aluminio

MSTER EN GESTIN TCNICO Y ECONMICA EN EL SECTOR ELCTRICO

TESIS DE MSTER

ESTUDIO ECONMICO-REGULATORIO DE LA COGENERACIN DE TROIL SEGN EL RD 661/2007, Y VIABILIDAD TCNICO-

ECONMICA DE LA IMPLANTACIN DE SECADO ELCTRICO

Autor: Manuel Clemot Melul Madrid, Julio de 2.007

1. UNIVERSIDAD PONTIFICIA COMILLAS

ESCUELA TCNICA SUPERIOR DE INGENIERA (ICAI)

INSTITUTO DE POSTGRADO Y FORMACIN CONTINUA

COGENERACIN DE TROIL. RETRIBUCIN Y SECADO ELCTRICO

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NDICE GENERAL 1. MBITO DE APLICACIN. ............................................................................................. 3 2. OBJETO DE LA TESIS.................................................................................................... 5 3. EL ORIGEN DEL ALPERUJO, Y USO HABITUAL DEL ORUJILLO............................... 7 4. ESQUEMA BSICO DE LA COGENERACIN DE TROIL........................................... 11

4.1 Balances msicos y de aporte de calor en la planta cogeneradora...................... 12 5. IDENTIFICACIN DE NECESIDADES ENERGTICAS PARA EL SECADO ELCTRICO .......................................................................................................................... 17 6. ANLISIS REGULATORIO DE LA COGENERACIN.................................................. 19

6.1 Definicin de la categora en el marco del RD 661/2007....................................... 19 6.2 Otras implicaciones del RD 661/2007.................................................................... 20 6.3 Rgimen econmico .............................................................................................. 21 6.4 Clculo del rendimiento elctrico equivalente en Troil........................................... 23

7. DEFINICIN DEL PROYECTO DE INSTALACIN DEL SECADO ELCTRICO. ....... 27 7.1 Estudio de los tipos de secado que existen........................................................... 27 7.2 Elementos necesarios para la sustitucin de aportes energticos ........................ 29 7.3 Eleccin del nivel de tensin de alimentacin a motores y resistencias................ 35 7.4 Presupuesto de implantacin del secado elctrico. ............................................... 35

8. ESTUDIO DE VIABILIDAD ECONMICA BAJO EL RD 661/2007 ............................... 38 8.1 Opcin primera: TROIL se acoge a la disposicin transitoria segunda del RD 661/2007............................................................................................................................ 38 8.2 Opcin segunda: TROIL se acoge al apartado a del artculo 24.1 del RD 661/2007. 39

8.3 Opcin tercera: TROIL se acoge al apartado b del artculo 24.1 del RD 661/200741 9. CONCLUSIN............................................................................................................... 49 10. AGRADECIMIENTOS................................................................................................ 50 11. ANEXOS.................................................................................................................... 51


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1. MBITO DE APLICACIN.

En Espaa existe un inters por fomentar las energas renovables, al igual que en el resto

de mundo. Este inters viene causado por la excesiva dependencia de los pases respecto

del petrleo, junto con un inters creciente por el cuidado del medio ambiente. El plan de

energas renovables actual tiene como prioridad conseguir en la Unin Europea, que el 20 %

de la energa primaria consumida en Europa en el ao 2020 proceda de fuentes limpias.

Dentro de las energas renovables, se enmarca la cogeneracin, la cual persigue la

produccin conjunta de electricidad y un proceso industrial. Este proceso industrial deber

aprovechar el calor generado durante la produccin de electricidad, el cual usualmente se

da en forma de vapor o aire caliente. A menudo, esta energa tambin se puede aportar por

medio de los gases de escape de la combustin, o bien, incluso llegando a extraer calor de

la refrigeracin de los distintos equipos que componen la planta elctrica.

Dentro de las denominadas energas limpias tradicionalmente las de mayor profusin en

Espaa han sido aquellas que usaban el viento como fuente de energa primaria, esto es,

los aerogeneradores. Su implantacin ha tomado un carcter muy relevante, sobretodo en el

mercado espaol, donde la potencia actual instalada se acerca a 13.000 MW. El Consejo

de ministros aprob el viernes 23 de Mayo el Real Decreto 661/2007, que determina la

rentabilidad de los inversores en energas renovables. Concretamente, la participacin en

ese 20 % de energa limpia para el ao 2011 est prevista en 22.000 MW elicos.

Las crticas entorno a la energa elica siempre han venido por su volubilidad como fuente

de energa, esto es, se dejar de tener potencia elica si el viento no sopla. La participacin

en el mix de generacin durante el pasado ao 2006 de la energa elica fue cercano al 20

% de toda la energa consumida. Cabe destacar, no obstante, que se ha probado que

existen ZEDEs (zona de evacuacin de energa elica) complementarias, esto es, que

aportan energa cuando otras estn en sus mnimos. As por ejemplo, la cuenca de

Algeciras y Tarifa es complementaria con otras ZEDEs en Andaluca.

Durante todos estos aos, mientras se encontraba vigente el anterior Real Decreto

436/2004, la biomasa y cogeneracin han estado sometidas a una regulacin tarifaria en

ocasiones insuficiente. Tanto es as que la biomasa y la cogeneracin no han llegado a

conseguir la penetracin deseada en el mix de generacin. El nuevo Real Decreto 661/2007,


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que ser analizado posteriormente, viene a paliar en cierta medida esta debilidad, y ha

incentivado a la inclusin de estas tecnologas que sin duda ocuparn un marco importante

en los prximos aos.

Tanto la biomasa, como la cogeneracin tienen ambas la ventaja de ser fuentes de energa

con una mayor disponibilidad que la energa elica. La biomasa tiene el inconveniente del

aporte del combustible, que sin duda tiene un abastecimiento complicado en cuanto a su

previsin, pero que debidamente solucionado aportar adicionalmente a la agricultura

espaola un plus de produccin y un aumento del valor de la misma a corto plazo.

En cuanto a la cogeneracin, no cabe duda de que medioambientalmente resulta de gran

utilidad y eficiencia energtica aprovechar residuos energticos, como pueden ser los

gases de escape de un motor, o el circuito de refrigeracin de un alternador, para derivarlo

all donde se necesita.

En el caso de TROIL, empresa objeto de estudio en este proyecto, la cogeneracin consiste

precisamente en aprovechar los gases de escape de los motores, y su refrigeracin, para la

produccin, mediante alperujo, en una industria comn, de aceite de orujo, orujillo y

alpechn. Los rendimientos energticos alcanzados oscilan alrededor del 85 %, lo que aporta

una idea de los costes medioambientales que ahorra el proceso, adems de ayudar a la

agricultura de la zona a obtener beneficios por la produccin del olivar.


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2. OBJETO DE LA TESIS En Espaa, como en todos los pases donde se ha liberalizado el mercado, existe un pool

de energa donde se cruzan los precios de oferta y demanda de energa elctrica.

Usualmente se da una curva de precios que tiene su mximo durante el da, y alcanza un

valle durante la noche.

Es bien conocido que, en Espaa, existen centrales nucleares, las cuales por su topologa

no deben parar de producir. Ello implica que, durante la noche, cuando la demanda es baja,

la oferta debe someterse a precios muy bajos, debido a un cierto nmero de centrales que

no paran de producir.

Esto que es habitual, supone a muchos cogeneradores, como a otros productores, entrar en

prdidas econmicas durante estos perodos de precios bajos. Normalmente el cogenerador

tiene un contrato con el industrial, o bien tiene una produccin propia que debe abastecer, y,

a la misma vez, est obligado a vender su energa al precio que marca el pool. Como los

precios son bajos, y sin embargo el coste de la materia prima (gas natural en el caso de

TROIL, la empresa objeto de estudio) es siempre el mismo independientemente de la hora

de produccin, el cogenerador entra en prdidas si acude al pool durante las horas de la

noche.

Varias son las opciones que tienen cabida en esta tesis. En primer lugar, observar la

viabilidad de acudir a un precio de tarifa regulado. Otra opcin, es instalar un secado

elctrico asociado que permita aprovechar la electricidad barata en las horas valle, y as no

tener que producir con gas natural. Naturalmente esta opcin supondra ir a mercado:

Para realizar este estudio se acude de forma constante al nuevo Real Decreto de energas

renovables, RD 661/2007, para tener datos de las primas, el complemento por eficiencia

etc Como se ver ms tarde, dado que TROIL es una instalacin que se cre bajo el

marco normativo del RD 486/2004, tiene dos opciones distintas en cuanto a su acogida a

tarifa regulada para el pago de la energa.

En paralelo, se ha realizado un anteproyecto completo que determina el coste de inversin

de la instalacin de sustitucin del funcionamiento bajo gas natural, por el funcionamiento

con un secado elctrico. TROIL es una cogeneracin que produce electricidad quemando

gas natural, y que aprovecha los gases de escape de la combustin, as como el calor que


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emiten los generadores para remitir todo esta energa, en forma de aire caliente, a un

proceso de tratamiento del alperujo, que se convertir en aceite de orujo de oliva, orujillo y

alpechn, productos todos ellos aprovechables.

El industrial por tanto, en este caso, requiere de una energa trmica que se proporciona

normalmente mediante corrientes de aire y de agua, a una determinada temperatura. La

opcin que se ha estudiado y cuantificado econmicamente consiste en instalar resistencias

de calentamiento que sean capaces de sustituir las corrientes que se generan a partir de la

produccin en funcionamiento normal.

Finalmente, se ha realizado una comparacin econmica entre las alternativas de acogerse

a la tarifa regulada que marca el nuevo Real Decreto, o bien acudir a mercado e incorporar

el secado elctrico al proceso de produccin.


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3. EL ORIGEN DEL ALPERUJO, Y USO HABITUAL DEL ORUJILLO En la planta de TROIL se unen dos procesos: un primer proceso obtiene energa elctrica a

partir de la combustin de gas natural. En paralelo, los gases de escape de la combustin y

la refrigeracin de los motores se usan para el tratamiento del alperujo, y la posterior

obtencin de aceite de oliva de orujo, orujillo, y alpechn.

En este apartado de forma muy breve se ha intentado dar una explicacin sobre el origen

del alperujo y los usos actuales y futuros de los subproductos mencionados, prestando

nfasis por su inters como combustible sobre el orujillo.

La explotacin del olivar constituye uno de los pilares bsicos de la economa de muchas

regiones de nuestro pas, siendo Espaa el primer productor mundial de aceite de oliva.

