Proyecto_Centrales en Ecuador

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.

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

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


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


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


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

11

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).

12

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.


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

13

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)

14

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.


biental), 2013, p. 179).

15

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

16

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

18

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.


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%


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

19

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)

20

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

21

CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

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

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

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.

4

2. BIBLIOGRAFA

CENACE. (2014). Cenace.org.ec. Obtenido de A. CENACE Web Site:

https://www.google.com.ec/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rj

a&uact=8&ved=0CBwQFjAA&url=http%3A%2F%2Fwww.cenace.org.ec%2Findex.ph

p%3Foption%3Dcom_phocadownload%26view%3Dcategory%26id%3D2%3Aphocat

mem%26download%3D624%3Areserva-generacion-period

CONELEC. (10 de Septiembre de 2013). conelec.ec. Obtenido de conelec Web Site:

http://www.conelec.gob.ec/contenido.php?cd=10329

CONELEC. (13 de Septiembre de 2013). Conelec.gob.ec. Obtenido de Conelec Web Site:

http://www.conelec.gob.ec/contenido.php?cd=10329

CONELEC. (2014). A. Consejo Nacional de Electricidad. Obtenido de A. conelec.org.ec Web

Site: http://www.conelec.gob.ec/contenido.php?cd=10329

Electromecanica. (24 de 05 de 2008). El Contactor. Obtenido de

http://www.profesormolina.com.ar/electromec/contactor.htm

ENEL. (2013). enel.gob.ni. Obtenido de enel.gob.ni:

http://www.enel.gob.ni/index.php?option=com_content&view=article&id=36:la-

energia-hidraulica&catid=21:noticias&Itemid=5

Hidroenergia. (Diciembre de 2008). hidroenergia.net. Obtenido de hidroenergia.net:

http://www.hidroenergia.net/index.php?option=com_content&view=article&id=69

:icual-es-la-primera-planta-hidroelectrica-del-mundo&catid=28:isabias-

que&Itemid=59

Hidroenviroment. (04 de 06 de 2014). Sistemas de Riego. Obtenido de

http://www.hydroenv.com.mx/catalogo/index.php?main_page=page&id=113

INAMHI. (2010). serviciometeorologico.gob.ec. Obtenido de serviciometeorologico.gob.ec:

http://issuu.com/inamhi/docs/cau-h587

Oas.org. (2011). centroafroecuatoriano.org. Obtenido de centroafroecuatoriano.org:

http://biblioteca.centroafroecuatoriano.org.ec/files/4413/7166/0352/Cuenca_del_

Ro_Mira_y_concepcin.pdf

Proyecto_Centrales en Ecuador

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