mix tecnológico para panamá

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 Informe – Pla n de Expan sión de un Parqu e Generad or en Pana Plan de Expansión de un Parque Generador en Panamá J. Teodocio 1 , R. Aponte 2 , J. Castañedas 3 , J. González 4  Licenciatura en Ingeniería Electromecánica – Facultad de Ingeniería Eléctrica – Universidad Tecnológica de Panamá Resumen El presente documento es un informe expositivo, de carácter no científico, más interpretativo que narra sobre un plan de expansión de generación de energía eléctrica en Panamá utilizando un esquema de tres tipos de tecnologías en conjunto. El mix tecnológico consiste en una central eólica, una central hidroeléctrica de embalse y una central térmica de  biomasa. Todo el estudio se j ustifica por el incremento de la demanda eléctrica en Panamá y la necesidad de un suministro de energía socialmente óptimo. Palabras Claves Mix Tecnológico, Expansión energética, Parque de Generación, Producción de Energía. Abstract  This document is a more interpretive narrative reporting, not scientific, that tells on an expansion plan for power generation in Panama using three types of technologies together. The technology mix is a wind po wer plant, a hydroelectric dam and a power plant biomass. The whole study is justified by the increase in electricity demand in Panama and the need for a socially optimal energy supply. Keywords  Technological Mix, Energy Expansion, Generation Park, Energy Production 1. INTRODUCCIÓN Los sistemas eléctricos deben cumplir muchos objetivos de manera simultánea. El sector eléctrico del país debe ga- rantizar el suministro de energía eléctrica de buena calidad, al menor precio posible, tratando siempre de minimizar el impacto medioambiental. Como ninguna tecnología existente se puede considerar en todos los aspectos como dominantes, y además que dependen mayormente de las condiciones operativas, se precisa mayor- mente de la coexistencia de múltiples tecnologías para la pro- ducción de energía. En Panamá, los sistemas eléctricos planificados quedan en manos de la empresa privada, tanto el diseño del parque, como su operación. La inversión en generación es decisión de intereses particulares dependiendo de la oferta y demanda que pueda darse. Las autoridades regulatorias determinan el crecimiento de la demanda y los planes de expansión del par- que de generación. Su objetivo también es facilitar la gene- ración de energía, especialmente con fuentes renovables  principalmente. Por ello, establecen normas que rigen la im-  plementación a través de planes de inversión con incentivos y leyes especiales para la construcción de las centrales gene- radoras. 1  [email protected] 2  [email protected] 3  joannes.castañ[email protected] 4  [email protected] La generación en Panamá se caracteriza por depender de la importación de hidrocarburos y la energía hidráulica. El sector de casi toda la generación hidráulica en Panamá se en- cuentra en las provincias de Chiriquí y Bocas del Toro, con amplia experiencia en la construcción de centrales hidráuli- cas de embalse. El potencial que existe de generación eólica es buena pero su distribución es sectorizada, principalmente en la zona costera del Caribe en la provincia de Bocas del Toro, Veraguas y Colón. Aunque Panamá utiliza los hidro- carburos para producir energía, hay gran interés por el desa- rrollo de proyectos de plantas térmicas cuya fuente de ener- gía sea de biomasa. El objetivo final del presente estudio es analizar las condiciones que se deben cumplir en el diseño  básico del parque generador “mix tecnológico” y su aplica- ción en el SIN proyectado hacia 2028, teniendo en cuenta de manera prioritaria que este parque generador debe cubrir la demanda prevista y proporcionar una operación segura y es- table. El presente trabajo se estructura de la siguiente manera. En la siguiente sección se presenta la información básica de la demanda de energía en Panamá. La tercera sección analiza el diseño del parque generador en un marco de planificación se- gún la demanda. La cuarta, quinta y sexta sección estudia las

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Generacion de energía con central de hidroeléctrica de embalse, eólica y de biomasa.

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  • Informe Plan de Expansin de un Parque Generador en Panam

    Plan de Expansin de un Parque Generador en Panam

    J. Teodocio1, R. Aponte2, J. Castaedas3, J. Gonzlez4

    Licenciatura en Ingeniera Electromecnica Facultad de Ingeniera Elctrica Universidad Tecnolgica de Panam

    Resumen El presente documento es un informe expositivo, de carcter no cientfico, ms interpretativo que narra sobre un plan de expansin de generacin de energa elctrica en Panam utilizando un esquema de tres tipos de tecnologas en conjunto. El mix tecnolgico consiste en una central elica, una central hidroelctrica de embalse y una central trmica de biomasa. Todo el estudio se justifica por el incremento de la demanda elctrica en Panam y la necesidad de un suministro de energa socialmente ptimo. Palabras Claves Mix Tecnolgico, Expansin energtica, Parque de Generacin, Produccin de Energa. Abstract This document is a more interpretive narrative reporting, not scientific, that tells on an expansion plan for power generation in Panama using three types of technologies together. The technology mix is a wind power plant, a hydroelectric dam and a power plant biomass. The whole study is justified by the increase in electricity demand in Panama and the need for a socially optimal energy supply.

    Keywords Technological Mix, Energy Expansion, Generation Park, Energy Production

    1. INTRODUCCIN

    Los sistemas elctricos deben cumplir muchos objetivos de manera simultnea. El sector elctrico del pas debe ga-rantizar el suministro de energa elctrica de buena calidad, al menor precio posible, tratando siempre de minimizar el impacto medioambiental.

    Como ninguna tecnologa existente se puede considerar en todos los aspectos como dominantes, y adems que dependen mayormente de las condiciones operativas, se precisa mayor-mente de la coexistencia de mltiples tecnologas para la pro-duccin de energa.

    En Panam, los sistemas elctricos planificados quedan en manos de la empresa privada, tanto el diseo del parque, como su operacin. La inversin en generacin es decisin de intereses particulares dependiendo de la oferta y demanda que pueda darse. Las autoridades regulatorias determinan el crecimiento de la demanda y los planes de expansin del par-que de generacin. Su objetivo tambin es facilitar la gene-racin de energa, especialmente con fuentes renovables principalmente. Por ello, establecen normas que rigen la im-plementacin a travs de planes de inversin con incentivos y leyes especiales para la construccin de las centrales gene-radoras.

    1 [email protected] 2 [email protected] 3 [email protected] 4 [email protected]

    La generacin en Panam se caracteriza por depender de la importacin de hidrocarburos y la energa hidrulica. El sector de casi toda la generacin hidrulica en Panam se en-cuentra en las provincias de Chiriqu y Bocas del Toro, con amplia experiencia en la construccin de centrales hidruli-cas de embalse. El potencial que existe de generacin elica es buena pero su distribucin es sectorizada, principalmente en la zona costera del Caribe en la provincia de Bocas del Toro, Veraguas y Coln. Aunque Panam utiliza los hidro-carburos para producir energa, hay gran inters por el desa-rrollo de proyectos de plantas trmicas cuya fuente de ener-ga sea de biomasa. El objetivo final del presente estudio es analizar las condiciones que se deben cumplir en el diseo bsico del parque generador mix tecnolgico y su aplica-cin en el SIN proyectado hacia 2028, teniendo en cuenta de manera prioritaria que este parque generador debe cubrir la demanda prevista y proporcionar una operacin segura y es-table.

