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© OECD/IEA, (2006)

METODOLOGMETODOLOGÍÍA DE BALANCES ENERGA DE BALANCES ENERGÉÉTICOSTICOS

Ing. Fabio GarcíaOLADE

Agosto, 2006

© OECD/IEA, (2006)

EL BALANCE ENERGEL BALANCE ENERGÉÉTICOTICO

Contabilización del flujo de energía entre las diferentes etapas y actividades de la cadena energética y sus relaciones de equilibrio, por las cuales la energía se produce, se intercambia con el exterior, se transforma y se consume; tomando como sistema de análisis el ámbito de un país y para un período determinado (generalmente un año).

Metodología de balances energéticos

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IMPORTANCIA DEL BALANCE ENIMPORTANCIA DEL BALANCE ENÉÉRGETICORGETICO

Permite evaluar la dinámica del sector energético, en concordancia con la situación económica de cada país.

Constituye una herramienta de análisis para la formulación de políticas energética dirigidas a asegurar el abastecimiento de la demanda a corto, mediano y largo plazo.

Determina para cada fuente de energía, los usos competitivos y no competitivos, pudiéndose impulsar cuando es posible, procesos de sustitución.

Revela el grado de dependencia del país respecto a los diferentes energéticos.

Sirve de base para el análisis impacto ambiental del desarrollo de las actividades energéticas.

Determina el potencial importador o exportador del país.


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CLASIFICACICLASIFICACIÓÓN DE LAS FUENTES ENERGN DE LAS FUENTES ENERGÉÉTICASTICAS

Fuentesprimarias

Fuentesrenovables

Electricidad

Derivados deGas Natural

Fuentes no renovables

Derivados de petróleo

Fuentes secundarias

Derivados deCarbón Mineral

Derivados deBiomasa

Otrassecundarias

No energéticos


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Fuentes No renovables (recursos fósiles)

Petróleo crudo

Gas Natural

Carbón Mineral

Energía nuclear

Fuentes renovables

Hidroenergía

Geoenergía

Energía eólica

Energía solar

Biomasa (Leña, Productos de caña, Residuos, otras)

FUENTES DE ENERGFUENTES DE ENERGÍÍA PRIMARIAA PRIMARIA


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FUENTES DE ENERGFUENTES DE ENERGÍÍA SECUNDARIAA SECUNDARIA

2. Derivados de PetróleoGLPGasolinasKerosene y turboDiesel oil (Fuel No. 2)Fuel oil (Fuel No. 6)Coque de petróleoGases de refineríaOtros d. de petróleoProductos no energéticos

3. Derivados de Gas NaturalLGN (líquidos de Gas Natural)Gasolina naturalGases de centros de gasOtros d. de Gas NaturalProductos no energéticos

4. Derivados de Carbón MineralCoqueGas de coqueria y altos hornosOtros d. de carbón mineralProductos no energéticos

1. Electricidad

5. Derivados de BiomasaCarbón vegetalAlcohol etílicoBiogásBiogasProductos no energéticos6. Otras fuentes secundarias


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ACTIVIDADES DE LA CADENA ENERGACTIVIDADES DE LA CADENA ENERGÉÉTICATICA

OfertaProducciónImportaciónExportaciónAlmacenamiento (var.de inventario)

TransformaciónRefinación de petróleo

Generación eléctrica (Pub. Y Autoprod.)

Tratamiento de gas

Carboneras

Coquerías

Altos hornos

Destilerías y tratamiento de biomasa

Otros centros de transformación

Consumo energéticoSector energéticoSector transporteSector industrial, construcción y otrosSector residencialSector comercialSector de agro pesca y minería

Actividades intermediasTransporteDistribución

Consumo no energético


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Importación energía primaria

FLUJO DE ENERGFLUJO DE ENERGÍÍA EN LA CADENA ENERGA EN LA CADENA ENERGÉÉTICATICA


Centrosde

Transformación

Producción energía primaria

Importación energía primaria

Variación inventarios primarios

Oferta primaria

Exportación energía primaria

Pérdidas primarias

Consumofinal sectorial

Producción secundaria

Importación energía secundaria

Variación inventarios secundarios

Entrada primaria

Exportación energía secundaria

Pérdidas de transformación

Oferta secundaria

Pérdidas secundarias

Consumo propio secundarias

Consumo final secundario

Entrada secundaria

Consumo final total

Consumo final energético

Consumo final no energético

Consumo final primario

ENERGIA PRIMARIA TRANSFORMACION ENERGIA SECUNDARIA CONSUMO FINAL TOTAL

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Producción de energía primaria no renovable

Petróleo crudo.-

Suma de las producciones de los campos petroleros del país.

