Proyecto_Centrales en Ecuador
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CARRERA INGENIERA ELECTROMECNICA
CENTRALES DE GENERACIN DE ENERGA
Nivel: SEPTIMO
TEMA: REQUERIMIENTOS DE CENTRALES HIDRULICAS Y TRMICAS
PARA EL SNI CON UN HORIZONTE A 10 AOS
GRUPO DEL PROYECTO
Rodrguez Chacn Carlos Edmundo
LATACUNGA - FEBRERO
-
II
CERTIFICACION
Se certifica que el presente trabajo fue desarrollado en su totalidad por el
estudiante del Sptimo nivel de ING. Electromecnica de la universidad de Las
Fuerzas Armadas ESPE extensin Latacunga Carlos Edmundo Rodrguez Chacn
como requisito parcial para aprobar la asignatura de Centrales de Generacin de
Energa de la carrera de Ingeniera Electromecnica con NRC 3018, bajo nuestra
supervisin, cumpliendo con normas establecidas por la ESPE en el reglamento de
estudiantes de la Universidad De Las Fuerzas Armadas-Espe-Extensin Latacunga.
_________________________
Ing. Pablo Mena
Docente de la Asignatura
-
III
DEDICATORIA
Dedico este trabajo principalmente a Dios y a mis padres por haberme dado la vida
y permitirme el haber llegado hasta este nivel en mi formacin profesional. A mi
familia, por ser el pilar ms importante y por demostrarme siempre su cario y apoyo
incondicional sin importar nuestras diferencias de opiniones. A todas las personas y
amigos que hicieron posible que me encuentre en este nivel de mi formacin
profesional y por sus consejos para poder continuar sin desmayar.
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IV
INDICE DE CONTENIDO
CERTIFICACION ......................................................................................................................... II
DEDICATORIA .......................................................................................................................... III
RESUMEN ............................................................................................................................... VII
SUMMARY ............................................................................................................................. VIII
CAPTULO I ............................................................................................................................... 1
1. TITULO DEL PROYECTO: ................................................................................................... 1
2. DEFINICIN Y JUSTIFICACIN DEL PROBLEMA ................................................................ 1
2.1. DEFINICIN DEL PROBLEMA ..................................................................................... 1
2.2. JUSTIFICACIN DEL PROBLEMA ................................................................................ 1
3. OBJETO DE ESTUDIO ........................................................................................................ 2
4. CAMPO DE ACTUACIN ................................................................................................... 2
4.1. OBJETIVOS ................................................................................................................. 2
5. HIPTESIS ......................................................................................................................... 3
6. METODOLOGA ................................................................................................................ 3
7. ALCANCE .......................................................................................................................... 3
CAPTULO II .............................................................................................................................. 1
1. HISTORIA DEL ARTE .......................................................................................................... 1
Introduccin ..................................................................................................................... 1
Centrales Hidroelctricas ................................................................................................. 2
Centrales Trmicas de Generacin Elctrica.................................................................... 2
Primera Central Hidroelctrica del mundo ...................................................................... 2
Primera Central Trmica de Generacin Elctrica ........................................................... 4
Primera Central Hidroelctrica en el Ecuador ................................................................. 4
Primera Central Trmica de Generacin Elctrica ........................................................... 4
2. MARCO TERICO.............................................................................................................. 4
Centrales de Generacin Hidrulicas ............................................................................... 4
Centrales de Generacin Trmicas .................................................................................. 4
CAPITULO III ............................................................................................................................. 1
Potencia Total Instalada en el pas ...................................................................................... 1
El Sector Elctrico como un bien social ............................................................................... 9
-
V
Demanda al sector industrial de Guayaquil ....................................................................... 10
Validacin costo actual de una central .............................................................................. 10
Estudio de Cuencas Hidrogrficas del Ecuador para la construccin de una central
hidroelctrica en el pas ..................................................................................................... 10
Estudio del combustible para una central trmica ............................................................ 12
Propuesta para cubrir la demanda de Energa Elctrica .................................................... 14
Construccin Hidroelctrica Mira .................................................................................. 14
Justificacin ........................................................................................................................ 17
Estudio de impacto ambiental ........................................................................................... 20
CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES ........................................................................................... 21
CAPITULO VI ............................................................................................................................ 3
1. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ........................................................................... 3
1.1. Conclusiones ............................................................................................................. 3
2. BIBLIOGRAFA ................................................................................................................... 4
NDICE DE GRFICOS
Figura 1 Primera Central Hidroelctrica del mundo ................................................................ 4
Figura 2 Sistemas Hidrogrficos y Vertientes del Ecuador .................................................... 12
Figura 3 Ubicacin Geogrfica del ro Mira............................................................................ 16
Figura 4 Ubicacin Geogrfica del ro Mira............................................................................ 18
Figura 5 Consumo de Energa Sector Industrial ..................................................................... 19
INDICE DE TABLAS
Tabla 1 Generacin Hidroelctrica .......................................................................................... 1
Tabla 2 Generacin Trmica MCI ............................................................................................. 3
Tabla 3 Generacin Trmica Turbogas .................................................................................... 5
Tabla 4 Generacin Trmica Turbovapor ................................................................................ 6
Tabla 5 Generacin con Energa Renovable no Convencional ................................................. 7
Tabla 10 Datos Histricos de caudales medios mensuales .................................................... 15
Tabla 7 Clasificacin de las cuencas Hidrogrficas por su potencial especfico .................... 16
-
VI
TABLA 8 Potencial Terico, Tcnico y Econmico de las cuencas Hidrogrficas ................... 16
-
VII
RESUMEN
Este Trabajo de Investigacin tiene como objetivo realizar una
investigacin acerca de los requerimientos para la construccin de una
Central de Generacin Hidroelctrica para que pueda ingresar en el SIN del
Ecuador. Por lo que se necesita una investigacin profunda acerca de la
generacin actual y los proyectos que se encuentran an en estudio,
basndonos en el Plan Maestro de Electrificacin que se encuentra en el
CONELEC con un horizonte desde 2013 hasta el ao 2022
Esta Trabajo de Investigacin tiene una metodologa Terica, por lo tanto
al finalizar este Trabajo de investigacin se puede tener de una forma
alineada los requerimientos que son necesarios para el estudio y
construccin de una Central Hidroelctrica y/o Trmica que pueda aportar
con energa al SIN del pas.
