centrales de generacion ..planificado

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE COTOPAXI

UNIDAD ACADÉMICA DE CIENCIAS INGENIERÍA Y

APLICADAS

CARRERA INGENIERÍA ELÉCTRICA

TEMA:

ASIGNATURA: Centrales de Generación.

APELLIDO Y NOMBRES: - Mazón Anita

- Mallitasig Bryan

- Montaticxi Eduardo

- Moreta Alexis

CICLO: Sexto “A” – Eléctrica.

FECHA DE PRESENTACION: 29-04-2016

LATACUNGA – ECUADOR

2016

“Consumo de Energía Eléctrica en la Provincia de Cotopaxi”

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE COTOPAXI UNIDAD ACADÈMICA CIYA

Latacunga – Cotopaxi – Ecuador

Av. Simón Rodríguez, Barrio El Ejido, Sector San Felipe s/n

Tel: 032813157 – 032810296 Ext.: 139 Fax: 032810295 Página 2

Objetivo General:

- Realizar una Proyección de Consumo eléctrico de la Provincia de Cotopaxi,

desde el año 2010 hasta el año 2030 en intervalos de cinco años en base a datos

estadísticos poblacionales tomados del INEC y consumo de energía eléctrica

tomados de la empresa ELEPCO.SA, para la posible implementación de una

central generadora que abastezca la demanda de la población.

Objetivos Específicos:

Conocer la demanda que tendrá la Provincia de Cotopaxi en el año 2030.

Investigar datos emitidos por fuentes confiables, para tener una proximidad más

exacta de los valores que se proyectara.

1. Determinación de los periodos:

Columna 2. Contiene el periodo en intervalos de 5 años, desde el año 2010 al

2030:

Año

1

2010

2015

2020

2025

2030

2. Población total:

Columna 2. Para la determinación de la población total se ha tomado como dato

los dos últimos dos CENSOS realizados, como podemos observar en la

Figura1., y la proyección de la población estimada hasta el año 2020 que se

puede observar en la Figura2. Mediante estos datos y proyecciones obtenidas se

puede proyectar la población que se va a tener para el año 2030, en donde se ha

procedido a calcular la proyección de la población teniendo como datos lo

siguiente:

𝑐𝑒𝑛𝑠𝑜 2001 = 349 540 ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠

𝑐𝑒𝑛𝑠𝑜 2010 = 409 205 ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠

𝑝𝑟𝑜𝑦𝑒𝑐𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑙 2012 = 437 826 ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 𝑝𝑟𝑜𝑦𝑒𝑐𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑙 2015 = 457 404 ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 𝑝𝑟𝑜𝑦𝑒𝑐𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑙 2020 = 488 716 ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠

Años Población

2001 349 540

2010 409 205

2012 437 826

2015 457 404

2020 488 716

Tabla0. Datos obtenidos del INEC.

Estos datos se han logrado obtener gracias al INEC (Instituto Nacional de

Estadísticas y Censos), como podemos observar en la Figura 1 y 2 y en la

Tabla0.

Figura1. Población y demografía de Cotopaxi, según los censos.





Figura2. Proyección de la población de Cotopaxi.

Para determinar los otros valores de población de los diferentes años, se ha

procedido aplicar la siguiente formula:

Para determinar el porcentaje de crecimiento del año 2001 al año 2010 se ha

realizado el siguiente análisis, obteniendo un porcentaje de crecimiento del 14%.

𝑐𝑒𝑛𝑠𝑜 2010 → 409 205 ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 100%

(𝑐𝑒𝑛𝑠𝑜 2010 − 𝑐𝑒𝑛𝑠𝑜 2001) → 59 665 ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 𝑥 =?

𝑥 =59 665 ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 ∗ 100%

409 205 ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠

𝑥 = 14,58% → 𝑥 ≈ 14%



𝑝𝑟𝑜𝑦𝑒𝑐𝑐𝑖𝑜𝑛 2012 437 826 ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 100%

(𝑝𝑟𝑜𝑦𝑒𝑐𝑐𝑖𝑜𝑛 2012 − 𝑐𝑒𝑛𝑠𝑜 2010) 28 621 ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 𝑥 =?

