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Expansin de un parque generadorJulio Candanedo (8-889-1047), Juan Lee (8-888-342), Jose Mendez (8-894-1184), Vicente Navarro (9-741-1580), Adrin Sasamoto (PE-12-2414)Licenciatura en Ingeniera Electromecnica Facultad de Ingeniera Elctrica Universidad Tecnolgica de Panam

Resumen En la actualidad el pas de panam presenta un crecimiento econmico muy acelerado, esto presenta un recto a el sector elctrico, una mala expansin de las actuales fuentes de energa podran acarear fallas en la economa panamea para esto se debe elegir con cuidado cada tecnologa a implementar en el futuro, tomando en cuenta aquellos aspectos importantes como polticos, sociales, econmicos, ambientales y legales de las diferentes formas de producir energa que se encuentran disponibles en el mercado, de esta forma se pueden acrecentar las oportunidades de inversin de las grandes empresas, esto reformara el nivel de vida social positivamente.

Palabras Claves Embalse, represa, hidroelctrica, electricidad, termoelctrica, lnea de transmisin, mix tecnolgico, alternador, generador, tubos de aspiracin, gobernador, rotor, voltaje, potencial elctrico.

2EXPANSION DE UN PARQUE GENERADOR

Journal of Undergraduate Research 2015; Vol. (1): 3

1. Introduccin Esta es la ltima etapa del proyecto EXPANSION DE UN PARQUE GENERADOR, este documento consiste en nuestra propuesta de parque generador a partir del mix que elegimos.Ya elegido nuestro mix tecnolgica, con lo aprendido en los trabajos pasados, presentaremos nuestro anlisis del mix elegido que consiste en cubrir toda la informacin necesaria para que este proyecto se lleve a cabo, presentaremos los lugares que nosotros creemos ms apropiados para este tipo de tecnologa, la obras civiles necesarias, un anlisis de factibilidad, cubriendo todos los costos de estas tecnologas incluyendo salarios, imprevistos, precio de combustible a futuro, etc.; tambin presentaremos un anlisis breve de cada tecnologa que abarcara su impacto ambiental, impacto social, potencial y estudio de la normativa de nuestro pas con respecto a cada tecnologa.Nuestro plan de parque consta de la siguientes 3 tecnologas: Hidro-embalse Trmica de carbn Trmica Solar

* Autor correspondiente: Julio.candanedo@utp.ac.pa; jccanda27@gmail.com Juanj.leed@gmail.comJose.mendez@utp.ac.paVicente.navarro@utp.ac.paAdrin.sasamoto@utp.ac.pa 2. Hidro-embalseSin duda el mayor recurso con que cuenta el pas, segn la ASEP se cuentan con 49 concesiones otorgadas y 22 en trmite, de los cueles suman 860.4 y 186 MW respectivamente, adems se tienen 1,428 MW instalados. 2. 1 Seleccin de zona y obras civilesPara la construccin de la central hidroelctrica de embalse seleccionamos el Rio Vigu, este rio es utilizado para separar la regin de Chiriqu con la de Veraguas.Ms especficamente en el lmite oeste del distrito de la Palma en la provincia de Veraguas.

Figura 1. Lmite oeste del distrito de la Palma en la provincia de Veraguas

En el lado de la provincia de Chiriqu se encuentra en el lmite este del distrito de Tole.

Figura 2.Limite este en el distrito de Tole

El Rio Vigui es un caudaloso rio que se origina en la parte norte, este afluente presenta un caudal que es menor en la temporada sin lluvia y al comenzar las primeras precipitaciones su caudal aumenta significativamente. Los datos histricos de este rio presentan un promedio similar en los ltimos 5 aos. Asumiendo que el caudal ecolgico es el 80% del caudal total del rio se puede aprovechar un caudal de 16.96 m3/s.

Figura 3. Datos generales del rio Vigui

Grafica 1. Caudal histrico RIO TABSARA (Rio Vigui)

Zona apropiada:

Las mejores reas para la implementacin de una central hidroelctrica del tipo embalse en esta zona es corriente arriba del rio Vigui puesto el relieve es favorable para la implementacin de una central tipo embalse.

Figura 4. Zona apropiada para la central

La regin al norte de El Piro y oeste del prado presente una cantidad de montaas que pueden ser aprovechadas en la construccin de una central de embalse, para la inundacin de este lugar debe ser necesario construir una presa.

Especificaciones del terreno:

El terreno que nos pareci ms favorable por ser una regin fcilmente inundable por las distancias entre las montaas que nos puede ofrecer una cantidad total de unos 810 millones de metros cbicos de agua almacenable, y nos ofrece una cota total de 88.35 metros aprovechables.Adems cabe resaltar que el rea seleccionada posee una densidad de poblacin de 15habitantes por kilmetro cuadrado, lo cual nos asegura que el aprovechamiento de estas tierras en una central hidroelctrica no es una mala inversin.

