COGENERACION. - Normativas y Proyectos recientes en el Ecuador

Transcripción

1 -Conceptos, Ventajas y Desventajas - Normativas y Proyectos recientes en el Ecuador Expositor: Carlos Julio Arosemena Salem Ingeniero en Electricidad, ESPOL Guayaquil - Ecuador Master en Energías Renovables, CPS Zaragoza - España Consultor Independiente, reg. Prof cjarosem@hotmail.com

2 ASPECTOS GENERALES Electricidad, la forma de energía mas adecuada. Combustible Calor E. mecánica E. eléctrica Segunda Ley Termodinámica Factor de Carnot n = 1 To/T To=30 C C, T=580 C C, n= 64.5% Realmente no es mas del 42%!

3 CONCEPTOS Producción general de energía eléctrica o mecánica y energía térmica útil a partir de la misma fuente primaria. Auto producción. Producción conjunta, en proceso secuencial de electricidad y energía térmica útil. Producción combinada de calor y electricidad.

4 BREVE HISTORIA No es un concepto nuevo, 100 años atrás Sector industrial, demanda de energía Experiencia Norteamericana, Baja rentabilidad, d - Costo del combustible - Elevadas tarifas, consumo y demanda - Riesgo, por someterse a la reglamentación actual de empresas eléctricas

5 TERMODINAMICA El Objetivo de la cogeneración es maximizar rendimiento térmico y lograr un rendimiento global. Para el efecto debemos tener en cuenta algunos conceptos generales, -Rendimiento térmico proceso, nt=w/q -Rendimiento térmico dispositivo calefactor, nb=q/f -Rendimiento global, nc=nt*nc=w/f -Rendimiento eléctrico, ne=we/f -Consumo específico de combustible

6 ANALISIS EXERGETICO - Primera ley, es una simple contabilidad energética. Energía aportada = Energía de productos + Pérdidas - Segunda ley, perspectiva mucho mas precisa. Exergía aportada = Exergía de productos + Exergía destruída + Exergía de productos residuales. ENERGÍA + CALIDAD = EXERGÍA

7 TIPOS DE PROYECTOS - INTERVENCION DE LAS COMPAÑIAS ELECTRICAS - INDUSTRIAL - SISTEMA DE CALEFACCION DE DISTRITO - SISTEMA DE ENERGIA TOTAL

8 DIFERENTES TECNOLOGIAS - Ciclo de cabecera, topping Es el tipo de cogeneración mas usado, en el primer eslabón se genera energía eléctrica a partir de la energía química de un combustible o de la energía térmica generada, el denominado calor residual es suministrado a otros procesos en el segundo eslabón. Kw. Combustible Proceso Ciclo de cabecera

9 DIFERENTES TECNOLOGIAS - Ciclo de cola, bottoming Aquí por el contrario la energía térmica residual de un proceso es utilizada para producir electricidad. Asociado a este proceso se presentan altas temperaturas, donde el calor residual alcanza lo 900 C. Agua Kw. Combustible Vapor a proceso HORNO Agua Ciclo de cola

10 SELECCION DE EQUIPOS (métodos) - Método de Extracción Se asigna el costo a la energía extraída del vapor. Especial interés para las compañías eléctricas. - Método de Equivalencia, Se asigna equitativamente un costo a la energía eléctrica producida y al vapor de baja presión (BP). Especial interés para las industrias - Método del Trabajo como Subproducto, Se considera al vapor de BP como producto principal, y se le asigna un costo. Este método produce elevados costos del vapor unitario con respecto a los métodos anteriores. - Método del Calor como Subproducto, Es justamente la situación contraria a la descrita anteriormente. Por lo tanto aquí se le asigna un costo a la electricidad como si fuese generada en una central convencional.

