Impacto y evaluación de la trigeneración en el dimensionamiento de un sistema de cogeneración para hospitales

Abstract

Este estudio del “IMPACTO Y EVALUACIÓN DE LA TRIGENERACIÓN EN EL DIMENSIONAMIENTO DE UN SISTEMA DE COGENERACIÓN PARA HOSPITALES”, parte de la preocupación creciente por el medio ambiente y por el uso responsable de la energía primaria con tecnología de alta eficiencia. El análisis de las necesidades energéticas de dos hospitales tiene como objeto el estudio de la trigeneración para satisfacer las necesidades (electricidad, calefacción, y agua caliente sanitaria y refrigeración) de complejos hospitalarios, realizando para ello el estudio de la calidad de los combustibles sus cargas térmicas y de los motores de combustión interna alternativos. Gracias a la alta eficiencia energética que se alcanza con la trigeneración podemos conseguir un ahorro considerable de combustible y por tanto una reducción de las emisiones de CO2 , S O2 , y NOx causantes del efecto invernadero y venta de energía sobrante. El objetivo explícito de esta investigación es realizar un estudio del suministro de energía mediante trigeneración para dos hospitales, se utiliza el modelamiento por Excel 2010, para dos hospitales de 1550 y 950 camas, considerando los estándares de calidad, de las diferentes tecnologías de suministro de energía; la metodología de trabajo empieza en la recopilación de información, datos energéticos y bibliografía; incluyendo su análisis, sensibilidad y estudio. El estudio técnico económico del suministro de energías nos permitirá encontrar diferentes escenarios para tomar decisiones. Se simuló con los combustibles diesel, biodiesel, biogás y gas natural. Resultando luego de las 04 simulaciones, el que genera mayor beneficio económico y menor tiempo de recuperación de la inversión, es el escenario uno “Gas natural”, el cual origina un rendimiento eléctrico equivalente esperado de la instalación de 67,01% y una relación electricidad-vapor superior a 65%. La tasa de descuento empleada para todos los análisis es 11% en un escenario pesimista; de acuerdo a esto indicamos que la cogeneración tiene mayor VAN, mayor TIR y menor tiempo de recuperación con respecto a la trigeneración, pero está su vez sigue siendo rentable además que incluye el sistema de frío en su proceso, importante para los meses de verano. El hospital Edgardo Rebagliati en el análisis de sensibilidad de tarifas de gas natural (Tarifa “A”) arroja una VAN de 1,9 millones para la trigeneración, a diferencia del Hospital Guillermo Almenara de -2 millones; pero el Hospital Guillermo Almenara con análisis de sensibilidad en la tarifa “B” arroja un VAN de 2.5 millones; lo que indica que la trigeneración en general para complejos hospitalarios es rentable. Finalmente elegimos dos motores Marca DEUTZ modelo TCG 2020 V20 - GAS NATURAL. Cada uno viene integrado dentro de un módulo de cogeneración con una potencia eléctrica nominal de 1989 kWe. Se recomienda que el estado defina el potencial energético de los hospitales con el sistema mostrado, y pueda competir en la venta de energía sobrante al sistema eléctrico interconectado nacional con el sector privado, mejorando su competitividad.

This studio of IMPACT AND EVALUATION OF TRIGENERATI0N IN THE SIZE OF A COGENERATlON SYSTEM FOR HOSPITALS. Is caused by growing concern about the environment and for the responsible use of primary energy with high efficiency technology. The analysis of the energy needs of two hospitals Aims at the study of trigeneration to cover the needs (Electricity, heating, hot water and refrigeration) in hospital complexes, this is done by studying the quality of fuels and their thermalloads and by alternative internal combustion engines. By the high energy efficiency that is reached with the trigeneration we can achieve a considerable saving of fuel and therefore a reduction of emissions of C02, 502, and NOx causing the greenhouse effect and sale of surplus energy. The explicit objective of this research is to perform a study of energy supply through trigeneration for two hospitals, using the modeling by Excel 2010, for two hospitals of 1550 and 950 beds, considering the standards of quality of different energy supply technologies, the methodology of work begins in the collection of information, energy data and bibliography; Including their analysis, sensitivity and study. The economic technical study of the energy supply will allow us to find different scenarios to make decisions. A simulation was made with diesel fuels, biodiesel, biogas and natural gas. Giving result after the 04 simulations, the one that generates greater economic profit and less time of recovery of the investment, the scenario one “Natural Gas“, which gives an expected equivalent electrical performance of the installation of 67.01% and an electricity-vapor ratio of more than 65%. The discount rate used for all analyzes is 11% in a pessimistic scenario; according to this we indicate that the cogeneration has a higher NPV, higher IRR and less recovery time with respect to trigeneration, but this is still profitable besides that it includes the cold system in its process, important for the summer months. The Edgardo Rebagliati hospital in the sensitivity analysis of natural gas (Rate “A“) shows a NPV of 1.9 million for trigeneration, unlike that of Guillermo Almenara Hospital of -2 million; But the Hospital Guillermo Almenara with sensitivity analysis in “B“ results in NPV of 2.5 million; which indicates that the trigeneration for complexes hospitals in general is profitable. Finally we chose the engines DEUTZ model TCG 2020 V20 - NATURAL GAS. Each is integrated into a cogeneration module with a nominal electric power of 1989 kWe. It is recommended that the state define the energy potential of hospitals with the system shown and it can compete in the sale of surplus energy to the national interconnected power system with the private sector, improving competitiveness.