a ello se suma las ubicaciones anti-técnicas de estas, para ello se detalla lo siguiente: Situación actual < 5 metros Estándar mínimo > 5 metros Se ha estimado un estándar mínimo a lo normado de 5 metros y que muchos no respetan las distancias requeridas entre sí, estando a distancias inferiores a lo descrito (4 m), siendo ineficientes dado que no se disipan las corrientes de fuga como de otras perturbaciones, generando inseguridad al personal. Estableciendo un ratio de eficiencia del Sistema de Aterramiento (SA) se concluye de la siguiente forma: Eficiencia = N Pozos mal conservados - N Pozos mal ubicados* 100% del SA N total de Pozos a tierra N de Pozos a tierra = 14 N de Pozos en mal estado = 12 N de Pozos mal ubicados = 6 Reemplazando datos tenemos: Eficiencia del SA = 12-6 * 100% = 42.85% 14 Este resultado nos demuestra que existe una eficiencia del sistema de un 42.85%, el cual conlleva a una inseguridad de los mismos no cumpliendo con su finalidad para lo cual fueron instalados. 27

29 GENERACIÓN DE ARMÓNICOS: Haciéndose mención del constante crecimiento de sus instalaciones y equipos, sumando a ello la inexistencia de un banco de condensadores, se tiene la certeza que la baja calidad de la energía es producto de que muchos equipos biomédicos en su gran parte generan altas corrientes instantáneas y potencias pico, tales como los Ecógrafos, Rayos X, Tomógrafos, etc., los cuales provocan o generan distorsión armónica, evidenciados generalmente por destellos o parpadeos en las luminarias, derivándose a efectos que se mencionan en el siguiente Cuadro: Detalle Equipo transformador Condensadores Motores de inducción Cables de conexión Equipos de computación Equipos biomédicos Efectos de la distorsión armónica Sobrecalentamiento del equipo Quemaduras si la corriente es 1.3 veces más su nominal. Sobrecalentamiento y vibraciones excesivas si la distorsión es superior al 5%. Sobrecalentamiento Perdidas de datos y daños en algunos componentes electrónicos Error en la lectura, con daños en los componentes electrónicos y con probables riesgo de malograr el equipo. Por tanto, tal oferta dado el crecimiento de la demanda en los próximos años (corto plazo) no cubrirá las expectativas futuras, a esto se suman los problemas existentes en la calidad de la energía y seguridad de la misma, que se agravaran dada las circunstancias actuales del establecimiento de salud. Balance Oferta - Demanda En el Cuadro N se presenta el balance de oferta - demanda, en la cual se apreciara claramente lo expuesto anteriormente, cubriendo al 100% de su capacidad en los próximos años. Cuadro N Balance Oferta - Demanda de la Energía Eléctrica (KW) AÑOS Demanda proyectada Oferta Actual Balance