Figura 5. rea del terreno seleccionado

Elevacin del punto (1) 275.45msnm Elevacin del punto (2) 76.21 msnmElevacin del punto (3) 127.75 msnmElevacin del punto (4) 216.1 msnm Distancia de 1-2 303m

Otras de las ventajas del terreno es la disponibilidad de encerrar un volumen de agua de aproximadamente 810 millones de metros cbicos de agua con la implementacin de una presa de un largo aproximado de 303m de largo, esto nos proporcionara una cota total de 88.35m de alto.

El potencial hdrico de esta zona esta se puede calcular con la frmula:

P_hidrico=_agua*g*h*Q=14.68 MW

Asumiendo una eficiencia a carga nominal de 90% se tiene una potencial mxima entregable de 13.2 MW.

Datos de la superficie:

La superficie seleccionada fue de 9.136 km para no crear una alteracin tan resaltada al medio ambiente y nos permite almacenar el volumen de agua suficiente para abastecer la produccin de energa los meses sin agua.

En la actualidad el rea circundante al rio Vigu es principalmente utilizada para la ganadera, la cual mantiene un precio promedio de 1.20$ (datos tomados de llamadas a personas que venden fincas aledaas al rea en OLX Panam).El precio aproximado seria: 9136329 m2 * 1.20 $/m2 = 10.9 millones de dlares.

Conexin a sub estacin de ETESA:

Debido a que se encuentra en el rea oeste del pas la sub estacin que ms nos facilita la conexin y nos permite mantener una rentabilidad real del proyecto es la sub estacin de Veladero ubicada a 13.3km del lugar seleccionado.

Figura 6. Distancia del punto seleccionado a la sub estacin ms cercana 13.3km, que es la sub estacin de Veladero que opera a una tensin de 230kV.

PrecioCantidadTotal $

Sub estacion 230kV16,801,456.27$116,801,456.27

Km de linea 230kV1,797,060.93 $/km1425,158853.02

Tabla 1. Precio de conexin a la subestacin de Veladero

Obras civiles:

A continuacin se presentara una lista de las obras civiles necesarias para desarrollar el proyecto:

Obras de captacinLas obras de captacin del agua son las que estn relacionadas con la desviacin del caudal de agua hacia la mini central, adems de asegurar la confiabilidad del servicio y de la calidad del agua.Cuando se hace referencia a la calidad de agua se hace referencia a que las obras de captacin de agua deben tener obras de filtracin de slidos que pueden afectar la vida til de la turbina y todos las partes electromecnicas de la central de generacin.

BocatomasEs la infraestructura ubicada en la entrada del canal de captacin su misin ser el de tomar una parte del caudal de una corriente de agua, aparte de la captacin de agua otro de los objetivos de la bocatoma ser el proveer de un caudal con la menor cantidad de sedimentos para minimizar los costos de operacin y mantenimiento.

Presa de derivacinTiene por objetivo captar una parte del caudal del rio para facilitar su ingreso a la bocatoma para su conduccin hacia la mini central.

Canales de conduccin.Son los encargados de transportar el caudal hacia la ubicacin de la casa de mquinas donde estarn ubicadas las turbinas. Depende del material del que se ha construido el canal depende la velocidad de conduccin del agua hacia la turbina.

Aliviadero.El objetivo principal de construir una aliviadero es la de brindar seguridad a la mini central, este debe ir ubicado en un sitio estratgico ya que este est destinado a verter el exceso de caudal cuando este propase la capacidad del canal, as evitaremos la posibilidad de desbordes del canal cuando varen las condiciones normales de funcionamiento del canal.

Desarenadores.La funcin que cumple el desarenador dentro de la mini central es fundamental ya que este tiene como misin eliminar las partculas de material solido que se encuentran suspendidas en el caudal de agua mediante la disminucin de la velocidad del caudal a 0,5 m/s.

Tanque de presin.Es la estructura destinada a combinar un sistema de baja presin con un sistema de alta presin adems est destinado a: Mantener un nivel de reserva de carga para cambios bruscos de carga. Evitar la llegada a la turbina de elementos slidos. Sirve como un control de caudal en condiciones atmosfricas adversas. Evitar la entrada de aire en la tubera. Tubera de presin.La tubera de presin es la ltima etapa del transporte del caudal hacia la turbina los criterios para la eleccin de la turbina de presin son: Considerar los materiales para las uniones Comparar los costos de mantenimiento y vida til de los diferentes materiales Considerar los dimetros de tubera disponibles en el mercado Casa de mquinas.Es la estructura que aloja los equipos electromecnicos que transforman la energa cintica del agua en energa elctrica entre los equipos que estn ubicados en la casa de mquinas. Empalme entre la tubera de presin y vlvula de entrada. Vlvula dedicada a controlar el flujo de agua hacia la turbina. Turbina es la que transforma la energa cintica del agua en energa mecnica. Generador transforma la energa mecnica en energa elctrica. Subestacin eleva el voltaje de salida del generador para facilitar el transporte de la energa hacia los centros de consumo. Canal de salida es la estructura que conduce las aguas turbinadas hacia el rio o canal de riego

rgano de cierre de la turbina.Son vlvulas o compuertas que aslan la turbina en caso de parada y permiten el vaciado de la tubera y las labores de reparacin y mantenimiento.