    El presente trabajo se estructura de la siguiente manera. En la siguiente seccin se presenta la informacin bsica de la demanda de energa en Panam. La tercera seccin analiza el diseo del parque generador en un marco de planificacin se-gn la demanda. La cuarta, quinta y sexta seccin estudia las

  • 2 R. Aponte, J. Castaedas, J. Gonzalez, J. Teodocio

    diferentes tecnologas utilizadas, elica, hidrulica de em-balse y biomasa respectivamente. Finalmente la ltima sec-cin se dedica a conclusiones.

    2. SUMINISTRO DE LA DEMANDA DE ENERGA PROYECTADA

    Para este anlisis se utiliz el pronstico de la demanda en Los Estudios Bsicos 2014, documento ms reciente, fide-digna y provistos por ETESA para el periodo 2014 -2028.

    La proyeccin de la demanda segn el SIN podra presen-tar tasas de crecimiento, por el orden de 5.5 a 6.0% promedio anual, para los quince aos de proyeccin, mientras que la potencia mxima exigida al sistema podra crecer entre 5.5 a 5.9%.

    Dicho estudio fundamentado en factores internos econ-micos nacionales, as como las actividades comerciales inter-nacionales, se resume en el siguiente cuadro.

    Basado en los datos ms recientes de la demanda de po-

    tencia mxima en Panam, la potencia registrada es de 1607 MW para este ao 2015 (Jordn, 2015).

    2.1. Demanda aproximada a suministrar

    La informacin a continuacin se extrajo del informe ms reciente de la ASEP de Datos Relevantes del Mercado Elc-trico Panameo publicado en abril del presente ao 2015.

    La capacidad instalada actualmente en Panam es de 2603.14 MW y la potencia firme es de 1999.11 MW.

    Concluimos entonces basados en estos datos que a la fecha la reserva estimada en potencia total del sistema elctrico en Panam es de aproximadamente 996.14 MW. Mientras que la potencia firme de reserva, es de unos cuantos 392.11 MW.

    De la Tabla 1, tenemos que para el ao 2018, la demanda alcanza los lmites de la potencia firme. Para el ao 2019 se estima que el sistema actual no podr suministrar la potencia firme que requiere la demanda para ese ao.

    Para ese ao, el sistema tendr una mayor probabilidad de presentar problemas en el suministro constante de la energa, provocando que se adopten medidas de racionalizacin, com-pra de energa extranjera, regulaciones de consumo y gene-racin, y un sistema no sostenible de suministro de energa.

    El mayor impacto se tendr durante la poca seca. Las cen-trales hidrulicas de embalse y las de pasada principalmente, por la demanda necesaria durante la poca seca en la que se dispone de la reserva de agua por la falta de lluvia, y los cau-dales de los ros disminuyen. Un 56% de la produccin de energa en Panam es hidrulica, el 42% es representado por el plantel trmico, y solo un 2% es de generacin elica (Autoridad Nacional de los Servicios Pblicos (ASEP), Abril de 2015).

    Ese 56% podra representar aproximadamente 900 MW de potencia firme en el presente ao. Slo hay 1514 MW de ca-pacidad instalada de centrales hidrulicas en el territorio na-cional (Autoridad Nacional de los Servicios Pblicos (ASEP), Abril de 2015).

    Evidentemente es un problema que dependamos tanto de la generacin hidrulica siendo la poca seca el periodo del ao en el que el agua disponible es limitado. Para resolver este problema se puede disponer de otros tipos de tecnologas no hidrulicas.

    Durante el invierno es poca de bonanza para las centrales hidrulicas y no representa limitaciones, sin embargo debe mantener una generacin regulada de manera tal que exista un balance entre lo que se genera y el agua embalsada reser-vada.

    Un plan de expansin contemplado en este estudio consiste en la explotacin y utilizacin de tres tipos de tecnologas, elica, hidrulica de embalse y trmica de biomasa.

    El viento es un recurso que se puede explotar con facilidad para la poca seca y tambin las fuentes trmicas de biomasa pueden ser utilizadas durante esta poca del ao, y brindar apoyo en generacin.

    En la poca de invierno, la hidrulica de embalse participa en la generacin, manteniendo un balance entre el agua al-macenada y la generacin, as como otros factores tcnicos y ambientales.

    La demanda proyectada a suministrar est propuesta para el periodo entre 2017 y 2020, en la proyeccin de crecimiento econmico optimista del pas, que suma un total de 341.9 MW. La razn de esta decisin es por el tiempo que se in-vierte para implementar las centrales, especialmente la cen-tral hidrulica de embalse, que requiere mayor tiempo de construccin.

    Se propone dentro del plan de expansin, tomar en cuenta una reserva del 25% de la demanda a suministrar, por lo que la demanda proyectada requerida del conjunto debe ser de 428 MW aproximadamente.

    El clculo de la potencia firme est fuera del alcance del presente informe. Se referencia la metodologa para su clculo, definidas y desarrolladas dentro de Las Reglas Co-merciales para el Mercado Mayorista de Electricidad (Empresa de Transmisin Elctrica, S.A. (ETESA), Octubre 2012).

    3. DISEO DEL PARQUE DE GENE-RACIN

    Tabla 1. Pronstico de demanda

  • Plan de Expansin de un Parque Generador en Panam 3

    Existe aproximadamente una cantidad de 7185.24 MW de

    potencia elica extrable; el inventario del recurso hdrico disponible arroja un valor de 3040.27 MW, y adems en bio-masa segn (Secretara Nacional de Energa, Mayo 2009).

    Una cantidad de turba ubicada en Changuinola es lo sufi-cientemente grande para abastecer de combustible a una planta trmica de 30MW por un perodo de ms de 300 aos segn ETESA. Adems de ello, la produccin de energa elctrica en base al bagazo de caa, producto de los ingenios azucareros, segn un estudio de la Comisin de Poltica Energtica en base a informacin de los Ingenios Azucareros, tiene la capacidad de proveer un promedio de 22304.21 MWh de energa al ao. Suficiente para mover hasta una planta con una capacidad de 5 MW con un factor de planta de 50.9 %. Aunque no existen mayores estudios de fuentes de biomasa en Panam, con estos datos es posible disear una planta trmica de biomasa para proveer energa al pas.

    Evaluando las diferentes tecnologas y la demanda proyec-tada de la seccin anterior, en la Tabla 2 se presentan los re-sultados para el plan de expansin propuesto.

    Tabla 2. Plan de Expansin Propuesto

    Tipo de Cen-tral

    Capacidad Instalada

    (MW)

    Hidro-embalse 300

    Biomasa 50

    Elica 360

    La central elica de 360 MW, para suplir la demanda base

    en el periodo de verano. En periodo de invierno, entonces la hidrulica de embalse de 300 MW sera la que abastece la demanda base.

    Las grficas anteriores solamente son una referencia de

    cmo sera la propuesta de la demanda cubierta de cada cen-tral en la poca seca y la poca lluviosa.

    Tcnicamente, para presentarlo de manera ms precisa y exacta, hay que referirse a las reglas y los contratos de ener-ga que las entidades reguladoras administran en el despacho de la energa, lo cual est fuera del alcance del presente in-forme.

