16
Estudio Económico y Termoeconómico del Disco Solar Stirling EuroDish Anexo A 1 Anexo A. Cálculos de costes del disco Stirling EuroDish de la Escuela Superior de Ingenieros de Sevilla

Anexo A. - bibing.us.esbibing.us.es/proyectos/abreproy/4801/descargar_fichero/7.+Anexo+A.pdfEstudio Económico y Termoeconómico del Disco Solar Stirling EuroDish Anexo A 3 1. Costes

  • Upload
    others

  • View
    0

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Estudio Económico y Termoeconómico

del Disco Solar Stirling EuroDish

Anexo A

1

Anexo A.

Cálculos de costes del disco Stirling

EuroDish de la Escuela Superior de

Ingenieros de Sevilla

Estudio Económico y Termoeconómico

del Disco Solar Stirling EuroDish

Anexo A

2

Índice

1. Costes de operación y mantenimiento reales ................................................. 3

2. Costes de operación y mantenimiento para el caso en el que es proyecto es

viable ........................................................................................................................ 6

3. Costes de inversión y operación y mantenimiento por elemento para el

análisis termoeconómico .................................................................................................. 8

3.1. Costes de inversión ............................................................................................ 9

3.2. Costes de operación y mantenimiento ............................................................. 12

3.3. Coste promedio anual de inversión y operación y mantenimiento por elemento

......................................................................................................................... 14

4. Nomenclatura ............................................................................................... 15

5. Referencias ................................................................................................... 16

Índice de tablas

Tabla 1. Gastos de operación y mantenimiento en la situación real el año 2004 ......... 3

Tabla 2. Gastos de operación y mantenimiento en la situación real el año 2005 ......... 3

Tabla 3. Gastos de operación y mantenimiento en la situación real el año 2006 ......... 4

Tabla 4. Gastos de operación y mantenimiento en la situación real el año 2007 ......... 4

Tabla 5. Gastos de operación y mantenimiento en la situación real el año 2008 ......... 4

Tabla 6. Gastos de operación y mantenimiento en 2004 para el caso viable ............... 6

Tabla 7. Gastos de operación y mantenimiento en 2005 para el caso viable ............... 6

Tabla 8. Gastos de operación y mantenimiento en 2006 para el caso viable ............... 7

Tabla 9. Gastos de operación y mantenimiento en 2007 para el caso viable ............... 7

Tabla 10. Gastos de operación y mantenimiento en 2008 para el caso viable ............... 7

Tabla 11. Costes de operación y mantenimiento del concentrador los primeros cinco

años de vida sin operador ni repuestos ........................................................................... 12

Tabla 12. Costes de operación y mantenimiento del receptor los primeros cinco años

de vida sin operador ni repuestos ................................................................................... 12

Tabla 13. Costes de operación y mantenimiento del motor los primeros cinco años de

vida sin operador ni repuestos ........................................................................................ 13

Tabla 14. Costes de operación y mantenimiento de los servomotores los primeros

cinco años de vida sin operador ni repuestos ................................................................. 13

Tabla 15. Costes de operación y mantenimiento de los sistemas auxiliares los primeros

cinco años de vida sin operador ni repuestos ................................................................. 13

Estudio Económico y Termoeconómico

del Disco Solar Stirling EuroDish

Anexo A

3

1. Costes de operación y mantenimiento reales

En las tablas que se van a mostrar a continuación están recogidos los costes de

operación y mantenimiento reales del disco Stirling EuroDish de la Escuela Superior de

Ingenieros de Sevilla, excepto los costes de Operario y Electricidad consumida, los

cuales han sido estimados. Los datos reales han sido obtenidos de la base de datos de

gastos del Grupo de Termodinámica y Energías Renovables (GTER) de la Escuela

Superior de Ingenieros [GTER, 2009], gracias a la colaboración del secretario del

grupo don Javier Córdoba Delgado.

