onsumo specífico Neto de ombustible, N

Ingeniería y Consultorías Alejandro Sáez Carreño

Consumo Específico Neto de Combustible,

CEN

Determinación de Consumos Específicos Netos de Combustible,

Central Diésel La Portada.

TECNET S.A.

Informe elaborado por Ingeniería y Consultorías Alejandro Sáez Carreño EIRL


CONTENIDOS

Contenidos .................................................................................................................................... 2

1. Resumen ejecutivo ............................................................................................................. 3

2. Antecedentes ........................................................................................................................ 4

2.1. Descripción de la Central ...................................................................................................... 4 2.2. Información técnica Unidades Generadoras ................................................................. 5 2.3. Consumo Energía Servicios Auxiliares (SSAA) .............................................................. 6 2.4. Instrucciones para ejecución de ensayos ........................................................................ 7

3. Determinación de consumo especifico ....................................................................... 7

3.1. Consumo Específico Neto de Combustible y de Energía. ........................................... 7 3.2. Consumo Específico de Energía .......................................................................................... 8 3.3. Poder Calorífico Real .............................................................................................................. 8

4. Resultados Consumo especifico de combustible ..................................................... 8

5. Resultados consumo especifico de energia ............................................................... 9

6. Condiciones operacionales .......................................................................................... 10

6.1. Temperatura Ambiental ..................................................................................................... 10 6.2. Estabilidad Térmica Unidad TECNET_1 ........................................................................ 10 6.3. Estabilidad Térmica Unidad TECNET_3 ........................................................................ 11 6.4. Estabilidad Térmica Unidad TECNET_6 ........................................................................ 11 6.5. Factor de Carga y variables eléctricas. .......................................................................... 12 6.6. Registro de Energía Eléctrica ........................................................................................... 13

7. Anexos ................................................................................................................................. 14

7.1. Reporte Control Temperatura Ambiente ..................................................................... 14 7.2. Resultados Análisis Calidad Combustible .................................................................... 15 7.3. Boleta Consumo Energía Eléctrica SSAA Central ....................................................... 18 7.4. Registro de Consumo de Combustible ........................................................................... 19 7.5. Registro Energía Eléctrica ................................................................................................. 22


1. RESUMEN EJECUTIVO

El proceso de medición del Consumo Específico Neto (CEN) fue determinado, tomando

como lineamiento general, en el Código “Reciprocating Internal - Combustion Engine

Performance Test Code” de la ASME como referencia válida para definir las exigencias

de procedimientos, exactitud de la instrumentación necesaria y los cálculos a efectuarse

para determinar la potencia entregada y el consumo de combustible. Con esta

información y basado en Poder Calorífico Inferior (PCI) y Superior (PCS) del combustible

debidamente analizado, se determina el consumo específico de energía (Heat Rate) de

cada grupo de generación. En el protocolo entregado se detalla y entregan los

antecedentes de los instrumentos y procedimientos utilizados para la medición de cada

parámetro requerido.

La determinación de Consumos Específicos Netos de Combustible (CEN) de las

unidades generadoras de todas las centrales conectadas al SING, tiene como objetivo

principal calcular los costos variables de producción de cada una de estas, los que serán

utilizados entre otros, en la programación de la operación de corto plazo, en la operación

real, en la valorización de las transferencias en el CEN-SING, así como, en cualquier otro

estudio que realice la Dirección de Operaciones (DO) y la Dirección de Peajes (DP)

A continuación se presentan los resultados de los ensayos de cada unidad conectados

al sistema y entregando la máxima potencia en su sitio de operación.

Gráfico 1-1, Consumo Específico Neto de Combustible / Energía.

0,2436

0,2315

0,2401

0,2484 0,2484 0,2484

10.4599.936 10.304

0

2.000

4.000

6.000

8.000

10.000

12.000

14.000

16.000

18.000

0,190

0,200

0,210

0,220

0,230

0,240

0,250

0,260

0,270

0,280

UNIDAD TECNET_1 UNIDAD TECNET_3 UNIDAD TECNET_6

KJ/KWhKg/KWh

Consumo Específico Neto de Combustible / Energía

CEN Real CEN Declarado Heat Rate Real


2. ANTECEDENTES

Para ejecutar los ensayos de Consumo Específico de Combustible todo el personal

participante debieron resguardarse bajo la reglamentación establecida por TECNET para

cada una de sus instalaciones.

2.1. Descripción de la Central

La Central se encuentra ubicada en dependencias de la Sub-Estación La Portada, se

ubica en la Comuna y Provincia de Antofagasta, Segunda Región, en el sector de la

Chimba en el extremo norte de la ciudad.