Gas Natural.-

suma de las producciones del gas asociado más el gas libre, menos el gas reinyectado a los pozos.

Carbón Mineral.-

Suma de las producciones de las minas de carbón del país, contabilizadas después del proceso de lavado.

Energía nuclear.-

Energía obtenida del mineral de uranio después del proceso de purificación y enriquecimiento.

ACTIVIDADES DE OFERTAACTIVIDADES DE OFERTA


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Producción de energía primaria renovableHidroenergía.-

Sumatoria de la energía obtenida de los caudales turbinados en las centrales.

Geoenergía.-

Entalpía del flujo de vapor de agua extraída de la boca de un pozo geotérmico.

Energía eólica.-

Energía cinética del viento; su producción se contabiliza como la energía eléctrica producida en un aerogenerador.

Energía solar.-

Se contabiliza como la suma de la energía calórica aprovechada en los colectores termosolares mas la energía eléctrica obtenida en los paneles fotovoltaicos.



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Producción de energía primaria renovable

Biomasa.-

La contabilización de la producción de energía primaria a partir de biomasa, tiene las siguientes complicaciones.

a) Es difícil calcular con exactitud en la mayoría de países, las cantidades físicas de producto cosechado o recopilado (en el caso de residuos) que serán destinados para uso energético.

b) La gran irregularidad en las propiedades físicas de los productos biomásicos dificultan la determinación de sus poderes caloríficos.

Por lo anterior, es recomendable asumir la producción de biomasa (como energía primaria) igual a su consumo energético final más la energía eléctrica producida en las centrales bioeléctricas.



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Producción de energía secundaria

Electricidad.-

Energía producida en las centrales eléctricas, tanto de servicio público como autoproductores, medida a bornes de generador.

Derivados de hidrocarburos.-

Suma de las producciones de derivados en las refinerías de petróleo y centros de tratamiento de gas natural

Derivados de Carbón Mineral.-

Suma de las producciones de coque de carbón, y subproductos energéticos en la industria siderúrgica.

Derivados de biomasa.-

Producción de energéticos en destilerías, carboneras y otros centros de tratamiento de biomása, tales como carbón vegetal, alcohol etílico, biogás, alcohol negro, etc.



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Producción de otras energías secundarias

Calor.-

Se puede contabilizar como otras secundarias el calor producido en instalaciones de cogeneración, que es utilizado como fuente energética en procesos industriales.

También se puede incluir en este rubro el calor utilizado para calentamiento de agua proveniente de los colectores solares.

Otras.-

Se incluirá cualquier otro producto de un proceso de transformación de energía primaria, que tenga un contenido energético importante.



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Producción de no energéticos

Productos de los procesos de transformación de energías primarias, que tienen pequeño contenido energético y son generalmente utilizados como materias primas en la industria petroquímica, como asfaltos, parafinas, lubricantes, etc.



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Importación y exportación de energía primaria y secundariaEsta actividad es válida para cualquier fuente de energía susceptible de ser importada y/o exportada. Las más comunes que se intercambian entre países son: Petróleo, Gas Natural, Carbón Mineral, Electricidad, Gas Licuado, Gasolinas, Kerosene, Jet Fuel, Diesel Oil y Fuel Oil.

Importación

Incluye todas las fuentes energéticas primarias y secundarias originadas fuera de las fronteras y que ingresan al país para formar parte del sistema de la oferta total de energía.

Exportación

Es la cantidad de energía primaria y secundaria que un país destina al comercio exterior.



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Almacenamiento (Variación de inventario)

La actividad de almacenamiento incide en la oferta, en función de la variación de existencias (stocks) de los productos primarios y secundarios factibles de almacenar.

Esta variación se calcula como la diferencia entre las existencia iniciales menos las finales, respecto al período de análisis del balance energético. Así, un incremento del inventario significa una reducción de la oferta y un decremento del inventario un aumento de la oferta.

