Fundamentos Técnicos Del Sector Eléctrico
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FUNDAMENTOS TÉCNICOS Y ECONÓMICOS DEL SECTOR ELÉCTRICO PERUANO Alfredo Dammert Lira Fiorella Molinelli Aristondo Max Arturo Carbajal Navarro 21 Lo que puede ocurrir de manera espontánea o inducida, nuestro interés se encontrará en el segundo caso. segundo el en encontrará se interés nuestro inducida, o espontánea manera de ocurrir puede que Lo 2 2 acuerdo con sus características técnico-económicas. características sus con acuerdo co, de de co, eléctri sector el en actividades de separación la de exhaustivo análisis un realiza se trabajo presente del parte segunda la En 1 1 Printed in Peru in Printed Impreso en el Perú el en Impreso electrizarse descompensarse , , o o pueden átomos los cuales las en ocasiones existen 2 e-mail: [email protected] e-mail: es decir, se encuentran estabilizados o neutralizados electrónicamente. Sin embargo, embargo, Sin electrónicamente. neutralizados o estabilizados encuentran se decir, es Jr. Cuzco Nº 485 - Huancayo Telf.(064) 212492 Telf.(064) Huancayo - 485 Nº Cuzco Jr. condiciones de equilibrio, los átomos tienen la misma cantidad de protones y electrones, electrones, y protones de cantidad misma la tienen átomos los equilibrio, de condiciones Grapex Perú S.R.L. Perú Grapex Para poder entender de manera clara lo señalado, se debe tener en cuenta que en en que cuenta en tener debe se señalado, lo clara manera de entender poder Para Impresión que perdure dicho movimiento y la magnitud de tensión que las ocasione. las que tensión de magnitud la y movimiento dicho perdure que [email protected] dependerá entonces de cuántos electrones se trasladen por unidad de tiempo, el tiempo tiempo el tiempo, de unidad por trasladen se electrones cuántos de entonces dependerá M K [email protected] C PREPS Y produzca se que eléctrica energía de cantidad La eléctrica. tensión una por causado es [email protected] energía eléctrica energía se produce ante la presencia del movimiento de electrones, el cual cual el electrones, de movimiento del presencia la ante produce se La Comentarios o Sugerencias: o Comentarios 1.1.1 Energía y potencia eléctrica potencia y Energía 1.1.1 propiedad intelectual. propiedad obra sin contar con la autorización de los titulares de la la de titulares los de autorización la con contar sin obra los tipos de generación eléctrica que existen. que eléctrica generación de tipos los distribución, comunicación pública y transformación de esta esta de transformación y pública comunicación distribución, el punto de vista técnico, cómo se genera la energía eléctrica, para finalmente abordar, abordar, finalmente para eléctrica, energía la genera se cómo técnico, vista de punto el Queda prohibida cualquier forma de reproducción, reproducción, de forma cualquier prohibida Queda carga, corriente alterna y continua. Estos conceptos nos permitirán comprender, desde desde comprender, permitirán nos conceptos Estos continua. y alterna corriente carga, conceptos previos, tales como: energía y potencia eléctrica, máxima demanda, factor de de factor demanda, máxima eléctrica, potencia y energía como: tales previos, conceptos ISBN: 978-612-46124-0-4 ISBN: cabalidad cómo se realiza este proceso de transformación, se requiere conocer algunos algunos conocer requiere se transformación, de proceso este realiza se cómo cabalidad Nº 2011-15095 Nº Hecho el Depósito Legal en la Biblioteca Nacional del Perú Perú del Nacional Biblioteca la en Legal Depósito el Hecho luminosa, entre otras) en energía eléctrica. Ahora bien, para poder comprender a a comprender poder para bien, Ahora eléctrica. energía en otras) entre luminosa, Derechos Reservados © 2011. © Reservados Derechos eléctrica, la cual consiste en transformar alguna clase de energía (térmica, mecánica, mecánica, (térmica, energía de clase alguna transformar en consiste cual la eléctrica, 500 ejemplares 500 La generación es la primera de las actividades de la cadena productiva de energía energía de productiva cadena la de actividades las de primera la es generación La Tiraje: 1.1 La generación eléctrica eléctrica generación La 1.1 Yanayaco Sarango, Ruben Sarango, Yanayaco Javier Jara, Juan José Juan Jara, Javier Chávez Huamán, Edison Alex Edison Huamán, Chávez se estudiarán los aspectos técnico-económicos del sector eléctrico. sector del técnico-económicos aspectos los estudiarán se Carrera Huamaní, César Eduardo César Huamaní, Carrera Sobre la base de los referidos conceptos técnicos, en la segunda parte del documento documento del parte segunda la en técnicos, conceptos referidos los de base la Sobre Cairampoma Arroyo, Alberto Arroyo, Cairampoma clasificación de los mismos. los de clasificación Equipo de Trabajo: de Equipo tipos de distribución eléctrica, la acometida, sus partes y tipos, medidores eléctricos y la la y eléctricos medidores tipos, y partes sus acometida, la eléctrica, distribución de tipos Lima - Perú - Lima distribución se abordan los siguientes puntos: topología de las