Estudio de viabilidad técnica-económica de una planta de cogeneración con gas natural para una empresa textil ubicada en Lima

Abstract

La cogeneración ha tenido gran acogida en el sector industrial y residencial alrededor del mundo. Pese a que el Estado peruano ha impulso la cogeneración desde el 2005 con el primer Decreto DS N°064 2005 EM y posteriormente sustituido por el último Decreto DS N° 037 2006 EM publicado en el 2006, no se cuenta con muchas plantas cogeneradoras, este número no es superado por más de seis, de las cuales en su mayoría se dedican al sector refinería. El enfoque de este estudio es la viabilidad técnica y económica de una planta textil que demanda energía eléctrica y térmica en sus procesos, representando el sector textil según el Ministerio de Energía y Minas (MINEM) el 1.9% del PBI nacional, abarcando para la industria Textil la problemática de altos consumos energéticos y abastecimiento energético operacional de sistemas convencionales consumiendo energía eléctrica del Sistema Eléctrico Interconectado Nacional (SEIN) y generación de vapor mediante calderas de gas natural para la parte térmica, es esta problemática en donde abarca esta tesis, en proponer la cogeneración como solución para generar energía eléctrica y térmica en simultaneo. La investigación sirvió para diseñar y dimensionar una planta de producción de una empresa textil, la cual en sus procesos demanda 12,447 MWh/año energía eléctrica y 18,554 MWh/año de energía térmica, centrándose en tres alternativas de diseño mediante dos motores térmicos: Turbinas de gas y Motor Alternativo de combustión Interna (MACI). Demostrando que el sistema es técnica y económicamente viable mediante un MACI trabajando durante 8,544 horas del año y cubriendo las demandas energéticas de la planta textil, obteniendo un VAN positivo de $ 660,768.00, TIR de 20% y un Payback de 4 años.

Cogeneration has been very well received in the industrial and residential sectors around the world. Despite the fact that the Peruvian State has promoted cogeneration since 2005 with the first Decree DS N°064 2005 EM and subsequently replaced by the last Decree DS N° 037 2006 EM published in 2006, there are not many cogeneration plants, this number is not surpassed by more than six, of which the majority are dedicated to the refinery sector. The focus of this study is the technical and economic viability of a textile plant that demands electrical and thermal energy in its processes, representing the textile sector according to the Ministry of Energy and Mines (MINEM) 1.9% of the national GDP, covering for the industry Textile the problem of high energy consumption and operational energy supply of traditional systems consuming electricity from the National Interconnected Electric System (SEIN) and steam generation through natural gas boilers for the thermal part, is this problem where this thesis covers, in proposing cogeneration as a solution to generate electrical and thermal energy simultaneously. The research served to design and dimension a production plant of a textile company, which in its processes demands 12,447 MWh/year of electrical energy and 18,554 MWh/year of thermal energy, focusing on three design alternatives through two thermal engines: Turbines of gas and Alternative Internal Combustion Engine (MACI). Demonstrating that the system is technically and economically viable through a MACI working 8,544 hours a year and covering the energy demands of the textile plant, obtaining a positive NPV of $660,768.00, IRR of 20% and a Payback of 4 years.