    Se presenta en las grficas la propuesta de la demanda m-xima cubierta por cada central. En la estacin seca ideal-mente, la demanda base la suple la generacin elica, la de-manda restante por la generacin hidroelctrica y la trmica de biomasa en ltima instancia, ya que es la tecnologa que presenta los mayores costos de operacin. En la estacin llu-viosa la demanda base sera suministrada por la generacin hidroelctrica. Un estudio ms exacto de esta propuesta, es-tara fundamentado en el estudio de la variabilidad del viento (central elica), el estudio de la cantidad de agua disponible y el valor del mismo (central hidrulica), el estudio de la eco-noma del combustible obtenido de la biomasa (central tr-mica de biomasa), tomando en cuenta tambin el estudio del despacho de energa de todo el conjunto elctrico nacional (SIN) para entonces describir el comportamiento de la de-manda y la potencia firme de cada central, y todo este estudio proyectado en un ao de operacin, los cuales estn fuera del alcance del presente informe.

    Todo el estudio presenta limitaciones, las cuales sern mencionadas:

    1. Todos los costos estimados de las centrales del parque generador propuesto son costos tomados de otros es-tudios referidos en este informe y no propiamente de la central propuesta, debido a que no es posible dispo-ner de precios ni costos exactos.

    2. El estudio de los vientos, el estudio del recurso hi-drulico disponible y de los recursos de biomasa para

    CapacidadInstalada

    Demandacubierta

    Reserva 0 225

    Biomasa 50 30

    Eolico 360 155

    Hidro-embalse 300 300

    0

    100

    200

    300

    400

    500

    600

    700

    800

    Po

    ten

    cia

    (MW

    )

    Estacin lluviosa

    CapacidadInstalada

    Demandacubierta

    Reserva 0 225

    Biomasa 50 30

    Hidro-embalse 300 95

    Eolico 360 360

    0

    100

    200

    300

    400

    500

    600

    700

    800

    Po

    ten

    cia

    (MW

    )

    Estacin seca

  • 4 R. Aponte, J. Castaedas, J. Gonzalez, J. Teodocio

    cada central correspondiente son tomados de otros es-tudios referidos en el presente informe, el cual no son exactos, son aproximaciones basadas en estadsticas y estudios efectuados en aos anteriores. La informa-cin de la produccin de energa presentada no es exacta, sino es un estimado porque no es posible efec-tuar el estudio en concreto de los recursos en sitio.

    3. La ubicacin y el diseo de cada central, es una pro-puesta basado en las tecnologas actuales y basado e todos los valores aproximados en el presente informe habiendo tomado en cuenta las limitaciones corres-pondientes.

    Sin embargo el presente informe se dispone como referen-cia para estudios posteriores y la futura propuesta de la pre-sente solucin de forma completa, tomando en cuenta todos los factores.

    Dedicamos la siguiente seccin para el diseo del parque generador de cada tecnologa en particular para suplir el cre-cimiento de la demanda proyectada estimada para el pas.

    4. Parque Elico OffShore

    El parque elico offshore propuesto estar ubicado en la zona costera de Bocas del Toro, al nordeste de Changuinola, por el gran potencial que dispone segn el mapa elico de Panam Recurso Elico en Panam a 40m sobre el suelo Promedio Anual cortesa de ETESA y LAHMEYER IN-TERNATIONAL.

    4.1 Localizacin La Central Elica ser del tipo Off Shore, y su macrolo-

    calizacin se presenta en la siguiente figura.

    4.2 Estudio del viento Las velocidades de viento medias suelen obtenerse a partir

    de datos meteorolgicos medidos a una altura de 10 metros. Sin embargo, las alturas del buje de los aerogeneradores mo-derno son normalmente de 40 a 120 metros. Por ello se dis-

    pone de modelos matemticos para calcular el perfil de velo-cidad del viento en el lugar para realizar el clculo de la pro-duccin de energa del parque.

    Se utiliz el modelo de tipo logartmico para determinar el perfil de velocidades de viento en el emplazamiento.

    La densidad del viento tambin se calcul utilizando la si-

    guiente ecuacin para corregir el mismo a la altura del buje

    Utilizando una hoja de clculo en Excel para calcular el per-

    fil del viento suponiendo una velocidad de 11 m/s a 40 m tendremos un perfil de viento como se muestra en la siguiente figura.

    Mediante un anlisis frecuencial se presentan los resultados

    que determinan la direccin del viento predominante utili-zando la herramienta meteorolgica de windfinder.com. El mismo est basado en observaciones satelitales medidas

    Figura 1. Macrolocalizacin del parque elico offshore

    Figura 2. Perfil de la velocidad del viento

  • Plan de Expansin de un Parque Generador en Panam 5

    desde octubre del ao 2011 hasta mayo del 2015. La distri-bucin frecuencial del viento disponible en el lugar de em-plazamiento se presenta de manera grfica en la Figura 3. Como se observa, predominan los vientos del oeste y del nor-nordeste. Este dato es importante para determinar en qu di-reccin tendramos que establecer el diseo de la topologa fsica de los aerogeneradores.

    El tipo de tecnologa que ser implementada en el parque elico propuesto es de la marca Alstom, modelo Haliade 150-6MW, utiliza un generador de imn permanente por lo cual se traduce en bajos costos de mantenimiento. El parque pro-puesto tendr un total de 60 aerogeneradores de 6 MW, lo-grando una capacidad instalada total de 360 MW. 4.3 Topologa

    La topologa fsica de los aerogeneradores debe cumplir con lo propuesta en la Figura 4. Los aerogeneradores deben ubicarse a barlovento en la direccin nornordeste por ser la direccin del viento de mayor frecuencia.

    Los aerogeneradores, como se encuentran ubicados afuera de la costa, tendrn la altura del buje a 100 metros del nivel del mar.

    Los aerogeneradores estarn ubicndose a 250 metros de la costa, respetando siempre que el aerogenerador ms cercano a la costa est a 250 metros de la misma en marea baja. El parque estar diseado con 3 filas de 20 aerogeneradores. Esta disposicin rectangular genera una distancia longitudi-nal de 12.825 km y una distancia transversal de 1.95 km.

    La Figura 5 muestra el diseo de la topologa.

    4.4 Produccin de Energa del Parque Elico Offshore Para el clculo de la produccin del parque en el emplaza-

    miento, se utiliz una aplicacin web el cual trabaja por me-dio de un sistema experto que analiza variables estadstico-estocsticos, que funciona con su propia base de datos corte-sa de Danish Wind Industry Association. El resultado obte-nido se presenta en la siguiente captura de pantalla.

    Figura 3. Distribucin frecuencial del viento

    Figura 4. Topologa de los aerogeneradores.

    Figura 5. Topologa de los aerogeneradores

  • 6 R. Aponte, J. Castaedas, J. Gonzalez, J. Teodocio

    Como podemos observar el factor de carga, o el factor de

    planta estimado en el lugar es de un 56%. Los factores de planta para emplazamientos marinos por lo general deben ser mnimo 30%, por lo cual este emplazamiento presenta vien-tos aprovechables para la produccin de energa.

    4.5 Anlisis tcnico-econmico

    Se espera que los aerogeneradores tengan una vida til de 25 aos. El lmite ser de 20 aos, esto depender de la rigu-rosidad en las operaciones de mantenimiento que se den en la planta y otros factores climticos como la alta humedad y las lluvias que pueden deteriorar la infraestructura de los ae-rogeneradores.

