Dimensionamiento de una bioeléctrica para el Central Uruguay
Fecha
2016-07-25
Autores
Calero González, Carlos César
Título de la revista
ISSN de la revista
Título del volumen
Editor
Universidad Central ‘‘Marta Abreu’’ de Las Villas. Facultad de Ingeniería Mecánica e Industrial. Departamento de Ingeniería Mecánica
Resumen
El presente trabajo se desarrolla en el Central Uruguay y tiene como objetivo elaborar el modelo termodinámico lineal de un sistema de cogeneración para la industria azucarera mediante el dimensionamiento de una bioeléctrica y usar como caso de estudio financiero su implementación al Central Uruguay. Primero se realiza una revisión bibliográfica donde se expone el concepto y las tecnologías de cogeneración que resultan de más interés, luego se implementa un modelo termodinámico el cual permite el dimensionamiento del generador de vapor y la turbina para lo cual se tuvo en cuenta dos períodos de operación: en zafra y en inactivo. También se realiza un análisis de sensibilidad para evaluar los resultados financieros del proyecto. Como resultado del modelo termodinámico se obtuvo una caldera que genera un flujo de vapor de 195 t/h y una turbina de extracción condensación de 37 MW con capacidad del cilindro de alta presión igual a 190,3 t/h y de 78,5 t/h para el cilindro de baja presión. Con la utilización del método de los flujos de caja descontados para el análisis financiero del proyecto se obtuvo que el VAN de la inversión al final de la vida útil del proyecto es positivo e igual a 7,262 millones de pesos siendo la inversión inicial de 84,27 millones. La TIR resulto igual a 11,24 %, la cual es superior a la rentabilidad mínima del capital representada por una taza de descuento igual a 10 %. Con el análisis de sensibilidad se observa que el costo de inversión sobresale por encima de todas las variables analizadas al tener una mayor incertidumbre para el proyecto, una disminución del 10% de esta variable eleva la TIR a 12,5% y a medida que el costo de inversión aumenta disminuye el valor actual neto y disminuye la tasa interna de retorno haciéndose irrentable el proyecto de cogeneración en valores por encima de 2 300 $/kW.
This thesis takes place in the Central Uruguay and aims to elaborate the lineal thermodynamic pattern of a cogeneration system for the sugar industry by means of the calculate of a bioeléctrica and to use like case of financial study their implementation to the Central Uruguay. First, a literature review, where the cogeneration concept is exposed and technologies that are of greatest interest are assessed. Then, a thermodynamic model which allows dimensioning of the steam generator and turbine for two periods is described. A sensitivity analysis was also performed to evaluate the financial performance of the project. As a result of thermodynamic model a boiler that generates steam flow of 195 t/h and an extraction condensing steam turbine with a power rate of 37 MW and a high pressure cylinder capacity of 190, 3 t/h and 78,5 t/h for the low pressure cylinder was obtained. By using the method of discounted constant cash flows for the financial analysis of the project it was obtained that the VAN of the investment at the end of the useful life of the project is positive and equal to 7,262 million pesos being the initial investment of 82, 27 million. The TIR was equal to 11,24%, which is higher than the minimum return on capital represented by a discount rate equal to 10%. The sensitivity analysis shown that the capital cost to have greater influence above all the variables analyzed for the project; a 10% decrease of this variable raises the IRR to 12, 5%. It also resulted that capital cost above 2 300 $/kW makes the project unprofitable.
This thesis takes place in the Central Uruguay and aims to elaborate the lineal thermodynamic pattern of a cogeneration system for the sugar industry by means of the calculate of a bioeléctrica and to use like case of financial study their implementation to the Central Uruguay. First, a literature review, where the cogeneration concept is exposed and technologies that are of greatest interest are assessed. Then, a thermodynamic model which allows dimensioning of the steam generator and turbine for two periods is described. A sensitivity analysis was also performed to evaluate the financial performance of the project. As a result of thermodynamic model a boiler that generates steam flow of 195 t/h and an extraction condensing steam turbine with a power rate of 37 MW and a high pressure cylinder capacity of 190, 3 t/h and 78,5 t/h for the low pressure cylinder was obtained. By using the method of discounted constant cash flows for the financial analysis of the project it was obtained that the VAN of the investment at the end of the useful life of the project is positive and equal to 7,262 million pesos being the initial investment of 82, 27 million. The TIR was equal to 11,24%, which is higher than the minimum return on capital represented by a discount rate equal to 10%. The sensitivity analysis shown that the capital cost to have greater influence above all the variables analyzed for the project; a 10% decrease of this variable raises the IRR to 12, 5%. It also resulted that capital cost above 2 300 $/kW makes the project unprofitable.
Descripción
Palabras clave
Industria Azucarera, Central Uruguay, Bioeléctrica