EL PROBLEMA CVG Venalum, cuenta con un total de 905 celdas y un
consumo de 800 MW, con la aplicación del plan de
racionamiento eléctrico ha tenido que desincorporar 400
celdas de manera progresiva para cumplir con la cuota exigida por
CORPOELEC, lo que se traduce en 300 MW. La empresa recibe su
energía eléctrica directamente de la Central
Hidroeléctrica Simón Bolívar, pasando por la
subestación Guayana B, hasta llegar a los
transforectificadores que se encuentra en las plantas de
reducción: Complejo I, complejo II y V línea, para
luego ser incorporada a cada celda de reducción.
EL PROBLEMA En base a lo antes expuestos CVG Venalum requiere de
estudio económico-financiero que le permita evaluar
factibilidad de la independencia eléctrica mediante la
posible adquisición e instalación de una central
termoeléctrica con el objetivo de que garantice la
continuidad de los procesos productivos de aluminio.
OBJETIVO GENERAL Diseñar una propuesta de instalar una
central termoeléctrica de CVG Venalum que permita lograr
su independencia eléctrica.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS Diagnosticar la situación
actual en el suministro de energía eléctrica para
el proceso de reducción de aluminio. Analizar la
situación actual de las celdas y el consumo de
energía eléctrica de la empresa. Cuantificar la
producción de aluminio afectada por el racionamiento
eléctrico. Determinar el impacto financiero en las ventas
del aluminio debido al racionamiento eléctrico.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS Señalar todas las
características técnicas de la central
termoeléctrica por ciclo combinado. Determinar los costos
asociados a la central termoeléctrica por ciclo combinado.
Realizar la evaluación económica de la central
termoeléctrica por ciclo combinado.
MARCO METODOLÓGICO TIPO DE INVESTIGACIÓN (Gp:)
Campo Aplicada POBLACIÓN Y MUESTRA Para los efectos de
esta investigación, la población y la muestra son
coincidentes y están conformadas por todas las variables
que conforman una central termoeléctrica, variables de
producción y las variables económicas relacionadas
entre sí con la producción de CVG Venalum.
DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN
ANALISIS DE LOS RESULTADOS DIAGNÓSTICO DE LA
SITUACIÓN ACTUAL EN EL SUMINISTRO DE ENERGÍA
ELÉCTRICA PARA EL PROCESO DE REDUCCIÓN DE ALUMINIO.
La central Hidroeléctrica Raúl Leoni, conocida hoy
en día como la central Hidroeléctrica Simón
Bolívar, cuenta con 20 turbinas para la generación
de energía eléctrica.
El parque industrial de Guayana se abastece a través del
sistema interconectado de Guayana “B” y Guayana
“A” aporta energía al sistema interconectado
nacional. El 12 de enero de 2010 se aplica un plan de
racionamiento de 300 MW para CVG VENALUM, lo cual afecta
significativamente en la producción de aluminio por la
desincorporación progresiva de 400 celdas entre las tres
(03) plantas de Reducción
ANÁLISIS DE LA SITUACIÓN ACTUAL DE LAS CELDAS Y EL
CONSUMO DE ENERGÍA ELÉCTRICA DE LA EMPRESA En CVG
VENALUM se cuenta con tres plantas de reducción de
aluminio primario y para cada planta existe un sistema de
transforrectificadores, el cual se encarga de rectificar la
energía eléctrica proveniente de la
subestación eléctrica de Guyana B y distribuir el
voltaje necesario a cada celda.
Diagrama en bloque del Sistema Eléctrico VENALUM
Las plantas transforrectificadoras se encuentran en
óptimas condiciones para recibir y suministrar la
energía eléctrica a las Celdas de Reducción,
considerando que el total de energía requerida por CVG
VENALUM para funcionar a un 100% de su capacidad es de 810 MW
Circuito General de Línea de Celdas P-19
CELDAS DESINCORPORADAS
CELDAS DESINCORPORADAS
También se realizaron visitas técnicas con el apoyo
del personal de proyecto de CVG VENALUM, a las instalaciones de
la Siderúrgica del Orinoco, específicamente donde
se está construyendo las plantas termoeléctricas de
dicha empresa, en donde se evidenció los avances del
proyecto, la capacidad generadora de las dos plantas y la posible
ampliación del proyecto. Planta Termoeléctrica
(Sidor)
PROGRAMA DE RECUPERACION DE LA CAPACIDAD INSTALADA
IMPACTO EN PRODUCCIÓN Gráfico Número de
Celdas por Año A Ñ O C E L D A S I N S TA L A D A
S
Impacto en Producción Gráfico Número de
Celdas por Producción CELDAS INSTALADAS P R O D U C C I O
N A N U A L
CUANTIFICACIÓN DE LA PRODUCCIÓN DE ALUMINIO
AFECTADA POR EL RACIONAMIENTO ELÉCTRICO Y VARIACIÓN
DE LOS PRECIOS (LME). La planta en el año 2004 alcanzo
superar su capacidad de las 430.000 T/M año, a 442.000 T/M
año, en el 2010 la producción cae en un 40% en
función de la capacidad instalada e impacto en los
precios.
