TESIS:

Estudio Preliminar para la implementacin de sistemas elicos de produccin de electricidad en MajesPara el ttulo profesional de:

INGENIERO INDUSTRIAL

AUTOR:

Bruno Rafal Beln Hercilla

Arequipa Per

INDICE2Captulo I: Aspectos Generales

21.Nombre del proyecto

22.Introduccin

33.Resumen

44.Antecedentes

85.Contexto Socio Econmico de Majes

86.Objetivos General

97.Objetivos Especficos

108.Planteamiento del Problema

108.1.RELEVANCIA PERSONAL

108.2.RELEVANCIA SOCIAL

108.3.RELEVANCIA ACADEMICA

119. Marco Terico

11a.Marco Referencial

13b.Potencial Elico en el Per

20c.Relacin del Per con el Mundo

22d.Generacin Elica

24e.Calculo de la generacin elctrica

2810.Metodologa

29CAPITULO II: Diseo del Proyecto Energtico

292.1. Tipo de Organizacin de Gestin y Administracin del Proyecto

292.2. Sistema Elico de Produccin Elctrica

292.2.1. Requerimientos de Diseo y Construccin

292.2.2. Mantenimiento - Mano de obra calificada

292.3. Entrenamiento de personal

292.3.1. Beneficios Sociales Participantes y Responsabilidades

29CAPITULO IV: Estudio Econmico Financiero

293.1. Modalidades de Inversin

293.1.1. Inversin Fija

293.1.2. Inversin Intangible

293.1.3. Capital de trabajo

293.3. Fuentes de Financiamiento

293.3.1. Aporte estatal

293.3.2. Prstamos

303.4. Composicin de Financiamiento

303.5. Plan de Financiamiento

303.6. Estimacin y Proyeccin de Ingresos

303.7. Estimacin y Proyeccin de Costos

30Conclusiones

31Anexos

31Anexo 1

34Anexo 2

35Bibliografa

Captulo I: Aspectos Generales

1. Nombre del proyecto

Estudio Preliminar para la implementacin de sistemas elicos de produccin de electricidad en Majes.2. IntroduccinEste proyecto surgi al ver la necesidad de energas renovables en zonas rurales, y considerando el viento constante existente en estas zonas es que se toma la iniciativa de proponer un proyecto para la produccin de energa.

Como se sabe nuestro pas tiene una intensa lucha contra la falta de energa, y existen varios proyectos para poder contrarrestar esta necesidad, sin embargo nuestro pas cuenta con una geografa muy complicada, por los relieves e irregularidades que muestra, haciendo muy costosa la instalacin de redes elctricas y es por eso que las zonas en las que se puede aprovechar los vientos es necesario hacerlo y no dejar pasar esa ventaja comparativa que ofrece nuestra ecografa.

Es por esto que nuestro anlisis va orientado a brindar una oportunidad a la poblacin, demostrando que puede existir un ahorro significativo en cuanto al uso de energa se refiere; este trabajo busca seleccin de componentes que puedan utilizarse para la solucin de este problema.3. Resumen

Segn datos del Ministerio de Energa y Minas, aproximadamente 5 millones de pobladores no cuentan con servicios de energa elctrica en nuestro pas lo cual genera incomodidad y retraso en el desempeo de las actividades domsticas y laborales de las personas y repercute en el desarrollo del propio pas, dentro de este contexto se encuentran los pobladores de Majes y La Joya, cuya principal actividad es la agricultura, actualmente se produce energa va paneles solares en Majes, sin embargo podra aprovecharse la velocidad y continuidad de los vientos para la produccin de mas energa elctrica, ya que la producida por los paneles es vendida casi en su totalidad, el consumo aproximado de energa en estas zonas es de 100 MW, ante lo cual el proyecto espera poder suplir la totalidad de la demanda insatisfecha y que es una necesidad prioritaria de atender en pleno siglo XXI

Majes y la Joya son dos ciudades que estn en pleno crecimiento debido a los distintos planes que el estado tiene en invertir en estos lugares. Como en toda ciudad, las necesidades de agua y electricidad son las que estn en primer lugar, y es una constante, y en el caso especfico mencionado, se espera que en un futuro haya problemas para abastecer a esta poblacin rural en cuanto a electricidad se trata.

