planta de basura, propuesta de agua y vida

2008

SAN CRISTOBAL DE LAS

CASAS CON ENERGIA

Biocalderas [SAN CRISTOBAL DE LAS CASAS CON ENERGIA]

Agua & Vida S.A. de C.V.

| Corporativo Punta Santa Fe Prol. Paseo de la Reforma 1015 – B - 301 Desarrollo Santa Fe 05109 México D.F.

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San Cristóbal de las Casas con

Energía

A través de biocalderas




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OY

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O

Dependencia: Secretaría de Obras Públicas

Programa: Basura por Energía

Proyecto :

CONSTRUCCIÓN DE BIOCALDERAS MIENTRAS

SE GENERA ENERGÍA TÉRMICA

Unidad de medida: Biocaldera

Habitantes beneficiados: 132,000 Habitantes

Presupuesto total: $31,608 Euros

Capacidad instalada: 150 Toneladas métricas por día

Estructura Financiera: 85% Banca Privada y 15% Estatal

Modalidad de Ejecución: Contrato de obra

Avance físico programado

Al 31 de Diciembre de 2008: Según inicio de obra




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1. DEL PROYECTO

La industria en general produce grandes cantidades de residuos,

muchos de ellos con un alto poder calorífico. Hasta ahora, la

valorización energética de este tipo de residuos a nivel de empresa no

ha sido viable, principalmente debido a sus altos costos de operación y

de inversión.

Agua y Vida S.A. de C.V. ofrece la posibilidad de generar grandes

cantidades de energía térmica mediante la utilización de residuos con

alto poder calorífico como únicas fuentes de energía.

2. CONTRATISTAS


3. META DEL PROYECTO

Construir Biocaldera para transformar la basura en energía térmica y

esta en energía eléctrica.




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DE

SC

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O

Tenemos la línea de equipos y plantas de tratamiento térmico para

generar energía térmica mediante el uso de residuos. Nuestra

tecnología de última generación y patentada tiene claras ventajas con

respecto a otras tecnologías tradicionales.

También ha sido visto como un método que más que resolver un problema medioambiental, lo incrementa. Esta visión, sin duda compartida por un amplio sector de la población, se sustenta en el hecho de que hasta ahora, la imagen del tratamiento térmico, ha ido acompañada de grandes incineradores de residuos urbanos, los cuales son equivalentes a instalaciones industriales y constituyen fuentes significativas de contaminación ambiental. Los incineradores que en su mayoría tienen un diseño obsoleto y que son operados de forma incorrecta, pueden contribuir a la formación y liberación de sustancias que afectan el medio ambiente como el monóxido de carbono (CO), bióxido de carbono (CO2) y el oxido nitroso (N2O) que contribuyen en gran medida al efecto invernadero, y por ende al calentamiento global del planeta. Como consecuencia, únicamente una pequeña parte de total de los residuos tratados se valoriza energéticamente lo que implica desaprovechar una potencial fuente energética a muy bajo costo. Existe una gran diferencia entre incineración y valorización energética. La incineración tiene por objetivo eliminar los residuos y consecuentemente hacer desaparecer un problema, sin ningún aprovechamiento adicional, en cambio la valorización energética tiene por objetivo principalmente aprovechar los residuos, para convertirlos en energía limpia. Esto implica tratar a los residuos como un combustible y no como un desecho, por tanto requieren una gestión activa de este recurso. p. 5




6

El proyecto incorpora un nuevo concepto de generación de electricidad

a partir de basura municipal, que permite la elaboración de energía y

la eliminación de la basura con muy bajo impacto ambiental.

Los Equipos Mayores Comprenden:

1.1 Sistema de alimentación del horno.

1.2 Un quemador con caldera generadora de vapor.

1.3 Un sistema limpiador de gases.

1.4 Una turbina de gas con capacidad a generar 18 MW.

1.5 Un generador para recobrar vapor.

1.6 Una turbina generadora de electricidad con capacidad de 20

MW.

1.7 Un condensador Principal y uno auxiliar.

1.8 Auxiliares del ciclo termal como torres de enfriamiento,

proveedores de agua etc.

1.9 Un DCS (Distributed control system).




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Ventajas Tecnológicas

Tecnología desarrollada por nosotros y patentada.

Generación de energía limpia.