La central termoeléctrica por ciclo combinado propuesta
para CVG VENALUM, consta de lo siguiente: Primero debe contar con
capacidad máxima de la planta de 900 MW aproximadamente
constituida por turbinas de gas y turbinas de vapor. La planta
puede funcionar con gas natural como combustible principal. La
planta podrá funcionar en ciclo combinado, la cual consta
de tres unidades generadoras: dos turbinas de gas y una turbina
de vapor Los equipos principales de la central serán
específicamente: cuatro turbinas de gas, dos calderas
recuperadoras de vapor, dos turbina de vapor y condensador.
Se recomiendan cuatro turbinas de gas que tienen una capacidad de
generar 151 MW, su velocidad de giro es de 3600 r.p.m. y su
frecuencia es de 60 Hz y su longitud es de 19.5 metros.
Las turbinas de vapor deben tener una capacidad nominal de 181
MW, 3600 r.p.m., también debe constar de tres etapas (HP,
IP, LP) de presión, doble flujo y descarga vertical hacia
abajo
Se recomiendan dos calderas recuperadores de vapor (HRSG), ya que
en ellas se genera vapor de agua con tres presiones: Baja (LP),
Intermedia (IP) y Alta (HP).
Cada caldera debe constar de 17 secciones de intercambiadores de
calor. Se requiere un condensador de tipo “back
presure” cuyas funciones principales consisten en condensar
el vapor de agua, mantener la presión de vació para
garantizar la eficiencia de la turbina de vapor y desairear el
condensado. Adicionalmente la planta debe poseer equipos
auxiliares, entre ellos: Transformador elevador principal
trifásico 18kV/230kV; Interruptor principal con corriente
nominal de 9000 amperios, subestación, una planta de
tratamiento de agua desmineralizada con tanque de almacenamiento;
sistema de medición y suministro de gas natural; sistema
de suministro de combustible líquido; y sistemas
eléctricos, mecánicos, de protección,
medida, instrumentación y control
A continuación se describen los diferentes recursos
humanos, materiales, de infraestructura y ambientes de trabajo
necesarios para la ejecución exitosa del mismo: Equipo de
trabajo en oficinas de CVG VENALUM Puerto Ordaz (Director del
Proyecto, Líder de Ingeniería, Ingeniero
Electricista, Ingeniero Mecánico y Asesores de Calidad).
Equipo de trabajo en sitio de la obra (Líder de
Inspección, Especialista en Gerencia de Proyectos,
Ingeniero Civil-Experto en Movimiento de Tierra, Ingeniero
Civil-Experto en Obras de Concreto, Ingeniero Industrial, 4
Técnicos para control de obra, 2 Topógrafos y sus
ayudantes, 2 Secretarias, Ingeniero de Supervisión
Ambiental, Ingeniero y técnicos para Seguridad, Higiene y
Ambiente.
A continuación se describen los diferentes recursos
humanos, materiales, de infraestructura y ambientes de trabajo
necesarios para la ejecución exitosa del mismo:
Instalaciones provisionales en obra con oficinas debidamente
acondicionadas y equipadas. Vehículos. Equipos y sistemas
de comunicaciones, paquetes de computación. Equipamiento
de talleres para mantenimiento menor. Se deberá contar con
un laboratorio en el sitio de la obra debidamente equipado y
certificado por SENCAMER (Servicio Autónomo Nacional de
Normalización Calidad, Metrología y Reglamentos
Técnicos) para las pruebas y ensayos a efectuar para el
control de calidad.
