Condori yucra reynaldo presentacion articulo-spes_piura_2014

OPTIMIZACIÓN DE LA DISPONIBILIDAD EN LA PRODUCCIÓNOPTIMIZACIÓN DE LA DISPONIBILIDAD EN LA PRODUCCIÓN
DE ENERGÍA Y SU EVALUACIÓN ECONÓMICADE ENERGÍA Y SU EVALUACIÓN ECONÓMICA DEL PARQUEDEL PARQUE
EÓLICOEÓLICO
‘‘EL CERRO CHOCAN’’ – REGIÓN PIURA‘‘EL CERRO CHOCAN’’ – REGIÓN PIURA
Piura, Noviembre - 2014
UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA
FACULTAD DE CIENCIAS
DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE INGENIERÍA
ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES
ING. MECÁNICO ELECTRICISTA REYNALDO CONDORI YUCRA
SOCIO APES-ISES
XXI SIMPOSIO DE ENERGIA SOLAR – SPES
ASOCIACIÓN PERUANA DE ENERGÍA SOLAR Y DEL
AMBIENTE (APES)

CONTENIDO
XXI Simposio Peruano de Energía Solar (SPES 2014) - Universidad Nacional de Piura (UNP)
1. Introducción y la Energía Eólica Disponible
2. La Energía Eólica en la Generación
Eléctrica Conectados a la Red
3. Calculo de la energía inyectada al sistema
4. Análisis Económico de la Planta
Conclusiones y Recomendaciones

INTRODUCCION
La actividad productiva en el norte del país ha
incrementado la necesidad y el crecimiento de la
demanda de la energía, tal es así que se tiene
proyectos mineros e industriales como:
El proyecto Bayovar, (50MW)
La refinería de Talara-Petroperú,
La planta de fosfato Brasileña Vale,
Las mineras:
Newmont-EE.UU, Barrick-Canadá y Buenaventura-
Nacional, atraen a buscar entre fuentes energéticas
renovables en la región de Piura.

La Energía Eólica En La Generación Eléctrica
Conectados a la Red

INTRODUCCION
Políticamente el proyecto se emplaza en
la jurisdicción territorial de la región Piura,
específicamente en la jurisdicción de los
distritos de Paita y la Huaca,
perteneciente a la provincia de Paita, de
la región de Piura. Geográficamente se
emplaza en la cima de las colinas
Chocan, Tunal y Blanco, cuya altura no
supera de los 200 m, con relación a la
base.

Proyecto Parque Eólico el Cerro Chocan:
Linderos de la Concesión Temporal
LINDEROS CONCESIÓN EL CERRO CHOCAN
13.200 HA

La Energía Eólica En La Generación Eléctrica Conectado a la Red
Ubicación del parque eólico el Cerro Chocan
Área de
Influencia del
Parque Eólico
el Cerro
Chocan

LA ENERGIA EÓLICA EN LA GENERACION ELECTRICA CONECTADOS A LA RED
Disposición de las Turbinas del Parque Eólico
A
BC
DE
FG
H I
J K
L M
N
PQ
R
O
N

Selección del Sistema y Definición del Contexto
Operacional
PARQUE EOLICOPARQUE EOLICO
CERRO CHOCANCERRO CHOCAN
Aerogenerador
3
Aerogenerador
3
Aerogenerador
30
Aerogenerador
30
Tren de
Potencia
Tren de
Potencia
GeneradorGenerador MultiplicadoraMultiplicadora Sistema PitchSistema Pitch
Sistema
Hidráulico
Sistema
Hidráulico
Aerogenerador
2
Aerogenerador
2
Aerogenerador
1
Aerogenerador
1

LA ENERGIA EÓLICA EN LA GENERACION ELECTRICA CONECTADOS A LARED
Descripción de los componentes del Aerogenerador
GAMESA G90

Calculo de la potencia y energía inyectada al sistema
En el presente estudio se realiza el cálculo
de la potencia a inyectarse al sistema
eléctrico, análisis económico de la
potencial necesidad para introducir la
energía eólica y su potencial económico.
Para determinar el sistema más adecuado
para la utilización de la energía EÓLICA es
preciso conocer la energía eólica
disponible en la región de Piura.

