PROYECTO DETALLADO

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PROYECTOS DE INGENIERIA

Contenido1.INTRODUCCION32.PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA43.JUSTIFICACION Y LOCALIZACION51.Justificacin52.Localizacin64.ANTECEDENTES75.PROYECTO DETALLADO81.Organigrama82.Especificaciones para el diseo93.Diseo trmico de la central11A.Modelo 1: Planta Simple con Sobrecalentamiento14DISEO FINAL:216.DESCRIPCION DE SUBSISTEMAS24Subsistema 1: Instalaciones de almacenamiento de Biodiesel B225Instalaciones mecnicas25Obras civiles:26Sistema elctrico e instrumentacin:27Subsistema 2: Turbina a gas27Sistema elctrico:29Subsistema 3: Chimenea y sistema de monitoreo de emisiones29Subsistema 4: Generador Sincrnico30Subsistema 5: Transformador de poder31Subsistema 6: Equipamiento elctrico31Subsistema 6: Sistema de control automtico y supervisin de la turbina32Subsistema 7: Sala elctrica32Subsistema 8: Celda de conexin 220 kV a la Subestacin de REP32Subsistema 9: Sistema de enfriamiento33Subsistema 10: Sistema de almacenamiento y suministro de agua desmineralizada para inyeccin33Subsistema 11: Grupos electrgenos33Subsistema 12: Sistema contra incendio347.PLANIFICACION361.Planificacin del proyecto362.Construccin38Instalacin de obras temporales38Nivelacin del terreno38Obras civiles de construccin38Transporte de equipos y materiales39Montaje de equipos generadores39Trabajos de pintado40Operacin de mquinas y herramientas40Manejo de residuos40Retiro de obras temporales403.Utilizacin de Maquinaria y Equipos404.Logstica41Suministros para Construccin415.Suministros para Pruebas416.Estudios, Permisos y Otros418.PUESTA EN MARCHA42Descripcin del proceso42Actividades de la Etapa de Operacin429.ANALISIS ECONOMICO4510.ANEXOS46

1. INTRODUCCIONEn el ao de 1998 en el Per el Sistema Elctrico Interconectado Nacional se dispona con un parque generador conformado por unidades hidroelctricas y termoelctricas que sumaban una potencia instalada de 5 515 MW, correspondiente el 47% por origen Hidrulico y el resto trmico (53%). En donde la reserva de potencia era aproximadamente 51%, satisfaciendo la demanda en horas punta, adems de disponer de un reserva existente para fines operativos respecto a la demanda mxima, en donde dicha reserva garantiza la seguridad y calidad del servicio pblico.

Sin embargo en los ltimos aos se puede observar como el pas tiene un notable crecimiento de desarrollo, tal vez envidiable por varios pases, ya que es visto por varias las grandes empresas transnacionales como un pas donde invertir sus capitales en diferentes sectores como industrias, transporte, comercio etc.; aparte de ello se resalta el crecimiento de la poblacin y la industrializacin de varias ciudades en el Per. En efecto de lo anterior ocasiona que la demanda de energa elctrica tienda a crecer cerca del 6,1% anualmente. Ese crecimiento en la demanda genera que la oferta tambin tienda a crecer, pero este crecimiento es detenido por varios factores, en el Per hay todava un gran potencial hidroelctrico sin embargo varios proyectos han sido detenidos por que atentan con el medio ambiente (flora, fauna, comunidades). Y tambin que para hacer una central de origen hidroelctrica se necesita un periodo de 5 aos aproximadamente y una gran inversin inicial, es por ello que el MINEM opta por subastar centrales trmicas para operar y como reserva ya que su construccin demanda un tiempo menor de 2 aos y su inversin un poco menor.

Siempre teniendo en cuenta que el COES a la hora de programar el despacho, aparte de que las centrales hidroelctricas entran primero, ve los costos de generacin de las dems centrales.

Por ello en la actualidad se estn diseando e implementando centrales trmicas que utilizan como combustible el gas natural, el cual su precio es ms bajo comparado a un diesel; y para mejorar la eficiencia de la planta trmica realizan su diseo de ciclo simple con mira para que en el futuro pueda implementarse un ciclo combinado y operar. Se tiene que considerar en el proyecto siempre la capacidad del gas que se dispone para ello se realizan los contratos con las empresas encargadas las cuales nos aseguran un suministro constante para la generacin de energa elctrica.

Finalmente este proyecto lo hemos realizado como una propuesta para dar equilibro al mercado elctrico del Per y con ello a apoyar el desarrollo interno del pas.