∆I = Io - If



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Centrosde

Transformación

Energía primaria

Producción Energía secundaria

Pérdidas de transformación

Energía secundaria a reciclo

ACTIVIDADES DE TRANSFORMACIACTIVIDADES DE TRANSFORMACIÓÓNN

Consumo propio

Insumos


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BALANCE INTERNO EN LAS INSTALACIONES DE BALANCE INTERNO EN LAS INSTALACIONES DE TRANSFORMACITRANSFORMACIÓÓNN

Insumos.-Se contabiliza como insumos, la suma del equivalente energético de todos los productos primarios y secundarios que entran a la instalación, para ser sometidos a procesos físicos y/o químicos, con el fin de obtener productos derivados.

Producción bruta.-Es la suma del equivalente energético de todos los productos secundarios que se obtienen a la salida del proceso de transformación.

Consumo propio.-Es la fracción de la producción bruta de derivados que se usa en el interior de la instalación como fuente de energía para su funcionamiento.


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Pérdidas.-Las pérdidas en una instalación de transformación pueden ser de dos tipos:

a) Pérdidas no técnicas.- Se refieren a la pérdida de volumen o masa de de los energéticos, debidas a derrames y evaporaciones. Estas pueden ser minimizadas o anuladas.

b) Pérdidas técnicas.- son las pérdidas que se producen en todo proceso de transformación de energía debido a la segunda ley de la termodinámica.

Estas pérdidas son inevitables, pero se pueden reducir, aplicando tecnologías que aumenten la eficiencia de los procesos de transformación.



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Reciclos.-Son porciones de la producción bruta, que pueden entrar nuevamente como insumos a la instalación de transformación. Ejemplo mezcla de crudo con derivados para mejorar su grado API.

Este rubro no se considera en balance interno de transformación ya que su contabilización se anula algebraicamente.

FFóórmulas del balance interno de transformacirmulas del balance interno de transformacióónn

Producción neta = Insumos – Pérdidas – Consumo propio

Producción neta = Producción bruta – Consumo propio

Eficiencia de transformación = Producción neta / Insumos (< 1)



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Plantas de Tratamiento

De Gas

Gas NaturalLibre

Gas NaturalAsociado

Gas seco

Líquidos de Gas Natural (LGN)

Productos noenergéticos.

Pérdidas De

Transformación


INSTALACIONES DE INSTALACIONES DE TRANSFORMACITRANSFORMACIÓÓNN

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Refinerías

PetróleoCrudo

Gas de Refinería

Gas licuado (GLP)

Gasolinas

Kerosene y Turbo combust.

Diesel o Gas Oil

Fuel Oil

Coque de petróleo

Pérdidas De

Transformación

no energéticos



LGN

Gasolina Natural

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CentralesEléctricas Energía Eléctrica

Petróleo crudo y derivado

Pérdidas De

Transformación

Gas natural

Geoenergía

Carbón mineral

Hidroenergía

Energía eólica

Energía solar

Biomasa

Ren

ovab

les

No

reno

vabl

es



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CarbonerasLeña

Carbón Vegetal

Productos volátilesy no volátiles

Pérdidas De

Transformación



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CoqueríasCarbón Mineral

Coque

Pérdidas De

Transformación

Gas de coquería

No energéticos



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Alto hornoCoque

Gas de Alto horno

Pérdidas De

Transformación

No energéticos



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Centros de Transformación

De Biomasa

ResiduosAnimales y Vegetales

Biogás

Pérdidas De

Transformación

Alcohol etílico

Carbón vegetal

Productos de Caña de azúcar

No energéticos



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Energíaprimaria

Energíasecundaria

ACTIVIDADES DE CONSUMOACTIVIDADES DE CONSUMO

Sectores deconsumo final

Consumo propio delsector energético

ConsumoNo energético

Transporte

Industrial, Construcción, Ot

Residencial

Comercial y Serv. Pub.


Pérdidas

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CONSUMO PROPIO DEL SECTOR ENERGETICOCONSUMO PROPIO DEL SECTOR ENERGETICO

Es la parte de la oferta total de energía primaria y secundaria, que el propio sector energético necesita para su funcionamiento.

No hay que confundir consumo propio con reciclo:

Consumo propio: es transformado en energía útil como calor, trabajo mecánico, iluminación, etc.