Seleccin de turbina:

La seleccin de una turbina apropiada para esta configuracin de caudal, cota, podemos hacer la primera evaluacin con la imagen de seleccin de turbina en base al caudal y la cota.

Grafica 2. Seleccin de turbina a partir de MW, saltos y caudal.

Segn nuestra aproximacin basada en los datos brindados en materia de estudio podemos seleccionar una turbina Francis media para una evaluacin preliminar.

2. 2 Estudio de factibilidad

Los costos de una central de embalse son variables dependiendo de los imprevistos y los cambios del precio de los componentes, se pueden tomar una lista de precios de referencia en base a proyectos ya concluidos. La siguiente imagen muestra un rango de preciosos de diferentes centrales hidroelctricas de embalse:

Figura 6. Costos de inversin para planta hidroelctrica

Los precios de una central tipo embalse pueden variar desde los 15 millones de USD hasta los 65 millones de USD.En base a los estudios hechos los precios calculados anteriormente la tabla de precios quedara:

Precio ($)CantidasTotal ($)

Sub estacion 230kV26,801,456.27116,801,456.27

Km de linea 230kV3,797,060.93 $/km1425,158853.02

Area de embalse1.20 m2913632910,963,594.80

Costo de contruccion15,000,000.00115,000,000.00

Imprevistos1,000,000.0011,000,000.00

Total68,923,904.09

Tabla 2. Tabla de precios de la planta hidro-embalse

Reserva:

La cantidad de agua que se debera almacenar en poca lluviosa para tener una generacin continua e ininterrumpida en poca de verano debe ser:

La actual rea seleccionada podra presentar oportunidades de expansin puesto puede almacenar 810 millones de metros cbicos de agua, mucho ms de lo necesario para mantener una produccin ininterrumpida de electricidad.

Costos de operacin y mantenimiento:

En el plan de expansin presentado por ETESA a el SPIA muestra una lista de costo de preciosos de operacin que nos brindan una referencia amplia en base a centrales hidroelctricas, basndonos en esos datos las centrales de alrededor de 13MW tienes un costo de operacin y mantenimiento de 13$/kW-ao.Puesta en operacin:El proyecto hidroelctrica en el rio Vigu necesitara un estudio de impacto ambiental del tipo 3 para su aprobacin puesto cambia el medio ambiente en un cierto lugar, para que la central entre en operacin deberan pasar alrededor de 5 aos, el primer ao se tomara para la aprobacin del proyecto, los siguiente 3 aos en la construccin de la presa e instalaciones de generacin, y por ultim un ao donde se prueba la estabilidad del equipo y su funcionamiento, adems de llenar el lago artificial por primera vez.Conclusiones:

Para la completa viabilidad del proyecto deber ser necesario construir con un caudal mayor al caudal ecolgico, el Rio de Vigu presenta durante 6 meses del ao presenta caudales mayores a los 45 m3/s lo cual es una oportunidad aprovechable de tomar las medidas ambientales para la explotacin segura de este recurso sin comprometer la flora y fauna corriente abajo del rio. Ms la implementacin de este proyecto resultara una oportunidad para mejorar la calidad de vida de muchos de los habitantes de la regin y dar oportunidades de desarrollo a personas humildes.

2. 3 Anlisis de la tecnologa de Hidro-embalse

Impacto Ambiental:

Siempre se ha considerado que la electricidad de origen hidrulico es una alternativa energtica limpia. Aun as, existen determinados efectos ambientales debido a la construccin de centrales hidroelctricas y su infraestructura.La construccin de presas y, por extensin, la formacin de embalses, provocan un impacto ambiental que se extiende desde los lmites superiores del embalse hasta la costa. Este impacto tiene las siguientes consecuencias, muchas de ellas irreversibles: Sumerge tierras, alterando el territorio. Modifica el ciclo de vida de la fauna. Dificulta la navegacin fluvial y el transporte de materiales aguas abajo (nutrientes y sedimentos, como limos y arcillas). Disminuye el caudal de los ros, modificando el nivel de las capas freticas, la composicin del agua embalsada y el microclima.Los costes ambientales y sociales pueden ser evitados o reducidos a un nivel aceptable si se evalan cuidadosamente y se implantan medidas correctivas. Por todo esto, es importante que en el momento de construir una nueva presa se analicen muy bien los posibles impactos ambientales en frente de la necesidad de crear un nuevo embalse.

Potencial a explotar:

El potencial hdrico de esta zona esta se puede calcular con la frmula:

P_hidrico=_agua*g*h*Q=14.68 MW

Asumiendo una eficiencia a carga nominal de 90% se tiene una potencial mxima entregable de 13.2 MW.