Ilustración 2-2, Ubicación geográfica Central Diésel La Portada, Antofagasta.

Ilustración 2-1, Unilineal Central Diésel La Portada.


En la siguiente imagen se aprecia la central y el estaque de medición gravimétrico de

combustible.

Ilustración 2-3, Fotografía de la Central y del estanque de medición de consumo de combustible.

2.2. Información técnica Unidades Generadoras

La Información técnica de las unidades generadoras a sometidas a evaluación bajo este

procedimiento se indican a continuación:

Unidad Marca Modelo Potencia

(KW)

Velocidad

(RPM)

CEN Declarado

(Kg/KW) Carga Base

TECNET_1 CUMMINS KTA-50 1.000 1.500 0,2484 100 %



Tabla 2-1, Especificaciones técnica unidades generadoras.

El CEN declarado corresponde al valor nominal de las máquinas bajo condiciones ISO y

sólo son referenciales correspondiendo a la situación de máquinas nuevas que entregan

la potencia nominal (1 MW).


Ilustración 2-3, Placa identificación Unidad TECNET_1.



2.3. Consumo Energía Servicios Auxiliares (SSAA)

En este caso en particular la Central Diésel La Portada, el consumo de energía es medido

por un medidor de energía adicional y este consumo se paga a ELECDA del grupo CGE.

El medidor se muestra en la fotografía siguiente y una factura de este medidor se entrega

en el anexo 7.3. Con esto queda demostrado que los consumos auxiliares son retirados

de la red.


Ilustración 2-4, medidor de consumos auxiliares de la central.

2.4. Instrucciones para ejecución de ensayos

Cada uno de los ensayos realizados de acuerdo al siguiente instructivo:

a. Puesta en vigencia de solicitud de conexión ante el Centro de TECNET.

b. Verificar carga de combustible del estanque portátil, adecuado para cada ensayo.

c. Conectar las líneas de combustible a la unidad a evaluar.

d. Abrir las válvulas de alimentación.

e. Verificar las variables operacionales del motor antes de su puesta en servicio

f. Arrancar la unidad, generando la máxima potencia disponible en sitio.

g. Controlar las variables de temperatura del motor.

h. Lograda la estabilidad térmica de la máquina se da inicio a las medicones.

i. Duración del ensayo 20 minutos.

j. Registrar consumo de combustible cada 5 minutos.

k. Registrar la potencia instantánea cada 5 minutos.

l. Cumplidos los 20 minutos, se debe registrar la hora y las variables involucradas.

m. Proceder con la detención de la unidad.

n. Repetir nuevamente el instructivo de la letra (b) para la siguiente unidad.

3. DETERMINACIÓN DE CONSUMO ESPECIFICO

Los consumos específicos fueron realizados de acuerdo a la siguiente metodología.

3.1. Consumo Específico Neto de Combustible y de Energía.

Los cálculos de Consumo Específico se efectúan según la siguiente relación:


𝑪𝑬𝑬 = 𝑪𝑪∗𝑷𝑪𝑺

𝑷 base PCS

𝑪𝑬𝑵 =𝑪𝑪

𝑷

Donde:

CEE : consumo específico de energía promedio durante la prueba del motor (kJ/kWh).

CEN : consumo específico neto de combustible promedio durante la prueba del motor (kg/kWh).

CC : consumo de combustible durante la prueba bajo la condición de estado térmico estacionario y estable (kg/h).

PCS : poder calorífico superior de la muestra de combustible extraído, analizado, informado y utilizado durante la prueba (kJ/kg).

P : carga o potencia eléctrica generada (kW).

3.2. Consumo Específico de Energía

Los cálculos relacionados al consumo específico de energía (CEE) serán realizados de

acuerdo al Poder Calorífico Superior (PCS) del combustible diesel utilizado en los

ensayos y el Poder Calorífico base mencionada en el “INFORMACIÓN DE CONSUMOS

ESPECÍFICOS Procedimiento DO” y se indica como valor teórico en este informe.

3.3. Poder Calorífico Real

Para cada unidad generadora el poder calorífico utilizado, es el superior, de acuerdo a

los resultados del análisis de calidad de combustible. Los antecedentes y resultados se

entregan en el anexo 7.2.

4. RESULTADOS CONSUMO ESPECIFICO DE COMBUSTIBLE

Consumo Específico Neto de Combustible

Unidad Generadora Carga Potencia media del ensayo (kW) CEN (kg/kWh)

UNIDAD TECNET_1 100% 1006 0,2436

UNIDAD TECNET_3 100% 1001 0,2315

UNIDAD TECNET_6 100% 778 0,2401 Tabla 4-1, Resultados pruebas CEN, 29 de marzo 2017.