El Recurso Eólico en la Región de Piura
Fuente: Ministerio de Energía y Minas
- MINEM 2010
WWW. Tutiempo.net- estación Piura.
Año Ene Feb. Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
Media
Anual
Linea de tendencia
1963 8.7 5.5 7.4 10.0 8.8 9.3 9.8 9.6 11.0 11.2 9.3 11.7 9.4 ggg
1964 11.5 10.4 11.1 10.3 12.6 10.9 11.4 12.4 11.6 10.2 8.3 7.8 10.7 ggg
1965 4.9 5.0 2.8 4.7 8.2 8.4 8.0 9.7 12.5 11.1 11.2 10.5 8.1 gg
1966 9.7 7.5 7.1 9.0 10.5 10.8 10.0 9.7 10.8 11.8 10.5 10.7 9.8 ggg
1967 8.2 7.6 8.0 8.3 10.9 11.8 10.7 10.8 13.4 11.2 12.3 12.0 10.4 ggg
1968 11.1 10.2 9.1 10.0 11.3 12.0 13.4 13.2 13.3 15.8 13.2 13.3 12.2 gggg
1969 12.8 sd 10.7 11.0 10.1 10.2 10.8 12.1 13.2 12.8 12.4 12.9 11.7 ggg
1973 14.4 10.2 7.0 14.4 16.7 17.0 18.2 19.5 21.3 21.4 19.0 18.3 16.5 ggggg
1974 16.5 14.7 14.0 14.5 17.1 17.9 17.0 19.1 20.7 21.1 21.0 18.5 17.7 ggggg
1975 18.1 14.5 13.1 17.8 21.9 18.9 17.9 20.3 21.4 20.5 22.7 18.4 18.8 gggggg
1976 15.9 12.3 13.7 15.2 16.4 13.9 14.2 17.3 16.9 17.2 17.1 15.8 15.5 ggggg
1977 14.1 11.2 10.3 12.2 13.5 11.8 12.4 16.4 16.0 17.8 16.2 17.5 14.1 gggg
1978 19.1 17.3 14.2 15.5 16.8 14.9 15.7 14.2 16.6 15.7 16.3 16.3 16.1 ggggg
1979 13.2 15.3 12.7 15.4 16.3 12.7 12.9 15.9 18.2 17.4 16.2 17.3 15.3 ggggg
1980 16.3 13.6 11.9 12.2 17.7 16.7 17.2 19.3 18.8 19.1 18.1 17.0 16.5 ggggg
1981 17.5 sd 13.2 14.8 14.7 16.1 16.4 16.7 18.4 16.1 15.3 15.9 15.9 ggggg
1982 15.4 13.6 14.1 14.7 15.2 14.1 13.3 14.4 14.8 14.7 12.6 11.4 14.0 gggg
1983 5.9 8.1 6.9 4.5 6.3 9.0 11.2 10.5 16.2 16.6 16.4 16.6 10.7 ggg
1984 16.5 10.4 9.1 8.5 10.6 10.1 11.0 10.5 11.8 12.5 8.9 13.1 11.1 ggg
1985 12.0 10.2 11.8 12.7 13.8 12.3 13.0 10.1 10.9 12.6 12.2 13.0 12.1 gggg
1986 10.5 8.5 8.2 9.9 7.6 8.6 9.6 10.7 11.9 14.6 12.0 8.7 10.1 ggg
1987 11.4 7.5 7.1 16.2 15.8 13.2 14.1 15.5 15.3 14.5 13.3 16.3 13.4 gggg
1988 11.5 9.9 9.4 9.6 10.7 12.1 11.7 13.3 13.8 13.5 14.0 12.8 11.9 ggg
1989 10.5 7.9 8.3 9.9 11.6 10.8 10.5 11.2 13.7 12.4 11.7 10.9 10.8 ggg
1990 11.1 8.6 8.6 10.5 10.8 10.3 10.2 10.5 11.7 13.8 16.8 sd 11.2 ggg
1991 14.5 13.0 11.7 15.7 13.2 11.8 9.7 11.9 11.6 12.7 11.7 11.4 12.4 gggg
1992 11.6 10.2 7.8 7.4 9.1 8.8 8.6 10.1 10.5 sd sd 9.7 9.4 ggg
1993 9.2 7.0 5.4 6.4 6.8 8.0 9.2 8.3 11.1 9.3 8.7 9.8 8.3 gg
1994 8.4 7.0 7.8 8.2 8.5 8.0 7.2 8.8 8.5 7.3 5.8 5.3 7.6 gg
1995 8.0 sd 4.4 6.0 7.2 5.3 7.5 6.8 6.0 5.8 7.1 6.4 6.4 gg
1996 6.4 4.4 4.1 5.1 5.4 4.6 5.9 5.0 6.2 6.8 6.4 7.1 5.6 g
1997 7.0 4.6 5.6 6.3 6.5 5.3 4.8 6.1 7.5 9.7 8.9 6.6 6.6 gg
1998 5.0 6.9 6.6 6.2 6.5 6.2 6.9 8.0 8.6 9.2 9.5 9.2 7.4 gg
1999 8.3 5.0 3.8 5.2 6.2 7.0 7.5 9.2 11.3 11.2 13.1 7.8 8.0 gg
2000 5.7 5.0 4.6 7.0 9.5 9.3 8.7 10.6 13.2 12.4 10.6 11.4 9.0 ggg
2001 9.2 8.3 6.5 6.3 10.3 8.2 8.9 10.4 11.3 12.6 13.1 11.9 9.8 ggg
2002 12.5 9.2 9.0 8.0 10.8 9.6 10.4 9.7 11.8 11.7 11.5 12.1 10.5 ggg
2003 12.4 9.8 11.5 12.0 12.6 11.1 11.6 12.0 13.0 12.9 12.8 12.5 12.0 gggg
2004 11.7 10.8 11.4 11.9 12.0 11.6 11.9 13.2 14.2 14.0 13.2 12.9 12.4 gggg
2005 13.3 10.6 10.6 11.4 12.3 12.0 12.3 12.9 14.6 14.2 14.4 12.2 12.6 gggg
2006 11.7 9.2 8.4 11.3 12.4 10.8 10.0 11.6 12.4 13.4 13.2 12.7 11.4 ggg
2007 11.8 11.9 10.7 11.2 13.1 11.9 12.1 13.9 14.3 12.9 13.1 13.5 12.5 gggg
2008 10.0 7.3 6.5 9.0 11.0 9.7 10.7 10.3 11.1 13.6 12.4 11.9 10.3 ggg
Prom. 11.5 9.5 9.0 10.4 11.6 11.0 11.3 12.1 13.3 13.5 12.9 12.4 11.5 ggg