En el año 2004 los costes fueron:

Fecha de factura Concepto Importe (€)

06/07/2004 REFRIGERANTE 5,90

30/10/2004 FUNGIBLE 5,86

30/11/2004 ALQUILER PLATAFORMA 264,71

16/12/2004 TUBO FORRADO 23,08

16/12/2004 JUNTA TORICA 11,32

16/12/2004 JUNTA TORICA 12,62

17/12/2004 CHAPAS ALUMINIO 32,92

20/04/2004 Botella+contrato 509,92

08/09/2004 Botella 185,88

12/11/2004 Botella 203,07

TOTAL 1255,28

Tabla 1. Gastos de operación y mantenimiento en la situación real el año 2004

En el año 2005:

Fecha de factura Concepto Importe (€)

04/05/2005 GUIA TELESCOPIA PARA LIMPIAR EL DISCO 33,15

05/05/2005 LIMPIACRISTALES 6,74

27/04/2005 ARNÉS PROTECTOR 131,69

03/11/2005 COMPONENTES ELECTRONICOS 5,41

02/11/2005 ELECTRONICA 8,50

31/12/2005 RUEDA POLYURETANO DISCO DISPA 111,50

13/07/2005 Botella 198,86

18/11/2005 Botella 216,91

TOTAL 712,76

Tabla 2. Gastos de operación y mantenimiento en la situación real el año 2005

Estudio Económico y Termoeconómico

del Disco Solar Stirling EuroDish

Anexo A

4

En el año 2006:

Fecha de factura Concepto Importe (€)

30/06/2006 SPARE DC/DC CONVERTER FOR STIRLING ENGINE 65,00

31/07/2006 SERVOACCIONAMIENTO 1154,72

11/11/2006 SIERRA Y PINTURAS 18,10

20/07/2006 BOMBA DESOLDADORA 4,93

12/07/2006 HERRAMIENTAS 20,30

26/06/2006 TIRADORES, TUERCAS, ARANDELAS 11,85

09/05/2006 ACEITE 5W40 30,00

16/02/2006 MATERIALES DIVERSOS 8,10

30/04/2006 Contrato 110,2

16/05/2006 Botella 208,15

TOTAL 1631,35

Tabla 3. Gastos de operación y mantenimiento en la situación real el año 2006

En el año 2007:

Fecha de factura Concepto Importe (€)

16/05/2007 PINCEL Y PINTURA 9,19

10/07/2007 AISLANTE 252,82

06/09/2007 ESCALERA ALUMINIO 55,75

13/07/2007 PORTES 9,98

10/10/2007 CABLES 40,94

16/10/2007 PLACA METALICA 18,83

09/11/2007 TUERCAS Y ARANDELAS 9,80

12/12/2007 DESMONTAR Y MONTAR EN EL DISCO EL MOTOR STIRLING 533,60

15/05/2007 Contrato 110,20

18/06/2007 Botella 220,25

TOTAL 1261,36

Tabla 4. Gastos de operación y mantenimiento en la situación real el año 2007

En el año 2008:

Fecha de factura Concepto Importe (€)

11/01/2008 SOLDADURA DE TIC 58,00

21/01/2008 MACHON LATON 2,20

16/05/2008 Contrato 125,75

23/05/2008 Botella 236,71

12/11/2008 Botella 237,24

TOTAL 659,90

Tabla 5. Gastos de operación y mantenimiento en la situación real el año 2008

Estudio Económico y Termoeconómico

del Disco Solar Stirling EuroDish

Anexo A

5

Para obtener un coste de operación y mantenimiento anual medio para realizar los

cálculos hay que referir los costes anteriores al año base, realizar una media y sumar el

coste estimado del sueldo del operario y la electricidad consumida. La tasas de inflación

nominal durante estos años ha sido [INSTITUTO NACIONAL DE ESTADÍSTICA]:

𝑟𝑖 2004 = 0,032 ; 𝑟𝑖 2005 = 0,039 ; 𝑟𝑖 2006 = 0,029

𝑟𝑖 2007 = 0,042 ; 𝑟𝑖 2008 = 0,008

siendo 𝑟𝑖 t la tasa de inflación nominal del año t con respecto al año t-1.

La tasa real promedio anual de aumento en el precio de los costes de operación y

mantenimiento se considera del 1% según el apartado 2.10 del capítulo 2 de este mismo

proyecto.