El origen del orujillo se encuentra en la aceituna destinada a la produccin de aceite, que se

recoge durante los meses de diciembre, enero y febrero. En las almazaras, por medios

fsicos (centrifugacin), se obtiene por un lado el aceite virgen de oliva y por otro el

"alperujo" u orujo hmedo, mezcla de la parte slida y agua que contiene la aceituna con

una humedad en torno al 60%.

El 25% de una aceituna es aceite, mientras que el 75% restante es agua, pulpa y hueso. En

las almazaras se obtiene la mayor parte del aceite contenido en las aceitunas, quedando un

3% de aceite residual que se extrae por medios qumicos en las extractoras de aceite de

orujo.

La utilizacin de orujillo como combustible supone una gran ventaja ya que se consigue

eliminar de manera controlada y limpia los excedentes de orujillo, revalorizando de este

modo los importantes residuos de la industria agroalimentaria, evitando los problemas de

almacenamiento y eliminacin del orujillo, pero tambin del orujo hmedo o alperujo

generado por las almazaras de aceite de oliva. De esta forma, el aprovechamiento de la

biomasa crea riqueza en el medio rural y reduce la dependencia energtica de otros

combustibles fsiles.

A esto se une una ventaja medioambiental ms, como es la ausencia de azufre y otros

contaminantes presentes en los combustibles fsiles.


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El orujillo es el residuo de estas extractoras y se puede decir que es la parte slida de la

aceituna. En la Figura 1 se muestra el proceso de extraccin del aceite con los residuos generados de forma esquemtica.

.

Figura 1. Proceso de extraccin del aceite.

Las almazaras y extractoras se ven obligadas a dar solucin al uso o eliminacin controlada

y de una forma medioambientalmente correcta de los residuos que generan para desarrollar

su actividad. El aumento de la produccin de aceite debido a la extensin del cultivo del

olivo y al incremento de las superficies regadas, hace que cada vez sea ms problemtica la

eliminacin del orujillo por medios tradicionales.

En este contexto, se promueve la utilizacin del orujillo como nueva fuente de energa.

El orujo hmedo producido es factible de ser utilizado como materia prima en las industrias

de extraccin de aceite de orujo, donde por medios qumicos se extrae el 3% de aceite

residual que contiene. Slo queda como residuo la parte slida de la aceituna que es lo que

se conoce por orujillo.

El orujillo se ha utilizado tradicionalmente como combustible en pequeas industrias locales

como ladrilleras y cermicas, en las propias almazaras y extractoras y para calefaccin.

Las principales caractersticas del orujillo que hacen que sea un buen combustible, son las

siguientes:


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Poder Calorfico Inferior: 3.700 kcal/kg Humedad: 12% Inexistencia de azufre y otros contaminantes. Apariencia granular y fcil manejo. Riesgo mnimo de suministro. Produccin concentrada.

En las Tablas se presentan las caractersticas del orujillo utilizado en este proyecto; la Tabla 2 corresponde al anlisis inmediato, mientras que la Tabla 3 recoge el anlisis elemental.

COMO SE RECIBE BASE SECA PARMETRO UNIDAD

RESULTADO Incert.(k=2) RESULTADO Incert.(k=2)

HUMEDAD %p 5,94 +0,26 -- --

CENIZAS %p 5,62 +0,18 5,97 +0,19

VOLTILES %p 66,77 +0,38 70,98 +0,36

CARBONO FIJO %p 21,68 +0,46 23,05 +0,49

Tabla 2. Anlisis inmediato.

Donde los parmetros han sido determinados:

Humedad segn UNE 32-001. Cenizas segn ASTM D3174. Voltiles segn UNE 32-019. Carbono Fijo por diferencia a 100.

BASE SECA PARMETRO UNIDAD

RESULTADO Incert)

CARBONO %p 51,03 +0,11

HIDROGENO %p 5,53 +0,10

NITROGENO %p 1,27 +0,04

AZUFRE %p 0,13 +0,10

Tabla 3. Anlisis elemental.

Donde los componentes han sido determinados segn las siguientes normas:


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Carbono: ASTM D5373. Hidrgeno: ASTM D5373. Nitrgeno: ASTM D5373. Azufre: ASTM D4293.

En la siguiente tabla se muestra de manera conjunta los Anlisis inmediato del orujillo y de

un carbn estndar (antracita) en base seca.

UNIDAD PARMETRO CARBN ORUJILLO

%p CENIZAS 45,9 5,97

%p VOLATILES 21,1 70,98

%p CARBONO FIJO 33,71 23,05

Tabla 1. Anlisis inmediato del orujillo y un carbn.

Se observa que el orujillo presenta un mayor porcentaje de voltiles, ms del doble; sin

embargo, los contenidos en ceniza y carbono fijo son inferiores

Por ltimo, se muestra un diagrama circular donde se puede observar la importancia del

orujillo en la produccin de energa en la Comunidad Andaluza, tradicionalmente olivarera:

TIPO DE BIOMASA

86,5%

6,5%

0,7%

5,2%

1,1%

13,5%

ORUJILLO

HUESO DE ACEITUNA

CSCARA DE PIA

CSCARA DE ALMENDRA

OTROS


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4. ESQUEMA BSICO DE LA COGENERACIN DE TROIL. TROIL VEGAS ALTAS es una Sociedad Cooperativa, compuesta por las siguientes

Cooperativas socias: Cooperativa del Campo San Pedro de Guarea, CASAT de Don

Benito, Acorex de Mrida, Cooperativa San Agustn de Obando, Acopaex de Mrida, Via

Canchalosa de La Zarza y Cooperativa Olivarera Ntra. Sra. De Las Cruces de Don Benito.

TROIL se encuentra ubicada en el trmino municipal de Valdetorres, en la Ctra. EX105 km.

18.5, se dedica al Secado de Lodos de Almazara (Alperujos) mediante un proceso de

Cogeneracin Elctrica mediante Gas Natural.

Cuenta con las siguientes instalaciones:

- 3 balsas para el almacenamiento del alperujo con capacidad para 21.000 toneladas.

- Instalacin de separacin de pulpa y hueso.

- Una nave de proceso donde se albergan las instalaciones de generacin de energa

elctrica, extraccin de aceite y de secado.

- Una planta de Gas Natural Licuado.

- Una Torre para la concentracin del alpechn.

El proceso de produccin que se sigue en TROIL es el siguiente: una vez decepcionado el

alperujo y depositado en las balsas, comienza el proceso haciendo una separacin de la

pulpa del hueso en hmedo, el hueso que se obtiene se comercializa como combustible. La

pulpa que queda pasa a la sala de extraccin de aceite, donde mediante un proceso de

centrifugacin a tres fases se obtienen los siguientes productos: por un lado aceite de orujo

de oliva, orujillo y alpechn. El aceite se destina a consumo humano, el orujillo pasa a la

instalacin de secado donde se evapora el agua, pasando de tener un 60% de humedad a

valores comprendidos entre el 5 y el 10%. Este producto ya seco puede tener dos destinos:

uno directamente a las extractoras de aceite de orujo de oliva y el otro previa separacin

pulpa hueso en seco a alimentacin animal. Por ltimo el Alpechn pasa a la Torre de

concentracin donde se concentra al 60% y se destina a fertilizantes. Por ltimo, el orujillo

puede tambin ser empleado como combustible en plantas generadoras de energa elctrica

a travs de biomasa.

La energa que se necesita para la realizacin del proceso anterior se obtiene de 3 grupos

generadores los cuales mediante la combustin de Gas Natural, generan electricidad que


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abastece la planta y el exceso de produccin se exporta a la Red y tanto los gases de

escape de los grupos como la energa trmica de los circuitos de refrigeracin se emplea,

los gases de escape para el secado del orujillo previo paso por los intercambiadores gases

aire y el calor de la refrigeracin para el proceso de extraccin de aceite en la almazara.

Como se ha podido ver en el proceso anterior de un subproducto de las almazaras, se

obtienen unos productos que son aprovechables.

Con un caudal de aire de 26.000 m3/h a una presin de 980 KPa y con unas temperaturas

de entrada y salida de 450 C y 80C respectivamente el producto entra al trmel con una

humedad del 62% y sale con una humedad del 15%. El producto que sale del trmel, seco,

se mezcla una parte con el que entra hmedo al secadero, de esta forma se consigue

aprovechar mucho ms la energa trmica que entra al secadero y al mismo tiempo al

mezclarse con lo hmedo entra con una humedad inferior al tromel favoreciendo y

aumentando la capacidad de secado que en este caso es de 4400 Kg/h.

4.1 BALANCES MSICOS Y DE APORTE DE CALOR EN LA PLANTA COGENERADORA.

En este apartado se van a detallar las diferentes fuentes de energa que se emplean en la

cogeneracin de TROIL. Ello permitir posteriormente la identificacin de las necesidades

de calor a cubrir con las resistencias.

4.1.1 Balance msico

A continuacin se muestra el balance msico actual que existe en Troil, entendindose que

est en marcha el generador elctrico a base de gas natural, y que se aprovechan las

diferentes fuentes de calor para los distintos procesos que componen el secado del alperujo

y su tratamiento.


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BALSAS

DECANTERS

SECADERO-2.192 kg/h agua

TORRE EVAPORACIN-1.940 kg/h agua

ORUJO1.948 kg/h

CONCENTRADO576 kg/h

AGUA291 kg/h

ORUJOSECO+ACEITE

1.657 kg/h

AGUA317 kg/h

SECO259 kg/h

Agua: 2.484 kg/hSeco: 1.656 kg/h

ORUJO3.012 kg/h

Agua: 2.257 kg/hSeco: 259 kg/h

(-119 kg/h)

70 kg/h aceite

6.726 kg/h Agua: 4.811 kg/hSlidos: 1.915 kg/h

Separacin hueso1.095 kg/h

197 kg/h agua

898 kg/h hueso

Alperujo: 65%7.821 kg/h

ALPECHN2.516 kg/h


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A continuacin se realiza un balance con el establecimiento de la energa trmica

aprovechada en cada equipo, as como de la requerida para la evaporacin del agua total.

Como es posible comprobar, el proceso permite un elevado aprovechamiento de la energa

trmica suministrada alcanzando una eficiencia del 85%.

Adicionalmente se incluye el esquema de aprovechamiento trmico.