Con este Trabajo de Investigacin se pretende que el estudiante de la
Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE Extensin Latacunga tenga un
conocimiento profundizado acerca de estos requerimientos son necesarios
para el diseo de una unidad de generacin de energa elctrica.
Palabras Clave. (Centrales Hidrulicas, Centrales Trmicas, diseo,
demanda, funcionamiento, SIN, proyectar)
-
VIII
SUMMARY
This Research Project aims to conduct research about the requirements
for the construction of a hydropower plant so you can enter the SIN of
Ecuador. So a thorough investigation of the current generation and the projects
are still under study, based on the Electrification Master Plan that is in the
CONELEC with a horizon from 2013 to 2022 is needed.
This Research Project has a Theoretical methodology, therefore the end of
this research work can have a dress form requirements that are necessary for
the study and construction of a hydroelectric plant and / or thermal energy that
can contribute to the INS country.
This Research Report is intended that the student at the University of the
Armed Forces ESPE Extension Latacunga has an in depth knowledge of these
requirements are necessary for the design of a unit of electricity generation.
Keywords. (Hydro Power, Power Plants, design, application, operation,
SNI, project)
-
CAPTULO I
1. TITULO DEL PROYECTO:
REQUERIMIENTOS DE CENTRALES HIDRULICAS Y TRMICAS
PARA EL SNI CON UN HORIZONTE A 10 AOS
2. DEFINICIN Y JUSTIFICACIN DEL PROBLEMA
2.1. DEFINICIN DEL PROBLEMA
En el Ecuador analizando el plan maestro de electrificacin en 10 aos
va a existir un aumento considerable en cuanto tiene que ver con la demanda
mxima, con la demanda mxima proyectada a 10 aos con la infraestructura
actual en generacin va a existir una dficit de aproximadamente 1000 MW.
2.2. JUSTIFICACIN DEL PROBLEMA
Este Proyecto de Investigacin se va a encontrar como evidencia de la
investigacin, la actual generacin del nuestro pas es insuficiente para cubrir
la demanda mxima proyectada en nuestro pas con un horizonte a 10 aos,
la falta de infraestructura para la generacin de energa elctrica es la razn
principal para este estudio, este proyecto pretender dotar de una posible
solucin para cubrir el 100 % la demanda mxima del pas proyectada en un
horizonte de 10 aos, basndonos en estudios hidrogrficos de nuestro pas
y en el Plan Maestro de Electrificacin (CONELEC, conelec.ec, 2013).
-
2
3. OBJETO DE ESTUDIO
Poder cubrir hasta un 100% la demanda del Ecuador proyectada teniendo
en cuenta la demanda mxima que nos presenta el PME 2013-2022, con esto
llegara a determinar los requerimientos para una central elctrica y poder
aprobar el nivel en la asignatura de Centrales de Generacin de Energa, para
poder conocer de alguna forma el Plan Maestro de Electrificacin y as aportar
al cambio de la matriz energtica vigente en nuestro pas.
4. CAMPO DE ACTUACIN
4.1. OBJETIVOS
4.1.1. Objetivo general
Determinar los requerimientos y parmetros necesarios para determinar
posible Centrales de Generacin Elctrica para abastecer la demanda
mxima proyectada hasta el ao 2022, para poder de esta manera ingresar al
SIN del Ecuador cumpliendo con las condiciones del PME
4.1.2. Objetivos especficos
Levantamiento de informacin acerca de las Centrales de Generacin
Elctrica con sus respectivos parmetros como son: potencia,
nmero de unidades, tipo de energa primaria utilizada, ao de puesta
en funcionamiento.
Investigar acerca de la demanda mxima, demanda media y demanda
mnima existente en el pas basndonos en el PME 2013-2022.
Calcular la potencia total instalada en cada uno de las unidades de
generacin del pas.
-
3
Calcular la demanda mxima del pas proyectada hasta el ao 2022
que se encuentra estipulado en el PME 2013-2022.
Realizar un estudio hidrolgico, energtico y de recurso que pueden
ser utilizados en la ubicacin estratgica de una unidad de generacin
elctrica.
Establecer los requerimientos para una unidad de generacin y
establecer su ubicacin geogrfica para poder ingresar en el SNI con
su produccin de energa.