𝑟𝑂𝑀 = 0,01

Los costes de operación y mantenimiento sin incluir sueldo del operario y electricidad

consumida referidos al año base (𝐶′𝑂𝑀) son:

𝐶′𝑂𝑀 2004 =1255,28 €

1 + 𝑟𝑂𝑀 ∙ 1 + 𝑟𝑖 2004 = 1204,31 €

𝐶′𝑂𝑀 2005 =712,76 €

1 + 𝑟𝑂𝑀 2 ∙ 1 + 𝑟𝑖 𝑡 2005𝑡=2004

= 651,64 €

𝐶′𝑂𝑀 2006 =1631,35 €

1 + 𝑟𝑂𝑀 3 ∙ 1 + 𝑟𝑖 𝑡 2006𝑡=2004

= 1435,07 €

𝐶′𝑂𝑀 2007 =1261,36 €

1 + 𝑟𝑂𝑀 4 ∙ 1 + 𝑟𝑖 𝑡 2007𝑡=2004

= 1054,33 €

𝐶′𝑂𝑀 2008 =659,90 €

1 + 𝑟𝑂𝑀 5 ∙ 1 + 𝑟𝑖 𝑡 2008𝑡=2004

= 541,79 €

Estos costes hacen una media de 𝐶′𝑂𝑀 = 977,43 € .

Para obtener el sueldo del operario se considera un operario al que se le paga en total

18000 €/año. Se estima que dicho operario dedicaría al día de media una hora de las

ocho que trabajaría. En total al operario se le pagarían 2250 €/año por trabajar en el

disco.

El disco consume electricidad de la red en los momentos que no está produciendo

energía eléctrica. Esto es cuando arranca, para orientarse al sol desde la posición de

reposo, cuando para, volviendo a la posición de reposo, más un pequeño consumo

Estudio Económico y Termoeconómico

del Disco Solar Stirling EuroDish

Anexo A

6

nocturno que mantiene encendidos algunos controles. En total se considera que el disco

consume de la red una media de 0,237 kWh/día [RUIZ-HERNÁNDEZ]. Se considera

que el precio de la electricidad es de 0,09 €/kWh y, según el apartado 1.7 del capítulo 1,

el disco trabajaría unos 200 días al año. Por lo tanto el consumo eléctrico del disco sería

de 4,27 €/año. Según esto el coste promedio anual de operación y mantenimiento del

disco referido al año base sería:

𝐶𝑂𝑀 = 𝐶′𝑂𝑀 + 2250 € + 4,27 € = 3231,70 €

2. Costes de operación y mantenimiento para el caso en el que es

proyecto es viable

En este caso se han eliminado de las tablas anteriores aquellos gastos que se podrían

haber evitado si el funcionamiento del disco fuera correcto. Por ejemplo, se ha reducido

el gasto en hidrógeno, ya que las pérdidas de hidrógeno del disco son excesivamente

altas y podrían reducirse.

En el año 2004 los costes serían:

Fecha de factura Concepto Importe (€)

06/07/2004 REFRIGERANTE 5,90

30/11/2004 ALQUILER PLATAFORMA 264,71

20/04/2004 Botella+contrato 509,92

TOTAL 780,53

Tabla 6. Gastos de operación y mantenimiento en 2004 para el caso viable

En el año 2005:

Fecha de factura Concepto Importe (€)

03/11/2005 COMPONENTES ELECTRONICOS 5,41

02/11/2005 ELECTRONICA 8,50

31/12/2005 RUEDA POLYURETANO DISCO DISPA 111,50

13/07/2005 Botella 198,86

TOTAL 324,27

Tabla 7. Gastos de operación y mantenimiento en 2005 para el caso viable

Estudio Económico y Termoeconómico

del Disco Solar Stirling EuroDish

Anexo A

7

En el año 2006:

Fecha de factura Concepto Importe (€)

30/06/2006 SPARE DC/DC CONVERTER FOR STIRLING ENGINE 65,00

31/07/2006 SERVOACCIONAMIENTO 1154,72

09/05/2006 ACEITE 5W40 30,00

30/04/2006 Contrato 110,2

16/05/2006 Botella 208,15

TOTAL 1568,07

Tabla 8. Gastos de operación y mantenimiento en 2006 para el caso viable

En el año 2007:

Fecha de factura Concepto Importe (€)

10/07/2007 AISLANTE 252,82

06/09/2007 ESCALERA ALUMINIO 55,75

12/12/2007 DESMONTAR Y MONTAR EN EL DISCO EL MOTOR STIRLING 533,60

15/05/2007 Contrato Hidrógeno 110,2

TOTAL 952,37

Tabla 9. Gastos de operación y mantenimiento en 2007 para el caso viable

En el año 2008:

Fecha de factura Concepto Importe (€)

11/01/2008 SOLDADURA DE TIC 58,00

16/05/2008 Contrato 125,75

23/05/2008 Botella 236,71

TOTAL 420,46

Tabla 10. Gastos de operación y mantenimiento en 2008 para el caso viable

Para obtener los costes de operación y mantenimiento medios anuales hay que referir

los costes anteriores al año base y hacer media. Se utilizarán las mismas tasas de

inflación nominal y la misma tasa real promedio anual de aumento en el precio de los

costes de operación y mantenimiento que en el apartado anterior.