redes de distribución, distribución, de redes las de topología puntos: siguientes los abordan se distribución Mayo de 2011 de Mayo las fajas de servidumbres y los vanos económicos y especiales. Finalmente, sobre la la sobre Finalmente, especiales. y económicos vanos los y servidumbres de fajas las Primera Edición en Español: en Edición Primera de la transmisión, las etapas del proceso, las instalaciones del sistema de transmisión, transmisión, de sistema del instalaciones las proceso, del etapas las transmisión, la de transmisión se trata sobre: las pérdidas de energía en la transmisión, los componentes componentes los transmisión, la en energía de pérdidas las sobre: trata se transmisión Jr. Bernardo Monteagudo 222 Magdalena del Mar del Magdalena 222 Monteagudo Bernardo Jr. Organismo Supervisor de la Inversión en Energía y Minería y Energía en Inversión la de Supervisor Organismo electricidad, la cogeneración y la generación distribuida. Seguidamente, en relación a la la a relación en Seguidamente, distribuida. generación la y cogeneración la electricidad, OSINERGMIN M K generar de formas las alterna, y continua corriente la eléctrica, potencia y energía de C PREPS Y Por un lado, respecto a la generación, se abordan los siguientes subtemas: los conceptos conceptos los subtemas: siguientes los abordan se generación, la a respecto lado, un Por © Alfredo Dammert, Fiorella Molinelli y Max Carbajal, 2011 Carbajal, Max y Molinelli Fiorella Dammert, Alfredo © . del mercado eléctrico: la generación, la transmisión y la distribución la y transmisión la generación, la eléctrico: mercado del 1 SECTOR ELÉCTRICO PERUANO ELÉCTRICO SECTOR técnicos, los cuales serán presentados tomando en cuenta las tres actividades principales principales actividades tres las cuenta en tomando presentados serán cuales los técnicos, FUNDAMENTOS TÉCNICOS Y ECONÓMICOS DEL DEL ECONÓMICOS Y TÉCNICOS FUNDAMENTOS ese sentido, en el presente apartado abordamos el primero de ellos, los fundamentos fundamentos los ellos, de primero el abordamos apartado presente el en sentido, ese Título: un conocimiento de los aspectos técnicos y económicos propios de dicho sector; en en sector; dicho de propios económicos y técnicos aspectos los de conocimiento un Para tener un panorama completo del sector eléctrico resulta imprescindible contar con con contar imprescindible resulta eléctrico sector del completo panorama un tener Para Fundamentos Técnicos del Sector Eléctrico Sector del Técnicos Fundamentos I: P ARTE Fundamentos Técnicos y Económicos del Sector Eléctrico Peruano Eléctrico Sector del Económicos y Técnicos Fundamentos Fundamentos Técnicos y Económicos del Sector Eléctrico Peruano Cyan Magenta Yellow Black M K C PREPS Y Un segundo tema a tratar es la eficiencia en la provisión de energía en función de las características de la demanda. Para ello en el Gráfico Nº 2, se propone un caso en el cual se muestra una demanda de energía constante (5 MWh) en cada una de las horas del día. Para este caso, la demanda de energía en un día nos da un total de 120 MWh (5 MWh x 24) y la demanda de potencia sería igual a 5 MW, debido a que es la máxima potencia requerida en un día, pero presentada de manera uniforme durante todo el período. Gráfico Nº 2: Factor de carga y eficiencia 10 Demanda de Energía = 120 MWh 9 Demanda Máxima = 5 MW 8 Total de Horas = 24 horas 7 Factor de Carga (*) = 120/(5*24)=100% 6 MW 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 4 3 2 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Horas del Día Elaboración: Propia (*) El factor de carga es un indicador de la eficiencia de la producción y abastecimiento. M K Elaboración: Propia C PREPS Y (*) El factor de carga es un indicador de la eficiencia de la producción y abastecimiento. De los dos ejemplos propuestos, se observa que la demanda de energía es la misma (120 MWh); sin embargo, en el primer caso se necesita mayor capacidad o potencia para servir a la demanda (10 MW en lugar de 5 MW), ello se traduce en la necesidad de una mayor inversión para poder cubrir la demanda máxima. Asimismo, significa que durante muchas horas del día se tiene capacidad de producción (potencia) sin usar, es decir, capacidad instalada ociosa. Mientras que en el segundo caso, se tiene capacidad instalada (potencia) de 5 MW y una demanda igual y constante en todo el período analizado, por lo que se utiliza el 100% de la capacidad en todo momento. Un concepto relacionado al hecho anterior y que permite medir la eficiencia en la utilización de la capacidad de producción o potencia es el factor de carga, el cual se define como el ratio entre la carga o demanda promedio8 y la carga o demanda máxima durante el período analizado. Carga total del período Período Carga Prom. del período Factor deCarga() Fc == (4) Carga Máx.. del período Carga Máx del período Utilizando (4) se puede calcular el factor de carga de los dos casos propuestos anteriormente: 8 La carga o demanda promedio es igual a la carga o demanda total dividida entre la extensión del período.