5. HIPTESIS
Con esta investigacin de los requerimientos de una central de
generacin podemos dar una solucin viable al pas, para poder cubrir la
demanda que se proyecta en un horizonte de 10 aos, con la posible
ubicacin de estas unidades de generacin y as poder cubrir el 100% de
esta demanda y por consecuencia dar nuestro aporte como estudiantes al
cambio de la matriz energtica.
6. METODOLOGA
Para realizar de este Proyecto de investigacin se utiliz el mtodo terico
investigativo y mtodo deductivo, ya que partimos desde el conocimiento de
datos generales de las centrales de generacin, para dar una solucin viable de
carcter general particular como la posible ubicacin de una unidad de
generacin en el territorio Ecuatoriano.
7. ALCANCE
Este Proyecto DE Investigacin est enfocado en proponer una solucin
para cubrir el 100% de la demanda de nuestro pas con un horizonte de 10 aos,
-
4
que consta de utilizar la energa primaria necesaria para la generacin de energa
elctrica, estas centrales pueden ser de los siguientes tipos: Hidrulica, Trmica,
adems de proponer su ubicacin geogrfica de las mismas en el territorio
Ecuatoriano, adems de cumplir con las condiciones de barra infinita que deben
tener estas unidades y como se refiere a un lugar estratgico que facilite una posible
solucin, por lo cual nos guiamos en el PME 2013-2022.
-
1
CAPTULO II
1. HISTORIA DEL ARTE
Introduccin
El estudio del presente capitulo sirve para determinar las caractersticas
para el diseo y estudio de la ubicacin de posibles unidades de generacin,
la consideracin de la disponibilidad de suficientes reservas energticas
para garantizar el normal abastecimiento de la demanda nacional
proyectada al 2022, todo con la finalidad de contribuir al incremento de la
confiabilidad y seguridad del sistema elctrico en su conjunto, ayudando al
desarrollo sostenible del pas.
Las centrales elctricas son las diferentes plantas encargadas de la
produccin de energa elctrica y se sitan, generalmente, en las cercanas
de fuentes de energa bsicas (ros, yacimientos de carbn, etc.). Tambin
pueden ubicarse prximas a las grandes ciudades y zonas industriales,
donde el consumo de energa es elevado, los diferentes tipos de centrales
elctricas dependen de las distintas materias primas empleadas para obtener
la energa elctrica. Se diferencian en la energa potencial primaria que
origina la transformacin.
-
2
Centrales Hidroelctricas
Las plantas hidroelctricas funcionan en base a una cada de agua,
proveniente de un ro o de un embalse, que a su vez puede ser alimentado por
uno o varios ros. La capacidad generadora es proporcional a la masa y cada
de agua. Es decir, entre ms grande es el flujo de agua y la altura desde donde
inicia su deslizamiento hacia el cuatro de mquinas, mayor ser la capacidad
generadora.
La energa hidrulica se basa en aprovechar la cada del agua desde cierta
altura. La energa potencial, durante la cada, se convierte en cintica. El agua
pasa por las turbinas a gran velocidad, provocando un movimiento de rotacin
que finalmente, se transforma en energa elctrica por medio de los
generadores. Es un recurso natural disponible en las zonas que presentan
suficiente cantidad de agua, y una vez utilizada, es devuelta ro abajo. Su
desarrollo requiere construir pantanos, presas, canales de derivacin, y la
instalacin de grandes turbinas y equipamiento para generar electricidad. Todo
ello implica la inversin de grandes sumas de dinero, por lo que no resulta
competitiva en regiones donde el carbn o el petrleo son baratos. Sin embargo,
el peso de las consideraciones medioambientales y el bajo mantenimiento que
precisan una vez estn en funcionamiento centran la atencin en esta fuente de
energa.
Centrales Trmicas de Generacin Elctrica
Primera Central Hidroelctrica del mundo
La primera central hidroelctrica de que se tenga noticia fue construida en
1880 en Northtumberland, Gran Bretaa, pas en donde se gestaba el
-
3
capitalismo moderno, tal y como lo conocemos ahora, aunque con diferente
matiz. Se dice que para 1920 ya se produca en el mundo una considerable
cantidad de energa a base del agua (ENEL, 2013).
La primera central hidroelctrica se construy en 1880 en
Northumberland, Gran Bretaa. El principal impulso de la energa
hidrulica se produjo por el desarrollo del generador elctrico, seguido del
perfeccionamiento de la turbina hidrulica y debido al aumento de la
demanda de electricidad a principios del siglo XX.
A principios de la dcada de los noventa, las primeras potencias
productoras de energa hidroelctrica eran Canad y Estados Unidos.
(Alfonzo, 2000)
La primera central hidroelctrica del mundo inicio su operacin el 30
de septiembre de 1882, fu construida en el ro Fox en Appleton,
Wisconsin, Estados Unidos de Norteamrica.
La planta hidroelctrica, ms tarde llamada la Compaa de Luz
Appleton Edison, fue iniciada por el fabricante de papel de Appleton el
seor H.F. Rogers, quien se inspir en los planes de Thomas Edison para
una central de produccin de electricidad en Nueva York. A diferencia de
la planta de Edison en Nueva York que usaba vapor para mover sus
generadores, la planta hidroelctrica de Appleton usaba la energa natural
del ro Fox.