𝑥 = 28 621 ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 ∗ 100%


𝑥 = 6.537 % → 𝑥 ≈ 6 %








(𝑝𝑟𝑜𝑦𝑒𝑐𝑐𝑖𝑜𝑛 2015 − 𝑝𝑟𝑜𝑦𝑒𝑐𝑐𝑖𝑜𝑛 2012) 19 578 ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 𝑥 =?

𝑥 = 19 578 ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 ∗ 100%


𝑥 = 4.28 % → 𝑥 ≈ 4%


realizado el siguiente análisis, obteniendo un porcentaje de crecimiento del %


(𝑝𝑟𝑜𝑦𝑒𝑐𝑐𝑖𝑜𝑛 2020 − 𝑝𝑟𝑜𝑦𝑒𝑐𝑐𝑖𝑜𝑛 2015) 31 312 ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 𝑥 =?

𝑥 = 31 312 ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 ∗ 100%


𝑥 = 6.40 % → 𝑥 ≈ 6%

Tiempo Años Habitantes % de Crecimiento

2001 al 2010 En 9 años 409 205 14 %

2010 al 2012 En 2 años 437 826 6 %

2012 al 2015 En 3 años 457 404 4 %

2015 al 2020 En 5 años 488 716 6 %

Tabla1. Crecimiento en los últimos años y una proyección al año 2020.

Como podemos observar en la Tabla1., la población de Cotopaxi en los últimos años no

ha crecido considerablemente por lo que tomaremos la proyección del año 2015 al año

2020 para realizar nuestro trabajo de investigación. Es decir utilizaremos el 6% de

crecimiento cada 5 años.

Para determinar la población para el año 2025 realizaremos el siguiente análisis:

ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑙 𝑎ñ𝑜 2025= (488 716 ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 ∗ 0.06) + 488 716 ℎ𝑎𝑏.

ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑙 𝑎ñ𝑜 2025 = 518 038 ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠

El mismo procedimiento realizamos para determinar la población para el año 2030:

ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑙 𝑎ñ𝑜 2030= (518 038 ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 ∗ 0.06) + 518 038 ℎ𝑎𝑏.

ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑙 𝑎ñ𝑜 2030 = 549 120 ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠





De esta forma obtenemos los datos de la población en cada intervalo de 5 años,

mostrado en la siguiente Tabla2.

Año

Población total

1 2

2010 409 205

2015 457 404

2020 488 716

2025 518 038

2030 549 120 Tabla2. Población estimada de Cotopaxi

3. Población servida:

Columna 3. Para determinar esta columna se ha procedido a tomar los datos

emitidos por el INEC y la Empresa Eléctrica Cotopaxi (ELEPCO.S.A). En

donde se observa en la Figura3., la cobertura del servicio eléctrico en la

provincia de Cotopaxi en el año 2001 y 2010, emitido por el INEC. En la

Figura4., se observa la cobertura del servicio eléctrico, el número de habitantes

servidos y el porcentaje de crecimiento anual en los años 2012 al 2022, emitido

por ELEPCO.S.A.

Figura3. Cobertura de los servicios básicos en Cotopaxi en los años 2001 y

2010.





Figura4. Tabla de crecimiento anual de los habitantes con servicio eléctrico y el

% de crecimiento en la provincia de Cotopaxi.

Mediante los datos investigados podemos platear la siguiente Tabla3.

Año Población

servida

2001 66 444

2010 93 070

2012 109 098

2013 112 201

2014 115 355

2015 118 552

2020 134 336

Tabla3. Porcentaje de cobertura eléctrica

Con estos datos obtenidos procedemos a calcular la población servida del año

2015 al año 2030, mediante el siguiente análisis:

Como se observa en la Figura4., del año 2015 al año 2020 hay una variación de

crecimiento del porcentaje de 2,66 a 2.82, por lo que tomaremos un





aproximación media, es decir el % de crecimiento será de 2.74 anualmente,

obteniendo la siguiente tabla4.

Año Total de población

Población servida

% de P. servida

2001 349540 66444 19,01

2010 409205 93070 22,74

2012 109098

2013 112201

2014 115355

2015 457404 118552 25,92

2016 121664

2017 124683

2018 127829

2019 131156

2020 488716 134336 27,49

2021 137256

2022 140126

2023 143965

2024 147909

2025 518038 151961 29,33

2026 156124

2027 160401

2028 164795

2029 169310

2030 549120 173949 31,68 Tabla4. % de cobertura energética en la provincia de Cotopaxi.