3.1.2. Balance trmico

A) Secadero:

Caudal aire: 18.602 kg/h Temperatura entrada: 440 C Temperatura salida: 110 C (objetivo) Energa total cedida: 1.784 kWt Agua evaporada: 2.192 kg/h

B) Torre de evaporacin - concentracin:

A la torre de concentracin confluyen dos corrientes distintas.

+Corriente I: Aire de secadero:

Caudal: 20.000 kg/h Temperatura: 110 C Temperatura saturacin: 45 C Energa trmica aportada: 378 kWt

Esta corriente proviene del escape de humos del secadero, por lo que no ser necesaria su

sustitucin por resistencias elctricas.

+Corriente II: Aire precalentado:

Caudal: 44.500 kg/h Temperatura: 70 C Temperatura saturacin: 45 C Energa trmica aportada: 323 kWt


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C) Energa adicional requerida: Agua a evaporar: 1.940 kg/h Energa trmica a aportar por el circuito de refrigeracin del motogenerador: 652 kWt

Esta energa se aporta previamente a la entrada en la torre de refrigeracin, como un paso

previo que aumenta la eficiencia del tratamiento del alpechn

D) Calentamiento de alperujo en termobatidora Potencia trmica aportada: 355 kWt

El aporte de esta energa trmica confiere al proceso de separacin de pulpa y hueso que

tiene lugar en la termobatidora una mayor facilidad y rendimiento en el mismo.

E) Balance energtico Energa trmica total aportada al proceso: Q1 = 4.266 kWt Energa total aprovechada por el proceso: Q2 = 3.630 kWt Prdidas energticas al exterior: QC = 636 kWt (14,9%)

Eficiencia: 85%

NOTA: Es preciso aadir un aprovechamiento energtico adicional no empleado en el

proceso y por tanto no considerado como energa trmica til, y corresponde al empleo del

agua de refrigeracin del circuito de baja temperatura de los motogeneradores para la

vaporizacin y sobrecalentamiento del GNL evitndose consumo de GN combustible a este

fin. La potencia media recuperada a este fin es de 250 kWt adicionales. Este consumo, en

caso de instalacin del secado elctrico, no ser necesario.

F) Esquema de aprovechamiento trmico


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TERMOBATIDORA355 kWt

PRECALENTADOR AIRE SECADO1.080 kWt

CALENTAMIENTO ALPECHN652 kWt

DEUTZ 1

DEUTZ 2

CALENTADOR AIRE 1.700 kWt

Aguarefrig. A.T

T=170 C

Gasesescape

14.664 kg/hT=526C

CUMMINS

CALENTADOR AIRE341 kWt

Gasesescape

9.180 kg/hT=513C

SECADO HUESO138 kWt

T=175 C

1.900 kg/h

T=399 C7.280 kg/h

ENERGA TRMICA APROVECHADA: 4.266 kWt


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5. IDENTIFICACIN DE NECESIDADES ENERGTICAS PARA EL SECADO ELCTRICO

A continuacin se describen las necesidades energticas bsicas que requiere la planta de

cogeneracin de TROIL:

1.- Consumo de auxiliares: dichos auxiliares engloban diversas bombas que se usan para

impulsar el orujo y alpechn, por ejemplo, desde la torre al secadero (ejemplo). El consumo

energtico auxiliar es de 290 kW.

2.- Corriente de aire de entrada al secadero. Dicha corriente sirve para disminuir la humedad

relativa de orujo y alpechn. Esta corriente proviene normalmente de los gases de escape de

los generadores. Sus caractersticas son:

- Caudal aire: 18.602 kg/h.

- Temperatura de entrada: 440 C

- Temperatura de salida: 110 C (objetivo)

- Energa total cedida: 1.784 kWt.

- Agua evaporada: 2.192 kg/h

Esta corriente, previo paso por el secadero, se dirigir a la torre de concentracin.

3.- Corriente de aire precalentado de entrada a torre de concentracin. En la torre de

concentracin se disminuir la humedad del alpechn. Dicha corriente, en el esquema de

generacin normal, procede de los gases de escape del generador, previo paso por un

intercambiador aire agua. Sus caractersticas son las siguientes:


- Temperatura: 70 C

- Temperatura de saturacin: 45 C

- Energa trmica aportada: 323 kWt.

4.- Energa trmica a aportar para precalentar el alpechn antes de enviarlo a la torre de

concentracin. Usualmente esta energa trmica proviene del circuito de refrigeracin del

generador. Su valor es de 652 kWt.


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5.- Energa trmica a aportar en la termobatidora. Esta energa est destinada a calentar el

alperujo, de forma que posteriormente sea ms fcil separar el hueso de la pulpa.

Estas corrientes de aire caliente van a ser sustituidas por un proceso de secado elctrico.

Los auxiliares tomarn su energa de la red elctrica. Por ltimo, las energas trmicas 4 y 5

sern sustituidas por resistencias inmersas en agua.


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6. ANLISIS REGULATORIO DE LA COGENERACIN

El RD 661/2007 regula la retribucin de la cogeneracin en el sistema elctrico espaol.

Dicho RD mantiene un sistema anlogo al contemplado en el RD 436/2004, en el que el

titular de la instalacin puede optar por vender su energa a una tarifa regulada, nica para

todos los perodos de programacin, o bien, vender dicha energa directamente en el

mercado diario, en el mercado a plazo, o a travs de un contrato bilateral, percibiendo en

este caso el precio negociado en el mercado ms un prima.

En este ltimo caso se ha introducido una novedad, en el sentido de que, para ciertas

tecnologas, se establecen unos lmites inferior y superior de retribucin de la suma entre el

precio horario del mercado diario y la prima de referencia.

La retribucin de la energa generada por la cogeneracin se basa en los servicios

prestados al sistema, tanto por su condicin de generacin distribuida como por su mayor

eficiencia energtica, introduciendo una retribucin que es funcin directa del ahorro de

Energa primaria que exceda del que corresponde al cumplimiento de los requisitos

mnimos.

Este RD pretende que en el ao 2010 se alcance el objetivo indicativo nacional includo en

la Directiva 2001/77/CE del Parlamento Europeo, de 27 de Septiembre de 2001, relativa a la

promocin de la electricidad generada a partir de fuentes de energa renovables en el

mercado interior de electricidad, de manera que al menos el 29.4 % del consumo bruto de

electricidad en 2010 provenga de fuentes de energa renovables.

6.1 DEFINICIN DE LA CATEGORA EN EL MARCO DEL RD 661/2007

La instalacin de cogeneracin que se estudia est enmarcada dentro del rgimen especial,

en la categora a, que son aquellos productores que utilizan la cogeneracin u otras formas

de produccin de electricidad a partir de energas residuales. A continuacin se describe la

categora a.

Tienen la consideracin de productores cogeneradores aquellas personas fsicas o jurdicas

que desarrollen las actividades destinadas a la generacin de energa trmica til y energa

elctrica y/o mecnica mediante cogeneracin, tanto para su uso propio como para la venta


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total o parcial de las mismas. Entendindose como energa elctrica la produccin en barras

de central o generacin neta, de acuerdo con los artculos 16.7 y 30.2 de la Ley 54/97.

Se entiende por energa trmica til la producida en un proceso de cogeneracin para

satisfacer, sin superarla, una demanda econmicamente justificable de calor y/o

refrigeracin, y, por tanto, que sera satisfecha en condiciones de mercado mediante otros

procesos, de no recurrirse a la cogeneracin.

A su vez, dentro de la categora a, Troil pertenecer al grupo a.1.1: Instalaciones que

incluyan una central de cogeneracin siempre que supongan un alta rendimiento energtico

y satisfagan los requisitos que se determinan en el anexo uno. Dicho grupo se divide en tres

subgrupos.

Subgrupo a.1.1 Cogeneraciones que utilicen como combustible el gas natural, siempre que

ste suponga al menos el 95 por ciento de la energa primaria utilizada, medida por el poder

calorfico inferior.

Otra opcin viable para TROIL, consiste en acogerse a la disposicin transitoria segunda del

Real Decreto 661/2007. Esta posibilidad slo es aplicable a aquellas cogeneraciones que

hayan tenido su puesta en marcha durante el tiempo que estuvo en vigor el anterior Real

Decreto 486/2003.

6.2 OTRAS IMPLICACIONES DEL RD 661/2007

6.2.1 Derecho de conexin y percepcin de renta El titular de la instalacin TROIL segn el artculo 17 del citado Real Decreto, tiene derecho

a suscribir un contrato tipo con al empresa distribuidora de la zona, segn el modelo

establecido por la Direccin General de Poltica Energtica y Minas, de una duracin mnima

de cinco aos, por el que se regirn las relaciones tcnicas entre ambos. Asimismo, TROIL

podr transferir al sistema a travs de dicha compaa distribuidora su produccin neta de

energa elctrica o energa vendida, siempre que tcnicamente sea posible su absorcin por

la red.

Finalmente, TROIL tendr derecho a percibir por la venta, total o parcial, de su energa

elctrica generada neta en cualquiera de las opciones que aparecen en el artculo 22 la

retribucin prevista en el rgimen econmico del real decreto, el derecho a la percepcin de

la tarifa regulada, o en su caso, prima, lo cual estar supeditado ala inscripcin de la

instalacin en el registro de potencia, de acuerdo al artculo 21.


- 21 -

6.2.2 Obligaciones del productor

TROIL deber entregar y recibir la energa en condiciones tcnicas adecuadas, para que no

se causen trastornos en el normal funcionamiento del sistema.

En el caso particular de las instalaciones, que, como TROIL, pertenecen a la categora a, y

donde el propietario de la cogeneracin y quien recibe el calor til fuesen diferentes

entidades, se habra de formalizar un contrato de venta de energa trmica, por el calor til

de la planta, valorando dicha energa a condiciones de mercado del combustible utilizado.

El artculo 20 establece la obligacin de TROIL, como instalacin de rgimen especial, de

contar con los equipos de medida de energa elctrica necesarios para permitir su

liquidacin, facturacin y control, segn el reglamento de puntos de medida de los

consumos y trnsitos de energa elctrica, RD 2018/1997.

