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ACV Generación Distribuida




  1. Resumen
  2. Introducción
  3. Métodos
  4. Resultados y discusión
  5. Conclusiones
  6. Bibliografía

Resumen

La presente investigación tiene como objetivo evaluar y comparar el perfil ambiental de la generación distribuida con respecto a otras fuentes de generación de energía eléctrica en la provincia de Cienfuegos.

Se toma como referencia la metodología de Análisis de Ciclo de Vida (ACV) que aparece en la serie de normas NC ISO 14040 y se complementa con el método de evaluación de categorías de impacto: Eco-Speed, predeterminado en la herramienta informática Open LCA. Además se emplea el programa estadístico Statgraphics Centurión para el análisis de los datos y del paquete de programas de Microsoft Office: Microsoft Excel, Microsoft Visio y Microsoft Word.

El estudio lleva a la obtención de conclusiones que dan cumplimiento a los objetivos propuestos al llegar a resultados concretos mediante la aplicación del método de ciclo de vida a la generación distribuida de electricidad. Además se proponen una serie de medidas que deben ser aplicadas en las centrales de generación distribuida de energía eléctrica para la disminución del consumo de los recursos y del impacto ambiental que estas producen.

Palabras claves: generación distribuida de energía eléctrica, Análisis de Ciclo de Vida, categorías de impacto.

ABSTRACT

This research entitled "Life Cycle Analysis of distributed generation of electricity in the Utility Cienfuegos" aims to evaluate and compare the environmental profile of distributed generation with respect to other sources of electricity generation in the province of Cienfuegos.

To develop the paper uses data collection techniques such as personal interviews, literature review, brainstorming and teamwork, which support the construction of the various charts and graphs employees.

It draws on the methodology of Life Cycle Assessment (LCA) that appears in the series of standards ISO 14040 and NC is complemented by the method of assessing impact categories: Eco-Speed, default Open the computer tool LCA. It also uses the program Statgraphics Centurion for the analysis of the data and the software package Microsoft Office, Excel, Visio and Word.

The study leads to drawing conclusions that give effect to the objectives to achieve concrete results through the application of life cycle approach to distributed generation of electricity. It also proposes a series of measures to be applied in distributed power generation of electricity for the reduction of resource consumption and environmental impact they produce.

Key Word: distributed power generation, Life Cycle Analysis, impact category

Introducción

En la actualidad, legar a las futuras generaciones un medio ambiente apto para la continuidad de la civilización se ha convertido en una de las principales preocupaciones de la humanidad. En el marco de la globalización de las economías no es posible estar al margen de esta preocupación. En estos días, los consumidores son más exigentes, tanto en la conservación de los recursos naturales y en la protección del medio ambiente, como en la calidad de los productos y servicios que reciben. Por tal motivo, la industria enfrenta el reto de producir con alta calidad y satisfacer las expectativas de los consumidores y de otras partes interesadas en el tema de la protección del medio ambiente.(Romero Rodríguez, 2003)

En las últimas décadas, el reconocimiento de los asuntos ambientales y socioeconómicos ha aumentado enormemente. La humanidad está tornando cada vez más consciente de que el consumo de productos manufacturados y de servicios ofrecidos contribuye de cierta forma, a los efectos adversos sobre los recursos y la calidad del medio ambiente. Estos efectos pueden tener lugar en todas las etapas del ciclo de vida de un producto o servicio, desde la extracción de la materia prima hasta la fabricación, distribución y consumo del producto e incluyen una serie de opciones para la gestión de los residuos.(De la Concepcion et al., s.d.)

El Análisis de Ciclo de Vida (ACV) puede proveer a una empresa valiosa información interna en el caso de evaluar un sistema productivo sobre la eficiencia del uso de los recursos y manejo de desperdicios, etc.; aunque no es apropiado por ejemplo, si quieren analizar las implicaciones sobre el cliente acerca de efectos tóxicos sobre la salud. El ACV ayuda a la organización a ganar ventajas competitivas y comparativas a través del ahorro de costos y mejora de posiciones en el mercado, incremento de ganancias y reforma de la imagen de la empresa o de un producto determinado (Iglesias, 2005).

