Costos en plantas termoeléctricas


ASIGNACIÓN
Una corporación industrial decide que va a tomar la alternativa de autogenerar en el año 2014 y va a adquirir cuatro unidades generadoras que utilizan como combustible gas metano, las cuales poseen las siguientes curvas de calor introducido contra carga generada:
Orden de los estudiantes de la asignación
Estudiante 1
Marcos Sarabia
1
Estudiante 2
Gabriel Pino
6
Estudiante 3Andrea Moreno
4

Tabla I (Curvas de calor introducido contra carga generada)
Unidad
Capacidad [MW]
Curva I-L
1
16

2
14

3
10

4
10


Tabla II (El Impulsor de Costos de Capital para las distintas unidades generadoras)
Unidad

1
8.500
2
10.300
3
8.800
4
9.700

Tabla III (Impulsor de Costos Variables de Operación y Mantenimiento)
Unidad

1
0,05
2
0,065
30,045
4
0,07

Tabla IV (Curva de duración de carga anual)
Carga [KW]
Cantidad de horas

300

1.000

2.200

2.800

2.460

Tabla V (Desempeño del período anterior)
Unidad
Salida Forzada [Horas]
A
220
B
180
C
150
D
140

Datos adicionales:
La Carga Máxima en el año 2014 se va a pronosticar con los datos históricos incluidos en el archivo suministrado por el Profesor.Existen tres subestaciones I, II y III, de cada una se conocen valores de demanda máxima históricos y también se conoce que el factor de diversidad de grupo para las tres es de 3,0. La primera hoja del archivo “Modelo de Datos Históricos” será incluida en el informe.
La tasa de interés es de 10%, el impuesto a los activos es de 1,0%, la prima de seguro es de 1,0%. El combustible utilizado es gas metanoa un precio internacional de 0,85 BsF/metro3, un precio nacional de 0,165 BsF./metro3 y un poder calorífico de 980 Btu/pie3. La vida útil de la planta se ha estimado en 25 años.
Se requieren cuatro (4) operadores y cuatro (4) de mantenimiento como personal de planta que devengan un salario de BsF. 300 mil al año cada uno, más un jefe de planta que gana BsF. 600 mil al año.
Las unidades son desegunda mano y la siguiente tabla se generó con datos suministrados por el propietario anterior, con ella se puede calcular la Tasa de Salida Forzada, (F.O.R.).








Se pide lo siguiente:
a) Graficar las curvas I-L en un gráfico común.

b) Graficar las curvas HR-L en un gráfico común.

c) Graficar las curvas IR-L en un gráfico común.

d) Desarrolle un programa de división decarga para las cuatro unidades desde 0 hasta 50 MW, con intervalos de 4 MW, que permita realizar la división de carga con la cual se va a calcular el costo de combustible.

e) Calcule el Costo específico de la Energía (BsF/KWh) realizando un escenario con el precio internacional del combustible y otro con el nacional, con base en la curva de carga escalonada de la Tabla IV y tomando en cuenta elmétodo de división de carga realizado.

f) Realice un análisis de Probabilidad de Pérdida de Carga para el arreglo cuatro unidades. Se debe tomar en cuenta todos los posibles arreglos dependiendo de que cada una de las unidades esté o no en servicio. Como curva de Duración de Carga dibuje y utilice la expresada en la tabla VI, de forma de darle continuidad a la curva utilizada en el punto anterior.Considere que la confiabilidad es igual en magnitud a la probabilidad de estar en servicio de la unidad generadora.















RESOLUCIÓN

Para estimar la demanda máxima para el año 2014, se utilizara la tabla de planificación de consumo eléctrico suministrada por el profesor y se calcula la demanda para cada subestación:

Grupo de demanda
Sub- Estación I
Sub- Estación IISub- Estación III
Año calendario
Demanda [KW]
Año calendario
Demanda [KW]
Año calendario
Demanda [KW]
1991
11.500
1991
12.363
1991
13.225
1992
12.003
1992
12.895
1992
13.788
1993
13.023
1993
13.946
1993
14.871
1994
13.879
1994
14.834
1994
15.791
1995
14.465
1995
15.453
1995
16.444
1996
15.571
1996
16.594
1996
17.620
1997
16.516
1997
17.575
1997...