6.3 RGIMEN ECONMICO

Troil dispone para vender, total o parcialmente, su produccin neta de energa elctrica, de

dos opciones entre las cuales debe optar por una de ellas. Dichas opciones se definen a

continuacin:

a) Ceder la electricidad al sistema percibiendo por ella una tarifa regulada, nica para

todos los perodos de programacin, expresada en cntimos de euro por kilowatio-

hora. La venta de la energa a tarifa, se realiza a travs del sistema de ofertas

gestionado por el operador del mercado, mediante la realizacin de ofertas sin precio

por las cantidades de energa que el generador desea vender.

b) Vender la electricidad libremente en el mercado, a travs del sistema de ofertas

gestionado por el operador del mercado, del sistema de contratacin bilateral o al

plazo, o de una combinacin de todos ellos. En este caso, el precio de venta de la

electricidad ser el precio que resulte en el mercado organizado, o el precio

libremente negociado por el titular de la instalacin, complementado, en su caso, por

una prima en cntimos de euro por kilowatio-hora.

Los titulares de instalaciones a los que resulte de aplicacin este real decreto podrn elegir,

por perodos no inferiores a un ao, la opcin de venta de su energa que ms les convenga,

lo que debern comunicar a la empresa distribuidora con una antelacin mnima de un mes,

referido a la fecha del cambio de opcin.


- 22 -

Segn el artculo 24, la tarifa regulada consiste en una cantidad fija, nica para todos los

perodos de programacin, y que se determina en funcin de la categora, grupo, y subgrupo

al que pertenece la instalacin, as como su potencia instalada, y, en su caso, antigedad

desde la fecha de puesta en marcha, y que se definen en los artculos 35 al 42 del real

decreto.

Por su lado, en el artculo 27, la prima consiste en una cantidad adicional al precio que

resulta en el mercado organizado o el precio libremente negociado por el titular de la

instalacin y al resto de complementos que le fueran de aplicacin. Por tanto, dicha prima

slo podr ser cobrada si la instalacin no se acoge a la tarifa regulada.

El artculo 28 establece que las instalaciones de rgimen especial, a las que les sea exigible

el cumplimiento del rendimiento elctrico equivalente, que acrediten en cualquier caso un

rendimiento elctrico equivalente superior al mnimo por tipo de tecnologa y combustible

segn se recoge en el anexo uno del real decreto, percibirn un complemento por eficiencia

en base a un ahorro de energa primaria incremental. A este complemento se tiene derecho

independientemente de la opcin de venta a tarifa o mercado elegida por el cogenerador.

El artculo 29 establece que un complemento por energa reactiva, independiente tambin

de la opcin de venta elegida. Este complemento se fija como un porcentaje, funcin del

precio horario en el que se entregue la energa, del valor de 7,8441 c/kWh, y cuyo

porcentaje se fija en el anexo 5.

Finalmente, el artculo 35 fija las tarifas y primas para instalaciones de la categora a.1.1,

de ms de un MW, y no ms de 10 MW de potencia instalada:

Tarifa: 7,72 c/kWh

Prima: 2,7844 c/kWh.

En el artculo 40 se estable que las primas y tarifas del subgrupo a.1.1 sufrirn una

actualizacin trimestral en funcin de las variaciones de los valores de referencia de los

ndices de precios de combustibles definidos en el anexo 7 y el IPC de ese mismo perodo.

Por otro lado, anualmente se proceder a la actualizacin de las tarifas y primas definidas,

con objeto de mantener una rentabilidad razonable, considerando la previsin del precio


- 23 -

medio del mercado elctrico del ao siguiente, los costes asociados a cada una de las

tecnologas y para corregir las desviaciones globales que al cabo del ao pudieran haberse

producido por la aplicacin de las actualizaciones trimestrales. Adems las instalaciones que

hayan cumplido 10 aos de antigedad en explotacin tendrn una correccin

correspondiente a los aos posteriores, y aquellas (caso de TROIL) que se han encontrado

en explotacin en el momento de entrada en vigor de este real decreto, no sufrirn

actualizacin hasta 15 aos de entrada en puesta en marcha, o bien pasados 10 aos

desde la entrada en vigor del presente real decreto, lo que antes ocurriese.

El artculo 48 establece que la cogeneracin deber calcular y acreditar al final de ao el

rendimiento elctrico equivalente realmente alcanzado por su instalacin, definido segn el

anexo 1 del real decreto. Del mismo modo, el propietario efectuar la autoliquidacin anual

que incluya el clculo del complemento por eficiencia.

El artculo 51, establece el cobro de una retribucin por garanta de potencia, slo en el caso

de las instalaciones que vendan la energa el mercado.

La disposicin transitoria segunda, donde se encuadra TROIL, en tanto que estaba acogida

al RD 436/2004, dispone que la cogeneracin tendr la opcin de seguir vendiendo al

mercado la energa excedente, por un perodo mximo de 15 aos desde la puesta en

servicio. Por otro lado, establece en 9,35 c/kWh la tarifa a percibir por las instalaciones que

empleen el tratamiento y reduccin de lodos derivados de la produccin del aceite de oliva.

Adems, les seguir aplicando el complemento por energa reactiva establecido en el

artculo 29 del Real Decreto recin aprobado.

El anexo uno establece que ser de obligado cumplimiento para la instalacin un

rendimiento elctrico equivalente, en porcentaje, para gas natura con motores de

combustin de gas, del 55 %.

El anexo cinco, establece la bonificacin o penalizacin que ser de aplicacin a la

cogeneracin, establece el valor porcentual de bonificacin o penalizacin, aplicable en

cada perodo horario, en lo que respecta a reactiva.

6.4 CLCULO DEL RENDIMIENTO ELCTRICO EQUIVALENTE EN TROIL


- 24 -

A continuacin se detalla un ejemplo de clculo del rendimiento elctrico equivalente para la

planta de TROIL. Los datos abajo mostrados contienen mediciones directamente tomadas

de contadores de energa.

Segn el RD 661/2007, anexo I, se define el rendimiento elctrico equivalente con la

siguiente frmula:

refHVQEREE =

siendo,

REE, rendimiento elctrico equivalente.

E, energa elctrica generada medida en bornes de alternador y expresada como

energa trmica, con un equivalente de 1 kWh = 860 kcal.

Q, consumo de energa primaria, medida por el poder calorfico inferior de los

combustibles utilizados.

V, produccin de calor til o energa trmica til definida de acuerdo al apartado 1.a

del artculo dos del RD 661/2007.

refH: valor de referencia del rendimiento para la produccin separada de calor que

aparece publicado en el anexo II de la Decisin de la Comisin de 21 de Diciembre

de 2006, por la que se establecen valores de referencia armonizados para la

produccin por separado de electricidad y calor, de conformidad con lo dispuesto en

la Directiva 2004/8/CE del Parlamento Europeo y del Consejo o norma que lo

transponga. En el caso de TROIL, este valor vale a 0.9

Asimismo el anexo I establece como condicin necesaria para poder acogerse al rgimen

especial regulado en el Real Decreto, en las instalaciones del grupo a.1 y para aquellas

acogidas a la disposicin transitoria segunda del presente Real Decreto (ambos casos de

TROIL), que el rendimiento elctrico equivalente de la instalacin, en promedio de un

perodo anual, sea igual o superior al que aparece en la tabla. Concretamente, para el caso

de gas natural en motores trmicos, este porcentaje mnimo es del 55 %.

Abajo se expone el clculo del rendimiento elctrico equivalente de TROIL correspondiente

al ao 2003:


- 25 -

MEDICIONES 2002 MEDICIONES 2003 NETO 2003

E 6.756.029.280,000 23.385.109.680,000 16.629.080.400,000 kcal

Vgas 1.877.034,000 6.543.540,000 4.666.506,000 Nm3PCI 9.466,020 9.433,340 kcal/Nm3Q 17.768.041.384,680 44.020.737.710,040 kcal

Q gases 2,750 3,250 M3/SEGT 9.018.000,000 23.166.000,000 segVgases 24.799.500,000 75.289.500,000 m3V gasesC. NORM=(P2*V2/PC. NORM) 48.929.413,500 148.546.183,500 m3d aire 1.293,000 1.293,000 gr/m3m gases 63.265.731.655,500 192.070.215.265,500 Grcp aire 0,000240 0,000240 Kcal/grKtag-tbg 310,200 299,000 KVg 4.710.007.190,289 13.782.958.647,452 kcal

V alta 250.150,000 776.260,000 526.110,000 m3V alta sin proceso(24/09-13/11) 725,000 m3V alta neto 525.385,000 m3d agua 1.000.000,000 1.000.000,000 gr/m3m alta 250.150.000.000,000 525.385.000.000,000 gr T alta 15,200 12,000 Kcp agua 0,000450 0,000450 Kcal/grKV alta 1.711.026.000,000 2.837.079.000,000 kcal

V 6.421.033.190,289 16.620.037.647,452 kcal

REE 0,651 %

Como se puede observar en la tabla anterior, calculada para el ao 2003, el valor neto de

los distintos valores se obtiene como diferencia de contadores totalizadores entre el ao

2003 y el ao 2003.

De forma breve:

- La energa E est ya expresada en kilocaloras, usando el coeficiente que propone el

real decreto.

- Para hallar la energa aportada por el combustible se ha considerado el volumen que

se ha consumido, y todo se expresa usando el poder calorfico inferior, como marca

el real decreto.

- Vg es el calor absorbido por el aire en el intercambiador de gases. A este

intercambiador llegan los gases de combustin procedentes de los motores, y el aire

experimenta un salto de temperatura del orden de 300 C.


- 26 -

- Valta es el calor absorbido por el agua, procedente de la refrigeracin de los

motores, y previo paso por un intercambiador agua-agua. El salto trmico del agua

en este caso ronda los 12 C.

Finalmente, el rendimiento elctrico equivalente se obtiene por simple aplicacin de la

frmula anteriormente expuesta. Evidentemente, el REE en TROIL supera el mnimo

regulado para este tipo de instalaciones y que est fijado en el 55 %.

De la frmula para el rendimiento elctrico equivalente se pueden extraer diversas

conclusiones:

- La imposicin de un valor mnimo de REE limita el nmero de horas que el

cogenerador puede estar trabajando sin estar produciendo alperujo. Efectivamente,

si en la ecuacin se mantiene un valor fijo de V, que ser proporcional al alperujo

tratado, se irn aumentando progresivamente E y Q, y estos trminos llevan a la

ecuacin a ser decreciente.

- Para un cogenerador, la forma de maximizar su rendimiento econmico es conseguir

la mayor cantidad posible de alperujo a tratar. En la frmula anterior, mientras V siga

aportndose a la ecuacin, las proporciones se mantienen y el rendimiento elctrico

equivalente est por encima del 55 %.