La ventaja del ACV es que al usarle, los tomadores de decisiones pueden evitar generar nuevos problemas ambientales al corregir otros, o crear problemas ambientales en otras etapas del Ciclo de Vida (Norris, Suppen, do Nascimento, & Ugaya, 2004)

En los últimos años el ACV se ha impuesto como herramienta a la hora de evaluar los impactos de los productos(Menke, Davis, & Vigon, 1996)

El progresivo avance de la electricidad en el modelo energético de los países desarrollados durante los últimos años, así como también sus mayores ventajas en materia de transporte al por mayor y posterior distribución al por menor, hacen que el consumo de energía eléctrica este sustituyendo a otras formas alternativas de energía final. Además de aportar importantes ventajas para los consumidores, el mayor peso de la electricidad está en el modelo energético que facilita la ampliación de medidas de eficiencia energética y del uso de energías limpias en la generación de electricidad, permitiendo reducir la emisión de gases de efecto invernadero, y contribuyendo a mitigar la vulnerabilidad derivada de la dependencia de los combustibles de origen fósil.(Becker Zuazua, 2011).

El Consejo Mundial de Energía, (WEC, por sus siglas en inglés) llevó a cabo una compilación de estudios de análisis de ciclo de vida de diferentes tecnologías de generación de energía eléctrica desarrollados en los últimos 15 años a nivel internacional. Estos análisis consideraron la cadena completa de producción de energía, desde la exploración y la extracción hasta su uso final, pasando por almacenamiento, transporte, transformación en combustibles secundarios; es decir, la energía primaria desde su origen hasta su uso final. De esta forma, se determinó la accesibilidad, disponibilidad y aceptabilidad de la producción de energía eléctrica.(García Bermúdez, 2011)

Con el triunfo de la revolución se adquiere conciencia del grado de deterioro de nuestro medio ambiente y se empiezan a dar los primeros pasos necesarios para revertir la situación, formándose normativas para proteger el medio ambiente, las que tienen que cumplir las empresas e industrias que constituyen fuentes contaminantes y las que se crean nuevas tienen que cumplir el requisito de no dañar el medio ambiente, siendo sus producciones sostenibles.(De la Concepcion et al., s.d.)

En el Ministerio de la Industria Básica la protección ambiental constituye un objetivo fundamental, y es asumido por la Dirección de cada Entidad como una responsabilidad directa y prioritaria. La responsabilidad de la Dirección y la participación activa de todo el personal, es el elemento clave para el éxito y desarrollo de un correcto Sistema de Gestión Ambiental, para este se apoyan en conjunto de leyes como son la Ley 81/97(Ley 81 del Medio Ambiente), el Sistema de Normas Cubanas de protección del medio ambiente(grupo 93) y el sistema de normas ISO-14000.Además de un conjunto de resoluciones, decretos y leyes que completan la documentación vigente.

En la provincia de Cienfuegos la Empresa Eléctrica cuenta con diez centrales de generación distribuida (ocho centrales eléctricas diesel y dos centrales eléctricas fuel oíl).De las centrales eléctricas diesel: siete son de tecnología MTU y una de tecnología Scania, las cuales por la configuración de los motores generadores se presentan dentro del territorio en tres instalaciones de baterías: Junco Sur con dieciséis motores MTU~4000, Cruces con ocho motores MTU~4000 y el Tablón con once motores generadores de tecnología Scania, además de cinco instalaciones aisladas que están conformadas por dos motores MTU 4000 o 2000 según correspondan. Las dos centrales eléctricas fuel oíl Cruces y Yaguaramas son de tecnología Hyundai y funcionan ininterrumpidamente según lo establecido por el Sistema Electroenergético Nacional (SEN). Las ocho centrales diesel son plantas generadoras de reservas para el horario pico, cuando hay una alta demanda de energía. Se conoce que:

  • Al término del año 2011 la empresa recibió 5 498 733 litros de diesel y 37 150 466 litros de fuel oíl para el consumo de las centrales eléctricas con un costo de 3 762 035,5 y 16 655 480 CUP respectivamente.