El Recurso Eólico en la Región de Piura
Velocidad del Viento Media Mensual (Km/H) Piura-Periodo 1963-2008

DIAGRAMA ENTRADA PROCESO SALIDA (EPS)
A sistema de Control
Energía Eléctrica
Energía
Cinética del
Viento
Aceite deAceite de
LubricaciónLubricación
Aceite de
Refrigeración
Aire de
Instrumentos
AEROGENERADORAEROGENERADOR
Cero emisiones
de gas
Emisión de ruido
Menor a 50dB a 200m

DATOS DE PARTIDA
CARACTERISTICAS DEL AEROGENERADOR G90 2MW.
Voltaje : 0,69/22,9KV (+/- 5% ΔV)
Frecuencia : 60 Hz (+ /- 2%)
Potencia : 2000 KW (efectiva)
Velocidad de arranque : 3m/s
Velocidad de corte : 25 m/s
INVERSIÓN INICIAL
En la tabla 02 se puede observar todos los conceptos
implicados en el proyecto y sus respectivos costos de inversión
para el cálculo.
La optimización de una instalación eólica radica en conseguir la
máxima generación de energía para
un coste dado.

Presupuesto para el parque eólico de 30 aerogeneradores de
2000kW
AEROGENERADOR DE 2MW - PRESUPUESTO APROXIMADO
COSTO DE INSTALACIÓN: 2.200.000 $/MW
PARA 30 Turbinas (60MW): 60MWx2.200.000$/MW
INVERSION TOTAL: 132.000.000 $
De este valor los componentes tienen los siguientes porcentajes:
Estudio de Viabilidad: 1.00%
Turbina: 65.00%
Obras civiles: 12.00%
Transporte y montaje de turbinas: 1.95%
Sistema electrico: 12.00%
Desarrollo e ingenieria: 5.00%
Planificacion y Administracion: 2.00%
Promocion del Parque: 1.00%
Otros 0.05%
El costo de
instalación de un
parque eólico
oscila entre (840 -
1000) €/KW, en
Europa.
En nuestro País
el costo total se
estima en unos
2’200.000 $/MW
Instalado (1€ ≈
1.30), se tendría
los siguientes
valores:
Tabla 02