Cuando la planta inici operacin produjo suficiente electricidad para
iluminar la casa de Roger, la planta misma y las edificaciones colindantes
(Hidroenergia, 2008).
-
4
Figura 1 Primera Central Hidroelctrica del mundo
Primera Central Trmica de Generacin Elctrica
Primera Central Hidroelctrica en el Ecuador
Primera Central Trmica de Generacin Elctrica
2. MARCO TERICO
Centrales de Generacin Hidrulicas
Centrales de Generacin Trmicas
partes
funcionamiento
caractersticas
-
5
-
1
CAPITULO III
Potencia Total Instalada en el pas
El parque generador disponible en el Ecuador consta de 16 centrales
hidroelctricas estatales de pequea, mediana y gran capacidad (1 - 1.100 MW)
y 39 centrales pequeas pertenecientes a las empresas de distribucin elctrica,
a municipios y a empresas privadas; ms de un centenar de centrales trmicas
con diferentes combustibles y pertenecientes a diferentes empresas, entre
generadoras, distribuidoras, industria privada y petroleras en general
(CONELEC, Conelec.gob.ec, 2013, p. 20).
La infraestructura total existente Generacin Hidroelctrica en el pas con
un corte hacia el ao 2012 segn el PME tenemos la siguiente tabla.
Tabla 1 Generacin Hidroelctrica
Central Hidroelctrica Potencia Efectiva
(MW)
Nmero de
unidades (# de
unidades -
potencia)
Ao de instalacin
Paute 1100 10 unidades
5 u de 100MW
5 u de 115 MW
1983
San Francisco 216 2 unidades
2 u de 113 MW
2007
Daule-Peripa 213 3 unidades
3 u de 71 MW
1983
Mazar 163 2 unidades
2 u de 91MW
2010
Agoyn 156 2 unidades
2 u de 81MW
1987
Pucar 73 2 unidades
2 u de 36.5 MW
1978
Cumbay 40 4 unidades
4 u de 10 MW
1961
-
2
Hidroabanico 37.5 5 unidades
5 u de 7.5MW
Nayn 29.7 2 unidades
2 u de 14.85 MW
1974
Ocaa 26 2 unidades
2 u de 13 MW
2012
Saucay 24 4 unidades
2 u de 4 MW
2 u de 8 MW
1978
Guangopolo 20.92 6 unidades
3 u de 2 MW
2 u de 1,7 MW
1 u de 11.56 MW
1977
Calope 15 2 unidades
2 u de 7.5 MW
2006
Sibimbe 15 2 unidades
2 u de 7.6 WM
1999
Recuperadora 14.5 1 unidad
1 u de 14.5 MW
1999
Saymirin 14.4 6 unidades
2 u de 1.26 MW
2 u de 1.96 MW
2 u de 4 MW
Primera fase1956
Segunda
fase1995
Tercera fase1996
Cuarta fase 2015
Alao 10.4 4 unidades
4 u de 2.6 MW
Illuchi 1 4 4 unidades
2 u de 0.68 MW
2 u de 1.4 MW
Illuchi 2 5.2 2 unidades
2 u de 2.6 MW
El Crmen 8.2 1 unidad
1 u de 8.2 MW
2000
Ambi 8 2 unidades
2 u de 4 MW
1925
Papallacta 6.2 2 unidades
1 u de 1.95 MW
1 u de 4.25 MW
-
3
Esperanza 6 1 unidad
1 u de 6MW
1976
Vindobona 5.86 3 unidades
2 u de 2.93 MW
Pasochoa 4.5 2 unidades
2 u de 2.25 MW
2013
Poza Honda 3 1 unidad
1 u de 3 MW
1986
Ro Blanco 3 1 unidad
1 u de 3 MW
1997
Perlab 2.46 1 unidad
1 u de 2.46 MW
2004
Carlos Mora 2.4 3 unidades
2 u de 0.6 MW
1 u de 1.2 MW
1957
Loreto 2.15 1 unidad
1 u de 2.15 MW
Buenos Aires 1 1 unidad
1 u de 1 MW
Corazn 0.98 1 unidad
1 u de 0.98 MW
Otras menores 21.97 24 unidades
Potencia Total Instalada (MW) 2256
La infraestructura total existente en Generacin Trmica en el pas con un
corte hacia el ao 2012 segn el PME tenemos la siguiente tabla.