Ejemplo: la electricidad o los combustibles que utilizan los campos petroleros para el funcionamiento de su maquinaria.

Reciclo: energía secundaria que ingresa como insumo a una instalación de transformación.

Ejemplo: los combustibles que se queman en una central termoeléctrica.


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SECTORES DE CONSUMO FINALSECTORES DE CONSUMO FINAL

Sector transporte.-

Cantidad total de combustible requerido para mover el parque de vehículos en el país. Los modos de transporte pueden ser terrestre, ferroviario, aéreo, fluvial y marítimo.

Se excluyen de este sector el consumo de vehículos especiales como: grúas, tractores, hormigoneras y otras maquinarias móviles, cuya función principal no es el transporte de pasajeros ni carga.

Tratamiento de los bunkers.- Algunos países consideran como un tipo de exportación especial, al combustible que barcos y aeronaves internacionales cargan en el territorio nacional y consumen fuera de él. El criterio de OLADE es que todo lo que se compra dentro del territorio para uso final, se considera consumo interno. Caso contrario habría que considerar como importación lo que estos vehículos cargan en el exterior y consumen en el país.


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Sector transporte.-Las estadísticas de consumo en este sector, pueden recopilarse de las siguientes maneras:

a) Registro de venta de las distribuidoras

b) Registro de compras de las empresas operadoras de transporte

c) Cálculo del valor esperado del consumo con la siguiente fórmula:

Cti = Ni * E(ci) *E(Li)Donde:

Cti = Consumo del parque vehicular de la categoría i

Ni = Número de vehículos de la categoría i

Ci = Consumo específico de la categoría i

Li = Kilometraje o unidad de servicio de la categoría i

E = Esperanza matemática


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Sector transporte.-

Los combustibles generalmente consumidos son:

a) Gasolinas

b) Gasohol (mezcla gasolina y alcohol etílico)

c) Gas Natural (Comprimido o Licuado)

d) Gas licuado de petróleo (GLP)

e) Carbón mineral

f) Electricidad

g) Jet fuel (kerosene)

h) Diesel oil

i) Fuel oil

j) Biodiesel (recientemente)


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Sector Industrial, Construcción y Otros.-

Consumo de combustibles y electricidad, requerido para mover el sistema de producción de las industrias.

Se entiende como actividad industrial todo proceso de tratamiento de materias primas para convertirlas en productos finales.

Debe excluirse de este rubro, el consumo de combustibles o electricidad en los vehículos que las industrias utilizan, ya sea para el transporte de materia prima o para distribución de sus productos al mercado, ya que este ítem pertenece al sector transporte.

Se excluye también el consumo en la industria de producción de combustibles, ya que se lo considera dentro del consumo del sector energético.

Las estadísticas se recopilan principalmente mediante encuestas directas alas plantas industriales.


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Sector Industrial, Construcción y Otros.-


a) Gas Natural (Comprimido o Licuado)

b) Gas licuado de petróleo (GLP)

c) Carbón mineral

d) Electricidad

e) Kerosene

f) Diesel oil

g) Fuel oil

h) Coque

i) Gas de alto horno

j) Biomasa (Carbón vegetal, leña, bagazo, etc)

k) Calor de cogeneración


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Sector Residencial.-

Consumo final de electricidad y combustibles correspondientes a los hogares urbanos y rurales del país

Se entiende hogar el lugar que las personas utilizan como vivienda permanente y que es definido como tal en los censos de población u otras encuestas estadísticas.

El uso de los energéticos en el sector residencial está referido principalmente a iluminación, fuerza electromotriz para electrodomésticos, calentamiento de agua, calefacción y cocción de alimentos.

Las estadísticas se recopilan principalmente mediante la facturación de las empresas distribuidoras, aunque se suele recurrir también a encuestas estadísticas en el caso de energéticos especiales como la biomasa, energía solar, etc.


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Sector Residencial.-


a) Electricidad


c) Gas natural

d) Diesel oil

e) Gasolina

f) Kerosene

g) Biogás

h) Leña

i) Carbón vegetal

j) Gas de ciudad

k) Energía solar


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Sector Comercial, Servicios y Público.-

Se refiere al consumo energético final en los establecimientos que se puedan incluir dentro de la siguiente clasificación de la CIIU (Clasificación Industrial Internacional Uniforme).