𝑟𝑖 2004 = 0,032 ; 𝑟𝑖 2005 = 0,039 ; 𝑟𝑖 2006 = 0,029

𝑟𝑖 2007 = 0,042 ; 𝑟𝑖 2008 = 0,008

𝑟𝑂𝑀 = 0,01

Estudio Económico y Termoeconómico

del Disco Solar Stirling EuroDish

Anexo A

8

Los costes de operación y mantenimiento, sin contar el sueldo del operario ni la

electricidad consumida, referidos al año base resultan:

𝐶′𝑂𝑀 2004 =780,53 €

1 + 𝑟𝑂𝑀 ∙ 1 + 𝑟𝑖 2004 = 748,84 €

𝐶′𝑂𝑀 2005 =324,27 €

1 + 𝑟𝑂𝑀 2 ∙ 1 + 𝑟𝑖 𝑡 2005𝑡=2004

= 296,46 €

𝐶′𝑂𝑀 2006 =1568,07 €

1 + 𝑟𝑂𝑀 3 ∙ 1 + 𝑟𝑖 𝑡 2006𝑡=2004

= 1379,40 €

𝐶′𝑂𝑀 2007 =952,37 €

1 + 𝑟𝑂𝑀 4 ∙ 1 + 𝑟𝑖 𝑡 2007𝑡=2004

= 796,05 €

𝐶′𝑂𝑀 2008 =420,46 €

1 + 𝑟𝑂𝑀 5 ∙ 1 + 𝑟𝑖 𝑡 2008𝑡=2004

= 345,21 €

La media de estos costes da como resultado 𝐶′𝑂𝑀 = 713,19 € .

Se considera que el operario reduce su dedicación al disco a media hora por jornada de

trabajo, por lo que se le pagarían 1125 €/año por trabajar en el disco. El gasto por

electricidad consumida se mantendría. El coste promedio anual de operación y

mantenimiento referido al año base sería:

𝐶𝑂𝑀 = 𝐶′𝑂𝑀 + 1125 € + 4,27 € = 1842,46 €

3. Costes de inversión y operación y mantenimiento por elemento para

el análisis termoeconómico

En el análisis termoeconómico se realizan las mismas consideraciones que en el caso

para el que el proyecto es viable. Para realizar el análisis es necesario repartir todos los

costes de inversión y de operación y mantenimiento entre los elementos considerados.

El único coste que no es específico de ningún elemento es el del sueldo del operario.

Para repartir este coste entre todos los elementos se ha decidido que sea proporcional al

resto de costes de operación y mantenimiento generados por cada elemento.

Estudio Económico y Termoeconómico

del Disco Solar Stirling EuroDish

Anexo A

9

3.1. Costes de inversión

Dentro de los costes de inversión están la inversión inicial y el coste por recambios. A

su vez, la inversión inicial incluye el precio de adquisición y el coste de instalación. El

único coste por recambios considerado es el de las válvulas de control de presión del

hidrógeno en el motor, del cual se tienen todos los datos necesarios. Sin embargo, no se

tienen datos de la inversión inicial desglosada por los elementos que se han considerado

en el análisis termoeconómico. La inversión inicial considerada es de 40000 € y habrá

que realizar algunas hipótesis para realizar el desglose.

Según Manuel Silva Pérez [SILVA, 2010], se puede realizar un desglose de la inversión

inicial del siguiente modo:

Concentrador: 1 €/W

Receptor + Motor + Generador (Alternador): 1,5 €/W

Servomotores + Sistemas Auxiliares + Instalación: 1,5 €/W

donde el vatio del denominador se refiere a por cada vatio de potencia nominal del disco

Stirling. El sistema EuroDish tiene 10 kW de potencia nominal, por lo que al multiplicar

por los costes anteriores y sumarlos se obtienen los 40000 € de inversión inicial que se

habían considerado.