Cumplimiento de la normativa medioambiental vigente.

Contribución al desarrollo sostenible.

Reduce el consumo de combustibles fósiles contribuyendo a conservar nuestras reservas para consumo nacional o exportación, generando divisas.

Contribuye a la reducción de gases efecto invernadero por el desplazamiento de los combustibles fósiles en plantas convencionales de generación de energía.

Su aplicación resuelve el grave problema actual de la gestión de residuos y su disposición final.

Ofrece una rentabilidad económica por los ahorros en la disposición de los residuos y de combustibles fósiles en obtención de energía útil para procesos productivos.

Esta tecnología está basada en principios termodinámicos alcanzados en base a la investigación de nuestra oficina de ingeniería y la mejora constante de los procesos de operación, lo que la hace muy eficientes.

Alta eficiencia energética No requiere energía fósil para operar.

Utilizan combustibles alternativos (residuos).




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No requieren precalentamiento.

Alcanzan muy altas temperaturas de operación en 10 minutos (de

hasta 1500 ºC dependiendo del residuo).

Genera muy bajas emisiones contaminantes todas por debajo de las

normas en México, América del Norte y Europa.




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Gran operatividad

Fáciles de operar en batch o en continuo

Alta seguridad y rendimiento.

Larga vida útil

Adaptables y diseñados a cada necesidad de valorización energética

Una solución inmejorable

Bajos costos de Operación y mantenimiento.

Diseñados y fabricados a medida.

Poco espacio requerido.

Inversión de rápida recuperación.




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Nuestra tecnología se basa en el principio de “Oxidación térmica completa” la cual permite reducir las emisiones contaminantes que normalmente resultan de un proceso de combustión incompleta, incrementar el porcentaje de materia desintegrada, lo que se traduce en un aumento de la energía generada y en la reducción del volumen resultante de las cenizas, pero sobre todo utilizar como combustible únicamente los residuos generados sin requerir de ningún otro tipo de energía fósil para su operación en ningún momento del proceso. Como resultado de lo anterior, tenemos un equipo mucho más compacto que los tradicionales, con emisiones de contaminantes por debajo de los valores permitidos por la normatividad internacional y con costos de operación y mantenimiento por debajo a los disponibles actualmente en el mercado. Esta tecnología está basada en principios termodinámicos alcanzados en base a la investigación de nuestra oficina de ingeniería y la mejora constante de los procesos de operación, lo que la hace muy eficientes y con bajas emisiones de gases contaminantes. Algunos de los principios más importantes se relacionan a continuación: • La combustión se realiza en una atmósfera rica en oxigeno. • El diseño de la cámara de combustión permite crear un efecto jet cyclone en su interior lo que favorece la combustión uniforme de los residuos con un rápido incremento de la temperatura de flama. • Largos tiempos de residencia de los residuos en el hogar. • El material con que esta construido el equipo y el uso de un volumen determinado de cenizas favorecen la catálisis de la oxidación.




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FLUJO DEL PROCESO DE PRODUCCION

La basura sería transportada en camiones hasta un foso de recepción donde se descargarían.

De este foso se cogerían con una grúa de tipo pulpo que las descargaría en la caldera de combustión, que es donde se quemarían sobre una parrilla. En la parte baja de esta caldera es donde se recogerían las cenizas residuales.

Los vapores y gases generados pasarían a una caldera secundaria donde se les sometería a un proceso de limpieza añadiéndoles cal y carbón activo (que absorberán las sustancias tóxicas tales como las dioxinas y furanos, metales pesados, etc.).

Finalmente se hacen pasar estos gases y vapores a través de un filtro donde se quedarían retenidas estas partículas y sustancias; y se emite por chimenea. El vapor caliente generado se aprovecha y se recalienta para alimentar una turbina que generaría energía eléctrica, que se suministraría a la red general.

Cada residuo tiene un poder calorífico específico (PC) y dependiendo de su contenido de humedad, puede contribuir en mayor o menor medida a la obtención de energía térmica útil. Es así que el primer paso consiste por tanto, en la identificación y cuantificación de los residuos susceptibles a ser valorizados, esto permite determinar los flujos de alimentación necesarios para generar la energía calorífica requerida por el proceso de la Biocaldera.