- 27 -

7. DEFINICIN DEL PROYECTO DE INSTALACIN DEL SECADO ELCTRICO.

7.1 ESTUDIO DE LOS TIPOS DE SECADO QUE EXISTEN En este apartado se van a identificar los distintos procesos de secado que existen, entre los

cuales se elegir el proceso que deber sustituir al secado actualmente existente.

Hay dos tipos de secado, segn se usen mtodos mecnicos o mtodos con cambio de

estado.

Dentro los mtodos mecnicos se destacan:

- mtodos por presin.

- Mtodos por filtrado.

- Mtodos por centrifugacin.

Dentro de los mtodos en los cuales existe un cambio de estado se distinguen:

- La evaporacin

- La vaporizacin (con calor).

Los mtodos mecnicos son usualmente ms baratos, y, en el caso de existir, se aplican

previamente a los mtodos que incluyen un cambio de estado. En el caso de TROIL ya

existen mtodos previos, el decanter, que efectan parte del secado. El estudio que nos

ocupa persigue sustituir las etapas posteriores que en TROIL son de vaporizacin.

La evaporacin se produce sin aporte de calor, mientras que la vaporizacin incluye un

aporte energtico considerable. Los secadores (caso de TROIL) pertenecen al segundo de

los mtodos, esto es, vaporizacin.

En general la vaporizacin depende de:

- La naturaleza de las sustancias.

- El estado de las sustancias (lquido, slido, triturado etc..)

- Temperatura mxima permitida.

- Presencia de oxgeno.

- Velocidad mxima del secado.

Normalmente las sustancias tienen una temperatura a la cual se funden, y, en ocasiones,

antes pasan por un lmite de temperatura donde dicha sustancia se deteriora, y ello


- 28 -

determina la temperatura mxima permitida. Asimismo, existe una velocidad mxima de

secado, por ejemplo, si la madera se seca rpidamente se abarquilla.

Por otro lado, las sustancias tienen un tipo de humedad que las caracteriza frente al secado:

- superficial, se encuentra en las capas ms externas.

- Capilar, se encuentra en los pasos de las sustancias.

- Interna, tambin llamada de hinchado, que incluye toda la sustancia.

La primera humedad que se elimina durante el secado es la superficial. Cuando sta ha

tenido lugar, la humedad capilar pasa a la superficie y comienza a evaporarse. Por ltimo, el

lquido de hinchado pasa por difusin a la superficie, evaporndose en ese momento.

Si el producto es hidrfilo se llegar a una cierta humedad xf, siempre distinta de cero. Slo

se podr secar completamente un producto si es hidrfobo. La evolucin de la tasa de

humedad con el tiempo sera:

Sea x= kg de lquido / kg de producto seco.

Xo

tiempo


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En cuanto a la velocidad de secado, sta ser directamente proporcional al rea de contacto

A, y a la diferencia de temperatura entre la humedad del aire y de saturacin, e

inversamente proporcional a la presin

PXXsAKv )( =

Como se puede deducir de la frmula anterior, en el momento en el cual el aire que se usa

para el secado de la materia que fuere, alcanza el punto de saturacin, deja de existir el

secado propiamente dicho, esto es, circular aire no servira a ningn propsito, ms que

consumir energa. Este concepto es vital, y ser usado en la aplicacin del secado elctrico.

En efecto, no se podra recircular indefinidamente un aire saturado para el secado, por lo

cual se aprovechar el aire saturado del secado elctrico para precalentar un aire seco a la

entrada del proceso de secado elctrico.

Segn la carga pueden ser continuos (para rollos de papel), o discontnuos (vehculos).

Segn la presin pueden ser atmosfricos o a vaco.

En el caso de TROIL, se va a sustituir una vaporizacin ya presente, la cual se obtena

mediante intercambio aire-gases de escape en el proceso original. En este caso se van a

sustituir el calor del aire calentado con intercambio de gases de escape, por aire que se

precalentar con resistencias elctricas.

En el apartado siguiente se describe cmo se realizar esta sustitucin.

7.2 ELEMENTOS NECESARIOS PARA LA SUSTITUCIN DE APORTES ENERGTICOS

La definicin tcnica de este proyecto pasa por sustituir las diversas fuentes de consumo de

auxiliares, y las fuentes de aporte de energa (descritas en el apartado 4), para observar la

posibilidad de contratar el secado a partir de la energa barata que existe en el sistema

elctrico espaol durante las horas de la noche. Por otro lado, hay que dilucidar el aporte

energtico que se realiza mediante aire a los distintos sumideros de energa, y estudiar la

implantacin de resistencias elctricas. A continuacin se describen las necesidades de

maquinaria y elementos de apoyo para la sustitucin de las fuentes de energa.


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1.- Consumo de servicios auxiliares.

Las fuentes de consumos auxiliares tienen la acometida elctrica ya instalada, pues toman

el consumo que necesitan de la energa generada en los motores trmicos. La acometida se

sita en el cuadro de distribucin de baja tensin, concretamente a 400 voltios de corriente

alterna. Su consumo es de 290 kW. Este consumo se tomar de la red, en el caso que se

describe.

2.- Corriente de aire de entrada al secadero.

Dicha corriente sirve para disminuir la humedad relativa de orujo y alpechn. Esta corriente

proviene normalmente de los gases de escape de los generadores. Existe un intercambiador

que transfiere la energa trmica desde los gases de escape hasta el aire. Despus de

realizado dicho intercambio trmico, las caractersticas del aire a la salida de dicho

intercambiador son las siguientes:


- Temperatura de entrada: 440 C

- Temperatura de salida: 110 C

- Energa total cedida: 1.784 kWt.

- Agua evaporada: 2.192 kg/h

Para sustituir esta corriente se ha pedido oferta, mediante los datos anteriores, a un

fabricante de resistencias elctricas para secado por conveccin. No existen en Espaa

numerosos fabricantes de resistencias elctricas para este tipo de secado. En concreto se

localiz al fabricante Mesa, el cual aport precios desproporcionados y un plazo de entrega

excesivo, del orden del ao. Despus de bastantes averiguaciones, se localiz al fabricante

KLK electromateriales S.A. Este fabricante tiene prestigio a nivel nacional, y tiene

referencias de haber trabajado con Iberdrola y otras elctricas importantes suministrando

material conformado, como pueden ser bandejas para cables. Por tanto, se decidi pedir

oferta tcnica y econmica a KLK electromateriales (en adelante fabricante KLK).

El secado por conveccin puede ser natural o forzada, segn el aire se dirija hasta el orujo y

alpechn a secar, o simplemente se deje estacionario. Como se puede apreciar, en este

caso existe un caudal significativo de aire, por tanto el secado es convectivo forzado.

En la planta actual de TROIL existe un ventilador que impulsa el aire que proviene del

intercambiador. En la medida de lo posible se ha estudiado la posibilidad de aprovechar


- 31 -

dichos ventiladores, con objeto de evitar el gasto adicional que supondra comprar un

conjunto ventilador - motor.

La curva que se presenta a continuacin impulsa el aire que se ha descrito ms arriba,

logrando un caudal de 18602 kg/h:

Esta corriente, previo paso por el secadero, se dirigir a la torre de concentracin. En su

camino se encontrar con un nuevo ventilador. Este ventilador se va a encontrar el aire en

idnticas condiciones tanto si se est bajo generacin normal, como si se estn usando

resistencias. Por tanto no es necesario sustituir el ventilador. Su curva caracterstica se

presenta ms abajo:


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3.- Corriente de aire precalentado de entrada a torre de concentracin.

En la torre de concentracin se disminuir la humedad del alpechn. Dicha corriente, en el

esquema de generacin normal, procede de los gases de escape del generador, previo paso

por un intercambiador aire agua. Sus caractersticas son las siguientes:


- Temperatura: 70 C

- Energa trmica aportada: 323 kWt.

De nuevo estas caractersticas del aire de entrada se han trasladado al fabricante KLK.

Abajo se detalla la curva del ventilador actualmente presente en TROIL:


- 33 -

4.- Energa trmica a aportar para precalentar el alpechn antes de enviarlo a la torre de

concentracin.

Usualmente esta energa trmica proviene del circuito de refrigeracin del generador. Su

valor es de 652 kWt. Dicho valor se ha enviado al fabricante KLK. La sustitucin de esta

energa trmica se lograra introduciendo en un tanque de agua una resistencia que disipe el

valor de potencia que se acaba de citar. En TROIL existe espacio suficiente para albergar

dicha resistencia, si bien habra que interrumpir una de las tuberas que llevan agua al

intercambiador agua-agua para poder colocar un pequeo depsito que aloje la citada

resistencia. Este tipo de resistencias estn obviamente preparadas para un funcionamiento

prolongado inmersas en agua.

5.- Energa trmica a aportar en la termobatidora.

Esta energa est destinada a calentar el alperujo, de forma que posteriormente sea ms

fcil separar el hueso de la pulpa. La energa trmica que se necesita para este fin es de

355 kWt. Dicho intercambio tambin se realiza en un intercambiador agua-agua, de manera

que la resistencia a incluir deber aportar dicha energa, y estar introducida en agua.


- 34 -

6.- Bandeja en escalera.

Ser necesario llevar los cables para alimentacin de motores y resistencias elctricas

desde el cuadro de distribucin de baja tensin. La distancia aproximada que se necesitara

viene a estimarse en 120 metros lineales de bandeja. La bandeja escogida, realizando un

compromiso entre un soportado robusto y economa del material ser una bandeja en

escalera. Las caractersticas principales de esta bandeja seran:

- bandeja en escalera

- material acero galvanizado en caliente por inmersin.

- travesaos mximo cada 400 mm.

- normativa de fabricacin ISO 1461.

- espesor de galvanizado alrededor de 25 micras.

- altura til del ala de 80 mm.

- ancho: 300 mm.

Esta bandeja cumple una buena capacidad de soportado, evita la acumulacin de agua en

caso de derrame de cualquier sustancia, proporciona buena ventilacin al cable (adems

ahorrar en el dimensionamiento del cable frente a otros tipos de bandeja). Es importante

usar una buena bandeja, libre de posibles roces con la misma del cable que deterioraran el

aislamiento del mismo.

El resto de caractersticas de esta bandeja se describen en el anexo.

7.- Cable de alimentacin a baja tensin.

El cable servir para llevar la potencia desde el cuadro elctrico de distribucin de baja

tensin.