El precio de adquisición (Pad) del concentrador se obtiene directamente:

𝑃𝑎𝑑𝑐𝑜𝑛𝑐 = 1€

𝑊∙ 10000 𝑊 = 10000 €

Se va a suponer que del coste de adquisición del conjunto receptor + motor + generador,

0,3 €/W son del receptor, 0,2 €/W son del generador y 1 €/W del motor.

𝑃𝑎𝑑𝑅 = 0,3€

𝑊∙ 10000 𝑊 = 3000 €

𝑃𝑎𝑑𝑀 = 1€

𝑊∙ 10000 𝑊 = 10000 €

𝑃𝑎𝑑𝐺 = 0,2€

𝑊∙ 10000 𝑊 = 2000 €

El precio de adquisición de los servomotores es conocido, ya que en 2006 se compró

uno nuevo, debido al fallo de uno de los servomotores instalados en el disco. El precio

de adquisición de los servomotores sería:

𝑃𝑎𝑑𝑆𝑒𝑟 2006 = 2 × 1154,72 € = 2309,44 €

Se considera que la tasa real promedio anual de aumento en el precio del recambio del

servoaccionamiento es nula, ya que cada vez se necesitarán más servomotores debido a

que cada vez habrá más discos Stirling. 𝑟𝑆𝑒𝑟 = 0.

Estudio Económico y Termoeconómico

del Disco Solar Stirling EuroDish

Anexo A

10

Las tasas de inflación nominal para cada año son

𝑟𝑖 2004 = 0,032 ; 𝑟𝑖 2005 = 0,039 ; 𝑟𝑖 2006 = 0,029

siendo 𝑟𝑖 t la tasa de inflación nominal del año t con respecto al año t-1.

Según esto se tiene que el precio de adquisición de los servomotores en el año base es:

𝑃𝑎𝑑𝑆𝑒𝑟 =𝑃𝑎𝑑𝑆𝑒𝑟 2006

1 + 𝑟𝑖 𝑡 2006𝑡=2004

= 2093,13 €

Observando los precios de mercado de componentes electrónicos, se va a suponer que el

precio de adquisición de los sistemas auxiliares es de 3000 €.

𝑃𝑎𝑑𝐴𝑢𝑥 = 3000 €

Restando los precios de adquisición de los servomotores y los sistemas auxiliares al

coste de inversión conjunto de instalación, sistemas auxiliares y servomotores, se

obtiene el coste de instalación (Ins):

𝐼𝑛𝑠 = 1,5€

𝑊∙ 10000 𝑊 − 2093,13 € − 3000 € = 9906,87 €

Este coste de instalación deberá repartirse entre cada elemento para así obtener la

inversión inicial (I) por elemento considerado en el análisis económico. Se considera

que el coste de instalación de cada elemento es proporcional a su precio de adquisición,

por lo que la inversión inicial de cada elemento resulta:

𝐼𝑐𝑜𝑛𝑐 = 𝑃𝑎𝑑𝑐𝑜𝑛𝑐 + 𝐼𝑛𝑠𝑐𝑜𝑛𝑐 = 𝑃𝑎𝑑𝑐𝑜𝑛𝑐 +𝑃𝑎𝑑𝑐𝑜𝑛𝑐

𝑃𝑎𝑑𝑡𝑜𝑡∙ 𝐼𝑛𝑠

= 10000 € +10000

30093,13∙ 9906,87 € = 13292,07 €

𝐼𝑅 = 𝑃𝑎𝑑𝑅 + 𝐼𝑛𝑠𝑅 = 𝑃𝑎𝑑𝑅 +𝑃𝑎𝑑𝑅

𝑃𝑎𝑑𝑡𝑜𝑡∙ 𝐼𝑛𝑠 = 3987,62 €

𝐼𝑀 = 𝑃𝑎𝑑𝑀 + 𝐼𝑛𝑠𝑀 = 𝑃𝑎𝑑𝑀 +𝑃𝑎𝑑𝑀

𝑃𝑎𝑑𝑡𝑜𝑡∙ 𝐼𝑛𝑠 = 13292,07 €

𝐼𝐺 = 𝑃𝑎𝑑𝐺 + 𝐼𝑛𝑠𝐺 = 𝑃𝑎𝑑𝐺 +𝑃𝑎𝑑𝐺

𝑃𝑎𝑑𝑡𝑜𝑡∙ 𝐼𝑛𝑠 = 2658,42 €

𝐼𝑆𝑒𝑟 = 𝑃𝑎𝑑𝑆𝑒𝑟 + 𝐼𝑛𝑠𝑆𝑒𝑟 = 𝑃𝑎𝑑𝑆𝑒𝑟 +𝑃𝑎𝑑𝑆𝑒𝑟

𝑃𝑎𝑑𝑡𝑜𝑡∙ 𝐼𝑛𝑠 = 2782,20 €

𝐼𝐴𝑢𝑥 = 𝑃𝑎𝑑𝐴𝑢𝑥 + 𝐼𝑛𝑠𝐴𝑢𝑥 = 𝑃𝑎𝑑𝐴𝑢𝑥 +𝑃𝑎𝑑𝐴𝑢𝑥

𝑃𝑎𝑑𝑡𝑜𝑡∙ 𝐼𝑛𝑠 = 3987,62 €

Estudio Económico y Termoeconómico

del Disco Solar Stirling EuroDish

Anexo A

11

En cuanto a los costes por recambio todos son nulos excepto el coste de recambio del

motor, ya que cada seis años hay que cambiar las válvulas de control de presión de

hidrógeno en el motor. El coste de estas válvulas es de 766 € y se va a comprar este

recambio cuatro veces a lo largo de la vida del disco. Según el apartado 4 del capítulo 2

del presente proyecto, el coste actualizado de los recambios del motor resulta:

𝑅𝑀 = 2424,68 €

La inversión total por elemento será:

𝐼 + 𝑅 𝑐𝑜𝑛𝑐 = 𝐼𝑐𝑜𝑛𝑐 = 13292,07 €

𝐼 + 𝑅 𝑅 = 𝐼𝑅 = 3987,62 €

𝐼 + 𝑅 𝑀 = 𝐼𝑀 + 𝑅𝑀 = 15716,75 €

𝐼 + 𝑅 𝐺 = 𝐼𝐺 = 2658,42 €

𝐼 + 𝑅 𝑆𝑒𝑟 = 𝐼𝑆𝑒𝑟 = 2782,20 €

𝐼 + 𝑅 𝐴𝑢𝑥 = 𝐼𝐴𝑢𝑥 = 3987,62 €

Sin embargo, para el análisis termoeconómico se necesita el coste de inversión por año

de cada elemento. Para esto se considera que pide prestado el dinero de la inversión a la

tasa de actualización nominal considerada en el caso en el que el proyecto es viable,

𝑖𝑛 = 0,04, pagando todos los años una anualidad constante durante el periodo de vida

del disco. La fórmula para obtener la anualidad a pagar es la siguiente:

𝐴 = 𝐼 + 𝑅

1

1 + 𝑖𝑛 𝑡 𝑛

𝑡=1

siendo n=25 años, el periodo de vida del EuroDish.

Las anualidades para cada uno de los elementos son:

𝐴𝑐𝑜𝑛𝑐 = 871,78 €/𝑎ñ𝑜

𝐴𝑅 = 261,53 €/𝑎ñ𝑜

𝐴𝑀 = 1030,81 €/𝑎ñ𝑜

𝐴𝐺 = 174,36 €/𝑎ñ𝑜

𝐴𝑆𝑒𝑟 = 182,48 €/𝑎ñ𝑜

𝐴𝐴𝑢𝑥 = 261,54 €/𝑎ñ𝑜

Estudio Económico y Termoeconómico

del Disco Solar Stirling EuroDish

Anexo A

12

3.2. Costes de operación y mantenimiento

En primer lugar hay que pasar todos los costes a moneda del año base y después realizar

la media entre los cinco años para obtener el coste promedio anual de operación y

mantenimiento sin incluir el sueldo del operario (𝐶′𝑂𝑀). La tasa real promedio anual de

aumento en el precio de los costes de operación y mantenimiento y las tasas de inflación

nominal se consideran las mismas que en el capítulo 2 para el caso en el que el proyecto

es viable:

𝑟𝑂𝑀 = 0,01

𝑟𝑖 2004 = 0,032 ; 𝑟𝑖 2005 = 0,039 ; 𝑟𝑖 2006 = 0,029

𝑟𝑖 2007 = 0,042 ; 𝑟𝑖 2008 = 0,008

siendo 𝑟𝑖 t la tasa de inflación nominal del año t con respecto al año t-1.