El equipo técnico de operación de la planta de oxidación térmica, será el responsable de identificar, captar, y gestionar el aprovechamiento energético de los residuos con base a un programa de trabajo previamente establecido, por el área de ingeniería Agua y Vida S.A. de C.V., de acuerdo a las necesidades de generación de calor. La planta está dotada de un sistema automático para la alimentación del combustible alterno, residuos, (Nuestra tecnología no requiere de ningún tipo de combustible fósil para operar), en función de la




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temperatura que haya fijado previamente, el área de ingeniería de nuestra empresa, como temperatura de operación. La temperatura de operación (entre 900 ºC y 1200 ºC) se alcanza en un período máximo de 10 minutos.

Debido a que con nuestra tecnología se logra una oxidación térmica completa, se generan emisiones contaminantes por debajo de los valores permitidos tanto por la norma oficial mexicana como de la normatividad CE (Comunidad Europea).




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RESULTADOS ESPERADOS

Crear Energía Limpia de la Basura Municipal.

Crear fuentes financieras de Ingreso para el Municipio y el Estado.

Reducir el Impacto Ecológico, Menos Emisiones de CO2 y Menos Dioxinas.

Reducir los Costos de Eliminación y Proceso de la Basura.

Reducir tiempos y costos del transporte de la basura al acercar la planta al municipio; esto nos da una mayor efectividad en la recolección de basura ya que el tiempo de operación diaria será en su mayoría en recolección por la ciudad; esto quiere decir que con la misma capacidad instalada se puede cubrir un 38% de la ciudad que antes no tenia servicio de recolección y/o optimizar el servicio.

Ayudar a formar un Municipio y Estado más limpio, verde y ordenado.




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IMP

AC

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IMPACTO AMBIENTAL

La perspectiva de la correlación de basura que hay entre los tiraderos a cielo abierto, el medio ambiente y la salud humana, requiere buscar una solución adecuada para el problema.

Una tecnología que convierta la basura Municipal en energía limpia y sostenible es la mejor solución que hoy existe en el mundo

Estamos afectando de manera directa el medio ambiente debido a la brutal contaminación causada por los residuos sólidos urbanos, esto provoca también:

Contaminación del Suelo y de las Aguas Superficiales y Subterráneas.

Contaminación del aire.

Combustión de biogás

El efecto invernadero, manifestado en el aumento de la temperatura de la tierra.

El deterioro de la capa de ozono.

La lluvia ácida.

Malos olores

Riesgos importantes para la salud




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IMP

AC

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BENEFICIO SOCIAL

Los habitantes del municipio son beneficiados directamente además del apoyo económico, ordenado y constante de las familias que viven del reciclaje (“la pepena”) y el beneficio incalculable a nuestro medio ambiente que generación tras generación reconocerá; este municipio trascenderá con tecnología de punta para un

cambio radical y sostenible de nuestra región.

Pondremos al municipio en el selecto grupo de ciudades verdes que cuidan y valoran el medio ambiente creando energía limpia renovable y sostenida; estamos poniendo a nuestra ciudad junto a Londres, Barcelona, Frankfurt entre otras ciudades verdes del mundo.




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100%

85%

SISTEMA

FINANCIERO

15%

GOBIERNO

ESTATAL

Porcentajes por definir

(Accionistas del proyecto)

MUNICIPAL




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NO

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LOS NÚMEROS QUE SE PRESENTAN A

CONTINUACIÓN ES UN EJERCICIO DE OTROS

PROYECTOS SIMILARES POR LO QUE DESPUES

DE HACER EL ESTUDIO DE FACTIBILIDAD

PODREMOS PRESENTAR DATOS REALES SOBRE

EL PROYECTO ESPECÍFICO.




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PREMISAS

1. Dado que los consumos de energía son irregulares, se establecieron promedios mensuales.

2. Se estimó el costo promedio anual del consumo mensual de acuerdo al cargo que aparece en la factura de CFE.

3. Se estimó el incremento anual promedio por costo de Kw/h de acuerdo a la factura de CFE.

4. Al precio promedio anual se le aplicó el promedio de incremento de acuerdo a las facturas para determinar el precio de kw/h.

5. Del resultado anterior, se consideró el costo más bajo entre el costo promedio incrementado y el costo aplicado en la factura

6. El costo anterior (considerado actual) se comparó con el costo de la operación de la biocaldera.

7. Se consideró únicamente operación en horario intermedio y punta, determinado así por los costos que muestran las facturas de CFE.