    La conexin a la red se establecer en la subestacin de

    Changuinola, es la ms cercana y est ubicada aproximada-mente a 50.1 km directo desde el rea del emplazamiento del parque generador. El esquema de conexin se describe en la Figura 6.

    En el parque elico, los cables elctricos submarinos ten-drn que ser enterrados para reducir riesgos de daos ocasio-nados por equipos de pesca, anclajes, etc. Los aerogenerado-res deben conectarse a travs de estos circuitos de potencia. Estos cables tambin alojarn en su estructura el cableado de fibras pticas necesarias para la comunicacin de los distin-tos equipos. Cada torre debe llevar en su interior su propio transformador de tensin para elevarlo a 13.8 kV de tensin y todos los dispositivos de proteccin y respaldo. Todos estos equipos debern contar con su propio armario de control, y cuya caracterstica es poder funcionar automticamente a control remoto.

    La subestacin de elevacin deber contar con todos los equipos necesarios para elevar el voltaje de 13.8 kV a 230 kV. Por ser un emplazamiento marino, es de esperarse un di-seo con control automtico. Tambin deber contar con la infraestructura correspondiente para su acceso como puede ser un helipuerto, y contar con sistemas de suministro de agua, salas de descanso y de reuniones as como tambin contar con cuartos habitables.

    Los costos, en general pueden dividirse en dos categoras: fijos y variables. Los costos fijos son aquellos en los que se incurre independientemente de la produccin e incurren slo una nica vez. Estos incluyen los gastos de transporte, insta-lacin, documentacin y construccin, los gastos de aduana, los gastos de ingeniera, y los impuestos generados. Los cos-tos variables, son aquellos que una vez construida la instala-cin, deber dotarse de personal e iniciar actividades, y estos son costos que dependern de la ubicacin. Estos varan ge-neralmente en forma proporcional a la produccin. Estos in-cluyen, de manera general, los gastos de operacin y mante-nimiento.

    Figura 6.Diagrama Unifilar de Conexin a la Red

    Figura 7. Imagen de una subestacin offshore

  • Plan de Expansin de un Parque Generador en Panam 7

    Los costos requeridos para las instalaciones de parques e-licos offshore se desglosan en los siguientes puntos:

    Costos de instalacin: 9-13%. Incluyen el estudio del recurso elico, anlisis del emplazamiento, diseo inicial, es-tudio de impacto ambiental, estudio de rentabilidad y gestin de proyecto, transporte, ingeniera, entre otros gastos inicia-les.

    Costos de obra civil: 35-38%. Incluyen la transporta-cin martima dentro del emplazamiento de la turbina y la torre, la construccin de la cimentacin martima, y otros costos relacionados con la infraestructura necesaria para la instalacin y puesta en marcha de las turbinas.

    Costos de conexin a la red: 31- 67%. Incluyen la ins-talacin del cableado marino, las subestaciones y las lneas elctricas necesarias.

    Otros costos de inversin: 7 - 24%. Por ejemplo, costos financieros durante la construccin, ingeniera, permisos le-gales y uso del rea marina, licencias, consultas, seguros y, adems, los sistemas de monitoreo y control.

    Estos costos son estimados segn el precio del aerogene-rador. Para este informe se utilizarn los porcentajes ms al-tos.

    Segn (Centro de Energas Renovables, 2011), los costos estimados de inversin de un parque elico marino estn ron-dando aproximadamente los 1548 - 3746 $/kW en Amrica Latina. Este valor depender de la situacin econmica en la regin.

    Se asumir lo siguiente para el parque elico.

    Aos de desarrollo 2015 - 2018

    Ao de puesta en marcha 2018

    Aos de operacin 20

    Nmero de turbinas 60

    Capacidad Instalada 360 MW

    Profundidad del agua Ins-talaciones flotantes

    >200 m

    Distancia para la intercone-xin al sistema

    50.1 km

    Velocidad promedio del viento al buje del rotor

    11.8 m/s

    Condiciones del lecho ma-rino

    Medio arcilloso homog-neo

    Costo del aerogenerador 8.000.000 $

    Costos de instalacin x u 1.040.000$

    Costos de obra civil x u 3.040.000$

    Costos de conexin a la Red x u

    5.360.000$

    Otros costos x u 1.920.000$

    Costo de inversin x u 19.360.000$

    Costo de inversin $/MW 3226,67 $/kW

    Costo de inversin $ 1.161.601.200,00$

    5 Ley N45 de 4 de agosto de 2004. Artculo 10, Numeral 3. 6 Decreto Ejecutivo N45 del 10 de junio del 2009. Artculo

    La mayora de los costos de mantenimiento se calculan a una cantidad anual fija para el mantenimiento regular de las mquinas en el parque elico, tomando en cuenta los trabajos de inspeccin, costos de las reparaciones y contrataciones, los gastos de planilla, gastos en anlisis y pruebas de campo, compra de piezas y componentes, tanto en el parque elico como en la subestacin de elevacin. El razonamiento en nuestro anlisis se proyecta en una cantidad estimada general para este tipo de instalaciones, se estima un costo de opera-cin y mantenimiento de 25$/kW anual.

    Beneficios fiscales Se puede considerar el beneficio fiscal estipulado por el Es-

    tado Panameo el cual aplica para el proyecto y estipula un incentivo fiscal equivalente de hasta el 25%5 de la inversin directa en el respectivo proyecto, con base a la reduccin de toneladas de emisin de dixido de carbono (CO2) equiva-lentes por ao calculado. Este incentivo solamente corre du-rante los primeros diez aos contados a partir de la entrada en operacin de la planta. El incentivo fiscal de la inversin directa podr aplicarse hasta el 50% de lo que resulte al restar el impuesto generado menos el crdito de arrastre producto de impuestos pagados por adelantado6. En otras palabras, se puede optar por reducir los costos de los impuestos en un 50% utilizando el incentivo fiscal.

    4.6 Rentabilidad En una tabla de Excel se calcula la tasa de rentabilidad to-

    mando en cuenta el precio de venta de le energa elica en Panam a 0.08$/kWh segn (Asamblea Nacional de Panam, 2007). Considerando que la tasa de inters real es del 4% se-gn (Agencia Andaluza de Promocin Exterior, 2014), y que tambin se toma en cuenta los impuestos cobrados por los ingresos producto de la venta de la energa, los resultados se muestran a continuacin.

    6, acpite b.

  • 8 R. Aponte, J. Castaedas, J. Gonzalez, J. Teodocio

    Con una tasa interna de retorno del 8.70%, el proyecto re-

    tornara su inversin y los costos subsiguientes entre el ao 10 y 11 despus de su puesta en marcha. Si el ao de inaugu-racin es el 2018, en el ao 2028 aproximadamente todos los costos hasta esa fecha debern estar en balance.

    4.7 Impacto Medioambiental Como las lneas de transmisin deben pasar por un humedal

    de importancia internacional, solamente la construccin de las lneas de transmisin de 50 km hacia la subestacin de Changuinola entra en el estudio de impacto ambiental de ca-tegora II. Mientras que la construccin de todas las dems instalaciones del parque elico entran en la categora I por el leve impacto ambiental.