Impacto Social:

Al hacer un embalse se afectan las comunidades cercanas a las instalaciones de las centrales (si hablamos de una instalacin en un rea rural) ya que ciertas comunidades tienen sus actividades dependientes de las fuentes hdricas cercanas, un embalse cambia totalmente la situacin ya que se altera el caudal de los flujos utilizados para crear el embalse, esto puede resultar tanto como en inundaciones en ciertos lugares o en casi secar ciertos flujos que eran abundantes antes de la construccin del embalse

Las ventajas de las centrales hidroelctricas son:

-No necesitan combustibles y son limpias.

-Muchas veces los embalses de las centrales tienen otras utilidades importantes: el regado, como proteccin contra las inundaciones o para suministrar agua a las poblaciones prximas.

-Tienen costes de explotacin y mantenimientos bajos.

Las turbinas hidrulicas son de fcil control y tienen unos costes de mantenimiento reducido.

Como desventajas podemos sealar:

-El tiempo de construccin es, en general, ms largo que el de otros tipos de centrales elctricas.

-La generacin de energa elctrica est influenciada por las condiciones meteorolgicas y puede variar de estacin a estacin.

-Los costes de inversin por kilovatio instalado son elevados.

-En general, estn situadas en lugares lejanos del punto de consumo y, por lo tanto, los costes de inversin en infraestructuras de transporte pueden ser elevados.

En lo que nos podemos referir a la sociedad, analizando el listado previo de pros y contras de las centrales hidroelctricas podemos mencionar el descontento de las comunidades a la hora de aprobar los proyectos de las futuras plantas, principalmente basndose en el impacto ambiental.Si bien est claro que esta manera de generar energa conceptualmente es una energa que no emite gases que contribuyan al efecto invernadero y al calentamiento global, al hacer los embalses se altera la flora y la fauna de los lugares cercanos a las instalaciones de estas plantas.

La construccin de un embalse implica tener un reservorio de agua, est agua acumulada en el embalse se contamina en cierto grado ya que esta reserva resulta de un antiguo flujo de agua que ha sido estancado para poder controlar su paso de un lado al otro de la represa.

Estudio de la Normativa:

La instalacin de una central hidroelctrica de embalse debe cumplir con las normativas ya puestas en el mbito nacional, estas abarcan aquellos aspectos que podran afectar el nivel de vida de un individuo u sociedad.3. Trmica de carbn 3. 1 Seleccin de zona y obras civilesPara la central trmica de carbn la Zona Estratgica elegida fue: Chorrera 854'37.4"N 7945'59.6"W (1.96km2)

Figura 7. Zona elegida para la central

Se conectara a la subestacin de ETESA ubicada en la Chorrera, para esto ser necesario 23 km de lnea de transmisin.

Figura 8. Distancia de la central a la lnea (23km)

Obras civiles:

A continuacin se presentara una lista de las obras civiles necesarias para desarrollar el proyecto:

1. Infraestructura de la Centrala. Depsitos de Carbnb. Edificio de Operacionesc. Edificio Administrativod. Subestacin interna de la Plantai. Transformadoresii. Sistema de Controle. Instalacin de los dispositivos que componen el cicloi. Calderaii. Silos de Carbniii. Molino de Carbniv. Turbina de Vaporv. Condensadoresvi. Bombasvii. Calentadoresviii. Tuberas del sistemaix. Chimeneasx. Sistema de Controlxi. Generador elctrico2. Sistemas de tuberas del roa. Tuberas del Sistemab. Bombasc. Sistema de Control

3. 2 Estudio de factibilidad

Costos de construccin:Terrenorea: 1.96 km2Costo por m2: 40Costo total: 78400

Construccin Inicial (Personal principal)PuestoCantidadPago ($)

Abogados320000

Ing. Civil1060000

Arquitecto530000

Ing. Ambiental420000

Mano de obra100150000

Total300000

Tabla 3 Costo de construccin inicialCarreteraYa existe una carretera para esta zona donde queremos instalar nuestra planta

Figura 9. Carretera a construirDeforestacinAprobado por la ANAM Segn la Ley 24 de 1994 dice que al deforestar un rea, necesitas reforestar alguna otra rea dentro del pas.rea de reforestacin: Pocri, Los SantosPrecio Total: 100 000 $

Infraestructura:Construccin de estos puntos importantes: Edificio de control y operacin Edificio administrativos Subestacin interna de la planta Infraestructura extraEstimado Total: 1200000$

Compra y Instalacin de equiposEsto precios no se manejan en el mercado, pero realmente aqu es donde se gasta hasta el 60% de la inversin inicialEquiposInstalacin de los dispositivos que componen el ciclo Caldera Silos de Carbn Molino de Carbn Turbina de Vapor Condensadores Bombas Calentadores Tuberas del sistema Chimeneas Sistema de Control Generador elctrico TransformadoresSistemas de tuberas del ro Tuberas del Sistema Bombas Sistema de ControlConectarse a la redEl costo para conectarse a la red de transmisin es alrededor de 1.5 millones de dlares el kilmetro, por lo tanto el costo de conexin a la red es de: Precio: 23(km) * (1.5 millones $/km) Precio total: 34.5 millones $ Ingeniera y supervisin: Ingenieros Mecnicos (supervisores) Ingenieros Elctricos (supervisores) Operadores Tcnicos de Planta Tcnicos de Mantenimiento Ingenieros Civiles (construccin de infraestructuras)