8. No se considera el horario base dada la falta de claridad de la aplicación de costos y consumos que muestran las facturas de CFE.

9. No se consideran cargos por demanda facturable, ya que no es posible determinarlos.

10. Se considera un incremento en las tarifas de CFE del 12% anual.

11. Financiamiento no incluye IVA, La Banca Nacional no financia IVA. Hay otras alternativas de financiamiento.

12. Costo de Mantenimiento de la planta está incluido en la corrida financiera de la planta.




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Inviero Verano Total anual

Horas de operación 24 Horas/dia 24

Horario de operación en horario base 6 Horas/dia 6

Horario de operación horario enintermedio 14 Horas/dia 16

Horario de operación en horario punta 4 Horas/dia 2

Generacion instantanea 24 Horas/dia 24

Dias promedio mes 27 Dias 27 324

Horas mensuales de generacion en base 162 Horas/mes 162 1.944

Horas mensuales de generacion en intermedia 378 Horas/mes 432 4.914

Horas mensuales de generacion en punta 108 Horas/mes 54 918

Total horas mes en operación 648 Horas/mes 648 7.776

Capacidad de unidad tipo 6000 Kw 6000

Demanda de potencia en base 0 Kw 0 0

Demanda de potencia en intermedia 6.000 Kw 6.000 72.000

Demanda de potencia en punta 6.000 Kw 6.000 72.000

Demanda promedio mensual Kw/h en base 0 Kw/h 0 0

Demanda promedio mensual Kw/h en intermedia 2.268.000 Kw/h 2.592.000 29.484.000

Demanda promedio mensual Kw/h en punta 648.000 Kw/h 324.000 5.508.000

Demanda total mensual 2.916.000 Kw/h 2.916.000 34.992.000

Demanda promedio mensual base 0 Kw 0 0

Demanda promedio mensual intermedia 6.000 Kw 6.000 72.000

Demanda promedio mensual punta 6.000 Kw 6.000 72.000

No. De biodigestores 1 unidades 1

Capacidad instalada 6000 Kw 6000

Capacidad de generacion en tarifa base 972.000 Kw/h/mes 972.000 11.664.000

Capacidad de generacion en tarifa intermedia 2.268.000 Kw/h/mes 2.592.000 29.484.000

Capacidad de generacion en tarifa punta 648.000 Kw/h/mes 324.000 5.508.000

Generacion total biodigestor 3.888.000 Kw/h/mes 3.888.000 46.656.000

Capacidad de generacion anual horario base 4.860.000 Kw/h 6.804.000 11.664.000

Capacidad de generacion anual horario intermedio 11.340.000 Kw/h 18.144.000 29.484.000

Capacidad de generacion anual horario punta 3.240.000 Kw/h 2.268.000 5.508.000

Generacion total anual 19.440.000 Kw/h 27.216.000

Capacidad de generacion en base 6.000 Kw 6.000 72.000

Capacidad de generacion en intermedia 6.000 Kw 6.000 72.000

Capacidad de generacion en punta 6.000 Kw 6.000 72.000

Sobrante o (Deficit) en horario base 972.000 Kw/h/mes 972.000 11.664.000

Sobrante o (Deficit) en horario intermedio - Kw/h/mes - -

Sobrante o (Deficit) en horario punta - Kw/h/mes - -

Sobrante o (Deficit) total mensual 972.000 Kw/h/mes 972.000 11.664.000

Precio por unidad 331.440.000 M.N.

Inversion 331.440.000 M.N.