Costo Del Parque Eólico 60MW(30 Aerogeneradores de 2MW)
P/UNITARIO
($)
% DE INV. CANTIDAD PRECIO ($)
ESTUDIOS DE VIABILIDAD(1% DE LA INV. TOTAL)
1 1 1’320.000
COMPONENETES
Torre meteorológica 50m
(Sensores de velocidad y dirección del viento) 15.000 0.00086957 3 45.000
Turbina de 90m de diámetro(65% de la inv. Total) 2’860.000 65 30 85’800.000
Transporte y montaje de la turbina
(3% del costo de la turbina = 1.95% del costo total) 85800 1.95 30 2’574.000
Obras Civiles
(12% de Inv. Total) 12 1 15’840.000
Conexión a la red – Estudio de suministro
(12% de la Inv. Total) 12 1 15’840.000
Planificación y Administración-Notaría,
Compensaciones (2% del costo total) 2 1 2’640.000
Desarrollo e Ingeniería, estudio de Impacto
(5% de inv. Total) 5 1 6’600.000
Promoción del Parque(1% Inv. Total) 1 1 1’320.000
TOTAL PARCIAL 100% 131’979,000
IGV(18%) 23’756.220
TOTAL CON IGV 155’735,220
PRODUCCION MEDIA UNITARIA 7,900.021MWH
PRODUCCION ANUAL 237,000.62MWH/AÑO
237,000,620KWH

Generación de Energía Estimada para la Turbina Gamesa G90-
2MW y Curva de Potencia (50% De Probabilidad)
CLASIF.: 2000kW
ALTURA 80m
DENSIDAD
AIRE 1.225Kg/m3
VELOCIDAD
VIENTO 8.5m/s
INT. DE
TURB. 10.0%
RECORD DE
PERIODO: 01/01/08 31/12/08
VELOCIDAD DE
VIENTO (m/s)
FRECUENCIA DE
OCURRENCIA
(%)
NUMERO DE
HORAS (HR.)
CURVA DE
POTENCIA
(KW)
POTENCIA
MEDIA DE
SALIDA (KW)
POTENCIA MEDIA
DE SALIDA
ACUMULADA
(KW)
ENERGIA A LA
SALIDA (KWH)
0.0 0.0% 0.0 0.0 0.0000000 0.00000000 0
1.0 0.3% 26.3 0.0 0.0000000 0.00000000 0
2.0 1.7% 148.9 0.0 0.0000000 0.00000000 0
3.0 3.0% 262.8 20.0 0.5996624 0.59966238 5253.0
4.0 3.8% 332.9 81.0 3.0797475 3.67940992 26980.2
5.0 7.4% 648.2 189.0 13.9843293 17.66373924 122495.2
6.0 10.7% 937.3 348.9 37.3366210 55.00036024 327061.8
7.0 11.9% 1042.4 572.0 68.0695744 123.06993462 596266.6
8.0 14.4% 1261.4 866.0 124.7040000 247.77393462 1092372.4
9.0 11.8% 1033.7 1227.0 144.7860000 392.55993462 1268349.9
10.0 9.7% 849.7 1597.0 154.9090000 547.46893462 1356970.9
11.0 8.5% 744.6 1873.0 159.2050000 706.67393462 1394635.8
12.0 6.3% 551.9 1966.0 123.8580000 830.53193462 1085035.4
13.0 4.6% 403.0 1988.0 91.4480000 921.97993462 801164.0
14.0 3.1% 271.6 1997.0 61.9070000 983.88693462 542385.2
15.0 1.5% 131.4 1999.0 29.9850000 1013.87193462 262668.6
16.0 0.8% 70.1 2000.0 16.0000000 1029.87193462 140200.0
17.0 0.3% 26.3 2000.0 6.0000000 1035.87193462 52600.0
18.0 0.1% 8.8 2000.0 2.0000000 1037.87193462 17600.0
19.0 0.1% 8.8 2000.0 2.0000000 1039.87193462 17600.0
20.0 0.0% 0.0 2000.0 0.0000000 1039.87193462 0.0
21.0 0.0% 0.0 2000.0 0.0000000 1039.87193462 0.0
22.0 0.0% 0.0 1906.0 0.0000000 1039.87193462 0.0
23.0 0.0% 0.0 1681.0 0.0000000 1039.87193462 0.0
24.0 0.0% 0.0 1455.0 0.0000000 1039.87193462 0.0
25.0 0.0% 0.0 1230.0 0.0000000 1039.87193462 0.0
26.0 0.0% 0.0 0.0 0.0000000 1039.87193462 0.0
27.0 0.0% 0.0 0.0 0.0000000 1039.87193462 0.0
28.0 0.0% 0.0 0.0 0.0000000 1039.87193462 0.0
29.0 0.0% 0.0 0.0 0.0000000 1039.87193462 0.0