Operacin (Salarios)PuestoCantidadPago ($)

Ingeniero Mecnico212000

Ingeniero Elctrico212000

Operador212000

Tcnico de planta27000

Tcnico de mantenimiento28000

Ingeniero sistemas210000

Total1261000

Tabla 4. Costos de operacin

Gastos Generarles y administrativosPuestoCantidadPago ($)

Administrativos721000

Limpieza612000

Seguridad46000

Cafetera33000

Total42000

Tabla 5. Gastos generalesCombustible en el tiempoDebido a que los contratos a largo plazo se consideran para 15 aos los valores que se darn estarn evaluados hasta el 2030.Demanda Mxima

AoDemanda Mx. (MW)

20151607.00

20161554.84

20171605.08

20181655.32

20191705.56

20201755.80

20211806.04

20221856.28

20231906.52

20241956.76

20252007.00

20262057.24

20272107.48

20282157.72

20292207.96

20302258.20

Tabla 6. Demanda mxima anual

Grfica 3. Demanda mxima anual

Costo del Carbn:

AoCosto del Carbn ($/ton)

2015122.22

2016130.42

2017133.21

2018136.07

2019138.98

2020141.95

2021144.99

2022148.09

2023151.26

2024154.50

2025157.80

2026161.18

2027164.63

2028172.838

2029177.07

2030181.305

Tabla 7. Costo del carbn

Grfica 4. Costo del carbn

En el Captulo 2, Articulo 11 del documento PROCEDIMIENTO PARA OTORGAR LICENCIAS DE CONSTRUCCIN Y EXPLOTACIN DE PLANTAS DE GENERACIN DE ENERGA ELCTRICA de ASEP se encuentra el tiempo de aprobacin de una licitacin para la generacin de energa elctrica. Este documento abarca las tecnologas que no sean las hidroelctricas y geotrmicas. Las centrales termoelctricas y trmica solar tienen un tiempo de aprobacin similar, aproximadamente 2 meses.

Las termoelctricas tienen tiempos bajos de construccin que oscilan entre los 6 meses a 1 ao. Debido a que nuestra planta tendr una capacidad instalada de 100MW, se tomara 1 ao como tiempo de construccin.Tomando en cuenta el tiempo en que se aprueban las concesiones y el tiempo de construccin nuestra planta entrara en funcionamiento a mitad del 2016.Debido a que los costos y la demanda suben a medida que pasa el tiempo, estos se tienen que calcular tomando en cuento este incremento que van a tener. La demanda mxima estimada que va a tener nuestro pas para mitad del 2016 ser de 1554.84 MW, nuestra planta termoelctrica de carbn apoyara a la matriz energtica con unos 95 MW.Debido a que las termoelctricas utilizan combustibles fsiles, estos se tienen que tomar en cuenta ya que sin estos no se puede generar. El precio del carbn por tonelada en nuestro pas est estimado en 130.42 $/ton, una planta termoelctrica de carbn utiliza aproximadamente 850 toneladas de carbn al da.MantenimientoEn esta planta trabajaremos con un mantenimiento preventivo para evitar el paro de cualquiera maquina en operacin. Se tendr una agenda para cada mquina donde se realizaran mantenimientos de 1, 3,6 o 12 meses dependiendo del tipo de mquina.

Conclusiones:

La puesta en marcha de la central termoelctrica de carbn en la Chorrera, ayudara a cubrir la demanda mxima estimada que va a tener nuestro pas a futuro, para la mitad del 2016 se estima que ser de 1554.84 MW, nuestra planta termoelctrica de carbn apoyara a la matriz energtica con unos 95 MW adems de que la implementacin de este proyecto resultara una oportunidad para mejorar la tasa de trabajo en el rea brindando oportunidades de desarrollo a personas que lo necesiten.

3. 3 Anlisis de la tecnologa trmica-carbn

Impacto Ambiental:

La emisin de residuos a la atmsfera y los propios procesos de combustin que se producen en las centrales trmicas tienen una incidencia importante sobre el medio ambiente. Para tratar de paliar, en la medida de lo posible, los daos que estas plantas provocan en el entorno natural, se incorporan a las instalaciones diversos elementos y sistemas. El problema de la contaminacin es mximo en el caso de las centrales termoelctricas convencionales que utilizan como combustible carbn. Adems, la combustin del carbn tiene como consecuencia la emisin de partculas y xidos de azufre que contaminan en gran medida la atmsfera. En las de fueloil los niveles de emisin de estos contaminantes son menores, aunque ha de tenerse en cuenta la emisin de xidos de azufre y hollines cidos, prcticamente nulos en las plantas de gas.