Gráfico 4-1, Consumo Específico Neto de Combustible, real.

5. RESULTADOS CONSUMO ESPECIFICO DE ENERGIA

Los resultados de Consumo Específico de Energía, fueron calculados de acuerdo a los

valores de Poder Calorífico Superior (PCS) Real y el Poder Calorífico de energía Real.

Gráfico 5-1, Consumo Específico de Energía, real v/s teórico

10.4599.936

10.304

11.21310.654

11.048

6000

7000

8000

9000

10000

11000

12000

13000

14000


KJ/KWh

Consumo Específico de Energía

Heat Rate Real Heat Rate Teórico

0,2436

0,2315

0,2401

0,190

0,200

0,210

0,220

0,230

0,240

0,250

0,260

0,270

0,280


Kg/KWh

Consumo Específico Neto de Combustible

CEN Real


6. CONDICIONES OPERACIONALES

6.1. Temperatura Ambiental

Gráfico 6-1, Curva diaria temepratura ambiente (día del ensayo).

1.- Ensayo unidad TECNET_1 2.- Ensayo unidad TECNET_3 3.- Ensayo unidad TECNET_6

Los ensayos fueron realizados durante una ventana de tiempo de 20 min, donde la

temperatura del aire ambiente se mantuvo con una variación de 1,5 ºC durante toda la

prueba. La normativa permite una variación de +-2,8 ºC durante cada ensayo.

6.2. Estabilidad Térmica Unidad TECNET_1

Gráfico 6-2, Estabilidad térmica Unidad TECNET_1.

18 17,5 17 17,5 17,5 17 17 16,5 17

19,5

21,5 2223 23

0

5

10

15

20

25

0:41 1:41 2:41 3:41 4:41 5:41 6:41 7:41 8:41 9:41 10:41 11:41 12:41 13:41

ºC

Temperatura Ambiental

Tº Ambiental

996 996 1020 1020 996

81 82 82 82 82

21,5 21,5 21,5 21,5 21,5

10

20

30

40

50

60

70

80

90

500

600

700

800

900

1000

1100

1200

1300

1400

1500

10:55 11:00 11:05 11:10 11:15

ºCKW

Estabilidad Térmica TECNET_1

Potencia (KW) Tº Agua (ºC) Tº Amb. (ºC)

1 3 2



Gráfico 6-3, Estabilidad Térmica Unidad TECNET_3.


Gráfico 6-4, Estabilidad Térmica Unidad TECNET_6.

996 1008 996 1008 996

23 23 23 23 23

62 63 63 63 64

10

20

30

40

50

60

70

80

90

500

600

700

800

900

1000

1100

1200

1300

1400

1500

12:20 12:25 12:30 12:35 12:40

ºCKW


Potencia (KW) Tº Amb. (ºC) Tº Agua (ºC)

816 816 792732 732

23 23 23 23 23

79 79 79 79 78

10

20

30

40

50

60

70

80

90

500

600

700

800

900

1000

1100

1200

1300

1400

1500

13:25 13:30 13:35 13:40 13:45

ºCKW


Potencia (KW) Tº Amb. (ºC) Tº Agua (ºC)


6.5. Factor de Carga y variables eléctricas.

Las variables eléctricas de la generación se monitorearon directamente del panel de cada

unidad. A modo de ejemplo se muestra una fotografía de la unidad N° 1.

Ilustración 6-1, Panel de control Unidad TECNET_1, variables eléctricas.

Ilustración 6-2, Panel de control Unidad TECNET_1, control de temperatura.


6.6. Registro de Energía Eléctrica

El registro de variables eléctricas, la energía inyectada fue registrada por el medidor de

facturación de energía, el cual posee certificación de exactitud, clase 0,2. A continuación

se aprecia la energía extraída de la data del medidor y los registros de energía tomados

durante cada uno de los ensayos (lectura en terreno).

En la primera tabla el registro de energía es cada 15 minutos y durante todo el periodo

que la unidad inyecto energía, mientras que la segunda solo registra la inyección durante

el ensayo de cada unidad (20 minutos).

Hora/Unidad Tecnet_1 Tecnet_3 Tecnet_6 0 0 0 0

1 0 0 0

2 0 0 0

3 0 0 0

4 0 0 0

5 0 0 0

6 0 0 0

7 0 0 0

8 0 0 0

9 0 0 0

10 0 0 0

11 501 0 0

12 0 831 0

13 0 0 504

14 0 0 0

15 0 0 0

16 0 0 0

17 0 0 0

18 0 0 0

19 0 0 0

20 0 0 0

21 0 0 0

22 0 0 0

23 0 0 0

Tabla 6-3, Data medidor ION de facturación.