Frecuencias del viento, puntual y acumulada
N°
VELOCIDAD
DE VIENTO
(m/s)
NUMERO DE
HORAS
(HR/AÑO)
FRECUENCIA DE
OCURRENCIA
PUNTUAL
FRECUANCIAS
ACUMULADAS
Ln(V) Ln *
1.0 0 0.0 0.000 0.0000000 0.0000000 0.00000
2.0 1 26.3 0.003 0.0030023 0.0000000 -5.80688
3.0 2 148.9 0.017 0.0200000 0.6931472 -3.90194
4.0 3 262.8 0.030 0.0500000 1.0986123 -2.97020
5.0 4 332.9 0.038 0.0880023 1.3862944 -2.38469
6.0 5 648.2 0.074 0.1619977 1.6094379 -1.73311
7.0 6 937.3 0.107 0.2689954 1.7917595 -1.16048
8.0 7 1042.4 0.119 0.3879909 1.9459101 -0.71129
9.0 8 1261.4 0.144 0.5319863 2.0794415 -0.27541
10.0 9 1033.7 0.118 0.6499886 2.1972246 0.04859
11.0 10 849.7 0.097 0.7469863 2.3025851 0.31795
12.0 11 744.6 0.085 0.8319863 2.3978953 0.57870
13.0 12 551.9 0.063 0.8949886 2.4849066 0.81257
14.0 13 403.0 0.046 0.9409932 2.5649494 1.04031
15.0 14 271.6 0.031 0.9719977 2.6390573 1.27410
16.0 15 131.4 0.015 0.9869977 2.7080502 1.46848
17.0 16 70.1 0.008 0.9950000 2.7725887 1.66739
18.0 17 26.3 0.003 0.9980023 2.8332133 1.82709
19.0 18 8.8 0.001 0.9990068 2.8903718 1.93364
20.0 19 8.8 0.001 1.0000114 2.9444390 -
21.0 20 0.0 0.000 1.0000114 2.9957323 -
22.0 21 0.0 0.000 1.0000114 3.0445224 -
23.0 22 0.0 0.000 1.0000114 3.0910425 -
24.0 23 0.0 0.000 1.0000114 3.1354942 -
25.0 24 0.0 0.000 1.0000114 3.1780538 -
26.0 25 0.0 0.000 1.0000114 3.2188758 -
Elaboración: Propia
Dónde:

A partir de los datos de frecuencia de las horas anuales con relación a la velocidad del
viento, se comprueba si corresponden a una distribución de Weibull, calculando los
parámetros correspondientes:
β: Factor de forma: 1.94
η: Factor de escala: 8, y
Vmed: 8,46 m/s

GENERACION DE ENERGIA ESTIMADA PARA LA TURBINA G90 - 2MW
(50% DE PROBABILIDAD) 30 AEROGENERADORES
ENERGIA ANUAL 9,109.382 MWH
Velocidad media según potencia 8.5 m/s
PROD. ANUAL 273,281.46 MWH
PROD. ANUAL MAXIMA 525,600.00 MWH
FACTOR DE CAPACIDAD BRUTA 51.99%
Disponibilidad 3.0%
Distribución Eléctrica (perdidas de Energía)
2.3%
Turbulencia y controles 0.5%
Efectos de interferencia estela(Wake) 5.0%
Contaminación(cambios en la aerodinámica alabes)
2.0%
Utilidad (paradas de planta por Mtto.) 0.5%
BRUTO A NETO 86.72%
PERDIDAS
OPTIMIZACIÓN DE UNA INSTALACIÓN EÓLICA