    Concluimos que el emplazamiento posee un buen recurso

    aprovechable de viento y puede ser financiado por las distin-tas fuentes de financiamiento en las que se puede mencionar: Banco Mundial BM, Banco Interamericano de Desarrollo (BID), Clean Energy Found, Programa de las Naciones Uni-das para el Desarrollo PUND, etc.

    Adems de ello se debe seguir el Cdigo Elico del Cdigo de Redes 2012 el cual confiere normas tcnicas, operativas y de calidad, para la conexin de la generacin elctrica elica al Sistema Interconectado Nacional (SIN).

    5. Central Trmica de Biomasa

    Los aspectos tcnicos ms importantes relacionados con la instalacin de este tipo de centrales son la ubicacin de estas plantas y de sus cultivos, la cercana a una subestacin de transmisin, los gastos econmicos en la construccin de obras civiles, el tendido elctrico, de las unidades de genera-cin y los estudios de impacto ambiental que se realizarn.

    Zonas Apropiadas para la Ubicacin de las Centrales Se propone instalar la central trmica de biomasa y de sus

    cultivos en la provincia de Chiriqu en el distrito de Bar o en el de Bugaba como se muestra en la

    Tabla 3 y la Figura 8. Posible ubicacin de la central termo-elctrica de biomasa, cerca del Ro Chiriqu Viejo.

    Tabla 3.

    Debido a que la zona est prxima a un ro, los cultivos energticos tendran ms facilidad de agua y su desarrollo se-ra ms eficiente. Adems de que la distancia hasta la central se reducira y la alimentacin para el circuito de refrigeracin, la limpieza de la planta y el consumo de los trabajadores, se hara ms fcil.

    Otra de las ventajas de esta zona, es que los pobladores es-tn a favor de la construccin de este tipo de plantas, por lo que se lidiara con menos problemas sociales y legales, de las que otras centrales son objeto de.

    Como es un rea acostumbrada a cultivos, los procedimien-tos para su aprobacin tomaran menos tiempo y su imple-mentacin se facilita.

    Subestacin para su Interconexin Debido a su proximidad, la subestacin de El Progreso (Fi-

    gura 9) sera la ms apropiada por su proximidad al Proyecto.

    Opcin 1 Opcin 2

    Pas Panam Panam

    Provincia Chiriqu Chiriqu

    Distrito Bar Bugaba

    Corregimiento Proreso Aserro de

    Gariche

    Opcin 1 Opcin 2

    Pas Panam Panam

    Provincia Chiriqu Chiriqu

    Distrito Bar Bugaba

    Corregimiento Proreso Aserro de

    Gariche

    Figura 8. Posible ubicacin de la central termoelctrica

    de biomasa, cerca del Ro Chiriqu Viejo

    Figura 9. Subestacin El Progreso

  • Plan de Expansin de un Parque Generador en Panam 9

    Haciendo estimados basados en la construccin de la ter-

    cera lnea de transmisin, del Plan de Expansin del Sistema Nacional de Transmisin Elctrica de Panam, donde la lnea es de Tole Chiriqu hasta Condado del Rey en Panam, es de 300 km y con un coso de 248.6 millones de dlares, se cal-cul que por km se gasta alrededor de 1.2 millones de dlares. Si la distancia mxima de las lneas de transmisin desde la planta propuesta, hasta la subestacin es de 32 km, entonces se gastara como mximo, aproximadamente 39 millones de dlares.

    La distancia mxima en las carreteras actuales es de 32 km como se ve en la Figura 10. Mientras que si se construyera una lnea recta, sera aproximadamente 12 km y un costo al-rededor de 15 millones de dlares, por lo que sera ms fac-tible la construccin de las lneas de transmisin de forma directa a la subestacin.

    5.1 Obras Civiles Aproximadamente un 5% del costo de inversin de la obra,

    ser dirigido a las obras civiles referentes a la planta. Entre estos proyectos encontramos

    Construccin de edificaciones: construccin de las edificaciones que albergar parte del equipo que participa en la generacin. Parte de estas estructuras, tambin se utilizar para los cuartos de control de la central, rea de cafetera, estacionamientos y ofici-nas administrativas.

    Construccin de vas de acceso: se construirn ca-lles pavimentadas para el acceso a la planta y reas aledaas. Estas son necesarias para el transporte de la maquinaria y elementos para la construccin de

    la central. Tambin para el transporte del personal de trabajo. Una vez terminada la obra, estas vas se-guirn siendo utilizadas para el transporte del per-sonal y adems, para el transporte de combustible que utilice la planta.

    Tendido elctrico: se llevar a cabo la construccin del tendido elctrico para el consumo de los alrede-dores de la planta. Esto incluye los postes, ilumina-cin del rea.

    Sistema de Acueductos: Incluye todo el sistema de tuberas utilizado para transportar el agua a travs. La planta tendr una red de agua potable y una red para aguas servidas.

    El terreno utilizado para la construccin de la central posee

    un relieve quebrado, esto obedece a sus suelos de origen vol-cnicos y no tiene una elevacin pronunciada.

    5.2 Costos Se estima que el costo de construccin de la central es de

    aproximadamente 70 millones de dlares. La del costo inicial de una central de biomasa se puede observar en la Figura 11

    La Tabla 4. Distribucin de Costos en dlares muestra cada

    uno de estos porcentajes en su valor de dlares

    Tabla 4. Distribucin de Costos en dlares

    Gasto Valor (Millones de Dla-res)

    Caldera 30.1

    Turbina Alternador 14

    Obra Civil 3.5

    Ingeniera 4.2

    Sistemas de Combustibles 7

    Varios 11.2

    Figura 10. Distancia mxima entre la planta propuesta y la subestacin. Figura 11. Distribucin de costos

  • 10 R. Aponte, J. Castaedas, J. Gonzalez, J. Teodocio

    La rentabilidad de la explotacin energtica de la biomasa est condicionada por el tipo de biomasa y tecnologa em-pleada y por la consideracin o no de las denominadas exter-nalidades (costos asociados a los daos a la salud que pueden producir las distintas tecnologas energticas, desde la etapa de fabricacin de sus componentes hasta finalizar su vida til).

    El costo de operacin y mantenimiento esta dictado ma-yormente por el transporte, manejo y almacenamiento del combustible y de la cantidad de personal que labora. La Tabla 5. Planilla estimada de trabajadores presenta una planilla del costo estimado de los empleados utilizando valores arbi-trarios

    Tabla 5. Planilla estimada de trabajadores

    Cantidad (aproximada)

    Salario Men-sual Unitario

    (Balboas)

    Trabajadores (Etapa de Cons-

    truccin)

    100 500

    Operadores de Tiempo Completo

    25 800

    Personal encar-gado de Manejo, transporte y pro-

    ceso de Combusti-ble

    35 600

    Total= 91 000

    5.4 Normativas Principalmente, se requieren seguir con el procedimiento

    para el otorgamiento de concesiones de generacin. Se de-ber completar el formulario E-170-A, para la construccin y explotacin de plantas de generacin distinta a la hidroelc-trica y geotermoelctrica las cuales quedan sujetas al rgimen de licencia.