Hoy en da si existen plantas de generacin de energa elica en nuestro pas sin embargo, en el departamento de Arequipa no existe una planta en funcionamiento, ante lo cual se ve una necesidad de energa y puesto que los vientos en estas ciudades segn estudios son constantes y de una velocidad aproximada de 5 m/s se hace factible la generacin constante y no por temporadas de energa elctrica.4. Antecedentes

El trmino elico viene del latn Aeolicus, y la palabra Eolo significa dios de los vientos en griego y antiguamente se utilizaba para barcos impulsados por velas o para mover las aspas de los molinos.

Si hablamos del pasado, antes de las maquinas a vapor, la fuente de energa mecnica no animal de mayor importancia y consideracin era la energa producida por el viento han pasado muchos aos, y los grandes cientficos han desarrollado la teora de la aerodinmica con la cual se puede comprender el funcionamiento de las turbinas, que a su vez la utilizaron para la aeronutica (Joukowski, Drzewiechy y Sabinin en Rusia; Prandtl y Betz en Alemania, Constantini y Enfield en Francia), estableciendo as los criterios bsicos para las nuevas turbinas elicas. [1]

Actualmente se han logrado grandes avances en cuanto a la energa elica se refiere y es considerada la energa de mayor crecimiento en la ltima dcada y se puede llegar a un costo tan bajo como 4 centavos de dlar / kW-h. [2]

La situacin elctrica del Per segn datos del Ministerio de Energa y Minas del Per, en los ltimos cinco aos se ha incrementado a 78 % el porcentaje de la poblacin peruana que utiliza un servicio elctrico. El Per ha buscado aumentar la electrificacin del pas, bsicamente a travs de la extensin de redes elctricas, esto significa que todava hay 6 millones de peruanos sin electricidad. Casi toda esta gente vive en reas rurales y en la medida que aumenta la electrificacin, cada vez es ms costoso aumentar un punto porcentual ms a la electrificacin, debido a la baja densidad poblacional y las dificultades geogrficas de gran parte del territorio peruano.

Para estos millones de peruanos la nica posibilidad econmicamente viable a corto y mediano plazo es la generacin local de electricidad, basada sobre todo en recursos renovables: hidrulica, elica, solar y biomasa.

A pesar de que esta situacin es ampliamente reconocida, poco se ha hecho a la fecha en este campo. Esto se explica por varias razones, principalmente porque es ms costoso electrificar regiones remotas y aisladas que regiones que estn cerca de la red elctrica interconectada existente.

Segn el ltimo censo del INEI, estamos hablando de un pas con un bajo nivel de desarrollo econmico, donde hay 11 millones de personas en el umbral de la pobreza y, de ellos, 4 millones en un nivel cercano a la indigencia, con una renta promedio de 120 soles mensuales.

Todo ello sin olvidar el desarrollo de proyectos especiales dedicados a aquellas zonas ms necesitadas, ms aisladas y donde los programas sociales a menudo no funcionan.

En cuanto al problema de la electrificacin, Per es el segundo pas dentro de

Latinoamrica con ms poblacin sin electricidad. En Brasil la cifra es de 10-12 millones de personas sin acceso a la electricidad. Per, siendo mucho ms pequeo, tiene 6.2 millones de personas que no tienen acceso a la electricidad; los cuales representa el 22% de la poblacin.

Es cierto que probablemente la electricidad es uno de los servicios bsicos de ms penetracin porque, por ejemplo en las zonas urbanas, el 92% de la poblacin tiene acceso a alumbrado elctrico mientras slo el 78% tiene agua canalizada o el 71% que tiene acceso al alcantarillado.

Este tipo de observaciones tambin nos proyecta importantes diferencias regionales, en la zona de Lima prcticamente se tiene ya una cobertura del 100% de electrificacin, mientras que en zonas como Cajamarca o Piura estos niveles son inferiores al 50%.

