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Generación eléctrica con GLP en zonas remotas
Temario
Antecedentes.
El GLP como combustible alternativo.
Electrificación Rural con GLP.
• Desarrollos de generación con GLP.
• Propuesta de generación rural para poblados con
GLP.
• Casos exitosos de generación rural para industrias
con GLP.
Conclusiones.
Antecedentes
• En el mercado latinoamericano existe una fuerte dependencia de los combustibles líquidos.
• El diesel (gas oil) y los petróleos residuales (fuel oil) están presentes en gran parte de la matriz energética del sector industrial.
• El Perú desde el año 2005 esta dirigiendo sus esfuerzos en cambiar su matriz a una donde el GN y los LGN, lideran este cambio.
• El gas de Camisea incluye Gas Natural seco y Líquidos asociados al gas, entre los que se encuentra el GLP
Perspectivas de la demanda Peruana
El GLP es el único combustible que crece sostenidamente en los últimos 17 años
Consumo de los principales derivados de hidrocarburos1990 - 2007
0,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
60,0
70,0
GLP Gasolinas Kerosene Diesel 2 P. Ind
MB
DC
Fuente MINEM 2007
• En el mercado mundial, el GLP que se comercializa proviene en su mayoría de pozos de Gas Natural, donde se obtiene como líquido asociado.
• El hecho de que el GLP de pozo de gas no proviene del proceso de refinación del petróleo, lo hace mas limpio y libre de minerales pesados.
Comparativo de contenidos
GLP Diesel 2 Residual 500 Residual 6Azufre Total, %masa 0.02 0.29 1.61 1.64 Cenizas, % masa Trazas 0.001 0.05 0.06 Carbón Conradson, %masa Trazas 0.009 14.60 15.00 Poder Calorífico BTU Galón 98,000 132,000 151,400 151,000 Eficiencia de Combustión 98% 88% 87% 87%
El GLP como combustible alternativo
Fuente REPSOL
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80
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Diesel Gasolina GNC GLP
Em
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nes
CO
2 (%
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Diesel Gasolina GNC GLP
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Diesel Gasolina GNC GLP
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(%)
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Diesel Gasolina GNC GLP
Em
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nes
NO
x (%
)
Mayoría de CH4, que es un GEI
Datos correspondientes a un motor Opel optimizado y al estudio "Life-Cycle Emissions de Australian Greenhouse Office (2004)
El GLP como combustible alternativo:
Reducción 95 % respecto diesel
Reducción 99 % respecto diesel
Reducción de 20 g CO2/km respecto
gasolina
El GLP como combustible alternativo
0
50
100
150
200
250
300
Gas Natural GLP Etanol (E85) GasolinaMotor
Kerosene Diesel P. Residual CarbónBituminoso
Electricidadgenerada con
Carbón
KG
CO
2 E
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ente
po
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e B
TU
Fuente REPSOL
Emisiones de CO2 en Kilogramos por MMBTU quemado
El GLP como combustible alternativo: Distribución y Almacenaje.
• Distribución: suministro en cualquier punto geográfico.
• Almacenamiento:
• Facilidad de almacenamiento en cisternas y tanques.
• Tecnología plenamente desarrollada y disponible.
• Presiones relativamente bajas de almacenamiento (6 a 8 bares).
• Instalación sencilla.
• Seguridad: amplia reglamentación a nivel mundial.
Electrificación en áreas remotas
Desarrollos de generación con GLP: Aplicaciones.
• Electrificación de poblados rurales.
• Desarrollo de industrias.
• Reemplazo de la red eléctrica en hora Punta.
• Uso de generadores en emergencia.
• Venta de energía.
Electrificación de Poblados
Comunicaciones Granjas Industrias
• Rango de potencias de 10 Kw hasta 125 Kw usando como combustible GLP comercial.
• Cuando la potencia requerida sobrepasa los 125 Kw se tiene la opción de conectar 02 o más grupos electrógenos en paralelo.
• Se tiene también la opción grupos electrógenos a propano HD5 (95% propano - 5% butano) para grandes potencias.
• Equipos de generación están liberados de pagos de aranceles.
• Una reducción en el IGV de estos equipos podría incentivar la sustitución de estos por equipos Diesel antiguos e ineficientes.
Características de Grupos Electrógenos a GLP
• Reducción de tiempo para el mantenimiento de equipos.
• Vida prolongada de los equipos.
• El costo de operación con GLP es más rentable que utilizando Diesel 2.
• El GLP es un combustible que produce poca contaminación sonora.
• Se evitan las posibles paradas y mermas por robo de combustible.
• Combustión limpia y poco contaminante.
• Es posible generar agua caliente.
• Es posible cogenerar aprovechando los gases de escape.