  • Existen pocos estudios sobre el impacto ambiental que provoca la generación distribuida en el medio ambiente y en la salud del ser humano considerando todos los componentes involucrados en la misma.

  • No se han realizados comparaciones entre la generación distribuida y otras fuentes de generación de electricidad desde el punto de vista ambiental.

Lo anterior constituye la situación problemática del presente estudio y de esta se deriva el Problema de investigación: ¿Cómo cuantificar el inventario de ciclo de vida y los impactos ambientales potenciales de la generación distribuida, con vista a compararlos con otras fuentes de generación de electricidad?.

Lo anterior genera la Hipótesis de la investigación:

La aplicación del análisis de ciclo de vida permitirá evaluar y comparar el perfil ambiental de la generación distribuida.

El objetivo de este estudio es evaluar y comparar el perfil ambiental de la generación eléctrica distribuida de con respecto a otras fuentes de generación de energía eléctrica en la provincia de Cienfuegos, para el cual se deben cumplir los siguientes objetivos específicos: Realizar una caracterización de la generación distribuida en la provincia de Cienfuegos a partir del Diesel y del Fuel Oíl; efectuar el inventario de ciclo de vida de la generación distribuida con fuel oíl y diesel a través de un estudio de incertidumbre; Valorar el perfil ambiental de los inventarios realizados y contrastarlos con los de otras formas de generar electricidad.

Con esta investigación se podrá conocer los impactos que provoca la generación distribuida de energía eléctrica con fuel oíl y diesel al medio ambiente, tema de gran importancia en la actualidad por el deterioro que viene sufriendo el medio ambiente provocando la alteraración de los ecosistemas e importantes pérdidas de calidad de vida en algunas zonas. Además se podrá contrastar la producción distribuida de energía eléctrica con la generación en las centrales termoeléctricas en cuanto a los daños que provocan al medio ambiente mediante un estudio que incluye desde la cuna a la tumba a todos los elementos involucrados en la investigación y así trazar medidas enmarcadas al ahorro económico para minimizar gastos innecesarios para el país en momentos de perfeccionamiento del modelo económico cubano y de crisis global.

Métodos

Para la realización de la presente investigación, se utilizó el procedimiento de Análisis de Ciclo de Vida (ACV), según las normas NC-ISO 14 040 a la 14 043. El ACV es un proceso en el que se reconocen 4 etapas(ISO 14040, 2006) y (NC ISO 14 040, 1999) :

  • Definición del objetivo y alcance.

  • Análisis del inventario del ciclo de vida.

  • Evaluación del impacto del ciclo de vida.

  • Análisis de mejoras.

Etapa 1: Definición de los objetivos y alcance.

Objetivos.

Con el presente estudio se busca:

  • Construir un Inventario de ciclo de vida en la generación distribuida de energía eléctrica con fuel oíl y diesel para disponer de los recursos consumidos (entradas), y de las emisiones y residuos generados (salidas) durante el proceso.

  • Evaluar y cuantificar los impactos asociados al proceso de generación distribuida de energía eléctrica utilizando fuel oíl y diesel.

  • Comparar el perfil ambiental de los inventarios realizados con los de otras fuentes de generación de electricidad.

  • Apreciar las posibles mejoras que pueda tener el proceso para reducir los impactos, tanto medioambientales como económicos.

Alcance del estudio.

El alcance del estudio contempla los aspectos relacionados con las funciones del sistema estudiado y con el destino final del producto, en este caso, los consumidores nacionales ya sean estatales ó públicos de la energía eléctrica generada.

-Unidad funcional

Como unidad funcional de nuestro sistema esta la producción de 1MWh.

-Definición de los límites del sistema

Los límites del sistema se definen según la información que se tiene y los objetivos que se pretenden alcanzar definidos anteriormente. A continuación se definen los límites del sistema estudiado:

  • Límites geográficos.

El Análisis de Ciclo de Vida se limita a la generación distribuida de energía eléctrica en las centrales Fuel Oíl-Cruces y Diesel-Junco Sur ubicadas en la provincia de Cienfuegos.