Se debe observar tambin el problema de calidad de servicio, en el que tambin se observa disparidad entre regiones. Existen zonas con una calidad de servicio comparable a la que se pueda tener en Espaa, concretamente Lima, la cual se encuentra en esos niveles, pero an otras tienen tiempos de interrupcin de hasta 25 horas al ao.Los datos oficiales del Ministerio de Energa y Minas respaldan la informacin dada anteriormente, los cuales se pueden apreciar en el grfico en la Cuadro 1.

Cuadro 1. Cuadro del coeficiente de electrificacin (Ref.

http://www.minem.gob.pe/archivos/ogp/GVEP/villa.pdf)

Y comparando los datos obtenidos por el Ministerio con las realidades en Latinoamrica, nos deja en un incmodo penltimo puesto como se aprecia en la Cuadro 2.

Cuadro 2. Coeficiente de Electrificacin en el contexto latinoamericano

En el Per, en los ltimos aos se han dado leyes para promover el uso de los recursos renovables con los que contamos, especficamente:

LEY N 28749 LEY GENERAL DE ELECTRIFICACIN RURAL

- Declara de necesidad nacional pblica la electrificacin de zonas rurales y localidades aisladas y de frontera del pas.

- Crea los recursos destinados a la ejecucin de proyectos de electrificacin rural.

- Declara prioritario el uso de los recursos energticos renovables solar, elico, geotrmico, hidrulico y biomasa.

LEY N 28546 LEY DE PROMOCIN Y UTILIZACIN DE RECURSOS ENERGTICOS RENOVABLES NO CONVENCIONALES EN ZONAS RURALES, AISLADAS Y DE FRONTERA DEL PAS

- Promueve el uso de las energas renovables no convencionales para fines de electrificacin en zonas rurales del pas.

- Promueve el desarrollo de proyectos de investigacin de fuentes de energas renovables destinados a la electrificacin rural.

- Los proyectos de electrificacin rural con energas renovables debern contar con normas estndares de diseo y construccin, as como un rgimen tarifario especial.

En 1989 ELECTROPER S.A. Inici los estudios de investigacin de energa elica en el litoral del Per, definiendo la potencialidad elica en Puerto Chicama (Malabrigo - a Libertad) y en San Nicols (Marcona - Ica).

En 1996 la DEP/MEM implement el proyecto piloto Malabrigo de 250 kW y en 1999 el proyecto piloto San Juan de Marcona de 450 kW.

El ao 2000 ambos proyectos se transfirieron a ADINELSA para su administracin comercial y para monitorear su operacin, actualizando la informacin del potencial elico que les permita formular planes de desarrollo.5. Contexto Socio Econmico de Majes

Majes es una ciudad fundada el 07 de diciembre de 1999 bajo la ley N 27236 con capital el Pedregal; en el censo del ao 2007 realizado por el INEI se contabilizaron 39,445 habitantes, de los cuales se estima que el 62.81% viven en zonas urbanas y el 37.19% en zonas rurales.Majes es una ciudad en pleno crecimiento por proyectos como Majes-Siguas II entre otros, es por esto que se evala una posible necesidad de energa.

6. Objetivos General

El presente tema de tesis, buscara realizar una evaluacin econmica y tcnica, respecto a la produccin de energa elica en zonas alejadas y en constante crecimiento como lo son Majes y la Joya, para as mejorar los estilos de vida de algunas personas que no tienen la posibilidad de acceder a esta clase de servicios, con lo cual podrn acceder a energa para refrigeracin, educacin, luz y entretenimiento.

Puesto que estas dos locaciones renen las caractersticas mnimas para una posible implementacin de una planta elica, se buscara comparar el aprovechamiento de energa elica, contra el uso de energa convencional.7. Objetivos Especficos

Se busca cumplir con los siguientes objetivos:

1. Evaluar un estudio de los recursos elicos en la zona, por ejemplo investigar informacin del Instituto Geofsico del Per, especficamente en cuanto a velocidades de viento, estas deben estar entre 5 m/s y 11 m/s, adecuadas para instalar sistemas elicos de produccin de electricidad o sistemas de bombeo de agua.