En todo caso, en mayor o menor medida todas ellas emiten a la atmsfera dixido de carbono, CO2. Segn el combustible, y suponiendo un rendimiento del 40% sobre la energa primaria consumida, una central trmica emite aproximadamente:CombustibleEmisin de CO2 (kg/kWh)

Gas natural0,68

Gas natural (ciclo combinado)0,54

Fuelleo0,70

Biomasa(lea, madera)0,82

Carbn1,00

Tabla 8. Emisin de CO2 a partir del tipo de central trmica

Potencial a explotar:

El potencial de explotacin de este tipo de Centrales de generacin de energa a lo largo del pas es bastante aprovechable ya que la nica caracterstica que se debe buscar en las cercanas de la ubicacin para la central es que exista una fuente de agua que sea cercana y continua, esto nos deja una amplia gama de lugares que resultan estratgicos para la instalacin de este tipo de tecnologa.

Impacto Social:

Socialmente hablando, se tiene una respuesta negativa por parte de ambientalistas, pero todas las causas que defienden los ambientalistas resultan en la creacin de leyes que regulan los sistemas tcnicos de las plantas para reducir sus emisiones al medio ambiente.

Ventajas Son las centrales ms baratas de construir (teniendo en cuenta el precio por megavatio instalado), especialmente las de carbn, debido a la simplicidad (comparativamente hablando) de construccin y la energa generada de forma masiva.

Las centrales de ciclo combinado de gas natural son mucho ms eficientes (alcanzan el 50%) que una termoelctrica convencional, aumentando la energa elctrica generada (y por tanto, las ganancias) con la misma cantidad de combustible, y rebajando las emisiones citadas ms arriba en un 20%, quedando as en 0,54 kg de CO2, por kWh producido. La gran cantidad de energa trmica generada (en las ms eficientes, al menos el 50% del total de la energa consumida) podra emplearse como energa residual para la calefaccin (o incluso refrigerar) de edificios mediante una red de distribucin.Desventajas El uso de combustibles genera emisiones de gases de efecto invernadero y, en algunos casos, de lluvia cida a la atmsfera, junto a partculas volantes (hollines) en las de carbn, si no estn bien depurados los humos. Los combustibles fsiles no son una fuente de energa infinita, por lo tanto su uso est limitado por la disponibilidad de las reservas y/o por su rentabilidad econmica. Afectan negativamente a los ecosistemas fluviales cuando la refrigeracin se hace mediante el agua del ro en cuestin (lo que no es frecuente, pues es ms eficiente hacerla mediante vaporizacin).

Estudio de la Normativa:Decreto Ejecutivo N5 de 4 de febrero de 2009, Por el cual se dictan normas ambientales de emisiones de fuentes fijas. En estas entran las centrales termoelctricas de carbn.La Ley n 41 General del Ambiente. Que establece que Las actividades, obras o proyectos..., requerirn de un Estudio de Impacto Ambiental (EIA) previo al inicio de su ejecucin, de acuerdo con la reglamentacin de la presente ley. Estas actividades obras o proyectos, debern someterse a un proceso de evaluacin de impacto ambiental.La Ley n 41 en su art. 62 determina de dominio pblico los recursos naturales, y los arts. 23 y 24 de la Ley n 1 de 3 de febrero de 1994 prohben daar o destruir rboles en determinadas zonas. Para el caso de la tala de rboles, se requerir del permiso correspondiente.4. Trmica Solar 4. 1 Seleccin de zona y obras civilesPara la central trmica solar la Zona Estratgica elegida fue: Aguadulce 8.191076, -80.710852 (2.86km2)

Figura 10. Zona elegida para la central

Se conectara a la subestacin de ETESA ubicada en llano Snchez, para esto ser necesario 20 km de lnea de transmisin.

Figura 11. Distancia de la central a la subestacin (20km)

Obras civiles:

A continuacin se presentara una lista de las obras civiles necesarias para desarrollar el proyecto:

Tala de Vegetacin Aplanamiento del Terreno Instalacin de paneles Instalacin de sistema de tuberas ro Construccin vas de acceso al proyecto Infraestructura de la central Edificio de Operaciones Edificio Administrativo Subestacin Interna de la Planta Transformadores Sistema de Control Instalacin de los dispositivos del ciclo Campo Solar Precalentado Sobrecalentado Evaporador Recalentador Turbina de Vapor Calderas a Gas Condensador Tuberas del sistema Generador elctrico Sistema de Control

4. 2 Estudio de factibilidad

Terrenorea: 2.86 kmCosto por m2: 30Costo total: 85800$

Construccin Inicial (Personal principal)PuestoCantidadPago

Abogados315000

Ing. Civil424000

Arquitecto214000

Ing. Ambiental210000

Mano de obra70100000

Total163000

Tabla 9. Construccin inicialCarreteraEsta zona se debe hacer una carretera debido a su lejana.