GENERACIÓN REAL HORARIA CENTRAL DIESEL LA PORTADA

Activa Reactiva

(kWh) (kVArh) Hora G1 G3 G6 Total Hora G1 G3 G6 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0

2 0 0 2 0 0 0 0 2 0 0 0 0

3 0 0 3 0 0 0 0 3 0 0 0 0

4 0 0 4 0 0 0 0 4 0 0 0 0

5 0 0 5 0 0 0 0 5 0 0 0 0

6 0 0 6 0 0 0 0 6 0 0 0 0

7 0 0 7 0 0 0 0 7 0 0 0 0

8 0 0 8 0 0 0 0 8 0 0 0 0

9 0 0 9 0 0 0 0 9 0 0 0 0

10 0 0 10 0 0 0 0 10 0 0 0 0

11 501 70 11 501 0 0 501 11 70 0 0 70

12 831 116 12 0 831 0 831 12 0 116 0 116

13 504 71 13 0 0 504 504 13 0 0 71 71

14 0 0 14 0 0 0 0 14 0 0 0 0

15 0 0 15 0 0 0 0 15 0 0 0 0

16 0 0 16 0 0 0 0 16 0 0 0 0

17 0 0 17 0 0 0 0 17 0 0 0 0

18 0 0 18 0 0 0 0 18 0 0 0 0

19 0 0 19 0 0 0 0 19 0 0 0 0

20 0 0 20 0 0 0 0 20 0 0 0

21 0 0 21 0 0 0 0 21 0 0 0 0

22 0 0 22 0 0 0 0 22 0 0 0 0

23 0 0 23 0 0 0 0 23 0 0 0 0

24 0 0 24 0 0 0 0 24 0 0 0 0

Total 1.836 257 0 501 831 504 1.836 0 70 116 71 257

Hora

G. Total GENERACIÓN BRUTA (KWh)

Miércoles, 29 de Marzo de 2017

REACTIVOS BRUTOS (Kvarh)

ACTIVA REACTIVA

Hora/Unidad Tecnet_1 Tecnet_3 Tecnet_6

0 0 0 0

1 0 0 0

2 0 0 0

3 0 0 0

4 0 0 0

5 0 0 0

6 0 0 0

7 0 0 0

8 0 0 0

9 0 0 0

10 0 0 0

11 336 0 0

12 0 334 0

13 0 0 256

14 0 0 0

15 0 0 0

16 0 0 0

17 0 0 0

18 0 0 0

19 0 0 0

20 0 0 0

21 0 0 0

22 0 0 0

23 0 0 0

Tabla 6-1, Registro total de energía medidor de facturación, periodo total de inyección)

Tabla 6-2, Registro total de energía medidor de facturación, periodo de inuección dutrante el ensayo.


7. ANEXOS

7.1. Reporte Control Temperatura Ambiente

Summary Report Serial Number 040005772

Logger Name RegTemp1

First Reading 0:41:15 14-03-2017 Alarm Not Set

Last Reading 13:41:15 29-03-2017 Logging Rate 1 Hour

Elapsed Time 15d, 13h

Total Readings 374

Celsius

Minimum

15,5°C 7:41:15 27-03-2017

Maximum 24,0°C 13:41:15 29-03-2017

Average Reading Mean Kinetic Temperature

21,45°C 21,41°C (ΔH83,14472)

Standard Deviation 3,80°C

Low Alarm Not Set High Alarm Not Set

Alarm Occurrences N/A

Total time in alarm N/A

First Alarm Triggered N/A

Longest Alarm N/A

Alarm Occurrences N/A

Total time in alarm N/A

First Alarm Triggered N/A

Longest Alarm N/A


7.2. Resultados Análisis Calidad Combustible




7.3. Boleta Consumo Energía Eléctrica SSAA Central

¿P

roble

mas c

on e

l serv

icio

de e

lectr

icid

ad?

Si tie

nes a

lgu

na

con

su

lta

o r

ecla

mo

con

respe

cto

al

serv

icio

pu

ed

es c

on

tacta

rno

s a

tra

vés d

e n

uestr

o d

istin

tos

can

ale

s.

¿Q

ué h

ago s

i m

i pro

ble

ma n

o s

e h

a r

esuelto?