  • Límites temporales.

El tiempo de análisis incluye los años 2009, 2010, 2011 y el primer trimestre del 2012.

Los límites del sistema están bien enmarcados "de la cuna a la tumba" ya que comienza con los productos iniciales para la producción de energía eléctrica, combustible, agua y energía eléctrica insumida y termina con la producción de los megawatts puestos en las barras del SEN (Sistema Electroenergético Nacional) y el análisis de los residuos derivados de esta producción. En los límites no se incluye la construcción de la infraestructura ni el transporte de los materiales o equipos.

- Calidad de los datos.

Los datos para este análisis han sido seleccionados de manera exhaustiva del Grupo de Mantenimiento-Explotación y del Centro Control pertenecientes a la Unidad Básica Eléctrica (U.B.E) Generación y de los Grupos de Explotación pertenecientes a las centrales Fuel Oíl-Cruces y Diesel-Junco Sur. Cada dato introducido se chequeó contra el enviado en igual período a la UNE (Unión Nacional Eléctrica) para el control y medición del desenvolvimiento productivo y medioambiental de las centrales. Además a los datos se les realizó pruebas de bondad de ajuste para una mayor confianza estadística por poseer datos históricos de las entradas y salidas del proceso.

Para realizar el estudio de Análisis de Ciclo de Vida (ACV) se utilizó la herramienta informática OpenLCA desarrollado por Green DeltaTC . El carácter de fuente abierta de este software permite modificar y adaptar el software a las necesidades específicas. Además el mismo está libre de utilizar las aplicaciones de la licencia de apertura, donde las tasas son críticas. Los usuarios pueden seleccionar el formato que mejor almacena los datos que necesiten para su propósito(Ciroth, 2007), en nuestro caso se utilizo Eco-speed como base comparativa, por tener esta las características de nuestra región evitando así las incertidumbres que se producen al utilizar las de la región europea.

Etapa 2: Análisis del inventario.

Recolectar los datos.

Para la recolección de los datos involucrados en la producción de energía eléctrica se deben describir los sistemas interrelacionados entre sí que hacen posible la generación estable y confiable de la electricidad, cada sistema forma parte del ciclo de vida de la producción de energía eléctrica.

Para la realización del estudio se toma como muestra la central eléctrica Fuel Oíl-Cruces y Diesel-Junco Sur por ser representativas dentro de su tecnología y entre todas las centrales de la provincia. A continuación se describe los procesos en cada una de estas centrales.

Central Fuel Oíl - Cruces.

El emplazamiento de Cruces cuenta con tres baterías HYUNDAI de modelo 9H21/32 las que se conectan en paralelo con la red Nacional, usando combustible diesel para su arranque, parada, grandes fluctuaciones de la carga y el barrido de las líneas y empleando el fuel oíl como combustible base. Cada batería contiene:

  • Cuatro contenedores de motores - generadores (MDU).

  • Un contenedor de tratamiento de combustible (HTU).

  • Una instalación para producir vapor (caldera).

  • Una instalación de aire comprimido.

  • Una instalación para los Paneles Eléctricos (ETU) y para los sistemas de monitoreo(contenedor).

  • Una planta de tratamiento de agua.

  • Una instalación para la Sala de Control de todo el emplazamiento.

Central Diesel - Junco Sur.

La centrales de generación distribuida con diesel se encuentran instaladas en Baterías y están designadas para suministrar corriente eléctrica al Sistema Electroenergético Nacional, ya sea alimentando a una parte del sistema, o suministrando a toda la red nacional. La central de generación distribuida Diesel-Junco Sur cuenta con dos baterías de ocho motores MTU de la serie 4000 cada una y están compuestas principalmente por:

  • Motor de Combustión Interna Diesel, Generador Eléctrico.

  • Estación de Combustible.

  • Sistema de Control.

Con la información recogida de cada una de las etapas y procesos expuestos anteriormente se elaboró el inventario de ciclo de vida de la generación distribuida de energía eléctrica, en el mismo se recogieron todas las materias primas, el uso de energía, combustible y las salidas o emisiones, empleándose los datos de tres años, lo que permitió realizar cálculos de incertidumbre, y pruebas de bondad de ajuste para de esta forma obtener los parámetros de las distribuciones de mayor verosimilitud con una gran confianza estadística.