DeforestacinAprobado por la ANAM Segn la Ley 24 de 1994 dice que al deforestar un rea, necesitas reforestar alguna otra rea dentro del pas.rea de reforestacin: Veraguas, AtalayaPrecio Total: 150000$

Infraestructura: Tala de Vegetacin Aplanamiento del Terreno Instalacin de paneles Instalacin de sistema de tuberas ro Construccin vas de acceso al proyecto Infraestructura de la central Edificio de Operaciones Edificio Administrativo Subestacin Interna de la PlantaEstimado Total: 1600000$

Compra e Instalacin de equiposAl igual que la trmica de carbn, esto precios no se manejan en el mercado, pero realmente aqu es donde se gasta hasta el 60% de la inversin inicialEquiposInstalacin de los dispositivos que componen el ciclo Campo Solar Precalentado Sobrecalentado Evaporador Recalentador Turbina de Vapor Calderas a Gas Condensador Tuberas del sistema Generador elctrico Sistema de ControlSistemas de tuberas del ro Tuberas del Sistema Bombas Sistema de ControlSubestacin Interna Transformadores Relays Para rayos Generadores elctricos

Operacin (Estos salarios son estimados de algunas plantas)PuestoCantidadPago ($)

Ingeniero Mecnico535000

Ingeniero Elctrico430000

Operador634000

Tcnico de planta418000

Tcnico de mantenimiento515000

Ingeniero sistemas260000

Total12138000

Tabla 10. Costo de operacin

Gastos Generarles y administrativosPuestoCantidadPago ($)

Administrativos721000

Limpieza612000

Seguridad46000

Cafetera33000

Total42000

Tabla 11. Gastos generales

Conectarse a la redEl costo para conectarse a la red de transmisin es alrededor de 1.7 millones de dlares el kilmetro, por lo tanto el costo de conexin a la red es de: Precio: 20(km) * (1.7 millones $/km) Precio total: 34 millones $

MantenimientoEn esta planta trabajaremos con un mantenimiento preventivo para evitar el paro de cualquiera maquina en operacin. Se tendr una agenda para cada mquina donde se realizaran mantenimientos de 1, 3,6 o 12 meses dependiendo del tipo de mquina.Este valor puede ser variable porque muchas veces se tiene que hacer el mantenimiento correctivo.

ConclusionesDe entre las distintas tecnologas de central trmica solar, nosotros escogimos la de cilindros parablicos porque se ve que ha alcanzado la madurez para su comercializacin en nuestro pas. Implementar esta tecnologa en el pas adems de contribuir con la tasa de trabajo, contribuir con la demanda energtica del pas, y adems, contribuir con todo esto de una manera mucho ms gentil con el ambiente.

Utilizaremos espejos cilindros parablicos dispuestos en largas hileras en los campos solares para contribuir con unos 50 MW al pas.

4. 3 Anlisis de la tecnologa trmica-carbn

El funcionamiento de una planta termo solar es similar al de una central trmica, pero en lugar de carbn o gas utiliza la energa del sol.

Impacto Ambiental

A continuacin se mencionaran ventajas y desventajas de esta tecnologa respecto a lo ambiental

Ventajas

Su energa proviene directamente del Sol, la cual es una fuente gratuita e inagotable

No emite gases contaminantes, los cuales son perjudiciales para la salud, lo que la hace una energa limpia y segura

No emite gases de efecto invernadero, quienes provocan el cambio climtico.

No produce ningn tipo de desperdicio o residuo peligroso de difcil eliminacin.

No produce efectos significativos sobre la flora y la fauna, si no hablamos de aquellas instalaciones de alta temperatura, quienes suelen ocupar grandes extensiones de terreno.

Sobre el medio ambiente su impacto llega a ser mnimo, y de producirse alguno llega a ocurrir exclusivamente durante la fase de fabricacin de los equipos necesarios. Este tipo de plantas trmicas solares no dejan huella ecolgica cuando finaliza el periodo de explotacin. No corre peligro de agotarse a mediano plazo, ya que su fuente de produccin es el Sol. Esta energa no requiere trabajos costosos de extraccin, transporte o almacenamiento. Con este tipo de energa se podra reducir ms del 25 % del consumo de energa convencional en viviendas de nueva construccin Reemplaza a otras fuentes de energa como combustibles fsiles o nucleares.Desventajas El nivel de radiacin de esta energa flucta de una zona a otra, por igual ocurre entre una estacin del ao y otra. Cuando se quiere utilizar la energa solar para una parte importante de la poblacin, se necesitan grandes extensiones de terreno, lo que dificulta que se escoja este tipo de energa. Inicialmente requiere una fuerte inversin econmica. Los lugares donde hay mayor radiacin, son lugares desrticos y alejados, (energa que no se aprovecha para desarrollar actividad agrcola o industrial, etc.) Requiere altos costos de instalacin. Cuenta con una insuficiente financiacin para la investigacin.Potencial a Explotar