2. Establecer la demanda insatisfecha de energa elctrica en La Joya y Majes realizando una investigacin bibliogrfica en diferentes instituciones de la localidad.

3. De acuerdo a los recursos elicos y condiciones geogrficas de la zona disear un sistema elico de produccin de electricidad, potencia y sistema de distribucin.

4. Crear las condiciones necesarias como son agua y electricidad para incentivar la agroindustria y la produccin agrcola de la zona, y por ende mejorar el nivel de vida de la poblacin creando fuentes de trabajo. El diseo contemplar el establecimiento de parmetros de produccin elctrica y de bombeo de agua en base a sistemas elicos.

5. Sugerir que nuevas tecnologas agrcolas pueden ser accionadas por la potencia elctrica producida, cuales son las ventajas de utilizar energas limpias renovables en relacin a la del uso de combustibles para accionar maquinaria agrcola.8. Planteamiento del Problema

Nuestro pas posee un gran potencial de recursos naturales an no aprovechados en todo su contexto. Del potencial hidroelctrico solo se ha hecho uso del 5% ; tenemos una geografa adecuada para represar ros y construir hidroelctricas. La Represa de Angostura debi de haberse culminado en el ao 1990, y haberse construido las hidroelctricas de Lluta y Lluclla. Estamos iniciando el ao 2015, y todava no hay nada concreto al respecto. Las zonas perjudicadas por este atraso son Majes, Siguas y La Joya principalmente. La energa es uno de los factores principales en la resolucin de los problemas primarios de una poblacin como es el agua, la instalacin de empresas agroindustriales requiere de condiciones mnimas para poder operar, y la misma ampliacin de la frontera agrcola requiere de agua, existen zonas desrticas aledaas a La Joya, que se convirtieron en proyectos de irrigacin como el Gran Chaparral y otros, pero que no lograron ejecutarse debido a la falta de energa, y como utilizarla esta en la obtencin de agua. Habiendo energa se puede generar las condiciones necesarias para desarrollar la agroindustria, y pensar luego en adecuar los productos para la exportacin. Una de las alternativas energticas y ecolgicas, de la que se har un estudio de su potencial uso e implementacin en estas zonas es la elica.

8.1. RELEVANCIA PERSONAL

Este proyecto ayudara a mi desempeo como profesional y a la obtencin de mi grado acadmico como bachiller en Ingeniera Industrial.

8.2. RELEVANCIA SOCIAL

Con esta investigacin, se busca proponer nuevos medios de produccin de energa, de una forma ms ecolgica, barata y ms importante, busca suplir en parte la necesidad de energa existente en nuestro pas.

8.3. RELEVANCIA ACADEMICA

Buscaremos dar respuesta a la constante necesidad de energa en nuestro pas, a la pregunta de si existe alguna manera de solucionar esta necesidad, trataremos de demostrar que nuestro pas tiene potencias para producir energas renovables y suplir esta necesidad de energa.9. Marco Terico

a. Marco Referencial

Un molino, es una mquina de aspas unidas por un eje giratorio unido a una maquinaria distinta para cada tipo, para generar electricidad las aspas hacen mover un generador convirtiendo la energa mecnica de la rotacin en energa elctrica esta energa puede ser almacenada en bateras o distribuida mediante una red.

El principal problema que afronta este proyecto es que los aerogeneradores son muy grandes, producen mucho ruido y vibracin es por eso que se tiene que realizar en una zona alejada pero que cumpla las caractersticas mnimas requeridas para su correcto funcionamiento.

Los vientos son generados por un calentamiento no uniforme en la superficie terrestre por parte de la radiacin solar, es decir entre el 1 y 2 % de la energa proveniente del sol se convierte en viento, esto significa que de los 1017 vatios absorbidos por la tierra (equivalente a 10000 veces la tasa mundial de consumo de energa) 1014 (aproximadamente) son convertidos en vientos, por lo cual es que es considerada una de las energas ms prcticas y eficientes para su produccin.