    La ley 42 del 21 de abril de 2011, establece lineamientos para la poltica nacional sobre biocombustibles y energa elctrica a partir de biomasa en el territorio nacional. Aqu listamos algunos artculos importantes

    Captulo I, Artculo 1: La ley establece los lineamientos generales de poltica nacional, promocin. Fomento y desa-rrollo de la produccin y uso de biocombustibles y la gene-racin y/o cogeneracin de energa elctrica a partir de bio-masa en el territorio nacional

    Captulo II, Artculo 3: La produccin, comercializacin y uso de biocombustibles y la generacin y/o cogeneracin energa elctrica a partir de biomasa en el territorio nacional ser promovida y desarrollada por el rgano ejecutivo, a tra-vs de la Secretara Nacional de Energa.

    Captulo II, Artculo 4: Se entiende por biocombustibles a aquellos combustibles u oxigenantes producidos a partir de materias primas de origen animal o vegetal, del procesa-miento de productos agroinsdustriales, de residuos orgnicos o de cualquiera otra forma de biomasa.

    Captulo II, Artculo 5: La produccin, distribucin y co-mercializacin de los biocombustibles estarn sometidas a li-bre competencia econmica y podrn participar en ella.

    Captulo II, Artculo 7: El ministerio de Desarrollo Agro-pecuario desarrollar mecanismos de fomento a la produc-cin nacional de cualquier cultivo de origen vegetal o pro-duccin animal que puede utilizarse como materia prima para la obtencin de biocombustibles o biomasa necesaria para la generacin y/o cogeneracin de la energa elctrica.

    Captulo II, Artculo 8: La secretara Nacional de Energa coordinar con los dems entidades pblicas y entes privados de conformidad con su competencia, las acciones tendientes y necesarias para cumplir con los objetivos de la ley.

    Las Plantas de Biomasa estn sujeta a las disposiciones de

    la Secretaria Nacional de Energa, el ente rector de la poltica nacional. Esta Secretaria y el Ministerio de Economa y Fi-nanzas administran 7 instrumentos para incentivar las inver-siones extranjeras y locales:

    Exencin del impuesto de importacin, de aranceles, tasas, contribuciones. Exencin del impuesto de transferencia de

    bienes corporales muebles y la prestacin de servi-cios. Exencin del impuesto sobre la renta, por un

    periodo de diez aos, a partir de la entrada en ope-racin comercial. Exencin del impuesto sobre la renta, aplica-

    bles a los ingresos generados por la venta de Certi-ficados de Reduccin de Emisiones (Bonos de Car-bonos). Pago de Licencia Industrial, Licencia Co-

    mercial, Aviso de operaciones, as como la Tasa de Control, Vigilancia y Fiscalizacin que deben pagar a la Autoridad Nacional de los Servicios Pblicos, impuestos y/o tasas municipales, por un periodo de diez aos, a partir de la entrada en operacin comer-cial. Exencin de impuestos de prestacin de ser-

    vicios que sean necesarios para la construccin, operacin y mantenimientos de las plantas de pro-duccin. Los cargos de distribucin y transmisin

    cuando vendan en forma directa o en el mercado ocasional, teniendo en cuenta que en ningn caso los costos de trasmisin o distribucin sern traspa-sados a los usuarios, por un periodo de diez aos a partir de la entrada en operacin.

    Los estudios de impacto ambiental se clasifican en 3 cate-

    goras a) Estudio de Impacto Ambiental Categora I: Es la ca-

    tegora aplicable a proyectos que no generan impactos am-bientales significativos, cumplen con la normativa ambiental vigente y no conllevan riesgos ambientales. El contenido b-sico de estos documentos consiste en la presentacin de un

  • Plan de Expansin de un Parque Generador en Panam 11

    Paz y Salvo que emite El Departamento de Finanzas de la ANAM, una descripcin del proyecto y del rea de influencia del mismo; el documento de EIA deber, tambin, proveer la identificacin de los impactos ambientales especficos y una Declaracin Notarial Jurada, que confirme la veracidad de la documentacin y que el proyecto cumple con la legislacin ambiental vigente y/o no produce impactos ambientales sig-nificativos adversos.

    b) Estudio de Impacto Ambiental Categora II: Los pro-yectos cuyo EIA se clasifican en esta categora son aquellos cuya ejecucin puede producir impactos ambientales adver-sos, de afectacin ambiental parcial. Estos efectos, aunque negativos y significativos, pueden eliminarse o mitigarse con la aplicacin de medidas usuales y fcilmente aplicables. Se entiende por afectacin parcial, que el proyecto no generar impactos adversos; Indirectos: Que ocurren en lugar y tiempo diferentes al afectado. Acumulativos: De afectos aditivos, cuyo efecto total es la suma de los parciales o individuales. Sinrgicos: Cuyos efectos se multiplican al ocurrir juntos.

    c) Estudio de Impacto Ambiental Categora III: Los EIA clasificados en esta categora se refieren a proyectos cuya ejecucin causaran impactos ambientales significativa-mente negativos, cualitativamente y cuantitativamente, por lo que ameritan un anlisis ms profundo. Estos EIA son de contenido similar a los de Categora II, pero exigen el desa-rrollo de una seccin dedicada a los antecedentes del rea de influencia del proyecto, acompaada de un anlisis, valoriza-cin y jerarquizacin de los impactos ambientales identifica-dos y jerarquizacin de los impactos ambientales identifica-dos y la realizacin de un foro pblico obligatorio. Para los EIA Categora II, la realizacin de este foro pblico no es obligatorio, aunque puede ser exigido por la ANAM (Ar-tculo 36, Decreto Ejecutivo 59).

    Observando las normativas, para la central trmica de bio-masa debe realizar un estudio de impacto ambiental de Cate-gora II.

    6. Central Hidroelctrica de Embalse

    La ubicacin geogrfica de Panam, su tamao, forma, orientacin y relieve determinan la distribucin temporal y espacial de la lluvia y, por ende, de los caudales as como los rendimientos en las diferentes regiones del pas. Las caracte-rsticas geomorfolgicas, geolgicas y de uso del suelo influ-yen en la longitud, pendiente y orientacin de los cursos de agua as como en la capacidad de retencin de las cuencas.

    Los ros corren en dos vertientes: la del Pacfico, que abarca el 70% del territorio nacional, y la del Caribe o Atln-tico, que ocupa el 30% restante. La divisoria continental est constituida por una serie de cadenas montaosas que se ex-tienden de

    Este a Oeste. En trminos generales, los ros son de corto recorrido y sus cursos estn usualmente orientados en direc-cin normal a las costas.

    La longitud media de los ros de la vertiente del Atlntico es de 56 Km con una pendiente media de 2.5% y en la ver-tiente del Pacfico la longitud media de los ros es de 106 Km con una pendiente media de 2.27%. El caudal medio anual superficial total es de aproximadamente 4,570 m3/s (metros cbicos por segundo); hacia el Pacifico desagua ms o menos el 60%.

    Por sus altos rendimientos unitarios, sobresalen las cuen-cas de los ros Changuinola, Guarumo, Cricamola, Ca-lovbora y Guzaro, en la vertiente del Atlntico, y las de los ros Chiriqu, Fonseca, Tabasar y San Pablo en la vertiente del Pacifico, con rendimientos superiores a 72 L/s/Km2 (li-tros por segundo por kilmetro cuadrado). La vertiente del Pacifico posee los mayores recursos de agua del pas, con-centrados en la provincia de Chiriqu. En la provincia de Bo-cas del Toro se encuentran los recursos ms importantes de la regin del Atlntico. La porcin oriental de la Pennsula de Azuero y Los Llanos de Cocl presentan los recursos ms bajos del pas.