Tabla 2 Generacin Trmica MCI
Central Trmica MCI Potencia Efectiva
(MW)
Nmero de
unidades (# de
unidades -
potencia)
Ao de instalacin
Santa Elena 2 90.10 10 unidades
5 u de 100MW
5 u de 115 MW
2009
-
4
Santa Elena 3 41.70 2 unidades
2 u de 113 MW
Jaramij 140 2012
La Propicia 10.50 3 unidades
2 u de 4 MW
1 u de 2.5 MW
Manta 2 20.40 12 unidades
12 u de 1.7 MW
Pedernales 2 2008
Campo Alegre 0.36
Celso Castellanos 5.70 1977
Guangopolo 31.80 6 unidades
6 u de 5.2 MW
2009
Jivino 3.8 2 unidades
2 u de 1.8 MW
2015
Jivino 2 10 2 unidades
2 u de 5 MW
2015
Jivino 3 40 4 unidades
4 u de 10 MW
2015
Payamino 2.70 2 unidades
2 u de 1.35 MW
Pun Nueva 3.15
Pun Viejo 0.06
Quevedo 2 100 1 unidad
1 u de 100 MW
Sacha 18 2011
Santa Elena 40 1 unidad
1 u de 40 MW
Secoya 10 2010
El Descanso 17.20 4 unidades
4 u de 4.3 MW
Generoca 34.33 8 unidades
6 u de 4.2 MW
1 u de 4.52 MW
1 u de 4.46 MW
Termoguayas 130 4 unidades
2 u de 40 MW
1 u de 30 MW
-
5
1 u de 20 MW
Lligua 3.3 2 unidades
2 u de 2 MW
Gualberto Hernandez 31.20 6 unidades
6 u de 5.2 MW
Catamayo 17.17 10 unidades
2 u de 1.28 MW
1 u de 0.766 MW
2 u de 1.575 MW
5 u de 2.5 MW
Nuevo Rocafuerte 0.37
Puerto El Carmen 0.45
Tiputini 0.12
Potencia Total Instalada (MW) 863.78
La infraestructura total existente en Generacin Trmica Turbogas en el
pas con un corte hacia el ao 2012 segn el PME tenemos la siguiente tabla.
Tabla 3 Generacin Trmica Turbogas
Central Trmica
Turbogas
Potencia Efectiva
(MW)
Nmero de
unidades (# de
unidades -
potencia)
Ao de instalacin
Enrique Garca 102 10 unidades
5 u de 100MW
5 u de 115 MW
Gonzalo Zevallos TG4 26.27 2 unidades
2 u de 113 MW
Miraflores 22.80
Machala 1 140.00 3 unidades
2 u de 4 MW
1 u de 2.5 MW
Machala 2 136.80 1 unidad
1 u de 136.8 MW
Santa Rosa 1 2 3 51.30 3 unidades
3 u de 17.1 MW
Electroquil 1 2 3 4 181.00 5 unidades
1 u de 13.5 MW
-
6
4 u de 40 MW
Victoria 115.00 1 unidad
1 u de 115 MW
Alvaro Tinajero 94.80 3 unidades
1 u de 40 MW
1 u de 35 MW
1 u de 20 MW
Anibal Santos G 106.77 5 unidades
5 u de 21.5 MW
Potencia Total Instalada (MW) 976.74
La infraestructura total existente en Generacin Trmica Turbovapor
en el pas con un corte hacia el ao 2012 segn el PME tenemos la siguiente
tabla.
Tabla 4 Generacin Trmica Turbovapor
Central Trmica
Turbovapor
Potencia Efectiva
(MW)
Nmero de
unidades (# de
unidades -
potencia)
Ao de instalacin
Gonzalo Zevallos TV 146.00 2 unidades
2 u de 73 MW
Trinitaria 133.00 1 unidad
1 u de 133 MW
Esmeraldas 132.50 1 unidad
1 u de 132.5 MW
Central Trmica Taisha 0.24 1 unidad
1 u de 0.24 MW
Anibal Santos V 34.50 1 unidad
1 u de 34.5 MW
Potencia Total Instalada (MW) 446.24
La infraestructura total existente con Energa Renovable no
Convencional en el pas con un corte hacia el ao 2012 segn el PME
tenemos la siguiente tabla.
-
7
Tabla 5 Generacin con Energa Renovable no Convencional
Central con Energa
Renovable no
Convencional
Potencia Efectiva
(MW)
Nmero de
unidades (# de
unidades -
potencia)
Ao de instalacin
Ecoelectric 35.20 3 unidades
2 u de 73 MW
San Carlos 30.60 4 unidades
1 u de 133 MW
Escudos A-G 27.60 4 unidades
1 u de 132.5 MW
Villonaco 16.50 11 unidades
1 u de 0.24 MW
Potencia Total Instalada (MW) 109.9
Una vez realizado el listado de todas las Centrales de Generacin Elctrica
en el pas procedemos a calcular la potencia total instalada en el siguiente
apartado.
= . + .
+ .
+ .
()
= 2265 + 863.78 + 976.74 + 446.24 + 109.9
= 4653.15
Encontramos en el informe final del CENACE hasta el mes de Septiembre
del 2014 los siguientes parmetros de la demanda existente en el pas
(CENACE, 2014, p. 8).
-
8
= 2029
= 3011
= 3397
En el Plan Maestro de Electrificacin nos indica que el crecimiento de
la demanda mxima proyectada con un horizonte de 2010-2022 para el pas
es de 5.5% anual (CONELEC, A. Consejo Nacional de Electricidad, 2014,
p. 17).
= 5.5%
Calculamos la demanda mxima proyectada para el horizonte de 2010-
2014 para conocer el dficit energtico que va a existir en el caso hipottico
que no se tomen medidas para evitar el desabastecimiento, empleando la
frmula de inters compuesto.
= (1 + )
: Demanda mxima proyectada al final del periodo
: Demanda mxima actual del pas
: Tasa del inters expresado en tanto por uno
: Nmero de periodos para aplicar el inters
= 3397(1 + 0.055)10
-
9
= 5802.56
La demanda mxima proyectada para el pas calculado en un horizonte de
10 aos es de 5802.56 MW, para lo cual calculamos el dficit que existira si
el gobierno seccional no hubiera acciones para dicha demanda.
