Estudio de factibilidad técnico y económica para implementar plantas de cogeneración para satisfacer necesidades energéticas hasta 9 mw

Abstract

El estudio de la cogeneración como medida de eficiencia energética y las diferentes tecnologías que es posible utilizar formaron parte de la base para el desarrollo y posterior evaluación tanto térmica como económica para una planta de cogeneración, con una generación eléctrica inferior a 9 MW tal como lo estipula la Ley corta 1 de energía y así poder aprovechar la liberación de costos de transmisión de energía. Tras la revisión de distintos manuales y distintos factores de operación, se logró desarrollar el diseño de una planta de cogeneración utilizando motores de combustión interna (MCI), los cuales utilizan como combustible fuel-oil. A través del software EES se desarrollaron diferentes programas para la simulación de una planta de cogeneración utilizando tanto turbina a vapor como a gas. El programa contempló el uso de diferentes tipos de combustibles y para diferentes escalas de generación eléctrica. Finalizado el diseño y caracterización de los sistemas de cogeneración para cada una de las tecnologías utilizadas, se realizó el análisis económico pertinente, considerando la venta de ambas formas de energía (eléctrica y térmica). Para el análisis económico se consideró una generación eléctrica de 6 MW para todas las tecnologías, de modo de realizar una comparación entre ellas. La planta de cogeneración con MCI, presentó buenos resultados tanto de VAN como TIR además de un periodo de recuperación de la inversión menor a 3 años, lo que convierte a esta tecnología en una opción bastante rentable. La planta de cogeneración con turbina a gas, no tuvo buenos resultados, presentando indicadores ineficientes para un proyecto viable, lo que posiciona a una planta de cogeneración a gas como una alternativa poco rentable para una generación eléctrica inferior a 9 MW. En el caso de las turbinas a vapor como tecnología utilizada para una planta de cogeneración, se obtuvieron resultados aceptables, ya que desde una generación eléctrica de 6 MW y 39 ton/h de vapor es posible obtener beneficios en el caso de utilizar combustible fuel-oil. En el caso de utilizar biomasa como combustible los beneficios se logran para una generación eléctrica de 6 MW y un flujo de vapor de 36 ton/h. Un proyecto de cogeneración utilizando turbina a vapor será factible, siempre y cuando la demanda eléctrica y de vapor sea mayor a las indicadas anteriormente.