Micro turbinas

Campo
Nombre del proyecto
Ubicación
Entidad desarrolladora
Contacto
Descripción
Proyecto Implementación de micro turbinas de rio – Fase 0
Embalse Salvajina, Cauca – Colombia
Empresa de Energía del Pacifico – EPSA / Gerencia de Proyectos e Innovación y
Gerencia de Generación.
Sandra Ospina Arango – Gerente de Proyecto, Calidad e Innovación
Albeiro Arias Gomez – Gerente de Crecimiento y Desarrollo
John Edward Ceballos – Jefe de Proyectos e Innovación
Edwin Cuervo – Analista de Proyectos e Innovación
El mercado de pequeñas centrales o micro centrales de generación de energía
eléctrica en el mundo están teniendo un incremento bastante significativo. Esto se
debe a varios factores como el aumento en el precio de los combustible fósiles,
además de las iniciativas mundiales por cuidar el medio ambiente que buscan
reducir las emisiones de CO2, estimulando con esto la investigación para
encontrar nuevas maneras de generar a pequeña escala sin combustibles fósiles y
de hacer cada vez más eficiente el proceso de conversión de energía. Esto explica
el incremento en el interés que hay por las pequeñas centrales hidroeléctricas
conocidas como PCH.
Por lo tanto, EPSA implementará un piloto en la central hidroeléctrica de Salvajina,
consistente en la instalación de una microturbina de río de marca Smart Hydro
Power de 5 kW, evaluando por medio de un protocolo de pruebas su desempeño,
resistencia y entrega de energía a redes auxiliares o a una pequeña red de
distribución no interconectada al STN.
Descripción general
Inicialmente el proyecto se está implementando en la salida del agua turbinada en
una central hidroeléctrica de 280 MW, denominada Salvajina, con el fin de tener el
conocimiento de las tecnologías de microturbinas y de sistemas fotovoltaicos
bajo condiciones controladas
Tecnologías en prueba
Inicio
Final
Tiempo de operación
Hitos
Costo total
Tipo de aportes
Febrero de 2013
Diciembre de 2013
No aplica.
Instalación de microturbina
Estudio de tecnología
39.272.030 millones de pesos
Empresa Ejecutora: 39.272.030 millones de pesos
Campo
Cobertura
Sector
Dominio
Tipo de proyecto
Etapa
Clasificación de capas
“Smart Grid”
Características
Grid”
“Smart
Descripción
No aplica.
Generación
Generación Distribuida
Integración de fuentes alternativas
Sistemas híbridos
Piloto
Estudio
Comunicaciones – Capa 3
AMI – Capa 2
Sistema – Capa 4
Análisis – Capa 6
Inteligencia – Capa 7
Interoperabilidad
Generación Distribuida
Comunicaciones
Automatización avanzada
Manejo de la demanda
Microturbina:
La turbina de Smart Hydro Power ha sido diseñada específicamente para que se
adapte a su entorno. No bloquea el flujo de agua en el río, y por lo tanto no
representa obstáculo para la migración de peces o sus patrones de desove.
La turbina puede ser elevada o sumergida en el agua para ajustarse a diferentes
condiciones de flujo. También puede ser hundido, y posteriormente levantada de
la cama del río. Esto permite una variedad de métodos de instalación. Un sistema
de nivelación automática está disponible como accesorio opcional y puede
mantener la posición óptima en el agua.
Descripción de equipos
La turbina de 5kW de Smart Hydro Power está construida alrededor de un robusto
sistema de generador de eje horizontal. El exclusivo diseño patentado de la
cubierta fue desarrollado y refinado con modelos de computadora y pruebas
exhaustivas hidrodinámicas. Se optimizó la turbina con el volumen más pequeño
posible pero suficiente grande para producir 5 kW.
La turbina es capaz de producir hasta 5 kW de energía eléctrica a una velocidad río
de alrededor de 2,75 m/s.
Anclaje para las instalaciones flotantes se puede lograr con nuestro sistema de
anclaje al vacío o mediante la fijación de estructuras existentes.
En el caso de rotura de la cuchilla, debido a que el rotor sea dañado por objetos
extraños, las cuchillas del rotor se pueden reemplazar individualmente a bajo
costo.
La velocidad del rotor también ha sido especialmente adaptada a las mejores
directrices para la protección de los peces que pasan a través de la turbina.