Procesamiento de los datos obtenidos.

Con todos los datos obtenidos de los diferentes sistemas de análisis y para dar cumplimiento a los objetivos propuestos son incluidos estos en la herramienta de procesamiento de la información Open LCA de la cual podrán ser obtenidos los impactos medioambientales y el perfil ambiental de la generación distribuida con fuel oíl y diesel. Para cada una de las categorías se realiza un análisis de incertidumbre con el método de simulación de Montecarlo, donde se calcula los límites de confianza para cada uno de estos impactos.

Resultados y discusión

Etapa 3: Evaluación del Impacto.

Para evaluar el ciclo de vida de la generación distribuida de energía eléctrica se procesa la información recopilada en el software con la base de datos Eco-Speed desarrollada para nuestras condiciones ambientales, usando categorías de análisis de datos de alto impacto sobre la salud humana, el agua, los minerales y los recursos energéticos propios del país y tomando como productos en su base de datos las sustancias, aditivos, compuestos químicos, emisiones y vertimientos más notorios evaluados y validados para Cuba, dando además, prioridades de evaluación en función de llevar al país hacia un desarrollo sostenible, es capaz de brindar un análisis de mayor actualidad y más cercano a nuestras condiciones de explotación de los recursos naturales y los productos así como llevarnos a poder evaluar los principales impactos que el país produce sobre los ecosistemas, de ahí que las categorías de impacto mostrados por él se toman como significativas dándole a este método todo el potencial que posee para el Análisis de Ciclos de Vida dentro del contexto nacional de cualquier proceso (producto) (Rodríguez Pérez, 2011)

y, por tanto, que sea el seleccionado para realizar nuestra evaluación de (ACV) en la generación distribuida de energía eléctrica.

Central eléctrica Fuel Oíl – Cruces.

Los resultados obtenidos para 1MW.h de electricidad generado en la central eléctrica Fuel Oíl – Cruces se aprecian a continuación

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Figura 1: Análisis de impacto en la generación distribuida de energía eléctrica en la central Fuel Oíl-Cruces. Método Eco-Speed. Fuente: Open LCA.

El agotamiento de los recursos, el uso del agua y el calentamiento global son las categorías que representan las barras predominantes, a continuación en el Diagrama de Pareto se representa la distribución porcentual de los impactos más significativos en el análisis del ciclo de vida de la generación distribuida de energía eléctrica en dicha central.

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Figura 2: Impactos de la generación distribuida de energía eléctrica (Central Fuel Oíl-Cruces). Fuente: Elaboración Propia.

El agotamiento de los recursos y el uso del agua se presentan como factores predominantes por el empleo de los combustibles y aceites, ya que para la obtención de estos se explotan gran cantidad de componentes y como se ha mencionado anteriormente este estudio abarca el ciclo de vida de todos los elementos involucrados. El calentamiento global esta dado por las emisiones que se provoca no solo en la central sino también en la producción de los elementos que ella utiliza.

Central eléctrica Diesel – Junco Sur.

Para la central distribuida Diesel–Junco Sur a continuación se reflejan los resultados obtenidos en cuanto al impacto ambiental para la generación de 1MW.h de electricidad.

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Figura 3 Análisis de impacto en la generación distribuida de energía eléctrica en la central Diesel – Junco Sur. Método Eco-Speed. Fuente: Open LCA.

Como se percibe el resultado de los impactos en la central Diesel – Junco Sur es muy parecido al de la central Fuel Oíl – Cruces, igualmente a continuación se representa el Diagrama de Pareto con los porcentajes para cada una de las categorías.

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Figura 4 Impactos de la generación distribuida de energía eléctrica (Central Diesel – Junco Sur). Fuente: Elaboración propia.

En la central Diesel-Junco Sur se evidencian como relevantes las mismas categorías que en la central de Fuel Oíl-Cruces lo que en esta, las cantidades son un poco superior. Se puede apreciar como el agotamiento de los recursos, el uso del agua y el calentamiento global acumulan el 82,74% de los impactos generados en la central.