Hay tres componentes del viento que determinan la potencia de un sistema de conversin elica [3]:

Velocidad del Viento: El parmetro es que la potencia vara segn el cubo de la velocidad del viento, esto significa que una o dos veces alta significa ocho veces ms potencia otra cosa que considerar es que la velocidad del viento vara directamente con la altitud sobre el suelo, por la friccin producida por las montaas, arboles, etc.Para que las turbinas pequeas se muevan es necesario que una velocidad mnima de 3,5 m/s y para las grandes un mnimo de 6 m/s; siendo en Majes y La Joya segn el SENAMHI en promedio de 5 m/s, sin embargo se considera constante y que es el valor mnimo.

Turbulencia: El recurso de viento para que sea til para este proyecto tiene que contar con algunos rasgos, como son los topogrficos, la formacin geogrfica, flora y estructuras artificiales

Cuadro 3: Energa promedio por Aero turbinas Densidad del Aire: Lo ideal es mantener una densidad mayor en lo posible, esto se puede lograr con temperaturas bajas y a su vez se sabe que en la altura la densidad del aire es menor, considerando que Majes tiene una altura de 1410 msnm se considera una densidad de 0.987kg/m3y en la Joya 1617msnm lo que se estima como 0.835kg/m3; lo que sucede con una mayor densidad es que las molculas del aire aplicadas sobre la pala producen una mayor eficiencia en cuanto a la potencia.

b. Potencial Elico en el PerSe estima, que el potencial elico no aprovechado en nuestro pas es de aproximadamente 65,152 MW en un rea de 4,652 km2, es decir el 2% del litoral del pas

Cuadro 4: Propiedades del aire a diferentes alturas.

Los Departamentos potencialmente capacitados para parques elicos son: Tumbes, Arequipa, Piura, Ica, Lambayeque, La Libertad, Ancash, Moquegua y Tacna, como se dijo se considera un 2% de cada uno de estos departamentos para alcanzar los 4,652 km2 aprovechables. Se considera que en cada parque elico se tendran turbinas de 750 kW, y se estima una densidad superficial de 14 MW/km2, es decir unos 65,152 MW de potencial elctrico.

El ao 2006 en el mes de Diciembre la capacidad instalada alcanzo 6,658 MW8 de los cuales el 52% de origen trmico y el 48% de origen hidrulico, con lo cual queda muy en claro q si solo se aprovecha el potencial elico de la costa superamos en creces la produccin de energa del pas.

La utilizacin de estos proyectos de fuentes de energas renovables como la energa elica dependen en gran manera de la rentabilidad de los mismos y esto se ve afectado directamente en los incentivos que el Estado pueda reglamentar sobre el sistema tarifario de la utilizacin de las fuentes de energas renovables no convencionales (FERNC) como forma alternativa de generacin elctrica. Actualmente es muy difcil competir contra las otras fuentes de generacin de electricidad como lo son el agua (Energa Hidroelctrica) y los combustibles de origen fsil (carbn, gas natural y petrleo) que generan Energa termoelctrica, y al resultar ms costosa la electricidad generada por las FERNC, no estimula la inversin y por lo tanto no hay desarrollo de este sector.

El Ministerio de energa y minas realizo un estudio respecto a las velocidades medias en cada departamento del pas, como se muestra en el siguiente cuadro.

Figura 12. Mapa elico del Per en el 2001 segn la MEMA su vez realizo uno ms especficamente del departamento de Arequipa.

Cuadro 5: Mapa elico del Arequipa en el 2008 segn la MEMDonde tambin se detall las velocidades de los vientos de acuerdo a las distintas estaciones del ao, lo cual se puede apreciar como anexo 3.En relacin con otros pases en los que si se impulsa el uso de este tipo de fuentes de energas renovables no convencionales (FERNC), notamos una gran diferencia, Estados Unidos es un claro ejemplo ya que segn su legislatura obligan a las empresas distribuidoras de electricidad a comprar esta energa a cualquier persona que genere electricidad en su casa, incentivando de esta manera la utilizacin de este tipo de fuente de energa.