2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

En el mundo actual, globalmente interconectado, incluso un pequeo cambio de una variable influyente puede tener un gran efecto sobre el desarrollo de la sociedad. Dado lo cambiante de la situacin poltica, el vertiginoso desarrollo econmico y los continuos avances tecnolgicos, es muy arriesgado hacer pronsticos de futuro. De todas formas resulta obvia la necesidad de una planificacin razonable, ya que el desarrollo de la energa en todo el mundo es y ser uno de los pilares de la sociedad global. Las compaas elctricas necesitan hacer inversiones a largo plazo tanto en generacin como en la infraestructura de transmisin y distribucin, por lo que es sumamente necesario hacer un completo anlisis geogrfico que permita planificar la ubicacin correcta de las centrales que permita tener una configuracin de eficiencia ptima en la redAnte ello y la necesidad de incrementar la capacidad de generacin y tener una confiabilidad elevada en nuestro sistema interconectado, nuestro proyecto es el diseo e implementacin de una central trmica a vapor en la zona norte del pas con el fin de alimentar al Sistema Elctrico Interconectado Nacional (SEIN), para lo cual se disea la central trmica y se determina sus costes de implementacin y operacin.

3. JUSTIFICACION Y LOCALIZACION1. Justificacin

El proyecto de diseo e implementacin de una central termoelctrica en la parte norte del pas, mediante la instalacin de 1 turbina de gas en ciclo abierto o simple que tenga un precio bajo de generacin con la finalidad que cuando opere entre en el despacho diario y pueda abastecer de energa elctrica al SINAC (Sistema Interconectado Nacional), adems de ello respaldar compromisos de entrega de potencia al sistema y buscar clientes libres a los cuales vender energa elctrica.

Lo anterior se justifica al aumento progresivo de la demanda del sector energtico, la que se ha acrecentado fuertemente en este ltimo tiempo y se prev contine con esta tendencia debido al auge econmico, tecnolgico y poblacional del pas. La energa as generada se inyectar al SINAC, incrementando de esta manera la oferta de energa elctrica a nivel nacional.

Segn el Ministerio de Energa y Minas, la produccin mensual a nivel nacional en abril del ao 2013 se calcula en 3 576 GWh, 7,3% mayor que la produccin de mismo mes del ao 2012. Con relacin a agosto del 2011, fue superior en 13,2%, y con respecto a los aos 2010 y 2009, aument 21,2% y 32,4% respectivamente. Para diciembre 2013 se ha proyectado 3 830 GWh, representando un incremento con respecto a diciembre 2012 de 6,9%.

Figura 1

2. Localizacin

El proyecto estar localizado en una zona cercana a la actual Central Trmica Malacas la cual tiene la siguiente ubicacin: Lugar: Carretera Talara-Lobitos km 3.5, Malacas. Distrito: Parias. Provincia: Talara. Departamento: Piura. Altura (msnm): 30. Zonificacin: Zona rural industrial.Esta ubicacin a sido escogida dado que podemos alimentar al SINAC mediante la lnea L2248 o la lnea de Talara-Zorritos (L2249, en dicha lnea se realiza importacin y exportacin de energa con el Ecuador). Adems de ello se tiene en cuenta lo siguiente:Cercana a recursos petroleros. Disponibilidad de infraestructura para el abastecimiento (Refinera Talara). Zonificacin compatible con el proyecto (zona para uso industrial). Cercana a la Subestacin Talara (colindante con el proyecto) Cercana a los centros de consumo del SINAC Norte. Disponibilidad de una va de acceso muy cerca del proyecto (carretera Talara-Lobitos). Zona ya intervenida por un proyecto. En la Figura siguiente se muestra una imagen satelital de la zona de ubicacin de la Central Trmica Malacas y el rea donde se implementara la nueva central.

Figura 2 Mapa Satelital de la ubicacinUbicacin de la Central Malacas y la nueva Central

4. ANTECEDENTES

En el ao 2004 el Viceministro de Energa Eco Juan Miguel Cayo manifest a los representantes de la Comisin de Defensa del Consumidor del Congreso de la Republica: Una planta trmica de reserva eficiente debera generar a no ms de 40 o 50 dlares el Megavatio hora, que es lo que sucede en otras economas. Bolivia tiene energa ms barata porque tiene mucho gas, obviamente tiene un factor estructural fundamental que explica porqu su tarifa es ms barata que la del Per

El parque de generacin de energa trmica a nivel nacional en trminos de capacidad instalada representa el 49% del total nacional y est conformado por 145 centrales del mercado elctrico y 117 centrales de autoproductores. A setiembre del ao 2004, el parque trmico para el mercado elctrico ha generado el 38% del total de la energa mensual, que signific un incremento de 91% respecto a setiembre del ao 2003.Para los ltimos meses del presente ao 2013 la produccin trmica representa el 44% 46%, de la produccin del mercado elctrico.

En los aos 2003 2004 en el Per, la mitad del parque trmico era ineficiente, produca energa elctrica a una tarifa de costo marginal por encima de los 100 dlares el MW.h, considerado alto, y ese factor estructural en todo el mercado peruano, explicaba porque las tarifas en el mercado spot son elevadas cuando el recurso hdrico eran escaso.

Para el clculo de las tarifas, Osinerg considera cuatro factores principales: el nivel de agua disponible, el precio de los combustibles, el plan de obras (proyeccin de la oferta) y la proyeccin de la demanda.

Figura 3 Produccin de energa elctrica por origen (MINEM-DGE)

5. PROYECTO DETALLADO1. Organigrama

2. Especificaciones para el diseo

Las especificaciones que se van a tener en cuenta para el diseo son