=
= 5802.56 3397
= .
El dficit que se presentar en la demanda mxima del pas proyectada a
10 aos es demasiado grande, por lo que las medidas para evitar el
desabastecimiento de energa proyectada en el horizonte a 10 aos.
El Sector Elctrico como un bien social
Plan Nacional para el Buen Vivir 2009-2013, ha planteado la expansin del
sector energtico del pas, calificndolo como un programa estratgico. Este
desarrollo energtico, se realizar a partir de la generacin hidroelctrica que
permita reducir de manera progresiva la generacin termoelctrica y un
fortalecimiento de la red de transmisin y subtransmisin, adaptndola a las
actuales y futuras condiciones de oferta y demanda de electricidad
(Gobierno_Nacional_del_Ecuador, 2013, p. 49).
El PME busca la optimizacin del sector elctrico del pas, impulsando una
serie de acciones y procedimientos orientados hacia la eficiencia energtica,
con el fin de garantizar la continuidad del suministro de energa elctrica y
propiciar el desarrollo de nuevas capacidades de generacin basadas en el
aprovechamiento ptimo de los recursos naturales.
-
10
(PME(Vol4_Aspectos_de_Sustentabilidad_y_sostenibilidad_social_y_am
biental), 2013, p. 30)
Demanda al sector industrial de Guayaquil
Validacin costo actual de una central
Se aprecia los resultados de la inversin de capital del parque
generador, por tipo de tecnologa. En el cual se observa que la
incorporacin de cargas elctricas grandes, como el ingreso de sistemas de
coccin a gran escala, mantendr la dependencia de la energa producida
con recursos trmicos (PME_vol3, 2013, p. 206).
Tabla 6 Requerimientos de capital por tipo de generacin
Estudio de Cuencas Hidrogrficas del Ecuador para la construccin de
una central hidroelctrica en el pas
El Ecuador es un pas que posee una importante cantidad de recursos
hdricos, que se originan en su mayora en la cordillera de los Andes y cuyo
caudal se modifica por condiciones climticas y geogrficas a lo largo de
su recorrido hasta dar su desembocadura en los ros.
Existen dos cursos que pueden tomar los ros; los que atraviesa la
regin costera teniendo como destino final la desembocadura en el Ocano
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Pacfico y que pertenecen a la vertiente del pacfico; y los que se dirigen hacia
las llanuras amaznicas y posteriormente confluyen con otras corrientes para
desembocar finalmente cientos de kilmetros al oriente en el Ocano Atlntico,
pertenecen a la vertiente del Amazonas.
Nuestro pas cuenta con 29 sistemas hdricos compuestos por 79 cuencas,
la vertiente del pacfico est conformada por 22 sistemas hdricos que cubren
el 48,07%, equivalente a 123.243 km2 de superficie. La vertiente del
Amazonas est conformada por 7 sistemas que cubren el 51,41%, equivalente
a 131.802 km2 de superficie nacional. El restante 0,52% de territorio
corresponde a la regin insular de Galpagos con 1.325 km2 (Chiriboga, 2013).
El Ecuador cubre un rea de 256.370 km2. La parte continental est
dividida en dos vertientes hidrogrficas: la del Ocano Pacfico y la del
Amazonas o del Atlntico; esto se debe a las especiales condiciones
geomorfolgicas del Ecuador. La Cordillera de Los Andes divide al territorio
continental en las dos redes fluviales o vertientes antes indicadas. Ambas
vertientes se dividen en sistemas hidrogrficos y stos en cuencas y subcuencas
hidrogrficas que se identifican de acuerdo al ro que forma su cauce principal.
(PME(Vol4_Aspectos_de_Sustentabilidad_y_sostenibilidad_social_y_ambie
ntal), 2013, p. 156).
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Figura 2 Sistemas Hidrogrficos y Vertientes del Ecuador
Su potencial se distribuye en dos vertientes: Amaznica, al este; y del
Pacfico, al oeste, con una capacidad de caudales del 71% y 29%,
respectivamente. El rea de la Vertiente Oriental corresponde al 53% de la
superficie del pas.
(PME(Vol4_Aspectos_de_Sustentabilidad_y_sostenibilidad_social_y_am
biental), 2013, p. 158).
Estudio del accesibilidad de combustible para una central trmica
Actualmente el abastecimiento de electricidad del pas depende en gran
medida del uso de derivados de petrleo en centrales trmicas, que en
muchos de los casos se encuentran en un estado de obsolescencia. Esto ha
significado que ms del 80% de la matriz energtica est constituida por el
consumo de energa proveniente del petrleo (generacin elctrica y
transporte de vehculos). Dentro de la matriz elctrica para el ao 2011 se
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registra que el 41,8% de la energa fue generada en centrales trmicas que
utilizaban combustibles fsiles, mientras que las energas renovables no
convencionales representan tan solo el 1,3%.
El haber apostado en el pasado al petrleo como principal fuente de energa
primaria no le ha permitido al Ecuador diversificar su matriz energtica ni
planificar el aprovechamiento de otras fuentes de energa para generacin de
electricidad y usos en transporte.
