28 febrero 2010

Sobre la cogeneración a pequeña escala y sus aplicaciones (II)

2ª PARTE: Dimensionando el cogenerador

(Ver 1ª PARTE)

Volvemos nuevamente a hablar de las aplicaciones de cogeneración a pequeña escala, y en esta ocasión nos centramos en el diseño del cogenerador.

El análisis de las facturas de consumo energético nos ayudará a comprender con exactitud cómo funcionan nuestras instalaciones y nos permitirá estudiar el diseño del sistema de cogeneración.
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Lo primero que debemos conocer son nuestras necesidades de consumo en planta para evitar sobreproducir electricidad o energía térmica. Lo segundo es que resulta conocer si la economía de la inversión es ventajosa para el cliente.
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Los simuladores de cálculo nos ayudarán a calcular la mejor opción. Las unvariables en unla producción de energía y operación horaria son fácilmente manejados por el computador.
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Ejemplo
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Un cliente consume 5.840.000 kWh en un año, con un coste de $122.152. Mirando la facturación eléctrica se encontró que se usaron 4.390.560 kw a un coste de $307.339 para la energía; y la demanda usada fue de 10.284 kW, con un coste de $102.840.
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Los cálculos que deben realizarse son (hablaremos en otro artículo de software de apoyo):
  • Coste por kWh de gas.
  • Coste por kw de la energía eléctrica.
  • Coste por kW de la demanda.
  • Factor de carga térmica (cantidad de gas que el cogenerador intentará desplazar).
  • Eficiencia de los calentadores usados para calentar agua.
  • Horas en las que la empresa está abierta y trabaja el año. En este caso fuero 7.800.

El sistema diseñado consistió en la selección de dos unidades de 120 kw que satisfacen las necesidades térmicas de 11.000 horas. El sistema no sobreproduce energía térmica cuando funciona 7.800 horas por año. En ningún momento sobrará energía eléctrica. De los 4.390.560 kW, el sistema de cogeneración producirá al 43 % o 1.872.000 kW.

Los cálculos obtienen eficiencia FERC al 62,75 %, por encima de los requerimientos mínimos del 42,5 %.

Una vez se obtienen los rendimientos hay que estudiar los costes del sistema respecto al ahorro para determinar que retorno en la inversión podemos disfrutar tras instalar el sistema. Los costes de este proyecto llave en mano son %452.783.

El estudio llevado a cabo de los costes de la inversión, costes de la energía y ahorro conseguido demostraron que el paybck simple de la inversión fue de 2,3 años, con un ahorro anual de $193.464.

Bibliografía: Kolanowski, B.f. Small-scale. Cogeneration Handbook

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