Campo
Descripción
Microturbina
Microturbina en operación
Sistema Fotovoltaico:
Un sistema solar fotovoltaico autónomo es una configuración eléctrica, la cual
tiene la finalidad de producir energía eléctrica para abastecer la demanda
energética de un usuario e independizar los circuitos del sitio a energizar, de la
red eléctrica.
Comúnmente se utiliza en zonas apartadas de la red eléctrica, pero en la
actualidad para evitar la dependencia de la red eléctrica, se ha estado
implementando en viviendas, zonas comerciales e industriales.
Comúnmente los principales componentes de un sistema solar fotovoltaico
autónomo son el panel, modulo solar o campo fotovoltaico con su respectiva
etapa DC/DC o regulador, un banco de baterías, en algunos casos un inversor, y
un tablero de conexiones para realizar la transferencia de potencia. A continuación
se muestra la configuración básica de un sistema fotovoltaico autónomo.
Campo
Descripción
Diagrama básico del sistema fotovoltaico autónomo
Equipos instalados
Resultados:
Característica
Potencia
Medida
Unidad
250 – 5000 W
Longitud: 1850 mm
Ancho: 1740 mm
Altura:
1970 mm
Velocidad del rotor
90 – 230 rpm
Peso
360 kg
Número de Aspas
3
Diámetro del rotor
1000 mm
Características técnicas de la microturbina
Campo
Descripción
Curva de Potencia del generador
Generación microturbina para el día19 de octubre
Generación solar para el día 19 de octubre
Actualmente se están tomando datos de potencia de la microturbina, bajo los
diferentes caudales y velocidad de la central.
•
El sistema híbrido es una alternativa importante cuando las condiciones de
caudal y de radiación solar en la zona son representativas y además estos
sistemas (hidraulico y solar) pueden complementarse entre si.
Normas y estándares:
• NTC 5001. CALIDAD DE LA POTENCIA ELÉCTRICA. LÍMITES Y METODOLOGÍA DE
EVALUACIÓN EN PUNTO DE CONEXIÓN COMÚN.
• IEEE 519 de 1992.
• RETIE.
• NTC 2050: Código eléctrico colombiano.
• Ley de energías renovables.
•
Estándares aplicados
Campo
Descripción
Incentivos directos:
• Ley 223 de 1995, en la que se exime el cobro de impuestos a las ventas a los
equipos y elementos nacionales o importados que sean destinados a la
“construcción, instalación, montaje y operación de sistemas de control y
monitoreo, necesarios para el cumplimiento de las disposiciones, regulaciones y
estándares ambientales vigentes”.
• Ley 681 de 2001, se exime el cobro del impuesto para el combustible utilizado
para la generación eléctrica en ZNI.
• FAZNI, el cual brinda apoyo financiero a los proyectos que provengan de
agentes públicos o privados.
• Ley 756 de 2000, al designar un 40% del 15% de los recursos del FNR destinados
al fomento de los proyectos de energización.
• Ley 812 de 2003, subsidios otorgados a las tarifas de los estratos 1, 2 y 3 de las
ZNI.
• Ley 1099 de 2006, reembolso de recursos, parcial o totalmente, de los costos de
preinversión en proyectos de ZNI.
Incentivos indirectos:
• Ley 788 de 2002, establece la renta exenta derivada de la venta de energía
eléctrica que provenga de fuentes alternativas bajo las condiciones de venta de
certificados de emisiones de CO2 y que mínimo el 50% de los ingresos se
destinen a actividades de beneficio de la región.
• Ley 939 de 2004, exime de IVA y de impuesto global al ACPM al biocombustible
de origen animal o vegetal que se mezcla con ACPM.
• Decreto 1591 de 2004, genera incentivos adicionales con el fin de aumentar la
oferta en el servicio eléctrico.
• Ley 697 o Ley URE.
A continuación se listan principales beneficios:
Beneficios
Información adicional
- Conocimiento técnico en nuevas tecnologías para generación de energía.
- Aprovechar la energía cinética del agua en sectores de CC.HH. (salida casas de
máquinas, canales) y en ríos
- Desarrollar generación distribuida con bajo impacto ambiental, en áreas de
influencia de proyectos en construcción donde es muy costoso y/o como solución
para comunidades aisladas en área de influencia de EPSA (RSC). .
• Información Técnica Interna. http://www.smart-hydro.de/en/