Las caractersticas ms importantes a cumplir por el cable sern las siguientes:

- cable con aislamiento en polietileno reticulado, conocido como XLPE. Este

aislamiento permite unas temperaturas de servicio altas, del orden de 90 C, lo cual

proporciona seguridad desde el punto de vista de resistencia frente a temperaturas

altas del aire que rodee el cable. Adems el aislamiento cumplir 0.6 / 1 kV,

cumpliendo el rango de la tensin de servicio a 400 Vac. Podra usarse un

aislamiento de tensin de servicio de 700 voltios, si bien estara menos protegido

frente a picos de tensin, dando una menor rigidez dielctrica.

- Conductor en cobre recocido.

- Cubierta de material en policloruro de vinilo, conocido como PVC, no propagador del

incendio ni de la llama (bajo normativa IEC 332-3 parte C). Esto impedir, en caso de


- 35 -

incendio, que ste se propague por la instalacin. La cubierta adems tendr un

tratamiento anti-roedores. Este tratamiento, a pesar de ser de relativa eficacia, podria

impedir en un momento dado que un roedor ataque el cable e interrumpa el servicio

a la instalacin.

7.3 ELECCIN DEL NIVEL DE TENSIN DE ALIMENTACIN A MOTORES Y RESISTENCIAS

Como se puede observar en el diagrama unificar adjunto a este documento, en TROIL existe

dos niveles de tensin diferenciados, que son 22 kilovoltios en media tensin, y baja tensin.

Finalmente se ha escogido la baja tensin para alimentar los diversos equipos que

componen la instalacin. Los motivos son esencialmente econmicos:

- Para las potencias que se manejan en este proyecto, respecto a los ventiladores, es

inviable un motor de media tensin. Los primeros niveles de potencias donde se

pueden encontrar motores de media tensin comienzan con 4 kilovoltios a unos 180

kW (datos consultados a Siemens Espaa).

- Otras circunstancias paralelas indican que interruptores para media tensin son

tambin econmicamente ms desfavorables que interruptores de baja tensin,

donde se podr usar interruptores de caja moldeada, que proporcionarn bastante

seguridad.

7.4 PRESUPUESTO DE IMPLANTACIN DEL SECADO ELCTRICO.

A continuacin se reflejan los precios de la oferta de la empresa KLK electromateriales, en

referencia a las resistencias de secado a instalar. A estos importes se aaden bandejas,

cables etc que sera necesario comprar para poder realizar la instalacin:

A) Resistencia para acometida al secadero.

Las caractersticas ms relevantes de las resistencia son:

- Esta resistencia est formada por acero inoxidable en cromo aluminio.

- Su composicin qumica ronda el 14 % en cromo, 4,5 % de aluminio.

- Su resistividad, 113 micro.ohm.cm

- Su densidad, 7,4 kg/dm3

- Coeficiente medio de temperatura, entre 20 500 C, 1 exp -4.

- Potencia disipada, 1800 kW.

- Servicio permanente.


- 36 -

- Tensin nominal de aislamiento de 0,72 kW.

Su precio neto es de 30.870 euros.

B) Resistencia para acometida a torre, de 400 kW.


C) Resistencia para intercambio de energa en la termobatidora, de 650 kW.


D) Resistencia para intercambio de energa en el precalentamiento de alperujo, de 350

kW.


E) Bandeja en escalera, descrita anteriormente,120 metros estimados.

Su precio neto es de 1381 euros por 120 metros de bandeja.

F) Cable de baja tensin

A continuacin se detalla sucintamente los cables necesarios, con las caractersticas

descritas anteriormente, para alimentar cada una de las resistencias. El criterio de

dimensionamiento ha sido para una longitud media de 30 metros a cada resistencia, una

cada de tensin del 5 % mximo en bornes de resistencia, siendo el factor de potencia del

consumo de uno, dado su carcter resistivo.

Cable elegido: tipo retenax Flam M, con aislamiento en XLPE, cubierta en PVC no

propagador del incendio segn IEC 332-3 parte C, y con anti-roedores:

Para 1800 kW, el clculo arroja un cable de 185 mm2 por fase, a un precio de 13,52 euros

por metro, para 30 metros, 1216 euros.

Para 350 kW, el clculo arroja un cable de 35 mm2 por fase. El precio del cable tripular es

de 8,17 euros por metro. Para 30 metros, 245 euros.

Para 400 kW, se iguala al clculo anterior, otros 245 euros.


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Para 650 kW, el clculo arroja un cable de 70 mm2 por fase. El precio del cable unipolar es

de 4,72 euros por metro. Para 30 metros y tres fases, 425 euros.

Por tanto, el precio neto total del cable a instalar rondara los 2130 euros.

Finalmente, el presupuesto de material del proyecto suma un total de 80656 euros.

Nota: a este importe reseado habra de aadirse una cantidad por montaje elctrico, o bien,

que los mismos tcnicos de la empresa TROIL instalasen la bandeja, cables, interruptores y

realizasen la conexin a las resistencias.


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8. ESTUDIO DE VIABILIDAD ECONMICA BAJO EL RD 661/2007 En este apartado se va a proceder a estudiar las distintas alternativas de rgimen

econmico que existen para la cogeneracin de Troil, incluyendo la posibilidad de

instalacin de resistencias.

8.1 OPCIN PRIMERA: TROIL SE ACOGE A LA DISPOSICIN TRANSITORIA SEGUNDA DEL RD 661/2007.

El rgimen econmico que marca dicha disposicin impone la venta de energa a tarifa

regulada. Esta opcin, como se mencion anteriormente, slo es vlida a los cogeneradores

de un rango de potencia que en el momento de su puesta en funcionamiento estuviesen

acogidos al RD 486/2004. As, un nuevo productor, que todava no haya puesto en marcha

su instalacin, no podra acogerse a esta disposicin.

Los importes econmicos a percibir se describen a continuacin:

- Tarifa regulada: 9,35 c/kWh.

- Complemento por reactiva: 7,84 c/kWh, en un 6% de la activa generada.

Esta disposicin establece los precios arriba indicados por el cobro de energa. TROIL,

segn una auditora que se le realiz, tiene una capacidad de exportacin de energa neta

de 4.100 kWh.

Suponiendo una cantidad de alperujo a procesar de 40.000.000 kg/ao, esto aportara:

- 4000 horas trabajando procesando para cubrir los 40.000.000 kg/ao.(cantidad

estimada de produccin en Troil).

- 3500 horas trabajando como generador sin procesar. Este nmero resulta de

maximizar el nmero de horas que se puede generar sin tratar alperujo, y se obtiene

de ajustar el REE al mnimo posible, que en Troil es el 55 %.

- Sumando las horas detalladas, se obtendran 7.500 horas de generacin, que

aportan 2.875.125 /ao bruto (7.500 h 9,35 c/kWh 4.100 kWh)


- 39 -

- Reactiva: el RD 661/2007 establece que se podr cobrar un 6 % de promedio de la

activa generada. Esto aporta 151.175 /ao. (0,06 7,84 c/kvah 4.285 kWh 7.500 h ).

- El coste de funcionamiento de Troil se estima en 6,66 c/kWh. Esto resta la cantidad

de 2.140.357 /ao. (7500 h 6,66 c/kWh 4285 kWh).

Obviamente en esta opcin no es interesante la instalacin de resistencias, dado que el

precio por la energa aportada a la red es completamente independiente del momento u hora

del da. Troil intentar maximizar su beneficio minimizando el rendimiento elctrico

equivalente (lo cual es lo mismo que decir que intentar funcionar el mayor nmero de horas

posible sin procesar alperujo), que tiene que cumplir para ser considerado rgimen especial,

pero por el cual no percibe cantidad alguna.

Por tanto, el beneficio neto acogindose a esta opcin es de 885.943 euros, para 7500

horas de funcionamiento.

8.2 OPCIN SEGUNDA: TROIL SE ACOGE AL APARTADO A DEL ARTCULO 24.1 DEL RD 661/2007.

Esta opcin es vlida para las cogeneraciones cuya puesta en marcha fue anterior a la

publicacin del actual Real Decreto, as como para los nuevos entrantes. De nuevo es una

opcin de venta de la energa a tarifa regulada. Los importes a percibir se detallan a

continuacin:

- Tarifa regulada: 7,72 c/kWh.

- No se cobra prima, pues la prima slo se puede percibir si se vende a mercado.

- Complemento por reactiva: 7,84 c/kWh, un 6 % sobre la activa generada.

- Complemento por eficiencia, 0,332 c/kWh. Abajo se explica cmo se obtiene:

Clculo del complemento por eficiencia (CE):

El RD 661/2007, establece que CmpREEiREE

CE = )1min

1(1,1 , siendo:

REEmin, rendimiento elctrico mnimo exigible por tipo de tecnologa segn anexo V.

REEi, rendimiento elctrico de la planta en cuestin, contabilizado en promedio.

Cmp, precio unitario, en c/kwh segn poder calorfico inferior (M de industrial).


- 40 -

La Orden ITC/3992/2006 de 29 de Diciembre, en desarrollo del Real Decreto 949/2001, publicada en el BOE de 30 de Diciembre, estableci las tarifas para

gas natural por canalizacin, alquiler de contadores, y derechos de acometida

para los consumidores conectados a redes de presin igual o inferior a 4 bar, y

donde Cmp = 0,019970 /kWh. Aunque TROIL tiene una planta de produccin de

gas natural a partir de gas licuado, el complemento por eficiencia se le pagar de

esta forma.

Por tanto, suponiendo que el rendimiento elctrico equivalente de TROIL sea el 60 %

(tomado como un rendimiento promedio que se puede conseguir), se obtiene:

- - Complemento por eficiencia, 0,332 c/kWh.

Esta opcin establece los precios arriba indicados por el cobro de energa.

Suponiendo una cantidad de alperujo a procesar de 40.000.000 kg/ao, esto aportara:

- 4000 horas trabajando procesando para cubrir los 40.000.000 kg/ao.(cantidad

estimada de produccin en TROIL).

- 3500 horas trabajando como generador sin procesar. Este nmero resulta de

maximizar el nmero de horas que se puede generar sin tratar alperujo, y se obtiene

de ajustar el REE al mnimo posible, que en TROIL es el 55 %.

