Presentación Examen de Título
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Presentación Examen de Título

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PLATAFORMA DE APOYO PARA LA DECISIÓN DE IMPLEMENTAR SISTEMAS DE ENERGÍAS RENOVABLES NO CONVENCIONALES EN LA OPERACIÓN DE EQUIPOS DE RIEGO TECNIFICADO

PLATAFORMA DE APOYO PARA LA DECISIÓN DE IMPLEMENTAR SISTEMAS DE ENERGÍAS RENOVABLES NO CONVENCIONALES EN LA OPERACIÓN DE EQUIPOS DE RIEGO TECNIFICADO

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  • 1. PLATAFORMA DE APOYO PARA LA DECISIÓN DE IMPLEMETAR SISTEMAS DE ENERGÍAS RENOVABLES NO CONVENCIONALES EN LA OPERACIÓN DE EQUIPOS DE RIEGO TECNIFICADO
    Álvaro Isla Figueroa
    Profesora GuíaTania Fernández Rubilar
    Profesor Co-guíaMarcelo Olivares Alveal
    Profesor IntegranteRodrigo Palma Behnke
    Santiago, diciembre de 2010
  • 2. ¿Por qué analizar la factibilidad de ERNC en sistemas de riego tecnificado?
  • 3. ¿Por qué analizar la factibilidad de ERNC en sistemas de riego tecnificado?
    Distribución Superficie Regada
    1.287.624 [ha]
    Fuente: INE
    Sector Silvoagropecuario:
    • 4,2 % del PIB nacional al año 2009 (Banco central)
    • 4. 23,1 % de las exportaciones nacionales
  • RIEGO TECNIFICADO+ERNC¿ = ?
    Desarrollo Agrícola Sustentable
    Aumento de superficie regada (zonas extremas)
    Colabora con políticas públicas
  • 5. Objetivo General
    Analizar, en forma preliminar, la factibilidad técnico-económica de utilizar generadores eléctricos basados en energía eólica, para la operación de sistemas de riego tecnificado, evaluando sus costos.
  • 6. Desarrollo de una plataforma computacional
    Prueba de la herramienta que permita concluir respecto a la factibilidad.
    Variación de Inversión
    Identificar factores trascendentales
    para la elaboración de futuros estudios
  • 7. Caracterización
    Sistema de Riego
    Sistema de Generación
    Demanda
    Oferta
  • 8. Sistema de Generación (Oferta)
    Banco de Baterías
    Regulador de carga
    Inversor
    Generador
    • Almacena energía de forma eléctrica.
    • 9. Se transforma corriente continua a corriente alterna.
    • 10. Elementos de control y regulación castigan la eficiencia.
  • Oferta
    Whisper 500
  • 11. B
    B
    Captación Subterránea
    Bomba
    Estanque Superficial
    Bomba
    Equipo de riego
    B
    B
    Captación Subterránea
    Bomba
    Equipo de riego
    Estanque
    Superficial
    Bomba
    Equipo de riego
    Captación Superficial
    Sistemas de Riego (Demanda)
    1
    2
    3
  • 12. Demanda
    HT
    H[m]=Hg+Hf+Hv+Hs+HT
    Hs
    Hf,Hv
    Hg
    Q[m3/s]
    B
  • 13. Sistemas de Riego
    • Disponibilidad absoluta del recurso hídrico en la fuente.
    • 14. Demanda del cultivo tiene variación mensual.
    • 15. Único punto de operación dentro del mes para las bombas
    • 16. Selección de bomba para caudal máximo
    H
    Q
    Hmes
    DIC
    ENE
    FEB
    NOV
    Qmes
    Q
  • 17. VAN - TIR
    Factibilidad Energética
    Factibilidad Económica
  • 18. Entrada del Usuario
    Plataforma
    Computacional
    • Variables Hidráulicas
    • 19. Variables Meteorológicas
    • 20. Variables Económicas
    Simulación
    Evaluación Económica
    • Cálculo de energía generada y consumida
    • 21. Factibilidad Energética
    • 22. Flujo de Caja
    • 23. VAN – TIR
    • 24. Factibilidad Económica
    Base de datos
    • Curva de generación
    • 25. Costos de inversión
    • 26. Marginalidad de los cultivos
  • Simulación
    DIC
    ENE
    ∆t