IMPACTOS MEDIOAMBIENTALES DE LA CENTRAL PROPUESTA DE CICLO
COMBINADO Los impactos negativos de la construcción
está asociado a las actividades de excavación,
relleno y movimiento de tierras, uso y drenaje de agua,
generación y disposición de desechos y materia
ferroso, con respecto a las operaciones propiamente dichas se
generaran fuentes importantes de emisiones atmosféricas
que pueden afectar la calidad del aire en el área local o
regional.
Potenciales impactos negativos – Medidas de
atenuación
Potenciales impactos negativos – Medidas de
atenuación
Potenciales impactos negativos – Medidas de
atenuación
Ventajas de la central Termoeléctrica de ciclo combinado
de CVG VENALUM Esta Central podrá operar a plena carga o
cargas parciales, hasta un mínimo de aproximadamente el
45% de la potencia máxima. Eficiencia elevada. El ciclo
combinado proporciona mayor eficiencia por un margen más
amplio de potencias. Sus emisiones son más bajas que
en las centrales térmicas convencionales. Coste de
inversión bajo por MW instalado. Periodo de
construcción corto, 2 AÑOS Bajo consumo de agua de
refrigeración. Ahorro energético en forma de
combustible
COSTOS ASOCIADOS A LA CENTRAL TERMOELÉCTRICA POR CICLO
COMBINADO La Central Termoeléctrica que se propone para
CVG VENALUM tendrá unos costos aproximados de 800 millones
de dólares” para adquirir los equipos principales de
la central serán: cuatro turbinas de gas, dos calderas
recuperadoras de vapor, dos turbina de vapor y condensador, que
tienen la capacidad total de generación de más de
900 MW
EVALUACIÓN ECONÓMICA DE LA CENTRAL
TERMOELÉCTRICA POR CICLO COMBINADO El valor total de la
inversión en equipos, infraestructura física y
montajes es aproximadamente de USD $ 800.000.000. El periodo de
evaluación de la inversión es de 25 años. La
tasa de descuento utilizada es del 11% anual. Para este valor se
halla el costo anual equivalente o “Levelized Cost”,
mediante la siguiente fórmula: El costo anual de
administración, operación y mantenimiento (AOM) es
cercano a cuatro millones de dólares.
CONCLUSIONES La energía eléctrica de CVG VENALUM,
llega directamente de la Central Hidroeléctrica
Simón Bolívar, pasando por la subestación
Guayana B, hasta llegar a los transforrectificadores que se
encuentra en las plantas de reducción: Complejo I,
complejo II y V línea, para luego ser incorporada a cada
celda de reducción, dando un total de 905 celdas.
Se diagnostico la situación actual de las celdas, y se
pudo constatar que desde el año 2009 se encuentran
desincorporadas 400 de estas y el consumo de energía
eléctrica de la empresa es de 810 MW, sin embargo con el
racionamiento eléctrico y la falta de una planta que ayude
a mejorar esta situación, ha bajado el consumo a 300
MW.
CONCLUSIONES CVG VENALUM antes de aplicarse el racionamiento
eléctrico a nivel nacional, alcanzo superar su capacidad
de las 430.000 T/M año, a 442.000 T/M año, en el
presente año la producción esta aproximadamente en
40% en función de la capacidad instalada, presentando
así una baja de 15 mil 600 toneladas de producción
por mes. La central termoeléctrica propuesta para
CVG VENALUM es de ciclo combinado. El valor de la
inversión que debe realizar CVG VENALUM por concepto de
equipos, espacio físico, infraestructura, montaje es
aproximadamente de USD $ 800.000.000.
RECOMENDACIONES Considerar y verificar los resultados y datos
obtenidos por parte de la gerencia de proyecto conjuntamente con
la división de alto voltaje a fin de lograr la
independencia eléctrica de CVG Venalum, mediante la
adquisición e instalación de una Central
Termoeléctrica por ciclo combinado. Cumplir con las
medidas señaladas en función al impacto ambiental
para prevenir, controlar, mitigar y/o evitar, eficazmente los
potenciales efectos negativos que se generarán por
construcción y operación del proyecto.
Evaluar y seleccionar la tecnología como un todo,
considerando que el proveedor debe mostrar experiencia,
desempeño real de sus equipos, entregar respaldo y
garantías por su tecnología, así como
también por los plazos de entrega. Contar con todas
las aprobaciones, permisos y autorizaciones legales
correspondientes para instalar la central termoeléctrica.