- Sumando las horas detalladas, se obtendran 7.500 horas de generacin, que

aportan 2.373.900 /ao bruto (7.500 h 7,72 c/kWh 4.100 kWh) - Reactiva: el RD 661/2007 establece que se podr cobrar un 6 % de promedio de la

activa generada. Esto aporta 151.175 /ao. (0,06 7,84 c/kvah 4.285 kWh 7.500 h ).

- El coste de funcionamiento de TROIL se estima en 6,66 c/kWh. Esto resta la

cantidad de 2.137.000 /ao. (7500 h 6,66 c/kWh 4285 kWh). - Adicionalmente, el complemento por eficiencia da 106.700 euros (7500 h 0,332

c/kWh 4285 kWh)

Obviamente en esta opcin no es interesante la instalacin de resistencias, dado que el

precio por la energa aportada a la red es completamente independiente del momento u hora


- 41 -

del da. Cabe destacar que el complemento por eficiencia calculado est

sobredimensionado, pues realmente con 3500 horas de funcionamiento sin tratamiento de

alperujo no se puede lograr apenas un 57 % de eficiencia, mientras que se ha supuesto un

60 % de eficiencia. No obstante, se observa que el complemento por eficiencia aporta muy

poco en relacin con el beneficio que se obtiene de apurar al mximo dicho rendimiento

equivalente y vender el mximo de energa posible a la red.

El RD 661/2007 establece para las instalaciones que se acojan a tarifa un precio distinto

segn sea invierno y verano, para punta y valle, respecto a la prima a percibir. As, durante

10 horas al da de punta, la prima se multiplicara por un factor de 1,0462, y, durante 14

horas al da en valle, la prima se multiplicara por un factor de 0,9670. Ambos factores

ponderados a 24 horas dan como factor ponderado la unidad. Como Troil, bajo esta opcin,

produce indistintamente el da y la noche, este factor no tendra efecto en el clculo.

Por tanto, el beneficio neto acogindose a esta opcin es de 494.775 euros, para 7500

horas de funcionamiento.

8.3 OPCIN TERCERA: TROIL SE ACOGE AL APARTADO B DEL ARTCULO 24.1 DEL RD 661/2007

El apartado b del artculo 24.1 establece la posibilidad de la venta al mercado, esto es, al

pool de energa del excedente de generacin elctrica de la planta de TROIL.

Los importes a percibir se detallan a continuacin:

- precio de venta de la energa en el pool.

- Prima, slo retribuible cuando se vende energa al mercado, de valor 2,7844 c/kWh.

- Complemento por reactiva: 7,84 c/kWh, un 6 % sobre la activa generada.

- Complemento por eficiencia, 0,332 c/kWh

- Cobro por garanta de potencia, a 0,3 c/kWh (slo si se vende a mercado)

- El coste de funcionamiento actual de TROIL est en 6,66 c/kWh.

Supngase una produccin de 40.000.000 kg al ao.

Segn datos de TROIL, de Noviembre a Febrero, se funciona 24 horas, sin parar la

produccin. Esto significa que, durante 4 meses (2.880 horas), se est produciendo a

10.000 kg/h de media de alperujo, lo cual supone 28.800.000 kilos de alperujo procesados.

Tomando el precio medio durante esos meses entre 2005 y 2006 (6,81 c/kWh), y


- 42 -

posteriormente, en la ecuacin de abajo, la prima por venta al mercado, la prima por

reactiva, la prima por eficiencia, la garanta de potencia, y el coste de produccin, se tendra:

4 meses 30 das 24 horas ( 6,81 c/kWh + 2,7844 c/kWh + 7,84 c/kWh 0,06 +0,332 c/kWh + 0,3 c/kWh 6,66 c/kWh ) 4.100 kWh = 476.665,34 .

Durante el resto de la campaa, segn la experiencia de TROIL, es necesario producir

aproximadamente 16 horas diarias para que no se acumule alperujo: Todava sobran 1120

horas procesando para llegar a los 40.000.000 de kilos. 1.120 horas equivale a algo menos

de tres meses, es decir, TROIL continuara procesando alperujo durante Marzo, Abril, y

buena parte de Mayo. Tomando un precio medio de 6,7 c/kWh que hubo en 2006 en

Espaa en esos meses en las 16 horas punta del da, el beneficio sera:

1.120 horas ( 5,04 c/kWh + 2,7844 c/kWh + 7,84 c/kWh 0,06 + 0,332 c/kWh + 0,3 c/kWh 6,66 c/kWh) 4100 kWh = 180.318 euros.

Como se han producido procesando 4000 horas, se podra procesar, para cumplir con el

REE, 3500 horas ms. Normalmente se aprovechan los meses de Junio, Julio, Agosto,

Septiembre, dado que el mes de Octubre, debe destinarse para tareas de mantenimiento.

Por tanto, se deben repartir 3500 horas entre 4 meses, aprovechando las horas punta. Dado

que 4 meses tienen 2880 horas, esos 4 meses se estara continuamente produciendo. En el

ao 2006, el precio medio de esos 4 meses fue de 6,74 euros/MWh. Por tanto el beneficio

neto sera:

2880 horas ( 6,7 c/kWh + 2,7844 c/kWh + 7,84 0,06 c/kWh + 0,332 c/kWh + 0,3 c/kWh 6,66 c/kWh) 4100 kWh = 463.676 euros.

Todava sera posible procesar 3500 2880 horas = 620 horas ms. Por tanto, esas horas

debieran haberse repartido durante los meses de Marzo, Abril, y Mayo, para as obtener

algo ms de beneficio.

Como los precios medios de Marzo (5,97 c/kWh), Abril (5,90c/kWh), y Mayo (5,91 c/kWh)

son muy similares, por tanto, se van a repartir las 620 horas entre los tres meses, lo cual

supondra 28 minutos ms de funcionamiento al da.


- 43 -

Tomando el mismo precio medio para esos 28 minutos ms diarios que para las 16 horas

diarias de produccin en horas punta durante esos tres meses, se tendra un beneficio

adicional de:

620 horas ( 6,7 c/kWh + 2,7844 c/kWh + 7,84 c/kWh 0,06 + 0,332 c/kWh + 0,3 c/kWh 6,66 c/kWh) 4100 kWh = 99.820 euros.

Por tanto, yendo a mercado, y segn los precios que tuvieron lugar en 2006, de por s bajos

debido al Real Decreto 3/2006, el beneficio neto resultante sera de 1.220.479 euros, para

7500 horas de funcionamiento.

Esto concluye, que, en el caso estudiado donde los precios medios de la energa durante el

ao 2006 fueron bajos, para TROIL la opcin ms interesante, es acudir a vender la energa

a mercado.

8.3.1 Funcionamiento bajo el secado elctrico

a) considerando que el aire de salida de la torre de concentracin no es recirculado.

Hasta hace poco tiempo TROIL estaba acogida a vender su energa al mercado, y era

remunerada bajo el esquema del anterior Real Decreto 436/2004. Bajo dicho esquema

normativo, las cantidades percibidas por TROIL se regan de la siguiente forma:

- venta al pool de energa

- Garanta de potencia, 0,3 c/kWh.

- Prima por vender energa al mercado, 0,1532 c/kWh.

- Incentivo por Rendimiento Elctrico Equivalente, 0,766 c/kWh.

- Prima por reactiva, 7,6 c/kWh.

Troil tiene sus costes de produccin con gas natural en 6,66 c/kWh. Este importe se

obtiene cuando el precio de la energa est en 5 c/kWh. ste era el punto de nivelacin, y,

se da en mltiples ocasiones, sobretodo durante la noche, que los precios del pool son ms

bajos de 5 c/kWh, y TROIL, durante estas horas, entraba en prdidas.

La alternativa planteada en este proyecto, consiste en ver, durante estos precios bajos, si

resulta rentable la instalacin del secado elctrico.


- 44 -

A continuacin se resume el conjunto de potencias que habra que abastecer desde la red

primaria de distribucin de la zona para el funcionamiento bajo secado elctrico:

- Consumo de auxiliares diversos (bombas de impulsin bsicamente), 290 kWh.

- Resistencia para calentamiento de aire a secadero, 1800 kWh.

- Resistencia para secado del alpechn, 323 kWh.

- Resistencia para calentamiento en termobatidora y alpechn, 652 y 355 kWh.

El total del consumo representara 3420 kWh.

Veamos un ejemplo del montante econmico que perda TROIL, sabiendo que el precio

medio durante la noche, tomado en un nmero suficiente de das durante el ao 2006, fue

aproximadamente de 4 c/kWh.

As, el importe que perdera TROIL por funcionar a dicho precio sera:

( 5 c/kWh 4 c/kWh ) 4100 kWh = 4100 c = 41,0 /h.

A continuacin se establece lo que le costara a TROIL funcionar con el secado elctrico a

ese precio:

4 c/kWh 3420 kWh = 136,8 .

En el ejemplo que se acaba de poner, se observa que TROIL perda dinero si funcionaba

por debajo de un cierto precio de mercado, aunque perdera ms dinero si funcionaba a ese

mismo precio con un secado elctrico. A continuacin se calcula el precio del mercado en el

cual a TROIL le interesa funcionar bajo secado elctrico, bajo la retribucin que impona el

RD 436/2004:

El momento a partir del cual a TROIL le interesara funcionar con resistencias sera tal que:

(5 x) c/kWh 4285 c/kWh > x c/kWh 3420 kWh, donde

x es el precio de la energa en el mercado. La ecuacin anterior intenta averiguar en qu

momento el dinero que pierde TROIL actualmente por quemar gas natural es mayor que lo

que le costara funcionar usando el secado elctrico. Resolviendo en la ecuacin,


- 45 -

x < 2,78 c/kWh.

Dicho de otra forma, TROIL obtendra un diferencial positivo de ganancia (respecto a

funcionar bajo gas natural), bajo el RD 436/2004, usando el secado elctrico cuando el

precio de la energa durante la noche fuese menor de 2,78 c/kWh. Cabe destacar que la

ecuacin anterior est teniendo en cuenta las primas que cobra TROIL por funcionar con

gas natural bajo el rgimen especial.

A continuacin, se halla el mismo valor considerando la vigencia del RD 661/2007:

Primero se halla el precio de mercado bajo el cual TROIL ni pierde ni gana dinero por la

energa vendida (por orden se coloca el precio del mercado, la prima por vender energa al

mercado, la prima por eficiencia, la garanta de potencia, y el coste de funcionamiento de

TROIL),

( x + 2,78 c/kWh + 0,332 c/kWh + 0,3 c/kWh 6,66 c/kWh ) = 0, donde x = 3,25

c/kWh.