En el ao 2008, mircoles 30 de enero hubo un debate en la Comisin Permanente del Congreso de la Repblica alrededor del dictamen recado sobre el proyecto Ley de promocin de la electricidad generada a partir de fuentes de energas renovables no convencionales, de la cul a continuacin se muestran los artculos ms importantes.

Artculo 6.- Opciones para la venta de electricidad generada con FERNC

Para vender, total o parcialmente, la produccin neta de energa elctrica, los titulares de las instalaciones a los que resulte de aplicacin la presente Ley debern elegir una de las opciones siguientes:

a) Suscripcin de contratos bilaterales con las empresas de distribucin, sin exceder por mximo de las tarifas reguladas, mediante la entrega de electricidad al sistema a travs de la red de transporte o distribucin.

b) Vender la electricidad en el Mercado de Corto Plazo, al precio que resulte en dicho mercado, complementado con la prima fijada por OSINERGMIN.

c) Suscripcin de contratos con empresas de distribucin a precios que resulten de los Procesos de Licitacin a que se refiere la Ley N 28832; para este fin,

OSINERGMIN establecer los lineamientos para que en estos procesos de licitacin las FERNC puedan participar en condiciones comparables de igualdad, debiendo establecer Precios Mximos diferenciados que promuevan la inversin en estas tecnologas.

Aqu existe un problema econmico real pues los costos de instalacin entre las energas hidrulicas, elicas, solar y biomasa son distintos. Evidentemente el de menos costo es la central hdrica de hasta 20 MW y por economa desplazar a las otras fuentes energticas que s son renovables no convencionales como la energa solar, elica, geotrmica, biomasa y mareomotriz.

Artculo 8.- Determinacin de las tarifas reguladas de generacin aplicables a las FERNC

8.1. Es competencia del OSINERGMIN establecer las tarifas aplicables para cada tipo de tecnologa segn la clasificacin establecida por el Ministerio de acuerdo al mandato del literal i.e) del numeral 5.2. del Artculo 5 de la presente Ley, as como establecer los procedimientos y plazos de fijacin tarifaria.

8.2. En el caso de los contratos bilaterales con distribuidores, los recursos necesarios para cubrir las tarifas de generacin a base de FERNC sern obtenidos de las siguientes fuentes:

a) El pago de los respectivos distribuidores, valorizando la energa recibida a precios en barra.

b) La diferencia, para cubrir las tarifas establecidas para las FERNC, ser obtenida como aportes de los consumidores a travs de recargos en el Peaje por Conexin a que se refiere el Artculo 61 de la Ley de Concesiones Elctricas. Los respectivos generadores recibirn esta diferencia va las transferencias que efectuar el COES, segn el procedimiento que se establece en el Reglamento.

8.3. OSINERGMIN establecer anualmente el recargo esperado en el Peaje por Conexin, en el cual se incluir la liquidacin del recargo del ao anterior.

8.4. OSINERGMIN establecer los costos de conexin necesarios para la integracin de un nuevo productor que alimente a la red interconectada mediante electricidad generada a partir de FERNC. Por ltimo, el subsidio referido a la liquidacin de la energa no vendida. Este en la prctica es otro subsidio:

10.3. Adicionalmente, los excedentes no contratados de energa y potencia, cuando corresponda, sern liquidados por el COES, valorizndose conforme a los respectivos procedimientos aplicables a las transferencias de energa y potencia. Se trata en verdad de apostar por las energas limpias para el desarrollo en un cambio de la matriz energtica que nos haga menos dependientes de los hidrocarburos sean de los derivados del petrleo como el diesel 2 o los residuales, como del gas natural que debiera tener un mayor valor agregado. As, podramos tener un balance en la generacin elctrica de fuente hdrica de 33 %, de fuente trmica a gas natural de ciclo combinado un 33 % y de las genuinas energas renovables no convencionales un 33 %.

En la economa social de mercado como en la energa debieran primar la racionalidad econmica y ambiental sobre los intereses privados, pues como alguna vez sostuviera Adam Smith9 En algunos casos los intereses privados resultan contrapuestos al inters pblico. En este caso, el inters social apunta al fomento de las genuinas energas renovables no convencionales.