    Hay una marcada diferencia en la distribucin temporal de los caudales entre las dos vertientes. La del Atlntico pre-senta una mayor regulacin natural con 20% a 30% del cau-dal, en los meses de enero a abril, y de 70% a 8O% del escu-rrimiento en la estacin lluviosa, de mayo a diciembre. En la vertiente del Pacifico slo del 7% al 15% del aporte anual se da entre enero y abril y del 85 al 93% restante en la estacin lluviosa, de mayo a diciembre. Los ros ms caudalosos del pas son: Changuinola, Bayano, Chiriqu, Chucunaque, Ta-basar, Tuira, Santa Mara, Cocl del Norte y Fonseca.

    El conocimiento sobre el potencial hidroelctrico ha avan-zado sustancialmente gracias a la red hidromtrica y meteo-rolgica que cubren aproximadamente el 100.0% de la super-ficie total.

    Existe un importante inventario de recursos hidroelctri-cos en el pas que explotados de manera adecuada, permitira al pas reducir la dependencia de energticos del exterior, con el consecuente ahorro de divisas y adems lograr un mayor grado de autoabastecimiento energtico.

    El potencial hidroelctrico inventariado indica que la ener-ga que estara disponible se estima en 11,879.0 GWh/Ao; asumiendo una utilizacin continua equivaldra a una poten-cia cercano a los 2,389.1 MW.

    Se estudiaron los Proyectos hidroelctricos disponibles en la base de datos de ETESA con niveles de investigacin de factibilidad, pre factibilidad y reconocimiento, y del Ente Re-gulador los proyectos en proceso de solicitud de concesin y con concesin otorgadas, de las cuencas principales de los ros Changuinola, Tabasar, Santa Mara, Chiriqu Viejo, Gulaca y otros ros de menor envergadura.

    El mayor potencial hidroelctrico est localizado en la pro-vincia de Bocas del Toro donde se identifican sitios con un total de capacidad instalable de 1,079.0 MW en segundo or-den la provincia de Chiriqu con 746.6 MW de capacidad y la provincia de Veraguas con potencia de 419.0 MW.

    Para nuestra propuesta de proyecto analizando los estudios realizados por ETESA en el rio Changuinola, provincia de Bocas del toro decidimos colocar nuestra central de embalse

  • 12 R. Aponte, J. Castaedas, J. Gonzalez, J. Teodocio

    en este lugar de esta manera aprovechara las aguas el rio changuinola en el corregimiento del valle del risco del dis-trito de Changuinola provincia de Bocas del Toro.

    6.1 Obras civiles, ubicacin de la central, tipo de te-

    rreno en donde se edificara las obras civiles El aprovechamiento hidroelctrico de nuestra central de

    embalse utiliza el agua del rio changuinola y el rio Culubre, estas aguas mediante la construccin de una estructura de embalse con una altura de 250 metros pretendemos generar una potencia de 300 MW. La casa de maquina en donde el equipo electromecnico generara, transformara y transmitir la energa elctrica hasta la sub estacin de ETESA est ubi-cado en la misma central de embalse.

    Todas las obras civiles y electromecnicas del aprovecha-miento hidroelctrico de embalse estarn ubicado en la pro-vincia de bocas del toro corregimiento de valle del risco.

    La presa de embalse a utilizar es una presa de bveda o presa en arco ya que debido a la forma de estas resisten el empuje del agua y transfieren la presin hacia las laderas de la cerrada, de esta manera aprovechamos la ubicacin del embalse adems de ahorro en cuanto a hormign se necesita para su construccin.

    Nuestro proyecto hidroelctrico se localizar principal-mente en el Corregimiento de Valle de Risc y en reas de los Corregimientos de Cochigro y Nance del Risc, dentro del rea protegida Bosque Protector de Palo Seco (BPPS), todo dentro del Distrito de CHANGUINOLA, Provincia de Bocas del Toro. Ver figura 2,3. A pesar de tratarse de un rea protegida, el Plan de Manejo del BPPS, aprobado mediante la Resolucin AG-0749-2006 del 15 de diciembre de 2006, determina que el rea en dnde se ubicar el Proyecto es

    compatible con el uso para el cual el Proyecto ser desarro-llado. Este estar constituido por una central hidroelctrica que contar con una potencia instalada de por lo menos 300 MW y que aprovechar las caractersticas nicas de pluvio-sidad de la regin y la vocacin de uso de la cuenca del Ro Changuinola para proveer una generacin anual estimada de al menos 1,500 GWh, a travs de una presa de embalse para la acumulacin progresiva de las aguas hasta la cota mxima de operacin normal.

    6.2 Componentes principales de la obra Una carretera de acceso al Proyecto Hidroelctrico; con

    2 carriles (uno en cada sentido), incluyendo su sistema de drenaje, estructuras para el cruce sobre ros y/o quebradas, entre otros elementos viales, y cuyas dimensiones satisfagan las necesidades del Proyecto.

    Caminos de servicios. Estructura para el desvi del rio. Una presa. toma de agua y conduccin. Una casa de mquinas que incluir, entre otros equipos,

    al menos tres (3) unidades turbogeneradoras que tengan ca-pacidad para generar como mnimo 300 MW, y proveer una generacin anual promedio de al menos 1,500 GWh.

    Cierre definitivo del desvo del Ro Changuinola. Un conjunto compuesto por lnea de transmisin y

    subestacin(es) para la conexin del Proyecto Hidroelctrico al Sistema Interconectado Nacional (SIN), administrado por ETESA, que permita el despacho de la energa generada por el Proyecto. Este despacho de la energa producida podr ser efectuado por la sub estacin changuinola. Ver figura 4.

    Suministro y montaje de los equipos (elctricos, mec-nicos, etc.), requeridos para cumplir el objetivo de genera-cin anual promedio mnimo descrito.

    Aparte de los componentes principales se requerir la

    construccin de obras auxiliares para el funcionamiento del Proyecto Hidroelctrico: la infraestructura y servicios de uti-lidades y auxiliares (agua potable, alcantarillado sanitario y pluvial, iluminacin, sistema de bombeo, agua del sistema de enfriamiento, servicio de aire comprimido, sistemas de sepa-racin de agua y aceite, tratamiento de aceite lubricante, aire acondicionado, ventilacin, proteccin contra incendio, ins-trumentacin para medicin de niveles y velocidad del agua, etc.), dispositivos para control de acceso y vigilancia (cercas, garitas, etc.), cuarto de control, oficinas y talleres.