Figura 12. Mapa de potencial solar en PanamImpacto SocialVentajas Son las centrales ms baratas de construir (teniendo en cuenta el precio por megavatio instalado), especialmente las de carbn, debido a la simplicidad (comparativamente hablando) de construccin y la energa generada de forma masiva. Las centrales de ciclo combinado de gas natural son mucho ms eficientes (alcanzan el 50%) que una termoelctrica convencional, aumentando la energa elctrica generada (y por tanto, las ganancias) con la misma cantidad de combustible, y rebajando las emisiones citadas ms arriba en un 20%, quedando as en 0,54 kg de CO2, por kWh producido. La gran cantidad de energa trmica generada (en las ms eficientes, al menos el 50% del total de la energa consumida) podra emplearse como energa residual para calefactar (o incluso refrigerar) edificios mediante una red de distribucin.Desventajas El uso de combustibles genera emisiones de gases de efecto invernadero y, en algunos casos, de lluvia cida a la atmsfera, junto a partculas volantes (hollines) en las de carbn, si no estn bien depurados los humos. Los combustibles fsiles no son una fuente de energa infinita, por lo tanto su uso est limitado por la disponibilidad de las reservas y/o por su rentabilidad econmica. Afectan negativamente a los ecosistemas fluviales cuando la refrigeracin se hace mediante el agua del ro en cuestin (lo que no es frecuente, pues es ms eficiente hacerla mediante vaporizacin).Si empezamos a analizar la respuesta de la sociedad con respecto a esta tecnologa como mtodo de generacin de energa, podemos observar que sucede lo mismo que con cualquier otro tipo de planta que funcione con combustibles fsiles.Socialmente hablando, se tiene una respuesta negativa por parte de ambientalistas, pero todas las causas que defienden los ambientalistas resultan en la creacin de leyes que regulan los sistemas tcnicos de las plantas para reducir sus emisiones al medio ambiente.Entre las reacciones positivas que tenemos en la sociedad, es que a pesar que se emiten gases que contribuyen al efecto invernadero, lluvia acida, calentamiento global, etc. Este tipo de planta sigue generando plazas de trabajo para tcnicos e ingenieros lo cual es bueno porque estas plantas funcionan continuamente y ante problemticas como el desempleo, resulta viable para la sociedad que existan plazas vacantes en industrias que funcionen de manera continua.

Estudio de NormativaLa ley 37 del 10 de junio de 2013 que establece el rgimen de incentivos para el fomento de la construccin, operacin y mantenimiento de centrales y/o instalaciones solares en el territorio de la Republica de Panam.La ley 45 tiene como objetivo brindar los adecuados incentivos para la construccin y desarrollo de centrales renovables.Artculo 15: Traer equipos de otros pases te quitan el impuesto de importacin.Ley 43 que ya es algo ms especfico para la energa solarDonde indica todos los parmetros que deben seguir y que beneficios le trae construir este tipo de planta5. Conclusin

En los prximos aos se estima que la demanda mxima de nuestro pas tendr un crecimiento acelerado, por lo tanto es necesario agregar ms centrales de produccin de energa en el pas sin embargo el agotamiento de los combustibles fsiles y el aprovisionamiento ya hoy en da inseguro y claramente ms costos, nos obligan a una diversificacin de las fuentes de energa. No se puede tomar esto a la ligera, Las soluciones ya no se pueden demorar ms, porque de lo contrario nuestro pas sufrir una crisis energtica muy elevada que si no se resuelve traer consigo un congelamiento econmico o hasta retraso. Buscamos que nuestro parque energtico contribuya con el abastecimiento energtico y laboral, presente y futuro del pas; pero que lo haga de la manera ms amigable al ambiente y a la comunidad.

REFERENCIAS http://www.panamaamerica.com.pa/content/aprovechar%C3%A1n-olas-en-dari%C3%A9nhttp://www.hidromet.com.pa/hidro_historicos.phphttp://www.catalogoprecios.cre.gob.mx/Documentos/CATPRE_09.pdfhttp://www.catalogoprecios.cre.gob.mx/Documentos/CATPRE_07.pdfhttp://web.ing.puc.cl/power/alumno12/costosernc/C._Hidro.htmlCFI, 2008. Guas sobre medio ambiente, salud y seguridad: Plantas de energa trmica. Corporacin Financiera Internacional (CFI), Grupo del Banco MundialEPA, 1997. Profile of the Fossil Fuel Electric Power Generation Industry. Environmental Protection Agency (EPA), Office of Compliance. Sector Notebook ProjectLA ENERGIA MARINA. Disponible En Internet: Http://Www.Iberdrolarenovables.Es/Wcren/Gc/Es/Corporativos/Fuerzas_Accesibilidad.Html#ENERG%C3%8DA%20M5PROCEDIMIENTO PARA OTORGAR LICENCIAS DE CONSTRUCCIN Y EXPLOTACIN DE PLANTAS DE GENERACIN DE ENERGA ELCTRICA de ASEP Preguntas y Respuestas Sobre los Vertidos Preventivos del Canal de Panam en poca de Lluvia. Canal de Panam. Disponible en: http://micanaldepanama.com/5-preguntas-y-respuestas-sobre-los-vertidos-preventivos-del-canal-en-epoca-de-lluvia/