FICHA PÚBLICA DEL PROYECTO

Transcripción

1 NUMERO DE PROYECTO: EMPRESA BENEFICIADA: RAYPP S.A. de C.V. TÍTULO DEL PROYECTO: DISEÑO, DESARROLLO Y CONSTRUCCIÓN DE UN PROTOTIPO SINCRONIZADOR UTILIZADO EN LA INTERCONEXIÓN ENTRE UN COGENERADOR DE BAJA POTENCIA Y LA RED ELÉCTRICA. (PRIMERA ETAPA)

2 OBJETIVO DEL PROYECTO: El presente proyecto tiene como finalidad diseñar, desarrollar y construir un prototipo de sincronización para interconectar a la red eléctrica cogeneradores de baja potencia, con el fin de atender y optimizar las demandas energéticas de la industria de pequeña y mediana capacidad de producción. PRINCIPALES ACTIVIDADES REALIZADAS: Primer cuatrimestre: Gestión de acuerdos de confidencialidad y formalización de convenios. También se comenzó con la contratación de 2 empleos para el desarrollo de actividades del proyecto y elaboración del reporte cuatrimestral de la primera etapa. Segundo cuatrimestre: Durante esta etapa se realizó el estudio del estado del arte, se seleccionaron y compraron los equipo de generación de energía eléctrica y un sistema de sincronización comercial, también se comenzó con los diseños de conversión de energía, se evaluaron mediante simulaciones en software, se realizó el informe físico financiero y se hizo una evaluación del segundo cuatrimestre. Tercer cuatrimestre: Durante esta etapa se diseño el intercambiador de calor que lleva el cogenerador, se instaló el sistema cogenerador en una planta piloto, se acoplaron las etapas de conversión de energía (intercambiador, generador eléctrico y sincronizador), se realizaron simulaciones de las etapas de conversión de energía eléctrica, se interconecto al sistema cogenerador a la red eléctrica, se hicieron pruebas experimentales in situ y finalmente se hizo una evaluación de la última etapa.

3 BREVE DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO: El proyecto consta de un motor de combustión interna que va acoplado a un generador de electricidad, además los gases de combustión calientes que salen del motor son transferidos a un intercambiador de calor aprovechándose en una parte del proceso. Adicionalmente la energía eléctrica va acoplada mediante un sincronizador a la red eléctrica. RESULTADOS DEL PROYECTO: 1. Un sistema de cogeneración instalado en una empresa piloto con potencia eléctrica máxima de 30 kw eléctricos para la generación deenergía eléctrica y energía térmica al mismo tiempo. 2. Un intercambiador de calor de tubos concéntricos y flujos paralelos. 3. Se tienen 3 cartas de intención de empresas que desean adquirir un sistema de cogeneración y se tiene un cliente que ya tiene instalado el equipo. 4. Generación de 6 empleos permanentes en RAYPP que apoyaron en actividades administrativas y técnicas, así como en la instalación y puesta en marcha del equipo de cogeneración. 5. Se ha capacitado al personal de la empresa para el uso e instalación del sistema de cogeneración en plantas industriales, así como capacitación en los estudios de factibilidad para las empresas. 6. Un reporte del análisis bibliográfico de las etapas de conversión CA - CD (rectificador) y CD - CA (inversor).

4 7. Un reporte que incluye el diseño, simulación y diagrama esquemático de los circuitos de conversión de CA - CD (rectificador) y de conversión de CD - CA (inversor). 8- Un reporte que incluye las pruebas experimentales in situ. IMPACTOS DEL PROYECTO: Impacto económico: Se le va a generar a la empresa piloto en donde fue instalado el sistema de cogeneración un ahorro en la facturación de consumo eléctrico (Aproximadamente en un 10%) y en el consumo de combustible para alimentación a procesos térmicos. Impacto social: Con la culminación del presente proyecto se generaron 6 empleos para la fabricación ensamble y pruebas de la tecnología desarrollada y la contratación de un investigador asociado con grado de maestría y especialidad en termo fluidos. Adicionalmente, hubo transferencia de conocimiento mediante la formación de recursos humanos por medio de capacitaciones dirigidas al personal que conforma la empresa, referente a la implementación y uso del producto. Además se está promoviendo que las empresas pequeñas sean más competitivas y de esta manera generen más empleos en la sociedad. No se han encontrado sistemas de cogeneración comerciales de potencias similares o menores a las que se alcanzaron con el sistema desarrollado por la empresa RAYPP. Este sistema brindan la opción a pequeñas empresas de generar energía de una forma más económica y amigable ambientalmente.

5 IMPACTOS DEL PROYECTO: Impacto ambiental: Mayor aprovechamiento de energía eléctrica y térmica generada por los sistemas de cogeneración, mitigando de esta manera el consumo de fuentes fósiles más contaminantes (combustóleo o gas natural) utilizadas en la generación de energía eléctrica tradicional (plantas termoeléctricas) lo que se traduce en una reducción en el consumo de energía eléctrica. Además, con el sistema de cogeneración instalado se reducirán la emisiones contaminantes anuales de CO2 al no consumir la electricidad de la CFE, ya que un dato de producción de la CFE es que se generan en esta compañía 0.6 kg en promedio de CO2 por cada kwh producido utilizando como recurso combustóleo mientras tanto, con el uso de gas natural se generan en promedio 0.18 kg de CO2 (Fuente CFE/2009). El ahorro de combustible primario generado derivado de las pruebas experimentales fue del 5.2%. El sistema de cogeneración genera un total de kwh eléctricos y kwh térmicos si el sistema se usa a 17 kw como se hizo en las pruebas experimentales. Si se utiliza a una potencia de 26 kw las cual es la máxima potencia a la que se a llegado se estima una generación anual de kwh eléctricos y kwh térmicos. Esto representa un total de kg menos de CO2 por parte de CFE si usa combustóleo y si utiliza gas natural. Impacto tecnológico: Se diseñó y construyó un sistema de cogeneración que se encuentra interconectado a la red eléctrica nacional. Este sistema produce una energía eléctrica máxima de 26 kw eléctricos; actualmente no se han encontrado equipos de cogeneración de esta potencia por lo que la pequeña empresa aún no tiene la opción de la cogeneración.

6 Se diseñó un intercambiador de calor que aprovecha los gases de combustión calientes que salen del motor. Este intercambiador aporta una potencia térmica de kw térmicos a un flujo de aire que va a proceso. El desarrollo tecnológico para el aprovechamiento de energía eléctrica a partir de sistemas de cogeneración interconectados a la red eléctrica a través de sistemas de sincronización innovadores, incrementó las capacidades científicas y tecnológicas de la empresa, aumentando con esta acción el acervo tecnológico y fortaleciendo las capacidades técnicas y especializadas del equipo de trabajo que conforma la empresa RAYPP, quienes podrán consolidar a corto plazo un sistema de gestión tecnológica y una cartera de proyectos con visión a largo plazo. Además de lograr la eficiencia tecnológica en la reducción de emisiones de gas (CO2 y CH4), mejorar la eficiencia energética de procesos industriales de las pequeñas y medianas empresas a través de un dispositivo diseñado de tamaño relativamente pequeño, de fácil manufactura y muy eficiente.