Diseño De Una Mini Central Hidroeléctrica En El Río Lenguazaque, Municipio De Lenguazaque - Cundinamarca
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Diseño de una mini central hidroeléctrica en el Río Lenguazaque, municipio de Lenguazaque - Cundinamarca Autor Cristyan Camilo Madrigal Castillo Tutor PhDEng., MEng., Esp., Ing. Lindsay Álvarez Pomar UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS Especialización en Gestión de Proyectos de Ingeniería Facultad de Ingeniería Bogotá, Colombia diciembre de 2018 Diseño de una mini central hidroeléctrica en el Río Lenguazaque, municipio de Lenguazaque - Cundinamarca CONTENIDO Contenido .......................................................................................................................... 2 Índice de Tablas ................................................................................................................ 5 Índice de Figuras ............................................................................................................... 7 Resumen ........................................................................................................................... 9 Palabras Clave .................................................................................................................. 9 Introducción ..................................................................................................................... 10 1. CONTEXTO E IDENTIFICACIÓN DEL PROYECTO ................................................ 11 1.1 Árbol de problema y objetivos ............................................................................ 15 1.2 Análisis de Alternativas ...................................................................................... 16 1.3 Análisis de Involucrados .................................................................................... 18 2. ANÁLISIS DEL MERCADO ...................................................................................... 20 2.1 Definición del Producto ...................................................................................... 20 2.2 Caracterización del Mercado Eléctrico ............................................................... 21 2.3 Análisis de la Demanda ..................................................................................... 22 2.3.1 Comportamiento Histórico de la Demanda de Energía Eléctrica ................. 22 2.3.2 Proyección de la Demanda de Energía Eléctrica ........................................ 26 2.4 Análisis de la Oferta ........................................................................................... 30 2.4.1 Comportamiento Histórico de la Oferta de Energía Eléctrica ...................... 36 2.4.2 Proyección de la Oferta de Energía Eléctrica.............................................. 37 2.5 Análisis de Demanda y Oferta para el Proyecto ................................................. 38 2.6 Análisis de Competidores .................................................................................. 39 2.7 La Comercialización .......................................................................................... 41 2.8 El Precio ............................................................................................................ 42 Página | 2 Diseño de una mini central hidroeléctrica en el Río Lenguazaque, municipio de Lenguazaque - Cundinamarca 3. PLANIFICACIÓN DEL PROYECTO .......................................................................... 47 3.1 Objetivos del proyecto ....................................................................................... 47 3.1.1 Objetivo General ......................................................................................... 47 3.1.2 Objetivos Específicos ................................................................................. 47 3.2 Actividades a Desarrollar ................................................................................... 47 3.3 Política integral .................................................................................................. 50 3.3.1 Política de Calidad ...................................................................................... 50 3.3.2 Política de Ambiental .................................................................................. 51 3.3.3 Política de Seguridad Industrial y Salud Ocupacional ................................. 51 3.3.4 Política de Responsabilidad Social ............................................................. 51 3.4 Análisis de Riesgos ........................................................................................... 52 4. INGENIERÍA DEL PROYECTO ................................................................................ 55 4.1 Localización del proyecto ................................................................................... 55 4.1.1 Microlocalización ........................................................................................ 55 4.1.2 Macrolocalización ....................................................................................... 56 4.2 Tamaño del Proyecto ......................................................................................... 58 4.2.1 Características Hidrológicas del Río Lenguazaque ..................................... 58 4.2.2 Características Topográficas ...................................................................... 61 4.2.3 Potencia Máxima Generada ....................................................................... 63 4.3 Ingeniería del Proyecto ...................................................................................... 64 4.3.1 Proceso de Producción ............................................................................... 64 4.3.2 Selección de la Turbina .............................................................................. 65 4.3.3 Selección del Generador ............................................................................ 68 4.3.4 Regulación, control y protección ................................................................. 72 4.3.5 Automatización ........................................................................................... 73 Página | 3 Diseño de una mini central hidroeléctrica en el Río Lenguazaque, municipio de Lenguazaque - Cundinamarca 4.3.6 Obras Civiles .............................................................................................. 75 4.3.7 Proceso de Diseño ..................................................................................... 79 5. ESTUDIO ADMINISTRATIVO ................................................................................... 84 5.1 Estudio Organizacional ...................................................................................... 84 5.2 Estudio Ambiental .............................................................................................. 87 5.2.1 Impacto Ambiental ...................................................................................... 87 5.2.2 Normograma Ambiental .............................................................................. 89 5.3 Estudio Legal ..................................................................................................... 91 5.3.1 Normograma Legal ..................................................................................... 93 6. ESTUDIO FINANCIERO ........................................................................................... 95 6.1 Presupuesto de Estudios (Diseño), Maquinaria y Equipo ................................... 95 6.2 Costos de Inversión y AO&M ............................................................................. 98 6.3 Punto de Equilibrio........................................................................................... 102 6.4 Flujo de Caja ................................................................................................... 103 6.5 Indicadores de Rentabilidad ............................................................................ 104 6.6 Análisis de Sensibilidad ................................................................................... 105 6.6.1 Escenario 1: Cambio de precios de venta de energía ............................... 105 6.6.2 Escenario 2: Cambio de venta total de energía ........................................ 106 6.6.3 Escenario 3: Cambio en la tasa de interés bancario ................................. 106 6.6.4 Escenario 4: Cambio en el porcentaje de financiamiento .......................... 107 7. CONCLUSIONES ................................................................................................... 108 8. RECOMENDACIONES ........................................................................................... 110 9. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ........................................................................ 112 10. ANEXOS ............................................................................................................. 117 Página | 4 Diseño de una mini central hidroeléctrica en el Río Lenguazaque, municipio de Lenguazaque - Cundinamarca ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1.Análisis de Alternativas ....................................................................................... 17 Tabla 2. Análisis de Involucrados..................................................................................... 19 Tabla 3. Comportamiento de la demanda anual de energía eléctrica en Colombia .......... 23 Tabla 4. Participación promedio regional histórica ........................................................... 25 Tabla 5. Proyección de Demanda de EE sin CGE ni Panamá ......................................... 27 Tabla 6. Proyección de la demanda de EE – Escenario Medio (GWh)