Comparación de la generación distribuida de energía eléctrica utilizando fuel oíl y diesel con la producción de electricidad en la termoeléctrica Carlos M Céspedes para 1 MW generado.

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Figura 5: Comparación de los Impactos ambientales de diferentes formas de generar electricidad. Método Eco-Speed. Fuente: Open LCA.

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Figura 6: Comparación de la puntuación general de los procesos de generación eléctrica. . Método Eco-Speed. Fuente: Open LCA.

Al realizarse la comparación de diferentes formas de generar electricidad (generación distribuida con diesel, generación distribuida con fuel oíl, generación con fuel oíl en termoeléctrica y generación con gas en termoeléctrica) para 1MW se evidencia que el empleo de centrales eléctricas distribuidas, causan mayor impacto que la generación de electricidad en termoeléctricas. Se aprecia además que la generación distribuida con diesel es la barra más alta en la puntuación general, lo cual está dado por ser el diesel el que mayor impacto provee al medio ambiente, ya que su elaboración requiere de un proceso más complicado que los demás combustibles, lo que genera mayores impactos.

A continuación el gráfico representa el rango de variación de las categorías más relevantes que te da una idea de cuanto puede variar la puntuación única en dependencia de la variación de las categorías de impacto.

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Figura 7: Grafico de tornado para las categorías de impacto de la central Fuel Oíl-Cruces. Fuente: Elaboración propia.

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Figura 8: Grafico de tornado para las categorías de impacto de la central Diesel-Junco Sur. Fuente: Elaboración propia.

En este otro gráfico se muestra la magnitud que implica en la puntuación total la variación de las categorías más importantes.

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Figura 9: Grafico de araña para las categorías de impacto de la central Fuel Oíl-Cruces. Fuente: Elaboración propia.

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Figura 10: Grafico de araña para las categorías de impacto de la central Diesel-Junco Sur Fuente: Elaboración propia.

Todos estos gráficos anteriores indican que tanto en una central como en otra para lograr un resultado visible en la puntuación única se tienen que disminuir las categorías de impacto más significativas al menos en un 3% aproximadamente, para obtener un 1% de disminución en la puntuación general; y en la categoría de acidificación en un 10%, aunque con esta última no se logra un gran avance en la puntuación general.

Etapa 4: Análisis de mejoras.

Al analizarse los impactos se deduce que la minimización de los mismos están en función de reducir los consumos, sobre todo de combustibles, para ello se proponen una serie de medidas que están en estudio:

  • Cambio de posición de los filtros de aspiración hacia la parte exterior del contenedor (MTU S-4000).

  • Utilización de aditivos para el combustible (Hyundai).

  • Instalación de filtros centrífugos de aceites (Hyundai)

  • Instalación de magnetizadores DIMAG en el sistema de agua tecnológica de las centrales (Hyundai).

  • Instalación de magnetizadores DIMAG en motores diesel de la generación distribuida (MTU S-4000).

  • Instalación de magnetizadores DIMAG en Sistema de Combustible Motores (Hyundai).

  • Cambio de la posición de los escapes en los motores generadores (MTU S-4000).

Explicación de las acciones de mejora.

Filtros de aspiración en la parte superior del contenedor.

La modificación consiste en sacar los filtros de aspiración hacia la parte exterior del contenedor para logras que el aire de aspiración sea mas fresco al tener en la parte exterior la presión atmosférica que es superior a la presión dentro del contenedor por el vacio que se crea en el producto de los ventiladores y la aspiración del motor.

Al realizarse el estudio resultado se logró una disminución del Consumo Específico de Combustible de 2,7 g/kw. Las temperaturas de gases de escape antes y después de los turbos tienen alguna disminución pero no se observa una correspondencia en todos los turbos motivado fundamentalmente por el método de medición utilizado que no tiene la precisión necesaria para la correcta evaluación.

Aditivos para el combustible.

El objetivo de los aditivos es tener una combustión óptima contaminando lo menos posible.