Ventajas de generación eléctrica con GLP
• Para la disminución del ruido, se pueden implementar el sistema de encapsulado obteniéndose menos de 65 dB.
• Sobre los 900 metros de operación se obtiene un derrateo de 3% por cada 310 metros de incremento de altitud .
• Sobre los 40°C de temperatura ambiente de operación se tiene un derrateo de 2% por cada 11 °C de incremento.
• El aceite utilizado en motores diesel es multigrado, con el GLP se puede usar un aceite monogrado de costo inferior.
Consideraciones a tomar:
Diesel:
Poder calorífico:132,000 BTU/galón
Mantenimiento programado: cada 1,000 horas de operación
Overhaul: cada 10,000 horas de operación
Costo de Equipo: Depende de la potencia del grupo electrógeno, entre US$ 8,000 hasta US$ 22,000 para grupos de 10 – 125 KW.
Costo de mantenimiento total: 30% Precio inicial del motor
Cambio lubricante motor: cada 200 horas de operación
GLP:
Poder calorífico:96,000 BTU/galón
Mantenimiento programado: cada 1,000 horas de operación
Overhaul: cada 17,000 horas de operación
Costo de Equipo: Similar a los diesel para el rango de potencias de 10 – 125 KW.
Costo de mantenimiento total: 30% Precio inicial del motor
Cambio lubricante motor: cada 400 horas de operación
Comparativa Diesel vs GLP
APROVECHAMIENTO DE SISTEMA DE REFRIGERACIÓN PARA COGENERACIÓN DE AGUA CALIENTE
APROVECHAMIENTO DE GASES PARA SISTEMA DE COGENERACIÓN
ENTRADA DE AIRE PARA COMBUSTION
Silenciador
Ingreso de aire
Base de concretoAislamiento
antivibración
Faja Flexible
Cableado de control
Secciones flexibles
Cableado eléctrico
Codo
Línea de escape
Descripción del Grupo Electrógeno a GLP
INSTALACION GE 75 KW CONEXIÓN ELECTRICA Y DE GLP
PUESTA EN OPERACION TANQUE DE GLP
Instalación de un Grupo Electrógeno
Instalación de un Grupo Electrógeno – Admisión GLP
SIN MEDIDOR CON MEDIDOR
MANGUERA FLEXIBLE VALVULA ADMISION GLP
Instalación de un Grupo Electrógeno – Sistema de escape
SALIDA DE GASES DE COMBUSTIÓN Y AIRE CALIENTE DEL RADIADOR
SALIDA DE GASES DE COMBUSTIÓN – TUBO FLEXIBLE
Desarrollos de generación con GLP: Rango de Potencias
KW Standby Kw PrimeKohler
(Petroaceros)
Cummins (Mitsui
Maquinarias)Detroit- MTU
Consumo (galon/hora)
Potencia del motor (HP)
Capacidad del carter (litros)
125 100 125 RZG GGLA 125 GSG 11.0 162 8.0100 94 100 RZG GGHH 100 GSG 9.5 130 7.680 76 80 RZG GGHF 80 GSG 8.0 104 7.660 59 60 RZG GGHE 60 GSG 5.9 78 4.750 47 50 RZG GGFE 50 GSG 4.7 58 4.730 27 30 RZG GGFD 30 GSG 3.8 39 4.720 18 20 RZG GGDB 20 GS 2.5 26 3.816 14 14 RZG GNAC No posee 2.0 20 3.012 10 10 RZG GNAB No posee 1.5 16 2.67 6 No posee GNAA No posee 1.0 10 1.6
Características de los equipos
Modelos de Grupos Electrógenos
Potencia Marca - Proveedor
Equipos Instalados por Repsolgas
Repsolgas ha instalado en los últimos 03 años hasta la fecha 69 grupos electrógenos y 06 motores a GLP, principalmente para aplicaciones agroindustriales en zonas rurales, en las zonas Norte, Centro y Sur del país, sumando una potencia instalada de 4890 KW.
• Formulación de proyectos de generación: análisis económicos-financieros, cotización de equipos, ejecución de obras.
• Entrega de equipos en cesión en uso: grupos electrógenos, motores, tanques y redes de GLP (de acuerdo a los cálculos de consumo).
• Charlas de capacitación sobre generación eléctrica con GLP.
Acciones de Promoción de la Generación Eléctrica a GLP por parte de Repsolgas
Generación eléctrica con GLP en el Perú: Experiencia de Repsolgas
UbicaciónPotencia
Instalada (KW)
Zona Norte 1570
Zona Centro 2235
Zona Sur 35
Total 3840
2620
4890
Alcance de Repsolgas en zonas rurales alejadas:
Bayóvar
Querocoto
Quiruvilca
HuarazOyón
Chicla
Pataz
Fajardo
CotabambasEspinar
Antauta
ChocachacraCatarusi
MollepataTucari
Taruma
Juliaca
Caylloma
Actual
Proyectado
La Oroya
Áreas remotas donde opera Repsol
Propuesta de Repsolgas en electrificación rural
Venta de GLP
Repsol suministra el tanque, redes de GLP y grupos electrógenos en calidad de comodato. En este caso se facturaría por el consumo de GLP.