La fórmula para hallar el coste promedio anual de operación y mantenimiento por

elemento sin incluir el sueldo del operario sería:

𝐶′𝑂𝑀 =1

5∙

𝐶′𝑂𝑀 2004 + 𝑡 − 1

1 + 𝑟𝑂𝑀 𝑡 ∙ 1 + 𝑟𝑖 𝑎 2004+𝑡−1𝑎=2004

5

𝑡=1

En el concentrador:

Concentrador

Fecha de factura Concepto Importe (€)

30/11/2004 ALQUILER PLATAFORMA 264,71

31/12/2005 RUEDA POLYURETANO DISCO DISPA 111,50

06/09/2007 ESCALERA ALUMINIO 55,75

Tabla 11. Costes de operación y mantenimiento del concentrador los primeros

cinco años de vida sin operador ni repuestos

𝐶′𝑂𝑀,𝑐𝑜𝑛𝑐 = 78,18 €/𝑎ñ𝑜

En el receptor:

Receptor

Fecha de factura Concepto Importe (€)

10/07/2007 AISLANTE 252,82

11/01/2008 SOLDADURA DE TIC 58,00

Tabla 12. Costes de operación y mantenimiento del receptor los primeros cinco

años de vida sin operador ni repuestos

𝐶′𝑂𝑀,𝑅 = 41,40 €/𝑎ñ𝑜

Estudio Económico y Termoeconómico

del Disco Solar Stirling EuroDish

Anexo A

13

En el motor:

Motor

Fecha de factura Concepto Importe (€)

06/07/2004 REFRIGERANTE 5,90

20/04/2004 Botella+contrato 509,92

13/07/2005 Botella 198,86

09/05/2006 ACEITE 5W40 30,00

30/04/2006 Contrato 110,20

16/05/2006 Botella 208,15

12/12/2007 DESMONTAR Y MONTAR EN EL DISCO EL MOTOR STIRLING 533,60

15/05/2007 Contrato Hidrógeno 110,20

16/05/2008 Contrato 125,75

23/05/2008 Botella 236,71

Tabla 13. Costes de operación y mantenimiento del motor los primeros cinco años

de vida sin operador ni repuestos

𝐶′𝑂𝑀,𝑀 = 320,15 €/𝑎ñ𝑜

En los servomotores:

Servomotores

Fecha de factura Concepto Importe (€)

31/07/2006 SERVOACCIONAMIENTO 1154,72

Tabla 14. Costes de operación y mantenimiento de los servomotores los primeros

cinco años de vida sin operador ni repuestos

𝐶′𝑂𝑀,𝑆𝑒𝑟 = 183,59 €/𝑎ñ𝑜

En los sistemas auxiliares:

Sistemas Auxiliares

Fecha de factura Concepto Importe (€)

03/11/2005 COMPONENTES ELECTRONICOS 5,41

02/11/2005 ELECTRONICA 8,50

30/06/2006 SPARE DC/DC CONVERTER FOR STIRLING ENGINE 65,00

Tabla 15. Costes de operación y mantenimiento de los sistemas auxiliares los

primeros cinco años de vida sin operador ni repuestos

𝐶′𝑂𝑀,𝐴𝑢𝑥 = 12,80 €/𝑎ñ𝑜

El generador no ha tenido costes de operación y mantenimiento durante estos cinco

años, por lo que se supondrá que no los va a tener nunca.

