Evaluación de aprovechamiento hidroeléctrico mediante la implementación de turbinas en líneas de conducción del sistema de agua potable en la ciudad de Arequipa

Abstract

En el desarrollo de la presente tesis se determinó la viabilidad de aprovechamiento hidroeléctrico con la implementación del sistema de bombas funcionando como turbinas (PAT) en las líneas T-50, T-51 del distro de Cerro Colorado provenientes de la planta de tratamiento la Tomilla y la línea T-5 del distrito de Paucarpata proveniente de la planta Miguel de la Cuba Ibarra, como líneas de conducción de la ciudad de Arequipa, para lo cual se realizó una recopilación de información sobre la operación actual de estas líneas, se midieron la presión y caudal en la cámaras reguladoras de presión CRP y se seleccionó las que presentaron el mayor potencial de aprovechamiento hidroeléctrico con los resultados obtenidos de este proceso se determinó la selección de las bombas modelo 200-400 para la CRP-202,142 y modelo 125-315 para CRP-116 del catálogo Hidrostal del mercado local, que tienen el rango de operación adecuado para las cámaras de estudio, el aprovechamiento hidroeléctrico de este sistema presentan importantes ventajas en comparación con las turbinas convencionales, ya conocidas las curvas de operación de los equipos se simularon para estimar las potencias reales de operación en las cámaras CRP-116 ,CRP-202 y CRP-142 , el resultado de estas tres cámaras reguladoras de presión resulta una potencia instalada total 323.87 kw y tienen la capacidad de generar una potencia anual de 2,255,853.56 KWh en global. El sistema PAT de las tres cámaras reguladoras de presión CRP-202,142 y 116 en conjunto, tiene un costo de producción de energía anual de 0.033 $/kwh; considerando referencialmente como costo de venta 0.2139 $/Kwh, que es el precio medio mensual en tarifarios de baja tensión de SEAL según el anuario estadístico de electricidad 2022, un tiempo de vida útil de las bombas de 30 años, con tasa de descuento y costo de oportunidad del 12% se obtiene la recuperación de la inversión en 1.35 años, lo que equivale a un VAN de $ 2,915,946.95, un ratio de costo/beneficio de 4 y una tasa interna de retorno TIR de 85%, además de evaluar en cuatro distintos escenarios el precio de venta de energía con el 100%, 75%, 50% y 35% de 0.2139 $/Kwh, se determinó que la CRP-202 es más aceptable y rentable que las otras CRP, así mismo se concluye que todos estos indicadores financieros permiten que el proyecto sea aceptable y viable.