En la cámara de combustión.

  • Incrementa la temperatura de la cámara y disminuye la emisión de cenizas.

  • Reduce el exceso de aire requerido, aumenta la eficiencia.

  • La reducción en el exceso de aire inhibe directamente la formación de SO3 y NOx.

  • En presencia de MgO hay un secuestro de Vanadio, inhibiéndose la reacción SO2?SO3.

En las escorias.

  • Cuando se aplica Oxido de Magnesio al fuel oíl se forman compuestos complejos V2O5-MgO que tienen un punto de fusión mayor que la temperatura de la flama, por lo que viajan por la cámara de combustión como sólidos y al pegar en las superficies metálicas forman cúmulos de cenizas friables fáciles de remover y que no causan corrosión.

  • Los depósitos formados son sólidos friables y no corrosivos.

En la emisión de contaminantes.

  • Disminuye la formación de ceniza: El uso de los catalizadores baja el punto de ignición del Carbono de 353° a 315° lo que hace que la gota se consuma casi completamente y quede poco o nada el carbón sin quemar(ceniza).

  • Al inhibir la reacción SO2?SO3 reduce la formación de H2SO4. La inyección de aditivos con Oxido de Magnesio disminuye la formación de SO3 y aumenta el pH de las Cenizas hasta en una unidad de pH.

  • Mejora eficiencia combustión por catálisis.

  • La inyección de aditivos con Oxido de Magnesio disminuye la formación de SO3 y aumenta el pH de las Cenizas hasta en una unidad de pH.

Filtros centrífugos de aceites

Con el propósito de evaluar la efectividad de los filtros en el comportamiento del aceite en el tiempo se realiza un estudio independiente para cada motor del emplazamiento objeto de estudio, tomándose la primera muestra y análisis a las 350 horas de trabajo del aceite, y luego cada 50 horas de trabajo.

A partir de los resultados obtenidos se observa que las características físico químicas del aceite se mantienen dentro de los valores normados por lo que es posible extender el cambio de aceite a las 750 horas de trabajo en las unidades con filtro centrífugo.

La calidad del aceite de las unidades que no tienen filtro centrífugo luego de 350 horas de trabajo es inferior a la del aceite de las unidades que si lo tienen con mas de 750 horas de trabajo, con Índice de Relleno similares, particularizando en los parámetros de viscosidad 100oC e Insolubles en Pentano.

A continuación la valoración económica para la inversión de los filtros de centrifugado de aceite.

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Figura 11: Evaluación económica de los filtros centrífugos de aceite. Fuente: Dirección Provincial de Generación.

Magnetizadores

La función de estos en los sistemas de combustibles o motores se debe a la optimización de la mezcla del proceso de combustión como resultado del reordenamiento de las moléculas del combustible, la reducción de fricción en las superficies de lubricación dinámica y la mejora en el sistema de filtrado con reducción de partículas de fierro y otros metales presentes en el combustible y aceite lubricante a un tamaño de una micra, lo que posibilita una combustión más completa y una disminución del consumo de combustible y de la carga de contaminantes que se expulsan a la atmosfera.

Estudios indican mejoras en los indicadores de gramos consumidos por Kw generado de hasta 4 unidades.

Los magnetizadores se utilizan también en el sistema de agua tecnológica de las centrales Hyundai porque ellos activan y polarizan las moléculas de agua, produciendo una fuerte interacción con las especies iónicas presentes. Dicha interacción es mas fuerte que las de estas especies con las superficies metálicas modificadas (superficies internas de tuberías de intercambiadores de calor, calderas, calefactores de agua, etc.) evitando con ello la formación sobre dichas superficies de cristales de calcita (carbonato de calcio) y propiciando la formación en el seno del agua de cristales finos de aragonita (otra forma cristalina del carbonato de calcio) los cuales quedan en suspensión y pueden ser retirados con facilidad posteriormente por sedimentación (calefactores de agua) o retirados por purga (calderas de vapor).