Curva del coeficiente de Potencia Cp

OPTIMIZACIÓN DE UNA INSTALACIÓN EÓLICA
El RENDIMIENTO GLOBAL MAX. DEL AEROGENERADOR, SEGÚN LA LEY DE BETZ ES:
RENDIMIENTODE LA ENERGIA CINETICA DEL VIENTO
Eficiencia teorica maxima Aerogenerador: 59,3% Entonces: 0.593
EL RENDIMIENTO APROXIMADO DE LOS COMPONENTES DEL AEROGENERADOR ES:SELECCIONAMOS
El Rotor: 0.20 < Rendimiento < 0.85 0.80
El Multiplicador: 0.70 < Rendimiento < 0.98 0.90
El Generador: 0.80 < Rendimiento < 0.98 0.90
El Transformador: 0.85 < Rendimiento < 0.98 0.90
No se consideranPerdidas en la linea de conducion0.90< Rendimiento < 0.99 1.00
POR CONSIGUIENTE EL RENDIMIENTO GLOBAL DEL AEROGENERADOR, CON LOS VALORES SUPUESTOS, ES
Rendimiento Global: 0.35

CALCULO DE LA PRODUCCION NETA 30 AEROGENERADORES:
PRODUCCION TOTAL NETA 130 AEROGENERADORES:
PRODUCCION NETA 7,900.021 MWH
FACTOR DE CAPACIDAD NETO 45.09%
PROCUCCION TOTAL 60(MW) 237,000.62 MWH/AÑO
PROCUCCION 60(MW)
PROCUCCION 200(MW)
237,000.62 MWH/AÑO
790,002.06 MWH/AÑO
PROCUCCION TOTAL
260(MW)
1,027,002.67 MWH/AÑO
PRODUCCION NETA DE LA ENERGIA

ANÁLISIS ECONOMICO

Calculo de la Disponibilidad Operativa (Ao)
Ao = 98.52%
Calculo de la Eficiencia Energética Neto (η)
η = 45.09%
COSTOS ANUALES DE OPERACIÓN + MANTENIMIENTO
: 7, 672,057 $/AÑO
COSTOS DE OPERACIÓN + MANTENIMEINTO POR KWH
: 0,032372 $/KWH
COSTO DE LA EXTRACCION DE LA ENERGIA EOLICA :
0,0944009 $/KWH ($188,80/ hora)
Costo Capital/KWH = 0,0620 $/KWH ANUAL
ANÁLISIS ECONOMICO

Para realizar este análisis económico se van a analizar los tres
conceptos más relevantes para ello:
a) Inversión inicial.
b) Costos de operación y mantenimiento [O&M]
c) Ingresos.
La finalidad del presente estudio es ser rentable
económicamente. Se analizará la rentabilidad económica del
parque eólico el cerro Chocan para el que se supone una vida
útil de 20 años.
Uno de los factores clave de la energía eólica, consiste en
reducir los costos de O&M y con ellos en cierta medida el costo
de la energía [COE].
ANÁLISIS ECONOMICO

ANÁLISIS ECONOMICO
COSTOS DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO [O&M]
Los costos de operación y mantenimiento los vamos a tener
en cuenta para toda la vida útil del parque. Este tipo de
costos corren a cargo de la empresa que opera el parque y
los dividimos en:
- Gastos fijos: independientes de la operación del parque.
Se refieren al personal contratado, gastos administrativos,
etc.
- Gastos variables: dependen de las horas de operación del
parque. Se refieren al mantenimiento, agua, energía
consumida, etc.

ANÁLISIS ECONOMICO
CÁLCULO DEL COSTO DEL MANTENIMIENTO DEL
AEROGENERADOR:
Es el 1% del KWH de salida (aumento del 2% anual)
De la tabla 09 y 12 se tiene:
Producción Media Unitaria : 7,900.021 MWH
Producción Anual : 237.000,62 MWH/AÑO
237 000.620 KWH
Entonces para: 1% = $ 2, 370,006
1.5% = $ 2, 336,028
2% = $ 3, 114,704 Anual del costo de
inversión inicial
Finalmente se asume un costo de: 3, 000,000 $/AÑO

ANÁLISIS ECONOMICO
CÁLCULO DEL COSTO DE OPERACIÓN DEL
AEROGENERADOR:
Es el 3% de la inversión total/año
Entonces para 3% = 4, 672,057 $/AÑO
El parque dispone de 30 Aerogeneradores, con una producción de
237.000,62 MWH
Factor de Capacidad neto que es lo mismo a la eficiencia energética
tiene un valor de: 45,09%
Calculo del Costo de Capital por KWH:
Costo Capital/KWH = 0,0620 $/KWH Anual