Asimismo, se debera considerar ingresos o beneficio por venta de toneladas de CO2 evitados, esta venta de toneladas de CO2 puede resultar muy rentable para nuestro pas segn lo expresado por Julia Justo en una conferencia Centrales de Energa Elica y El mecanismo de Desarrollo Limpio (MDL), desarrollada el 24 de julio del 2008, ya que el Per al haber firmado el convenio de Kyoto del cual se beneficia a travs del Mecanismo de Desarrollo Limpio (MDL). Este permite que los pases con metas de reduccin de emisiones de gases contaminantes puedan adquirir gases de proyectos ejecutados en pases en vas de desarrollo como el nuestro, actualmente el costo de 1 tonelada de CO2 se encuentra valorizada en $10.

A nivel internacional, existe un futuro mercado de reduccin de emisiones de gases de efecto invernadero y los proyectos elicos sern beneficiados, los ingresos por este concepto, contribuir a la rentabilidad de los proyectos.

Adems del valor agregado de no contaminar el ambiente por ser la energa elica una fuente no contaminante a diferencia de las otras fuentes de energa, a continuacin se muestra una tabla de equivalencias de CO2.

Cuadro 6. Equivalencias de CO2 de distintas fuentes de energa.

c. Relacin del Per con el MundoSegn World Wind Energy Association (WWEA) se ha logrado instalar un total de 19.696 MW generados gracias a la energa elica, hasta el ao 2007, logrando de esta manera alcanzar una capacidad instalada de 93.849 MW a finales del ao. La capacidad agregada muestra un incremento del 26,6%, despus de un incremento del 25,6% en el ao 2006.

Actualmente la energa elica genera 200 TW.h por ao, igualando el 1,3% del consumo mundial de electricidad, en algunos pases y regiones llega hasta el 40%. A pesar que en el Per contamos con una capacidad elica muy grande en comparacin a otros pases, nuestra capacidad instalada es aproximadamente de 700kW, es por esto que el Per al ao 2007 figuraba en el puesto 67 de produccin elica, superando nicamente a 10 pases.

Cuadro 7: Crecimiento en la utilizacin de la energa elica (Fuente:

http://www.wwindea.org/home/index.php)

d. Generacin ElicaSe evala la utilizacin de un Aero generador, sin embargo como en todas las maquinas el problema es la eficiencia de la mquina. Segn el famoso limite Betz, el cual es una medida inventada por un fsico Alemn, una turbina sin perdidas puede aprovechar el 59% de la energa que atraviesa su rea, mientras que el resto es desviada.

Cuadro 8: Esquema de la potencia aprovechable

Dnde:

A: Potencia total de entrada (por el viento)

B: Potencia aprovechable (Teorema de Betz)

C: Potencia producida por la turbina

Partes de un Aero generador:

La torre: soporta a la gndola y al rotor.

La gndola: protege las partes fundamentales del Aero generador, adems de contar con un anemmetro y una veleta para facilitar las mediciones.

Las palas: son similares de un avin, y generalmente son tres, principalmente de polister o epoxy reforzado con fibra de vidrio; son las que transmiten la energa al rotor.

El rotor: es donde se produce la transformacin de la energa que resepcionan las palas y transmiten a travs del buje, es importante resaltar que cuanto mayor sea el rea barrida del rotor mayor ser la produccin.

El multiplicador: permite que el eje de alta velocidad gire ms rpido. Generador elctrico: transforma la energa mecnica en elctrica, puede ser sncrono o asncrono, con la diferencia de que sncrono brinda mayor calidad a un mayor precio; es por esto que el ms usado es el asncrono.

Sistema de orientacin: permite una rotacin del Aero generador de acuerdo al sentido del viento.