Es decir, por debajo de 3,25 c/kWh TROIL perdera dinero por producir quemando gas

natural. Una vez que se tiene este umbral, la ecuacin de abajo se usa para averiguar en

qu momento TROIL recupera dinero usando el secado elctrico en lugar de gas natural,

(3,25 c/kWh x c/kWh) 4285 kWh > x c/kWh 3420 kWh, donde

x < 1,80 c/kWh.

Luego, bajo el nuevo marco normativo, TROIL empezara a recuperar la inversin por

instalar el secado elctrico cuando el precio de la energa fuese menor de 1,80 c/kWh, lo

cual sucede en el pool un nmero nfimo de horas. Adems, hay un efecto oculto: cuando

TROIL funcionase con el secado elctrico, estara perdiendo la posibilidad de funcionar un

nmero equivalente de horas sin procesar alperujo (debido a que la frmula del rendimiento

elctrico equivalente te permite funcionar sin alperujo mayor tiempo cuanto mayor sea la

cantidad procesada de alperujo como cogenerador usando gas natural).

Por tanto, a TROIL no le interesa instalar el secado elctrico, a los precios actuales del

mercado.


- 46 -

b) considerando la recirculacin del aire a la salida de la torre de concentracin para

precalentar el aire de entrada al secado elctrico.

Segn datos de Troil, el aire que sale justo despus del secado del alpechn, sale

prcticamente saturado a una temperatura de 45 C. La idea aqu es considerar que dicho

aire va a llevarse a un intercambiador donde aportar parte de su energa trmica al aire

seco que entrar al secado elctrico. De esta forma se conseguira reducir el aporte trmico

y por consiguiente la potencia de las resistencias que se necesita. Ello conllevara una

reduccin en la potencia elctrica necesaria y por ende menor gasto econmico para el

funcionamiento del secado elctrico.

A continuacin se resume el conjunto de potencias que habra que abastecer desde la red

primaria de distribucin de la zona para el funcionamiento bajo secado elctrico, sin usar la

recirculacin.

- Consumo de auxiliares diversos (bombas de impulsin bsicamente), 290 kWh.

- Resistencia para calentamiento de aire a secadero, 1800 kWh.

- Resistencia para secado del alpechn, 323 kWh.

- Resistencia para calentamiento en termobatidora y alpechn, 652 y 355 kWh.

Considerando que la media de las temperaturas durante la noche en todo el ao fuese de 10

C. Por otro lado el aire procedente de la torre sale a unos 45 C. El salto entre ambas

temperaturas es de 35 C. Los intercambiadores de aire usuales proporcionan

aproximadamente un 80 % de eficiencia respecto al salto trmico, de manera que un

intercambiador conseguira precalentar el aire hasta 10 C ms el 80 % del salto de

temperaturas. Finalmente, el aire seco precalentado saldra a 38 C.

La energa que contiene una corriente de aire se define como:

TCpmQ = , donde,

- Q es la energa.

- M es el caudal de aire.

- Cp el calor a presin constante.

- Delta T el salto de temperaturas.

En el caso del aire que entra al secadero, el salto trmico sin precalentamiento de aire vale:


- 47 -

Delta T1 = 440 C 10 C = 430 C.

En el caso del aire para el secado del alpechn, el salto trmico sin precalentamiento del aire

vale:

Delta T2 = 70 C 10 C = 60 C.

El nuevo salto trmico, precalentado el aire en ambas corrientes sera:

Delta T1 = 440 C 38 C = 402 C

Delta T2 = 70 C 38 C = 32 C.

Esto implica, considerando anlogos valores de caudal y del calor a presin constante, que

la energa trmica que habra que aportar mediante las resistencias pasara a ser.

- Resistencia para calentamiento de aire a secadero = kWCCkW 1682

4304021800 =

- Resistencia para calentamiento de aire a secado alpechn =

kWCCkW 26.172

6032323 =

Por ello, el nuevo consumo de auxiliares que se tendra sera de 3.151 kW.

Tomando el nuevo RD 661/2007, el precio a partir del cual Troil comenzara a rentabilizar el

secado elctrico, bajo el nuevo consumo de auxiliares sera:

(3,25 c/kWh x c/kWh) 4.285 kWh > x c/kWh 3.151 kWh, donde

x < 1,87 c/kWh.

Creando la curva montona de carga del ao 2006, slo 73 horas tuvieron un precio menor

de 1,87 c/kWh. Dichas 73 horas tuvieron un precio medio de 1,14 c/kWh. Es decir,

suponiendo que se produjesen esas 73 horas con secado elctrico, el ahorro generado, sin

contar que se podran generar un nmero equivalente de horas sin procesar orujo, sera de :

.283.2285.4)/14,187,1(73 euroskWhchorasAhorro ==


- 48 -

Por tanto, a Troil, a los precios actuales de energa, no le interesa instalar el secado

elctrico, ni aunque se aprovechase la recirculacin del aire de salida de la torre de

concentracin de alpechn.


- 49 -

9. CONCLUSIN

En estos momentos TROIL sigue acogida hasta el mes de Julio del presente ao al Real

Decreto 436/2007. A partir de este mes TROIL se deber acoger al recin aprobado Real

Decreto 661/2007.

La nueva normativa ofrece varias posibilidades a TROIL:

- acogerse a la disposicin transitoria segunda, debido a la puesta en marcha de la

instalacin estando en vigencia el anterior Real Decreto.

- Acogerse a una tarifa regulada.

- Ir a vender la energa a mercado con primas por cogenerador.

Desde el punto de vista econmico, la opcin ms rentable es ir a vender la energa a

mercado, seguida de cerca por acogerse a tarifa regulada expuesta en la disposicin

transitoria segunda.

En cuanto a la instalacin del secado elctrico, se ha realizado durante esta tesis un

proyecto bsico. En dicho proyecto se han identificado las necesidades energticas bsicas,

y seguidamente se ha proyectado la instalacin en los puntos necesarios, con objeto de

sustituir el aire cuyo calentamiento provena de los gases de escape de la combustin y de

la refrigeracin de los motores de combustin de gas natural.

El importe de la instalacin del secado elctrico, aadiendo costes por instalacin de

bandejas, el clculo de cables correspondiente y su precio, ronda los 80.000 euros, a lo cual

habra de aadirse algo de mano de obra para el montaje necesario.

Teniendo en cuenta los importes actuales de las primas, a TROIL le interesara instalar el

secado elctrico si alguna vez el precio de la energa durante la noche baja en un nmero

muy significativo de horas de 1,87 c/kWh, momento en el cual TROIL empezara a

recuperar el coste de inversin del proyecto.

Como el precio medio de la energa en estos momentos, durante las horas de la noche,

ronda los 4 c/kWh, de momento a TROIL no le interesa instalar el secado elctrico.


- 50 -

10. AGRADECIMIENTOS Por una parte, desde estas lneas, quisiera agradecer a D. David Soler Soneira, tutor del

proyecto, el apoyo prestado en todo momento, y su persistencia en conseguir un proyecto

versado sobre un caso real de la industria.

Por otro lado, quisiera asimismo recordar a la entidad LA CAIXA, quien bajo el amparo de

sus becas nacionales, pag el importe completo del Mster del Sector Elctrico en ICAI.

Finalmente, a Mara Jos Lama, por su apoyo y paciencia durante estos dos aos de curso.


- 51 -

11. ANEXOS


- 52 -

OFERTA DE IMPLANTACIN DE SECADO ELCTRICO DE KLK

ELECTROMATERIALES . S.A.


- 53 -


- 54 -


- 55 -

Anexo I. ESPECIFICACIN DE VENTILADORES

-56-

NDICE ESPECIFICACIN DE VENTILADORES

1. OBJETO..57

2. ALCANCE DE SUMINISTRO..57

2.1 Materiales, equipos y sistemas.......57

2.2 Servicios..58

2.3 Repuestos, herramientas y consumibles...58

2.4 Garantas.59

2.5 Puntos lmite...59

2.6 Equipos y servicios no incluidos..59

3. NORMAS, REGLAMENTACIN Y LEGALIZACIN...60

3.1 Normativa....60

3.2 Reglamentacin.62

3.3 Legalizacin....63

4. Requisitos de diseo.63

4.1 Generalidades63

4.2 Funcionamiento..64

4.3 reas clasificadas..64

4.4 Requisitos tcnicos...65

4.5 Requisitos elctricos.70

4.6 Requisitos de instrumentacin y control74

4.7 Requisitos de ruido...74

5. PRUEBAS..75

6. PRESTACIONES GARANTIZADAS.....77

7. DOCUMENTACIN PARA OFERTA77

8. DOCUMENTACIN EN CASO DE PEDIDO79

-57-

1. OBJETO

El objeto de esta especificacin es establecer los requisitos para el diseo, fabricacin y

completo suministro de ventiladores para el acondicionamiento de recintos en una planta de

generacin.

Este documento no pretende as recoger todos los detalles constructivos del equipamiento.

Es responsabilidad del OFERTANTE que dichos detalles constructivos, materiales y

seleccin de componentes, estn de acuerdo con las ltimas normas de diseo,

reglamentos y tcnicas aplicables.

1. ALCANCE DE SUMINISTRO

1.1. MATERIALES, EQUIPOS Y SISTEMAS

El suministro de cada ventilador se har como conjunto completo incluyendo como mnimo:

Ventilador. Motores elctricos incluyendo resistencias calefactoras en motor y cajas de bornas

montadas en lateral exterior de la carcasa del ventilador, independientes para fuerza,

caldeo e instrumentacin.

Campana de aspiracin con rejilla. Compuertas (de gravedad o motorizadas si se cree necesario) para aislamiento de

los ventiladores que no estn en funcionamiento, juntas flexibles entre ventilador y

compuertas y piezas de transicin requeridas.

Silenciadores y/o recubrimientos absorbentes del ruido. Sombrerete (para ventiladores de techo verticales), envolvente, carcasa, rodete, ejes,

rodamientos.

Tirantes para viento/bancadas/soportes de fijacin para el conjunto motor ventilador y antivibratorios.

Bancada/soportes.

Rejillas de entrada de aire/persianas de descarga asociadas al recinto a ventilar.

Cualquier otro componente no especificado expresamente, que el OFERTANTE considere

necesario para la correcta operacin de la instalacin.

-58-

1.2. SERVICIOS

Realiza

aluminio

Documents

Transcript of aluminio