    6.3 Estudio Tcnico-econmico El precio de esta obra estar correspondido por la suma de:

    Tabla 6. Costo de Inversin de la Obra

    Descripcin Costo % (Aproxi-mado)

    Servicios generales

    1 Movilizacin

    2 Fianzas y Seguros

    Figura 12. Ubicacin de la central hidroelctrica de em-

    balse (seleccin de estudios hidrolgicos chan II

  • Plan de Expansin de un Parque Generador en Panam 13

    3 Administracin de la obra

    4 Diseo de la obra

    5 Seguridad, salud y socio ambien-tal

    6 Campamento de obra

    7 Facilidades auxiliares

    Obras

    8 Carretera de acceso al proyecto

    9 Camino de servicio

    10 Estructura para el desvi del rio

    11 Presa

    12 Toma de agua y conduccin

    13 Casa de mquinas y canal de des-fogue

    14 Cierre definitivo del desvi

    15 Lnea de transmisin y subesta-cin

    16 Montaje de equipos electromec-nicos

    Total 824,803,703.00

    Tabla 7. Costos de Servicios Complementarios

    Descripcin uni-dad

    canti-dad

    Precio unita-rio

    Pre-cio total

    1 Drenes de =63.5mm para alivio de sub pre-siones

    M 4000

    2 Hormign lanzado con fibra de acero [40Kg/m3]

    M3 6700

    3 Perforacin de roto percusin de =76mm

    M 27000

    4 Perforacin rota-tiva de =76mm con repercusin de testigos

    M 1050

    5 Inyeccin de le-chada de cemento [0.60 kg de ce-mento]

    Kg 2085000

    6 Malla de acero bi-dimensional

    M2 21000

    7 Malla metlica con abertura de 10x10 cm de alambre de =4mm con resis-tencia a la traccin = 5.500 kg/cm2 [2.2 kg/m2]

    Kg 36500

    8 Perfiles de acero para obras de con-tencin

    Kg 165000

    9 Pernos de acero de grado 60 para an-claje activo de =32mm

    M 3500

    10 Pernos de acero grado 60 para an-claje de =25mm

    M 68000

    11 Perforacin ha roto percusin de =76mm para cor-tina de drenaje

    M 9000

    12 Tubera de pvc r-gido perforada de =50 mm para cortina de drenaje

    M 9000

    Total: 12,021,384.50

    Tabla 8. Costos Asociados al Proyecto

    Descripcin Precio

    1 Plan de manejo ambiental

    2 Adquisicin de servidumbre, plan de reasentamiento involuntario y otras afectaciones

    3 Deforestacin del rea de embalse y compensaciones ecolgicas

    4 Supervisin y control del proyecto

    5 Suministro de equipo electromec-nico

    6 Fianzas segn clausula 22 y segu-ros

    7 Impuestos y tasas

    7.1 impuestos municipales

    7.2 impuesto de importaciones de equipos electromecnicos

    Impuesto de importaciones de ma-teriales

    ITBMS de los puntos 1,2,3

    8 Inflacin

    Total 213,123,975.56

    Descripcin Precio total

    1 Precio de la obra segn punto 1

    2 Precio por servicios complemen-tarios

    Sub total de precio de construccin

    3 Costo Asociados

    Costo de Inversin Total 1,049,949,063.06

    3499.8$/kW

  • 14 R. Aponte, J. Castaedas, J. Gonzalez, J. Teodocio

    La subestacin a la cual nos conectaramos sera la de

    Changuinola y la dimensin de la lnea de transmisin seria 230 KV

    6.4 Estudio del Impacto Ambiental La ley 41 del 1 de julio de 1998 nos habla de los principios

    y normas bsicas para la proteccin, conservacin y recupe-racin del ambiente, promoviendo el uso sostenible de los recursos naturales. Adems, ordena la gestin ambiental y la integra a los objetivos sociales y econmicos, a efecto de lo-grar el desarrollo humano sostenible en el pas.

    En el captulo VI nos hace referencia a los recursos hdri-cos en donde explica:

    Artculo 80 la posibilidad de explotacin de este recurso siempre y cuando se tenga la autorizacin de la ANAM.

    Artculo 81 nos explica que el recurso hdrico es de domi-nio pblico en todo sus estados y que su uso est condiciona-dos a la disponibilidad de este y a las necesidades reales a que se destinen.

    Articulo 82 los usuarios que aprovechen este recurso estn obligados a realizar las obras necesarias para la conservacin de este, de conformidad con el plan de manejo ambiental y el contrato de concesin respectivo.

    Articulo 83 la ANAM creara programas especiales de ma-nejo de cuencas si estas se encuentran en deterioro o por con-servacin estratgica.

    Articulo 84 habla de la cuenca hidrogrfica del canal. 6.5 Potencial que se explota La potencia de una instalacin hidroelctrica est en fun-

    cin de las siguientes variables: El caudal del rio o la cuenca o sea la cantidad de

    agua pasando en un periodo fijo, generalmente medido en metros cbicos.

    La cada, o la diferencia de altura entre la toma de agua y la turbina.

    Las prdidas por friccin entre la toma de agua y la turbina.

    La eficiencia de la turbina y el generador. Por lo tanto, la potencia de salida de un generador en kilo-

    vatios se puede resumir en la siguiente ecuacin.

    = 9.8 Pge = potencia de generacin HN = cada aprovechable por la turbina en metros Q = flujo o caudal de agua en metros cbicos Nt = eficiencia de la turbina hidrulica Nge = eficiencia del generador elctrico Con estos datos podemos calcular la potencia de salida de

    nuestro proyecto. Teniendo en cuenta que queremos una gen-eracin de 300 MW.

    6.6 Estudio de Impacto Social La construccin de un sistema hidroelctrico de esta mag-

    nitud se ve manchado por los diversos impactos sociales y ambientales producto de la deforestacin de grandes terrenos importantes tanto para el ecosistema como para el pueblo que reside en este lugar. La construccin de esta hidroelctrica est planeada sobre un rea protegida con categora interna-cional tanto como reserva de la Biosfera como Sitio de Patri-monio Mundial de la Humanidad de rica biodiversidad te-rrestre y acutica y que adems es un rea indgena de la etnia Ngbe Bugle en la cuenca media del Ro Changuinola.

    .

    Figura 14. Ubicacin de la hidroelctrica de embalse

    Figura 13. Subestacin de Changuinola

  • Plan de Expansin de un Parque Generador en Panam 15

    CONCLUSIONES

    El desarrollo sostenible de un pas debe ser el norte y la meta por alcanzar en las planificaciones energticas. Las tec-nologas se han desarrollado de manera que los costos de im-plementar y explotar los recursos renovables ahora son una posibilidad econmica y muchas entidades tanto nacionales como internacionales gozan de un buen respaldo de inversio-nistas interesados en el desarrollo de la energa renovable bajo un marco tcnico-econmico viable.

    Del plan de expansin propuesto podemos destacar a gran manera el menor costo de inversin de la planta elica offs-hore, cuyo impacto ambiental es mucho menor, que los cos-tos de inversin de una central hidroelctrica de embalse de igual potencia cuyo impacto ambiental es considerablemente alto.

    Conclumos que el plan es satisfactorio para suministrar la demanda propuesta.

    Se remite el presente informe para su divulgacin y servir como una referencia para posteriores estudios al respecto.

    REFERENCIAS

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    Sectorial Energas Renovables. Panam.

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    Autoridad Nacional de los Servicios Pblicos (ASEP). (Abril

    de 2015). Datos Relevantes del Mercado

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    C., C. G. (6 de mayo de 2015). La Estrella de Panam.

    Avanza 43% la tercera lnea de transmisin.

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    CIER - Comisin de Integracin Energtica Regional.

    (2011). Obtenido de Sitio Web Google sites de

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