En el Ecuador, la produccin de combustibles lquidos est a cargo de las
refineras de Petroecuador EP y Petroamazonas EP, que producen e importan
combustibles, derivados y aditivos para la comercializacin de gasolinas, disel
y nafta de avin para el consumo nacional.
El disel para generacin termoelctrica mantiene precios subsidiados,
dando una imagen distorsionada de los precios finales de la energa generada.
(PME_vol4, 2013, p. 293)
El movimiento de derivados en su mayora se realiza por los poliductos de
la empresa, y de igual forma se coordina el almacenamiento en sus terminales,
con una programacin adecuada para atender los requerimientos de
combustibles de acuerdo con las necesidades de cada zona del Pas.
Los derivados que se transportan a travs de este sistema de poliductos son:
gasolinas, diesel 1, diesel 2, fuel oil, GLP y jet fuel, debiendo aclarar que en
total solamente se consideran a los volmenes transportados desde los centros
de produccin. (Petroecuador, 2012)
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Figura 3 Mapa de transportes de derivados a travs del poliducto
El uso prioritario que se da a los combustibles en generacin elctrica
y transporte, ha creado una alta participacin de estos recursos energticos
en la matriz energtica, tanto en el Ecuador como en la mayora de pases
del mundo. (PME_vol4, 2013, p. 276)
Propuesta para cubrir la demanda de Energa Elctrica
Construccin Hidroelctrica Mira
La propuesta planteada en primera instancia es la construccin de una
central hidroelctrica en la cuenca del ro Mira ya que la cuenca
hidrogrfica de este ro que se ubica en la vertiente hidrogrfica del
pacfico, posee un rea aproximada de 6022km2, adems de un potencial
terico de 2887MW, aunque debido a problemas de carcter tcnico solo
es aprovechable 498MW.
(PME(Vol4_Aspectos_de_Sustentabilidad_y_sostenibilidad_social_y_am
biental), 2013, p. 179).
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El proyecto que se puede iniciar el estudio es en el ro Mira que se encuentra
en la zona central norte del Ecuador, entre las provincias de Imbabura, Carchi
y Esmeraldas, con el fin de aprovechar el recurso natural que ofrece el ro Mira
con la implementacin de una central de generacin hidroelctrica.
El proyecto en el ro Mira se pretende aprovechar un cada o salto de agua
en bruto de 106m (INAMHI, 2010) con un caudal de diseo mnimo de 56.29
3 que es el caudal medio mnimo medido calculado de la toma de datos
histricos del Inamhi.
Tabla 7 Datos Histricos de caudales medios mensuales
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Figura 4 Ubicacin Geogrfica del ro Mira
Adems de poseer un gran inters en el PME ya que cuenta con una
calificacin de Mediano Inters como lo catalogan en este plan, se
encuentra entre las 11 cuencas de ms inters y la sita en primer lugar en
la vertiente del pacfico con una potencia tcnica neta aprovechable de
489MW, por lo que se podra colocar una central de generacin hidrulica
de estas caractersticas, para poder cubrir la demanda del pas proyectada.
Tabla 8 Clasificacin de las cuencas Hidrogrficas por su potencial especfico
Tabla 9 Potencial Terico, Tcnico y Econmico de las cuencas Hidrogrficas
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El proyecto que se puede iniciar el estudio es en el ro Mira, ubicado al
noroeste de Ecuador y al suroeste de Colombia; nace en la confluencia de los
ros Chota y Lita, al noroeste de la provincia de Imbabura, y corriendo hacia el
norte sirve de lmite natural entre las provincias de Carchi y Esmeraldas, hasta
finalmente unirse al ro San Juan e introducirse en la Repblica de Colombia
por un total de 80 km2 para finalmente desembocar en el cabo Manglares, cerca
de la baha de Tumaco.
La cuenca del ro Mira cubre el rea ubicada entre las provincias de
Imbabura, Carchi y Esmeraldas, en Ecuador, y el departamento de Nario, en
Colombia. El rgimen hidrogrfico del cuerpo depende de la gradiente de su
lecho y del caudal que el ro recibe a lo largo de su curso por medio de afluentes.
Este caudal es variable y depende de la temporada anual de precipitacin
pluvial, por lo cual el Mira crece ms entre julio y agosto (Oas.org, 2011).
Justificacin
La construccin de esta propuesta de Central de Generacin se encuentra
entre las ms importantes cuencas de medio inters en el PME, por su caudal
medio mensual se puede predecir que la ubicacin de una central de generacin
en este ro puede ser lo ms accesible, adems de poseer una potencia tcnica
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de instalacin de 489MW, por lo que se puede utilizar las lneas de
transmisin del SIN siempre que cumpla con las requerimientos que
TRANSELECTRIC lo hace notar para que pueda aportar con energa al
pas, adems de crear fuentes de trabajo en la zona en la cual se ubicara la
central de generacin, adems de cubrir un gran porcentaje de la demanda
mxima proyectada para nuestro estudio, por lo que desaprovechar el
caudal de esta cuenca puede ser un error, por lo que posee los
requerimientos geogrficos y estratgicos para que all se ubique esta
central de generacin.