Aplicacion a horario base 0 Kw/h 0 0

Aplicación a horario intermedio 11.340.000 Kw/h 18.144.000 29.484.000

Aplicacion en horaio punta 3.240.000 Kw/h 2.268.000 5.508.000

Costo de mantenimiento anual 3% sobre la inversion 9.943.200

Por KW de demanda 0,2842




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2200..0033%%

RECUPERACIÓN DE LA INVERSIÓN

Diferencial de flujos

Sin inversion Con inversion Diferencia Acumulado Inversión

Año M.N. M.N. M.N. M.N. por recuperar

331.440.000 M.N.

1 47.264.080$ 9.943.200$ 37.320.880$ 37.320.880$ 294.119.120

2 52.935.770$ 10.505.985$ 42.429.785$ 79.750.665$ 251.689.335

3 59.288.062$ 10.505.985$ 48.782.077$ 128.532.742$ 202.907.258

4 66.402.630$ 10.505.985$ 55.896.645$ 184.429.387$ 147.010.613

5 74.370.945$ 10.505.985$ 63.864.960$ 248.294.347$ 83.145.653

6 83.295.459$ 10.505.985$ 72.789.474$ 321.083.821$ 10.356.179

7 93.290.914$ 10.505.985$ 82.784.929$ 403.868.750$

8 104.485.824$ 10.505.985$ 93.979.838$ 497.848.588$

9 117.024.122$ 10.505.985$ 106.518.137$ 604.366.725$

10 131.067.017$ 10.505.985$ 120.561.032$ 724.927.757$

11 146.795.059$ 10.505.985$ 136.289.074$ 861.216.831$

12 164.410.466$ 10.505.985$ 153.904.481$ 1.015.121.312$

13 184.139.722$ 10.505.985$ 173.633.737$ 1.188.755.049$

14 206.236.489$ 10.505.985$ 195.730.504$ 1.384.485.553$

15 230.984.867$ 10.505.985$ 220.478.882$ 1.604.964.435$

16 258.703.052$ 10.505.985$ 248.197.066$ 1.853.161.501$

17 289.747.418$ 10.505.985$ 279.241.433$ 2.132.402.934$

18 324.517.108$ 10.505.985$ 314.011.123$ 2.446.414.057$

19 363.459.161$ 10.505.985$ 352.953.176$ 2.799.367.232$

20 407.074.260$ 10.505.985$ 396.568.275$ 3.195.935.507$

3.405.492.425$ 209.556.917$ 3.195.935.507$

Tercer

trimestre

del sexto

año




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OT

RA

S C

ON

SID

ER

AC

ION

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Para efectos de valuación del proyecto, no se considera IVA, ni derivado de la compra de los equipos no del beneficio que se tiene al evitar esta salida de efectivo a no pagar más facturas a CFE.

Los resultados aquí presentados son dentro de un escenario ideal de operación y aprovechamiento del 100% de la capacidad de los equipos.

El diferencial de flujos está considerado a partir de este momento, por lo que el incremento en las tarifas de CFE ha quedado sin efecto en el primer año de operación, una vez teniendo los tiempos estimados de instalación y operación, se actualizará la proyección, en la cual se podrán apreciar índices más reales y benéficos para el proyecto.

Al considerar el aprovechamiento de la potencia generada por el equipo en horario base, los incides financieros mejorarán sustancialmente.

Para efectos de evaluación previa, la proyección financiera-operativa es el escenario pesimista

No se consideran otros posibles beneficios como es el costo de disposición final de la basura (relleno sanitario), así como el aprovechamiento de la energía calorífica que produce el quipo.

No se consideran posibles costos de interconexión, porteo y transferencia de energía eléctrica del lugar de generación a otros puntos de consumo.




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RE

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CO

NÓ

MIC

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INA

NC

IER

O

Tiempo de instalación: 8 meses Inversión Total : $ 10,893,000.00 Euros (+ IVA)

Recuperación Op. de la inversión: Segundo trimestre del año 6 Vida útil del proyecto: 30 años TIR del proyecto: 20.03% Deducción fiscal de la inversión: 3 años Capacidad de apalancamiento: 85% de la inversión, considerando 6 años de plazo. Sobre ahorro operativo y a una tasa del 12% anual, equivalente a TIE + 4, sujeto a lo que establezca el agente financiero.




23

CO

RR

IDA

FIN

AN

CIE

RA

ES INDISPENSABLE PRESENTAR

DOCUMENTACIÓN ESPECÍFICA SOBRE

CONSUMOS DE ENERGIA, ELABORAR ESTUDIO

DE AHORROS ESTIMADOS Y LA CANTIDAD DE

AGUAS RESIDUALES Y SU COMPOSICIÓN




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PR

EC

IOS

NOTA: Cada proyecto es particular y se cotiza a partir del estudio

de factibilidad y necesidades particulares (la siguiente tabla de

precios es para dar un parámetro de rango de precio

planta de basura, propuesta de agua y vida

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