Div 41 = Empresas distribuidoras de agua potable

Div 6 = Comercios mayorista, minorista, restaurantes y hoteles

Div 7 = Empresas de transporte y comunicaciones (no flotas vehiculares)

Div 8 = Establecimientos financieros, de seguros, y de serviciosa otras empresas

Div 9 = Establecimientos de educación, salud, administración pública, iglesias, espectáculos y defensa.

Las estadísticas se recopilan principalmente a través de la facturación de las distribuidoras, auque a veces puede ser necesario realizar encuestas.


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Sector Comercial, Servicios y Público.-


a) Electricidad


c) Gas natural

d) Diesel oil

e) Fuel Oil

f) Carbón mineral

g) Leña

h) Carbón vegetal

i) Energía solar


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Sector Agro, Pesca y Minería.-Se refiere a los establecimientos incluidos en la siguiente codificación CIIU:

Div 11 = Agricultura y caza

Div 12 = Silvicultura y aserrío de madera

Div 13 = Pesca

Div 2 = Extracción de minerales y metales.

El consumo energético en este sector, incluye:

Electrificación de grajas agropecuarias, e instalaciones mineras.

Combustible utilizado por tractores, barcos pesqueros y maquinaria minera

Producción de calor en actividades agrícolas y mineras

Secado de grano mediante energía solar (puede ser cuantificada en relación a l humedad extraída).

Las estadísticas se pueden recopilar mediante las distribuidoras o mediante encuestas, dependiendo del energético analizado.


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Sector Agro, Pesca y Minería.-


a) Electricidad

b) Kerosene

c) Diesel oil

d) Fuel Oil

e) Carbón mineral

f) Leña

g) Carbón vegetal

h) Residuos vegetales

i) Energía solar

j) Energía hidráulica (molinos, mezcladoras etc.)


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Formulaciones matemáticas útiles para estimar algunos tipos de consumo energético.-

1. Calentamiento de agua

E = Cp*Q*(Tf – To)

Donde: E = Energía empleadaCp = Calor especifico del aguaQ = Cantidad de agua calentada en el períodoTf = temperatura final promedioTo = temperatura inicial promedio

2. Secado de materiales

E = r*Q*(Ho – Hf)

Donde: E = Energía empleadar = Calor de vaporización del aguaQ = Cantidad de material secado en el períodoHo = Contenido de humedad inicial (p.u)Hf = Contenido de humedad final (p.u)

3. Consumo de combustible de maquinaria

V = N*Ce*h

Donde: V = Volumen de comb. consumidoN= Número de unidades Ce = Consumo especifico de cada unidad (litros/h)h = número de horas de funcionamiento en el período

4. Consumo de combustible de barcos

V = N*Ce*L

Donde: V = Volumen de comb. consumidoN= Número de unidades Ce = Consumo especifico de cada unidad (litros/Km)L = Kilometraje recorrido en el período


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Consumo No Energético.-

Este sector está definido por los consumidores que emplean fuentes energéticas como materia prima para la fabricación de productos no energéticos como los siguientes ejemplos:

Gas natural y derivados de petróleo consumidos en petroquímicas para la fabricación de plásticos, solventes, polímeros, caucho,etc.

Bagazo para la fabricación de papel o tableros de aglomerado

Desecho de animales como fertilizantes

Residuos vegetales como alimento de ganado.


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PPÉÉRDIDAS RDIDAS

Son aquellas que ocurren durante toda las etapas de la cadena energética, desde que la energía es producida hasta que llega al consumidor final. En este rubro se incluyen:

Perdidas en explotación

Pérdidas en almacenamiento

Pérdidas en transporte y distribución

En el caso de los energéticos líquidos las pérdidas se deben a derrames y evaporación.

En el caso de energéticos gaseosos, a fugas o a quema.

En el caso especial de la electricidad las pérdidas en transmisión y distribución son de dos clases:

Técnicas.- Disipación de calor debida a la la resistencia eléctrica de los conductores

No técnicas (negras).- Debidas al robo de energía (es en realidad un consumo)


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PT GN CM NU HI GO EO SOL BM OP GLP GX KJ DO FO CQ GS O NE LGN GXN G O NE CQ GS O NE CV AH G O NE

Producción

Importación

Exportación

Variación de inventario

Oferta Total

Refinería

Centrales eléctricas

Autoproductores

Centros de gas

Carboneras

Coquería

Altos Hornos

Destilería

Otros centros

Transformación total

Consumo Sector Ener.