𝐶′𝑂𝑀 ,𝐺 = 0 €/𝑎ñ𝑜

Estudio Económico y Termoeconómico

del Disco Solar Stirling EuroDish

Anexo A

14

En estos costes no está incluido el coste de operación y mantenimiento correspondiente

al sueldo del operario. Se supone que la parte de sueldo del operario dedicada a un

elemento es proporcional a los costes de operación y mantenimiento que ha generado

dicho elemento, por lo que los costes promedio anuales de operación y mantenimiento

finales de cada elemento serían:

𝐶𝑂𝑀,𝑐𝑜𝑛𝑐 = 78,18 +78,18

636,12∙ 1125

𝑎ñ𝑜= 216,44 €/𝑎ñ𝑜

𝐶𝑂𝑀,𝑅 = 41,40 +41,40

636,12∙ 1125

𝑎ñ𝑜= 114,62 €/𝑎ñ𝑜

𝐶𝑂𝑀,𝑀 = 320,15 +320,15

636,12∙ 1125

𝑎ñ𝑜= 886,35 €/𝑎ñ𝑜

𝐶𝑂𝑀,𝐺 = 0 €/𝑎ñ𝑜

𝐶𝑂𝑀,𝑆𝑒𝑟 = 183,59 +183,59

636,12∙ 1125

𝑎ñ𝑜= 508,28 €/𝑎ñ𝑜

𝐶𝑂𝑀,𝐴𝑢𝑥 = 12,80 +12,80

636,12∙ 1125

𝑎ñ𝑜= 35,44 €/𝑎ñ𝑜

3.3. Coste promedio anual de inversión y operación y mantenimiento por elemento

Finalmente, los costes que se buscaban desde un principio para el análisis

termoeconómico resultan:

𝑍 𝑐𝑜𝑛𝑐 = 𝐴𝑐𝑜𝑛𝑐 + 𝐶𝑂𝑀 ,𝑐𝑜𝑛𝑐 = 1088,22 €/𝑎ñ𝑜

𝑍 𝑅 = 𝐴𝑅 + 𝐶𝑂𝑀 ,𝑅 = 376,15 €/𝑎ñ𝑜

𝑍 𝑀 = 𝐴𝑀 + 𝐶𝑂𝑀 ,𝑀 = 1917,16 €/𝑎ñ𝑜

𝑍 𝐺 = 𝐴𝐺 + 𝐶𝑂𝑀 ,𝐺 = 174,36 €/𝑎ñ𝑜

𝑍 𝑆𝑒𝑟 = 𝐴𝑆𝑒𝑟 + 𝐶𝑂𝑀 ,𝑆𝑒𝑟 = 690,76 €/𝑎ñ𝑜

𝑍 𝐴𝑢𝑥 = 𝐴𝐴𝑢𝑥 + 𝐶𝑂𝑀,𝐴𝑢𝑥 = 296,98 €/𝑎ñ𝑜

Estudio Económico y Termoeconómico

del Disco Solar Stirling EuroDish

Anexo A

15

4. Nomenclatura

A : Anualidad.

C’OM : Coste de operación y mantenimiento sin incluir sueldo del operario ni

electricidad consumida.

C OM : Coste promedio anual de operación y mantenimiento.

I : Inversión inicial.

Ins : Coste de instalación.

(I+R) : Inversión total.

in : Tasa de actualización nominal.

Pad : Precio de adquisición.

ri : Tasa de inflación nominal.

rOM : Tasa real promedio anual de aumento en el precio de los costes de operación y

mantenimiento.

rSer : Tasa real promedio anual de aumento en el precio de los servomotores.

𝑍 : Coste promedio anual de inversión y operación y mantenimiento.

Subíndices:

conc : Concentrador.

R : Receptor.

M : Motor.

G : Generador (Alternador).

Ser : Servomotores.

Aux : Sistemas Auxiliares.

Estudio Económico y Termoeconómico

del Disco Solar Stirling EuroDish

Anexo A

16

5. Referencias

GTER. Datos de la base de datos económica de Grupo de Termodinámica y Energías

Renovables (GTER) aportados por el secretario del grupo Javier Córdoba Delgado.

Departamento de Ingeniería Energética. Universidad de Sevilla. 2009.

INSTITUTO NACIONAL DE ESTADÍSTICA [en línea]. Cálculo de variaciones del

Índice de Precios de Consumo (sistema IPC base 2006). Tipo de índice: General por

Provincias. <http://www.ine.es/varipc/index.do>

RUIZ-HERNÁNDEZ, V. SILVA, M. A. GAVILÁN, A. Estimación de la producción

anual de un Disco Parabólico Stirling dado un año tipo meteorológico. Versión 1.

Informe inédito. AICIA. 10 de junio de 2008.

SILVA, M. A. Comunicación personal realizada el 3 de marzo de 2010. Departamento

de Ingeniería Energética. Universidad de Sevilla.