    Tan pequeño como el intervalo del registro meteorológico
    día 1
    día N
    ∆t
    PGENERADA
    PDEMANDADA
    ∆E
    QE
    QS
    ∆V
  • 27. Seguridad de Riego (SR): % mínimo de agua entregado al final del día.
    Día de Falla: Día donde no se pudo entregar el mínimo de agua requerido (SR).
    • Potencia Insuficiente
    • 28. Volumen de agua insuficiente (caso con estanque y captación subterránea)
    Falla Continua (Ej: 10 días)
    Falla Total (Ej: 25 días)
  • 29.
  • 30. Simulación
    PGENERADAi
    vi
    Para todos los intervalos(i) del día
    PGENERADAi
    ∆P
    Final del Día
    E. Generadai
    E. Consumidai
    E. No usadai
    Agua Entregadai
    B
    E. Generada
    E. Consumida
    E. No usada
    Agua Entregada
    PCONSi
  • 31.
  • 32. Evaluación Económica
    • Evaluación considera marginalidad de los cultivos [± $/ha/año].
    • 33. Considera superficie plantada.
    • 34. Se seleccionan opciones factibles de la simulación.
    • 35. Comparación con Generador Diesel y Red Eléctrica
  • Definición de parámetros de entrada
    Cálculo
    Flujo de Caja
    Valor Actual
    VAN
    TIR
  • 36.
  • 37. Prueba
    Plataforma
  • 38. Consideraciones
    Fallas Totales: 15 días
    Fallas Continuas: 8 días
    Periodo de simulación: Noviembre a Febrero.
    Estación empleada: Faro Carranza
    Tasa descuento: 12%
    Periodo de Evaluación: 15 años.
    Valor del Diesel: 1000 [$/l]
    Tarifa Eléctrica BT1: 172 [$/KWh]
  • 39.
  • 40.
  • 41. Análisis de Sensibilidad
  • 42. Variación en inversión de aerogeneradores
    (B) Inversión de aerogeneradores aumenta 50%
    (C) Inversión de aerogeneradores disminuye 50%
  • 43. Variación en Ingresos
    (D) Ingresos aumentan 25%
    (E) Ingresos disminuyen 25%
  • 44. Subsidio Estatal
    (F) Subsidio Estatal de un 75%
  • 45. Variación Costos de Energía Convencional
    (G) Aumenta el costo de energía convencional un 50%
    (H) Disminuye el costo de convencional energía un 50%
  • 46. Conclusiones
    Prueba de la Herramienta
    Mayor seguridad energética implica mayor inversión
    Aerogeneradores aumentan su rentabilidad a mayor superficie plantada.
    Conexión a la red eléctrica siempre es más rentable.
  • 47. Conclusiones
    Prueba de la Herramienta
    Rentabilidad del generador diesel es la más sensible a cambios económicos.
    Sólo se aprovecha un 20% de la energía generada.
    Mecanismos de incentivo estatales son indispensable(subsidios, beneficios tributarios)
  • 48. Conclusiones
    Generales
    En zonas extremas los aerogeneradores se hacen más atractivos.
    Accesibilidad a registros meteorológicos dificulta la evaluación de proyectos.
    Variabilidad temporal del viento es uno de los factores más influyentes.
  • 49. Conclusiones
    Generales
    Alta inversión inicial se compensa con los nulos costos de operación.
    Externalidades Positivas.
  • 50. Conclusiones
    Generales
    Se cuenta con una plataforma de apoyo para evaluación de proyectos eólicos.
    Se identificaron los mayores beneficios, dificultades, variables trascendentales y otros alcances, para futuros términos de referencia de estudios.
  • 51. Trabajo Propuesto
    Agregar simulación solar
    Modelo de optimización:
    • Incluya diversas fuentes de energía
    • 52. Permita definir la operación de las bombas
    • 53. Maximice el uso de energía generada
    • 54. Maximice la rentabilidad del proyecto
  • Referencias
    • INE. (2007). Censo Agropecuario. Instituto Nacional de Estadísticas, Chile.
    • 55. B. Central (2010). Base de datos estadística
  • ?