Co

ntá

cta

te c

on

la

Su

pe

rin

ten

de

ncia

de

Ele

ctr

icid

ad

y C

om

bu

stib

les (

SE

C),

en

tid

ad q

ue v

igila

qu

e la

s

pe

rson

as c

ue

nte

n c

on

un

serv

icio

seg

uro

y d

e c

alid

ad

en

lo

s s

iste

ma

s d

e e

lectr

icid

ad y

com

bu

stib

les.

Dato

s d

e m

i sum

inis

tro

Dir

ec

ció

n s

um

inis

tro

: L

AP

ISL

AZ

UL

I 9

83

TE

CN

ET

* A

NT

OF

AG

AS

TA

AN

TO

FA

GA

ST

A

Su

be

sta

ció

n:

la P

ort

ad

a

Tip

o d

e t

ari

fa c

on

tra

tad

a:

BT

3 P

rese

nte

en

Pu

nta

Sin

g

Se

cto

r T

ari

fari

o:

An

tofa

gasta

Eld

Sin

g-1

-a

Po

ten

cia

Co

ne

cta

da

: 2

6.3

3

Fe

ch

a t

érm

ino

de

ta

rifa

: 2

9/1

0/2

016

Fe

ch

a lím

ite p

ara

ca

mb

io d

e

tari

fa:

29

/09

/20

16

Tim

bre

Ele

ctr

ónic

o S

.I.I. R

es. 139 d

e 1

6/1

1/2

007

Verifique d

ocum

ento

: w

ww

.ele

cda.c

l

....................................................................................

EM

PR

ES

A E

LÉ

CT

RIC

A D

E A

NT

OF

AG

AS

TA

S.A

.R

UT

:96

.54

1.9

20

-9 G

IRO

: G

en

era

ció

n, tr

an

sm

isió

n, d

istr

ibu

ció

n

y v

en

ta d

e e

ne

rgía

elé

ctr

ica

, o

bra

s d

e in

ge

nie

ría

, ve

nta

al p

or

me

no

r d

e o

tro

s p

rod

ucto

s, ve

nta

al p

or

me

no

r d

e a

rtíc

ulo

s

ele

ctr

od

om

éstico

s y

ele

ctr

ón

ico

s p

ara

el h

og

ar,

co

me

rcio

al p

or

me

no

r d

e c

om

pu

tad

ora

s y

su

min

istr

os, se

rvic

ios y

ase

so

ría

s e

n

ge

nera

l.

CA

SA

MA

TR

IZ:

Pe

dro

Ag

uirre

Ce

rda

55

58, A

nto

fag

asta

, C

hile

R.U

.T.:

96.5

41

.920

-9

BO

LE

TA

EL

EC

TR

ÓN

ICA

Nº

357

25

72

1

S.I.I.-

AN

TO

FA

GA

ST

A

N°

CL

IEN

TE

9498406

Fech

a d

e e

mis

ión

: 02 F

eb 2

017

........................................................................................

Sr.

(a)

Tecnet S

a .

Dir

eccio

n d

e E

nvío

: L

AP

ISLA

ZU

LI 983

TE

CN

ET

* A

NT

OF

AG

AS

TA

AN

TO

FA

GA

ST

A R

uta

: D

0324010-0

041 | V

ar.

Co

rresp

: R

MA

N

Ob

serv

acio

nes d

e r

ep

art

o:

TE

CN

ET

........................................................................................

¿C

uánto

debo?

To

tal a p

ag

ar

$3.4

22.3

00

Mo

nto

de

l P

erí

od

o 3

1 D

IC -

31

E

NE

In

clu

ye

sald

o a

nte

rio

r.

*Re

vis

a e

l d

eta

lle d

e tu

cue

nta

al re

vers

o d

e e

sta

pa

gin

a

¿

Hasta

cuándo

p

uedo p

agar?

Fec

ha

de v

en

cim

ien

to1

8 F

eb

201

7

(A

pa

rtir d

e e

sta

fe

ch

a s

e o

rig

ina

rán

in

tere

se

s y

se te

cob

rará

u

n c

arg

o a

dic

ion

al p

or

pa

go

fu

era

de

pla

zo

)

Cort

e e

n trá

mite

(M

otivo: N

o p

ago

sald

o a

nte

rio

r)

C

upón

d

e p

ago

N°

Clie

nte

Fecha d

e v

encim

iento

9498406

18 F

eb

2017

To

tal a p

ag

ar

$ 3

.422.3

00

05010731977459949840600034223006

Ú

ltim

o P

ag

o: e

l 2

2 O

ct 2

015

po

r u

n m

on

to d

e $

3.8

78.6

00 v

ía B

AN

CO

CO

RP

OR

A


7.4. Registro de Consumo de Combustible




7.5. Registro Energía Eléctrica



Documents

onsumo specífico Neto de ombustible, N