Venta de energía (KW-h).
Repsol cobra por la energía colocada en la barra de la central de generación (no se incluye subestación de transformación, redes de distribución ni alumbrado público). La facturación es por los Kw-h consumidos por la comunidad. En este caso la inversión de Repsol cubre también redes y equipos de GLP.
Centro poblado de 100 familias
02 Grupos Electrógenos a GLP en paralelo
Tanques de almacenamiento de GLP
Red de distribución Subestación de distribución
Propuesta de Repsolgas en electrificación rural
• Se considera la electrificación de un centro poblado, conformado aproximadamente por cargas de 100 viviendas con clasificación eléctrica de localidad tipo I, cargas especiales y cargas de alumbrado público, todos ellos recomendados por el ministerio de energía y minas (MEM).
• Selección adecuada de los generadores eléctricos y su respectivo sistema de alimentación a GLP, trasformadores de potencia, líneas de distribución primaria y secundaria, iluminación y sistemas de protección para un correcto funcionamiento de dicho sistema.
Propuesta de Repsolgas en electrificación rural
El sistema eléctrico rural será dividido entonces de la siguiente manera:
•Central térmica
•Subestaciones
•Redes primarias de distribución
•Redes secundarias de distribución
•Sistema de alumbrado público
Propuesta de Repsolgas en electrificación rural
Equipos entregados en calidad de Comodato como parte del Sistema de Electrificación y Trabajos varios:
Sistema de Almacenamiento de GLP• Suministro e Instalación de 03 tanques aéreos de GLP de 1,000
galones.• Redes de GLP e interconexión de 03 tanques. • Estudios de Ingeniería y obtención de permisos.
Sistema de generación eléctrica• Suministro e instalación de 02 grupos electrógenos de 125 KW.• Suministro e instalación de sistema de puesta en paralelo para 02
grupos electrógenos de 125 KW. • Ingeniería y diseño del proyecto.
Propuesta de Repsolgas en electrificación rural
• El diseño de la instalación de GLP está de acuerdo a los estándares de la Norma Técnica 321.123 (aprobado por Decreto Supremo 065-2008-EM, vigente desde el 01-01-2009) y a la norma americana NFPA 58.
• El costo del Kw-hora con GLP es de aproximadamente S/. 0,50 / Kw-hora, si comparamos con el precio obtenido con diesel (S/. 0,65 / Kw-hora) se obtiene un ahorro del 25%.
Propuesta de Repsolgas en electrificación rural
Grupos Electrógenos Móviles en Granjas Avícolas.
Sector Avícola• La generación eléctrica con GLP es utilizada para la sustitución de las
lámparas de gas por un sistema de lámparas eléctricas y accionamiento de ventiladores en el interior de los galpones.
• Con esta aplicación se obtiene un beneficio para el cliente, ya que se aprovecha de manera más eficiente el GLP, reduciendo significativamente los costos operativos por iluminación en sus granjas.
Casos de electrificación rural efectuados por Repsolgas en el Perú
Generación Mecánica mediante motores a GLP
Sector Agroindustrial• Se utiliza la generación eléctrica con GLP mayormente para la alimentación
de bombas eléctricas sumergibles y centrífugas en procesos de extracción de agua de pozo y sistemas de riego.
• Se tiene también la aplicación de generación motriz por medio de motores dedicados a GLP, con los cuales se puede accionar directamente bombas centrífugas y tipo turbina.
Casos de electrificación rural efectuados por Repsolgas en el Perú
Generación con GLP en procesadora de minerales
Sector Minería• Se utiliza la generación eléctrica con GLP mayormente para la alimentar
chancadoras de mineral, fajas transportadoras, bombas y motores varios, además de suministrar electricidad para los campamentos ubicados en lugares remotos.
Casos de electrificación rural efectuados por Repsolgas en el Perú
• El GLP tiene un potencial de características muy adecuadas para considerarse un buen combustible alternativo.
• Sus características de distribución, almacenaje y suministro lo hacen fuertemente competitivo frente a otras alternativas de combustibles convencionales en un mercado liberalizado de precios.
• Las aplicaciones de generación eléctrica con GLP son variadas y para usos en el sector comercial, industrial y en electrificación rural.
• El beneficio para el desarrollo y bienestar de las personas va de la mano con la utilización de energía generada por un combustible más limpio, de precio menor y eficiente.
Conclusiones
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