11 VIALBILIDAD DE LA INSTALACION Luego de haber definido el valor de potencia de la planta y seleccionado los equipos principales, se deberá realizar un estudio de viabilidad económica que dependerá de la inversión requerida para la puesta en funcionamiento y ahorros que se consigan con su operación. Para tener en cuenta: - Comportamiento del sistema, fluctuaciones de demanda eléctrica y térmica. - Tarifa a eléctrica ca y del combustible. b - Disponibilidad del combustible (gas, biomasa, etc) - Características de los equipos a plena carga y carga parcial (rend. %) - Leyes que favorezcan a los auto productores y los sistemas de cogeneración

12 VENTAJAS E INCONVENIENTES PARA UN PAIS - VENTAJAS Ahorro de energía primaria Mayor diversificación energética Disminución de la contaminación Ahorro económico - DESVENTAJAS Normativa Infraestructura

13 VENTAJAS E INCONVENIENTES PARA UNA COMPAÑÍA ELECTRICA - VENTAJAS Incremento en la garantía del suministro eléctrico Posibilidad de rebajar la potencia eléctrica Utilización mas económica de sus medios de producción - DESVENTAJAS Problemas, regulación de la red Menor mercado

14 PARA EL USUSARIO - VENTAJAS VENTAJAS E INCONVENIENTES Ahorro económico Mayor garantía del suministro - DESVENTAJAS Inversión adicional Aumento, contaminación local

15 NORMATIVAS EN EL ECUADOR Si hay normativas existentes que permiten a los auto productores la venta de energía al mercado eléctrico mayorista (MEM): - Art. 59 Reglamento general a la ley de régimen del sector eléctrico - Regulación CONELEC No. 001/02 - Reg. 003/02, auspicia la energía producida con recursos energéticos no convencionales - Sin embargo actualmente no existe ninguna normativa legal que auspicie la cogeneración en el Ecuador

16 NORMATIVAS EN EL ECUADOR Si hay normativas existentes que permiten a los auto productores la venta de energía al mercado eléctrico mayorista (MEM): - Art. 59 Reglamento general a la ley de régimen del sector eléctrico - Regulación CONELEC No. 001/02 - Reg. 003/02, auspicia la energía producida con recursos energéticos no convencionales - Sin embargo actualmente no existe ninguna normativa legal que auspicie la cogeneración en el Ecuador

17 NORMATIVAS EN EL ECUADOR Si hay normativas existentes que permiten a los auto productores la venta de energía al mercado eléctrico mayorista (MEM): - Art. 59 Reglamento general a la ley de régimen del sector eléctrico - Regulación CONELEC No. 001/02 - Reg. 003/02, auspicia i la energía producida con recursos energéticos no convencionales - Sin embargo actualmente no existe ninguna normativa legal que auspicie i la cogeneración en el Ecuador

18 NORMATIVAS EN EL ECUADOR Si hay normativas existentes que permiten a los auto productores la venta de energía al mercado eléctrico mayorista (MEM): - Art. 59 Reglamento general a la ley de régimen del sector eléctrico - Regulación CONELEC No. 001/02 - Reg. 003/02, auspicia la energía producida con recursos energéticos no convencionales - Sin embargo actualmente no existe ninguna normativa legal que auspicie la cogeneración en el Ecuador

19 COSTO DEL c$/kwh, ENERGÍAS RENOVABLES Energía Eólica, 10,05 Energía Fotovoltaica, 13,66 Biomasa, 10,23 Geotérmicas, 8,12 BIOMASA DISPONIBLE EN ECUADOR - Ingenios azucareros - Piladoras de arroz - Procesadoras de café - Procesadoras de palma africana

20 EXPERIENCIA ACTUAL EN ECUADOR Actualmente los ingenios azucareros que invierten en son: - San Carlos - Valdez - La Troncal Hacen uso de sus recursos (Biomasa) y dedican di fuertes inversiones i de dinero para iniciarse como auto productores de energía, para luego vender sus excedentes al Mercado Eléctrico Mayorista (MEM).

21 MODELOS A APLICARSE C O INGENIOS AZUCAREROS DEL PAIS 15% 100% Combustible CALDERA Alta presión Vapor G 28 MW 30% Energía Eléctrica ºº 55% Calor para distribución / uso 15% Pérdidas en chimenea G 7 MW

22 MODELOS A APLICARSE PARA CALENTAMIENTO DE AGUA (Wolsburg, Alemania)

23 Muy agradecido por su atención, Expositor: Carlos Julio Arosemena Salem Ingeniero en Electricidad, ESPOL Guayaquil - Ecuador Master en Energías Renovables, CPS Zaragoza - España Consultor Independiente, reg. Prof cjarosem@hotmail.com