(PME(Vol4_Aspectos_de_Sustentabilidad_y_sostenibilidad_social_y_am
biental), 2013, p. 161)
Figura 5 Ubicacin Geogrfica del ro Mira
Adems de abastecer de energa a un sector fundamental para el pas
que es el sector industrial de la ciudad de Guayaquil, que es el sector con
mayor consumo tanto en distribucin y comercializacin de la energa
elctrica en el pas con 26.7%, en la categorizacin del PME ocupa el
segundo lugar en el consumo total de energa con el 31%
(PME(Vol4_Aspectos_de_Sustentabilidad_y_sostenibilidad_social_y_am
biental), 2013, p. 5 y 6)
Adems de tomar en cuenta la caracterstica de que en el sector costa el
consumo de energa en el sector industrial resulta ser ms elevado que en
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el sector sierra que se representa en la siguiente tabla extrada de:
(PME(Vol4_Aspectos_de_Sustentabilidad_y_sostenibilidad_social_y_ambie
biental), 2013, p. 19)
Figura 6 Consumo de Energa Sector Industrial
Construccin Termoelctrica El Salitral
La propuesta planteada se fundamenta en el sitio estratgico que tiene en el
mapa de transporte de derivados del petrleo como es el Fuel Oil por el
poliducto, ya que es el principal elemento para la combustin, adems de que
se encuentra en el sitio donde se desea abastecer de energa elctrica como es
al sector industrial de Guayaquil.
El sitio seleccionado se encuentra ubicado
Justificacin
Existe un perodo entre octubre y diciembre en el cual la ocurrencia de
lluvias de ambas vertientes es escasa, lo que se revierte en los bajos caudales
de todos los ros del pas, de ah la necesidad de tener disponible generacin
termoelctrica. (PME_vol4, 2013, p. 157)
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La situacin actual del abastecimiento de energa elctrica amerita una
especial atencin, pues a pesar de la gran disponibilidad de recursos
con los que cuenta el Pas, durante la ltima dcada, la generacin
hidroelctrica ha mostrado una reduccin en trminos relativos,
manteniendo un alto componente de la generacin termoelctrica, y una
nueva dependencia de la energa importada de Per y Colombia.
(PME_vol4, 2013, p. 268)
Reconversin de plantas de generacin trmica que utilizan
combustibles como el disel, por gas natural o combustibles ms pesados
y por ende ms baratos, disminuira las importaciones de combustibles y
los costos de produccin. (PME_vol3, 2013, p. 28)
El Terminal Fuel Ol de Petroecuador, y su zona de tanques de
almacenamiento de combustible, objeto del presente estudio, estn
ubicados en el cuadrante suroeste de la ciudad de Guayaquil, Prov. Del
Guayas a la altura del kilmetro 7.1/2 va a la Costa, dentro del sector El
Salitral, sector en el que tambin funcionan las instalaciones del Terminal
de GLP El Salitral, la planta envasadora de gas Repsol y las plantas de
generacin termoelctrica Ing. Gonzalo Zevallos de Electroguayas,
Anbal Santos y lvaro Tinajero .
Figura 7 Ubicacin geogrfica en la infraestructura del poliducto
Estudio de impacto ambiental
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CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES
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1
c TAREA S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 S12 S13 S14 S15 S16 S17 S18
1 Anlisis de riesgos
2 Analizar los requisitos descriptivos
3 Elaborar planos
4 Realizar memoria de clculos hdricos
5 Presentar Planos a Bomberos
6 Visar los planos
7 Respuesta final al visado
8 Ataguas
9 Excavaciones
10 Canal de acceso
11 Canal de descarga
12 Casa de mquinas
13 Taller
14 Compuertas
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2
15 Equipos de refrigeracin
16 Rejillas
17 Otros Elementos
18 Instalaciones Elctricas
19 Acceso
20 Zona de maniobra
21 Lnea de transmisin
22 Subestacin de salida
23 Subestacin de llegada
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3
CAPITULO VI
1. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
1.1. Conclusiones
Al momento de realizar los estudios hdricos de nuestro pas para ubicar una
central hidroelctrica debemos partir de cuencas o ros que posean un estudio
previo de caudales mensuales para facilitar la ubicacin, esta informacin la
podemos encontrar en el Inamhi.
Existe un dficit en la demanda mxima proyectada con un horizonte de 10
aos de 2402MW, por lo que el gobierno ya se encuentra trabajando en cubrir
esta demanda con una central que se encuentra en construccin la cual es Coca
Codo Sinclair.
Los parmetros principales que se toman en cuenta para el estudio de viabilidad
de un proyecto hidroelctrico, es el caudal medio, mximo y mnimo, el salto
de agua que debe existir para que la energa potencial se convierta en energa
cintica.
Las cuencas que se encuentran ubicadas en la regin amaznica son las
adecuadas para el estudio de factibilidad de una central hidroelctrica, pero
entre las cosas que no facilitaran la construccin se encuentra el difcil acceso
al rea de construccin, adems del tipo de agua que se va a tomar de los ros
que contienen muchos sedimentos.
La mayor cantidad de energa elctrica es producida por centrales de
generacin hidroelctricas, seguida por las centrales de generacin trmicas,
an se encuentra en menor nmero las centrales de generacin que utilizan
energa renovable no convencional por lo que se necesita poner ms nfasis en
este tipo de energa, para de esta manera reducir el impacto ambiental que una
central hidroelctrica produce.
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2. BIBLIOGRAFA
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