Cuadro 9: Partes de un Aero generador

e. Calculo de la generacin elctricaPara el clculo de la energa existen varias frmulas, entre la cual se considera una de las ms importantes la siguiente:

Dnde:

P (v) = Potencial de energa elica para una velocidad v.t (v) = Nmero total de horas en un periodo T en el que se observa una velocidad v dentro de un intervalo v dado, normalmente =1m/s

Por lo cual podemos notar que para una salida S durante un periodo T hay que realizar una multiplicacin de la curva caracterstica (P vs v) de la turbina por la distribucin del viento ante la cual se puede utilizar la real (medicin de repeticiones en un tiempo largo) o la Weibull que equivale a la terica. Por ejemplo:

Cuadro 10: Potencia de un generador de 600 KW

Cuadro 11: Distribucin Weibull para un lugar

Existe otro mtodo para explicar las distribuciones del viento, la cual sigue la siguiente ecuacin:

Dnde:

f (v) = Funcin Weibull

k = Parmetro de Forma

C = Parmetro de Escala

La velocidad promedio vm est relacionada con los valores k y C, de acuerdo a la siguiente formula:

Donde se realiza una integral de la funcin Gamma, la cual se define:

Despus de obtener la distribucin del viento por medio de software se aplica la siguiente frmula para calcular la salida de energa elctrica:

10. Metodologa

NATURALEZA DE LA INVESTIGACIN:

Se trata de una investigacin de naturaleza exploratoria retrospectiva que estar basada en:

Diagnsticos realizados sobre recursos elicos potenciales de las zonas de Majes, los que sern tomados en cuenta.

Estadsticas de Demanda Elctrica especficamente para estas reas, las que sern revisadas, analizadas y procesadas con las respectivas tcnicas de estimacin con fines de proyeccin.

De naturaleza descriptiva, porque el estudio preliminar planteado ser detallado en forma objetiva teniendo como base dos aspectos:

El contexto socio econmico en que se desarrollan estas zonas rurales Majes, describiendo la principal actividad que es la agricultura, las tecnologas de que hace uso el agricultor a la fecha, cules son sus expectativas en cuanto a incrementar la produccin agrcola de la zona, y en cuanto a la agroindustria que dificultades presenta el panorama actual para instalar empresas que den mayor valor agregado al producto agrcola.

Se describirn los sistemas elicos de produccin de electricidad o aerogeneradores, antecedentes de los mismos, ventajas de utilizar energas limpias renovables, y ventajas comparativas que ofrece el clima y la geografa de Majes.

Y ser de naturaleza analtica, porque todo proceso que aborda un problema y que tiene como fin obtener resultados vlidos y tiles, requiere que se realice un anlisis de criterios, variables, limitaciones y restricciones que presenta la situacin actual objeto de estudio.

CAPITULO II: Diseo del Proyecto Energtico

2.1. Tipo de Organizacin de Gestin y Administracin del Proyecto

2.2. Sistema Elico de Produccin Elctrica

2.2.1. Requerimientos de Diseo y Construccin

2.2.2. Mantenimiento - Mano de obra calificada

2.3. Entrenamiento de personal

2.3.1. Beneficios Sociales Participantes y Responsabilidades

CAPITULO IV: Estudio Econmico Financiero

3.1. Modalidades de Inversin

3.1.1. Inversin Fija

3.1.2. Inversin Intangible

3.1.3. Capital de trabajo

3.3. Fuentes de Financiamiento

3.3.1. Aporte estatal

3.3.2. Prstamos

3.4. Composicin de Financiamiento

3.5. Plan de Financiamiento

3.6. Estimacin y Proyeccin de Ingresos

3.7. Estimacin y Proyeccin de CostosConclusionesAnexos Anexo 1

Anexo 2

Bibliografa

Fernndez Diez, Pedro, 2003. Energa elica. Universidad de Cantabria 147, 1-2.ISBN 84-8102-19-2 [1]

Rivals, Martin. La energa elctrica y el desarrollo [en lnea], pp 20-26. Disponible en internet: http://energiasinfronteras.org [2]

Manuales sobre energa renovable: Elica / Biomass Users Network (BUN-CA) 1Edicin San Jos, C.R: Biomass Users Network, 2002. Pag 6.48 [3]

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