ANÁLISIS ECONOMICO
RESUMEN DE LOS CÁLCULOS OBTENIDOS:
Costos Anuales de Operación + Mantenimiento : 7 672,057 $/Año
(5,813%)
Costos de Operación + Mantenimiento Por Kwh : 0,032372 $/KWH
Costo de la Extracción de la Energía Eólica : 0,0944009$/KWH
($188,80/ hora)
El cálculo del factor de disponibilidad alcanza el : 98.52%
El cálculo del rendimiento energético : 45.09%
CAPACIDAD DE TRANSFERENCIA DE LA ENERGIA A LA R
Los KWH producidos, considerando un promedio de 8Hr., de viento a una
velocidad media de 8m/s dando el generador la potencia eléctrica máxima,
son:
2000kW x 8h x 360dias = 5'760.000 kWh/año
Suponiendo que las instalaciones situadas al lado de la torre consuman el
equivalente a una vivienda tipo.

ANÁLISIS ECONOMICO
CAPACIDAD DE TRANSFERENCIA DE LA ENERGIA A LA RED
Los KWH producidos, considerando un promedio de 8Hr., de
viento a una velocidad media de 8m/s dando el generador la
potencia eléctrica máxima, son:
2000kW x 8h x 360dias = 5'760.000 kWh/año
Suponiendo que las instalaciones situadas al lado de la torre
consuman el equivalente a una vivienda tipo.
8.035kWh/día x 360 = 2.893 kWh/año
Se puede transferir a la red:
5'760.000 - 2.893 = 5'757.107,4 kWh/año

BALANCE ECONÓMICO
RESULTADOS PRELIMINARES:
Parque eólico de 60MW (30 Aerogeneradores de 2MW)
Inversión total: 155 735.220,00 $
Producción anual: 237 000.620 KWH
Costo de mantenimiento: 1% del KWH de salida = 2 370.006,20
$/AÑO (Aumento 2% anual)
Costo de Operación 3% Inversión total/año= 4 672,057 $/AÑO
(Aumento 2% anual)
Tarifa eléctrica regulada 0,097646 $/KWH
Transferencia de energía a la red: 23, 142,138.04 $/año
Interés de Capital: 8.75%
Taza de amortización: 5%

ANÁLISIS ECONÓMICO
Años
InvInicial ($/año)
Año 0
2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
Transferencia
electricidad
0 23,142,138 23,466,128 23,794,654 24,127,779 24,465,568 24,808,086 25,155,399 25,507,575 25,864,681 26,226,786
Mantenimiento
Aerogeneradores
-2,370,006 -2,417,406.32 -2,465,754.45 -2,515,069.54 -2,565,370.93 -2,616,678.35 -2,669,011.92 -2,722,392.15 -2,776,840.00 -2,832,376.80
Operación
Aerogeneradores
-4,672,057 -4,765,497.73 -4,860,807.69 -4,958,023.84 -5,057,184.32 -5,158,328.00 -5,261,494.56 -5,366,724.45 -5,474,058.94 -5,583,540.12
Inversion -155,735,220
Flujo de caja -155,735,220 16,100,075 16,283,224 16,468,092 16,654,686 16,843,013 17,033,079 17,224,892 17,418,458 17,613,782 17,810,869
Pagar -155,735,220 -139,635,145 -123,351,921 -106,883,829 -90,229,144 -73,386,131 -56,353,052 -39,128,159 -21,709,701 -4,095,920 13,714,950
2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030
26,593,961 26,966,277 27,343,804 27,726,618 28,114,790 28,508,397 28,907,515 29,312,220 29,722,591 30,138,708
-2,889,024.33 -2,946,804.82 -3,005,740.92 -3,065,855.73 -3,127,172.85 -3,189,716.31 -3,253,510.63 -3,318,580.84 -3,384,952.46 -3,452,651.51
-5,695,210.93 -5,809,115.14 -5,925,297.45 -6,043,803.40 -6,164,679.46 -6,287,973.05 -6,413,732.51 -6,542,007.16 -6,672,847.31 -6,806,304.25
18,009,726 18,210,357 18,412,766 18,616,959 18,822,938 19,030,708 19,240,272 19,451,632 19,664,792 19,879,752
31,724,676 49,935,032 68,347,798 86,964,757 105,787,695 124,818,403 144,058,675 163,510,307 183,175,099 203,054,850