Pérdidas

Ajuste

Transporte

Industria

Residencial

Comercial, Serv., Pub.

Agro,Pesca,Minería

Construcción, otros

Consumo Energético

No energético

Consumo Final

Total

TRAN

SFO

RM

ACIÓ

N

Renovables

ENERGIA SECUNDARIA

Derivados de Gas NaturalDerivados de petroleo Deriv. de Carbón M. Derivados de Biomasa

TSOS

CO

NSU

MO

FIN

AL

ACTIVIDADES

OFE

RTA

No renovables

ENERGÍA PRIMARIA

Total prim. EL

ESTRUCTURA GENERAL DEL BALANCEESTRUCTURA GENERAL DEL BALANCE


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RELACIONES DE EQUILIBRIO DEL RELACIONES DE EQUILIBRIO DEL BALANCE ENERGBALANCE ENERGÈÈTICOTICO

Ajuste estadístico.-


Producción

Importación

Exportación


Oferta Total

Refinería


Autoproductores

Centros de gas

Carboneras

Coquería

Altos Hornos

Destilería

Otros centros


Consumo Sector energético

Pérdidas

Ajuste estadístico

Transporte

Industria

Residencial


Agro,Pesca,Minería


Consumo Energético

No energético

Consumo Final

CO

NS

UM

O F

INA

L

ACTIVIDADES

OFE

RTA

TRA

NS

FOR

MA

CIÓ

N

Conversión de las diferentes fuentes desde sus unidades de medida originales, hasta unidades compatibles para la elaboración del balance

Errores permisibles en las encuestas energéticas y otros sistemas de recopilación de datos.

Esta fila sirve para reponer diferencias o desequilibrios que pueden ser debidos a:

En todo caso este valor no debería ser mayor al 5%de la oferta total.

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Oferta total de energía por energético.-

OT = PRO + IMP – EXP +/- ∆I


Por el lado de la oferta:

Por el lado del consumo:OT = TT + SE + PE + AJ + CF

Donde:

OT = Oferta total

PRO = Producción

IMP = Importación

EXP = Exportación

∆I = Variación de inventario

TT = Total transformación

SE = Consumo sector energético

PE = Pérdidas

AJ = Ajuste estadístico

CF = Consumo Final

RELACIONES DE EQUILIBRIO DEL RELACIONES DE EQUILIBRIO DEL BALANCE ENERGBALANCE ENERGÈÈTICOTICO

Producción

Importación

Exportación


Oferta Total

Refinería


Autoproductores

Centros de gas

Carboneras

Coquería

Altos Hornos

Destilería

Otros centros


Consumo Sector energético

Pérdidas

Ajuste estadístico

Transporte

Industria

Residencial


Agro,Pesca,Minería


Consumo Energético

No energético

Consumo Final

CO

NS

UM

O F

INA

L

ACTIVIDADES

OFE

RTA

TRA

NS

FOR

MA

CIÓ

N

TT = sumatoria de los insumos que entran a transformación.

Para la energía primaria PRO = explotación, mientras que para la energía secundaria, PRO = sumatoria de las salidas netas de transformación.

CF = Consumo energético + Consumo No energético

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Totales por actividad.-


Para la totalización del balance por actividad, es necesario que todo el balance se encuentre en una unidad calórica común, por ejemplo Kbep, Ktep, TJ etc.

Para la mayoría de las filas, los totales se refieren a la suma de las columnas de cada grupo de energéticos, con las siguientes excepciones:

Producción total de energía.- Se refiere solamente a la suma de los energéticos primarios.

Total de la fila Oferta Total.- Se aplica a los correspondientes totales la formula:

RELACIONES DE EQUILIBRIO DEL BALANCE ENERGRELACIONES DE EQUILIBRIO DEL BALANCE ENERGÈÈTICOTICO

OT = PRO + IMP – EXP +/- ∆I

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Termoeléctricas convencionales (sin cogeneración) .-


El equivalente primario está dado por el calor desprendido de los combustibles consumidos.