Escapes de los motores-generadores

Los escapes de los motores-generadores en la central Diesel-Junco Sur se encuentran en sentido horizontal, lo que provoca que los gases que expulsan estos vayan hacia delante y una parte de estos se concentren abajo antes de dispersarse y otra parte sean atraidos otra vez hacia el contenedor por los ventiladores ubicados en la parte de posterior de estos.

Se propone el cambio de estos escapes en sentido vertical para que los gases alcance la altura y no se acumulen en una zona baja donde afectan a los trabajadores de la instalación, a los habitantes del lugar y al funcionamiento de la misma central.

No se tiene contabilizado la magnitud de esta mejora, pero por muy poco que represente es un logro para la eficiencia de la central.

Todas estas medidas anteriores influyen en el mejor y más eficiente uso de las centrales, unas en mayor medida que las otras pero todas aportan su atribución en la disminución de combustibles y de gases al medio ambiente por ser las centrales un sistema que funciona como un todo.

Conclusiones

  • 1. Se realizó el inventario del ciclo de vida de la generación distribuida de energía eléctrica utilizando de varios años, lo cual permitió realizar un análisis de estadístico para mejorar la calidad de los datos.

  • 2. Se evalúa el impacto de la generación distribuida de energía eléctrica con el software Open LCA y el método Eco-Speed, en el cual las categorías más afectadas son el agotamiento de los recursos, el uso del agua y el calentamiento global.

  • 3.  Al realizarse la comparación de los perfiles ambientales de la generación distribuida con fuel oíl y diesel con los de la termoeléctrica Carlos M Céspedes para 1MW resulta de mayor impacto la generación de electricidad en las centrales distribuidas.

  • 4.  Se realizan las propuestas de mejoras para la reducción de los impactos en cada una de las tecnologías implantadas en las centrales Fuel Oíl-Cruces y Diesel-Junco Sur.

Bibliografía

  • 1. BECKER Zuazua, F. (2011). Prospectiva de la electricidad en España. En estudios de economía aplicada (Vol. 29, págs. 415 – 432).  

  • 2. CIROTH, A. (2007). ICT for Environment in Life Cycle Applications openLCA - A new open source software for Life Cycle Assessment. International Journal of Life Cycle Assessment, (12 (4)), 209 – 210.

  • 3. AA. VV.: Aplicación del análisis de ciclo de vida (ACV) para la evaluación del impacto ambiental asociado a la generación de energía eléctrica.  

  • 4. GARCIA, D. (2007, Junio 3). Análisis del ciclo de vida (ACV).

  • 5. IGLESIAS, D. (2005). Relevamiento exploratorio del análisis del ciclo de vida de productos y su aplicación en el sistema agroalimentario. Recuperado a partir de http://www.eumed.net/ce/2005/dhi-acv.pdf.

  • 6. ISO 14040. (2006). Environmental management – Life cycle assessment – Principles and framework.

  • 7. MENKE, D. M., Davis, G., & Vigon, B. (1996). Evaluation Of Life-Cycle Assessment Tools, Hazardous Waste Branch Environment Canada.

  • 8. NC ISO 14040. (1999). Gestión Ambiental. Análisis del Ciclo de Vida. Principios y Estructura.

  • 9. NORRIS, G., Suppen, N., do Nascimento, A., & Ugaya, C. (2004). Impactos socio-económicos en el análisis de ciclo de vida de productos: de un Análisis Ambiental de Ciclo de Vida (ACV) a un ACV Sustentable, en Tópicos de ACV en Latinoamérica.

  • 10. RODRÍGUEZ Pérez, B. (2011). Eco-Speed, New Life Cycle Assessment Methodology for Latin American Countries. Presented at the CILCA 2011, México.

  • 11. ROMERO Rodríguez, B. I. (2003). El Análisis del Ciclo de Vida y la Gestión Ambiental.

 

 

Autor:

ING. Maidely Fernández Rodríguez

Universidad de Cienfuegos

Cienfuegos, Cuba

MSC. ING. Berlan Rodríguez Pérez

Universidad de Cienfuegos

Cienfuegos, Cuba,

ING. Nelson Fernández Ocampo

Empresa Eléctrica Cienfuegos

Cienfuegos, Cuba,

 


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