BALANCE ECONÓMICO
VAN S/. 6,081,441
TIR 20 años
9.27%
TIR 5 años
-17.96%
TIR 10 años
1.54%
TIR 15 años
7.09%
Ratio 1.25
COSTOS DE O&M: 34,0 %
Indicadores Económicos

Diseño de un Plan de Mantenimiento Centrado en Confiabilidad (MCC) del Parque Eólico el Cerro Chocan
Estimación del costo de riesgo (R) de fallo
Se ha cuantificado el riesgo (R) para cada modo de fallo
en ($/Año)
Personal: 03 Mecánicos
Tiempo de reparación: 8 Hr. x 120.000$/Hr. = 960.000 $
Costos directos Por falla: 65.000 $
Impacto total Por fallo: 960.000$ + 65.000$ = 1’ 025.000$
Riesgo = 1’025.000$

ANTECEDENTES EN PARQUES EOLICOS
[TAVNER, 2006] [RIBRANT, 2007]
Sistema
Eléctrico
14.6% Sistema
Eléctrico
14.3%
Control
electrónico
11.3% Sistema de
control
12.9%
Rotor 10.7% Palas de
paso(pitch)
9.4%
Multiplicadora 10% Engranajes 19.4%
Generador 9.8% Generador 8.9%
Sistema Yaw 8% Sistema Yaw 13.3%
Soporte
Estructura 7.8%
Hidráulico 4.4%
Porcentaje de los
sistemas con mayor
tiempo medio anual
fuera de servicio a
partir de los estudios
realizados por
[Tavner, 2006] y
[Ribrant, 2007].
Elaboración propia

- La disponibilidad operativa de la planta es de:
98.52%.
- La confiabilidad para las tasas correspondientes
de fallos es de: 0,9931 y 0,9944 para el generador
y la multiplicadora.
- La interrupción durante un día de una turbina
individual de 2000 kW (fc=45.09% y $94.40/MWH)
se traduce en una pérdida de retorno de $188.80
CONCLUSIONES

La gestión energética permite incrementar la eficiencia
en el uso de la energía.
El uso eficiente de energía produce mayores utilidades
para las empresas.
La gestión energética es una labor permanente que se
justifica con los ahorros.
Una gestión energética eficaz requiere de la voluntad y
compromiso de la gerencia y demás niveles.
La eficiencia energética se traduce en menores
emisiones contaminantes al ambiente.
CONCLUSIONES

En el AMEF, se han obtenido 92 modos de fallos, 45
modos de fallos analizados, 39 modos de fallos a ser
analizados en otro subsistema y 8 modos de fallos
genéricos de seguridad, resultando: 15 tareas preventivas
planificadas (33%), 30 tareas por condición (67%).
El tiempo promedio de interrupciones debidas a fallos,
por año, varía entre 62 horas y 142 horas, es decir, entre
2 días y 6 días. Una turbina promedio puede necesitar ser
atendida por reparación desde 0.34 hasta 2.4 veces al
año.
CONCLUSIONES

RECOMENDACIONES
Se debe realizar el AMEF para los sistemas Eléctricos y
electrónicos y agregar mas elementos.
Para tener un panorama mas real se debe realizar un
modelamiento de todo el parque eólico.
Promover el uso de energías renovables como
complemento de las energías utilizadas actualmente,
para disminuir así los daños producidos al medio
ambiente, e Incentivar a los alumnos de las diferentes
escuelas de ingeniería al estudio de las energías
renovables, con miras hacia las nuevas tendencias
sobre la utilización de las llamadas energías verdes.
Video explicativo

GRACIAS POR SU ENERGÍA
POSITIVA RENOVABLE…

Condori yucra reynaldo presentacion articulo-spes_piura_2014

Recomendados

Recomendados

Más contenido relacionado

Similar a Condori yucra reynaldo presentacion articulo-spes_piura_2014

Similar a Condori yucra reynaldo presentacion articulo-spes_piura_2014 (20)

Más de ASOCIACION PERUANA DE ENERGIA SOLAR Y DEL AMBIENTE

Más de ASOCIACION PERUANA DE ENERGIA SOLAR Y DEL AMBIENTE (20)

Último

Último (20)

Condori yucra reynaldo presentacion articulo-spes_piura_2014