Q = V*Pci

EQUIVALENTE PRIMARIO DE LA ELECTRICIDADEQUIVALENTE PRIMARIO DE LA ELECTRICIDAD

Centrales turbo vapor con cogeneración .-

En este caso es necesario determinar qué fracción del consumo de combustible corresponde a la producción de electricidad y cual corresponde a la producción del calor aprovechado como fuente de energía.

Para el cálculo se debe conocer la temperatura y la presión del vapor de agua, tanto al ingreso de la turbina como a la salida de la misma, para determinar mediante un diagrama de Mollier o tabla de vapor, las entalpías en estos dos puntos del ciclo.

Q = CalorV = Cantidad de CombustiblePci = Poder calorífico inferior

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Centrales turbo vapor con cogeneración .-

Diagrama de Mollier

Fracción electricidad = V*Pci*(H1- H2)/H1

Fracción calor = V*Pci*(1 - (H1- H2)/H1)

Q

Donde:

V = Cantidad de combustible

Pci = Poder calorífico inferior

H1 = Entalpía del vapor en 1

H2 = Entalpía del vapor en 2Nota: si no se conocen los datos necesarios para este cálculo, se recomienda asumir las fracciones como del 50%

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Centrales Termonucleares.-


El cálculo del equivalente primario es similar al de una termoeléctrica convencional, con la única diferencia, que hay que determinar que porción del uranio natural utilizado, ha sido enriquecido, y por lo tanto es fisionable.

Si la obtención de esta información se complica, se recomienda asumir una eficiencia promedio de transformación del 33%.

Q = EE/0.33 Donde: Q = Calor y EE = Energía eléctrica generada


Centrales Geotérmicas .-

Conociendo las condiciones termodinámicas del flujo de vapor geotérmico a la entrada (1) y salida (2) de la turbina, se puede calcular la cantidad de calor (Q) entregada al generador, mediante la ecuación de entalpías (H): Q = H1- H2

Si el vapor es saturado, Hi = Cp*V* (Ti – To) donde: Cp = Capacidad calorífica del agua, V = masa de vapor turbinado, Ti = Temperatura en le punto i y To temperatura de referencia.

Si el vapor es sobrecalentado, hay que recurrir a una tabla de vapor.

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Si las condiciones termodinámicas del flujo de vapor geotérmico, son desconocidas, se recomienda tomar una eficiencia termoeléctrica promedio del 30% y calcular el equivalente primario en función de la energía eléctrica generada:

Q = EE/0.30 Donde: Q = Calor y EE = Energía eléctrica generada


Centrales Geotérmicas .-

Existen diferencias en los criterios que utilizan los países para asumir estos rendimientos, Por ejemplo: México asume el 34% mientras que El Salvador el 7%.

La IEA y EUROSTAT proponen como referencia una eficiencia del 10%.

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Si se conoce el caudal promedio turbinado y la altura de caída en cada una de las centrales hidroeléctricas, se puede calcular el equivalente primario de hidroelectricidad (HE) de la siguiente manera:


Centrales Hidroeléctricas.-

Donde:

r = densidad del agua (1 Kg/m3)

g = aceleración de la gravedad (9.8 m/s2 )

t = Número de horas del período

h = altura de caída (m)

Donde:

K = constante de la central

Qt = caudal turbinado promedio

HE = K * Qt (GWh)

K = r*g*t*h

Si se desconoce la información técnica de la central, se recomienda asumir una eficiencia de transformación promedio del 80%

HE = EE/0.8Donde: EE = Energía eléctrica generada

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La energía contenida en el viento, al igual que la energía solar, solo se las puede cuantificar a través de un aprovechamiento específico, como es el caso de la producción de electricidad en aerogeneradores y paneles fotovoltaicos respectivamente.

Al no existir un acumulador natural de este tipo de energías, a diferencia de lo que ocurre con los combustibles fósiles o el vapor geotérmico, es subjetivo hablar de producción independientemente del consumo como energía útil.

Con criterio similar al de otras agencias internacionales, OLADE recomienda que para este tipo de energías no convencionales, se registre como equivalente primario (EP), la cantidad de energía eléctrica producida (EE). Es decir, se asuma 1 como eficiencia de transformación.

EP = EE


Centrales Eólicas y Fotovoltaicas.-

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