Para obtener la población servida del año 2023 se realizó lo siguiente:

𝐴ñ𝑜 𝑃 𝑠𝑒𝑟𝑣𝑖𝑑𝑎 %

2022 → 140126 ℎ𝑎𝑏 100%2023 → 𝑥 =? 2.74%

𝑥 = (140126 ℎ𝑎𝑏 ∗ 2.14%

100%) + 140126 ℎ𝑎𝑏

𝑥 = 143965 ℎ𝑎𝑏

Así sucesivamente para todos los años hasta el año 2030, para determinar el %

de la población servida del año 2010, se realizó lo siguiente:

𝑃. 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 → 409 205 ℎ𝑎𝑏 100%

𝑃. 𝑠𝑒𝑟𝑣𝑖𝑑𝑎 → 93 070 ℎ𝑎𝑏 𝑥 =?





𝑥 =93070 ℎ𝑎𝑏 ∗ 100%

409205 ℎ𝑎𝑏

𝑥 = 22,74%

De esta manera obtuvimos el % de la población servida que se observa en la

Tabla4.

Columna 4. Para obtener los valores del % de la población que se espera servir

para cada año realizamos lo siguiente:

Poe ejemplo para el año 2025.

% 𝑑𝑒 𝑃. 𝑛𝑜 𝑠𝑒𝑟𝑣𝑖𝑑𝑎 = 100% − % 𝑑𝑒 𝑃. 𝑠𝑒𝑟𝑣𝑖𝑑𝑎 % 𝑑𝑒 𝑃. 𝑛𝑜 𝑠𝑒𝑟𝑣𝑖𝑑𝑎 = 100% − 29,33%

% 𝑑𝑒 𝑃. 𝑛𝑜 𝑠𝑒𝑟𝑣𝑖𝑑𝑎 = 70,67%

De esta manera obtenemos el porcentaje energético no cubierto visualizado en la

siguiente Tabla5.

Año Total de población

Población servida

% de P. servida

% de P. no servida

2001 349540 66444 19,01 80,99

2010 409205 93070 22,74 77,26

2015 457404 118552 25,92 74,08

2020 488716 134336 27,49 72,51

2025 518038 151961 29,33 70,67

2030 549120 173949 31,68 68,32 Tabla5. Porcentaje de población no servida.

4. Determinar los KWh por mes habitante y el total.

Tabla6. Datos de la columna 5.

Año Población

total

Población Servida kWh por mes y

habitante

Consumo en miles kWh

Total domestico

Cd

industrial total por

mes C % servido Hab

servidos % no

servido Hab no servidos

medio Ci

1 2 3 3.1 4 4.1 5 6 7 8 9

2010 409205

22,74

93.070

77,26

316.135

1,35

427.310

2.173,92

273.479

126

2015 457404

25,92

118.552

74,08

338.852 1,16

393.553

1.829,28

251.874

138

2020 488716

27,49

134.336

72,51

354.380 1,73

612.072

1.688,33

391.726

232

2025 518038

29,33

151.961

70,67

366.077 2,57

941.854

1.541,77

602.787

391

2030 549120

31,68

173.949

68,32

375.171 3,79

1.420.891

1.380,34

909.371

659





Columna 5. Se realizó el siguiente análisis:

𝐾𝑊ℎ 𝑝𝑜𝑟 𝑚𝑒𝑠 𝑦 ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒:𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑜𝑚𝑒𝑠𝑡𝑖𝑐𝑜 𝐶𝑑

𝐻𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 (𝑝𝑜𝑏𝑙𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑠𝑒𝑟𝑣𝑖𝑑𝑎)

2010 𝐾𝑊ℎ 𝑝𝑜𝑟 𝑚𝑒𝑠 𝑦 ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒:126𝑘𝑤ℎ

93 070 ℎ𝑎𝑏

𝐾𝑊ℎ 𝑝𝑜𝑟 𝑚𝑒𝑠 𝑦 ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒: 1,35kwh

ℎ𝑎𝑏

2015 𝐾𝑊ℎ 𝑝𝑜𝑟 𝑚𝑒𝑠 𝑦 ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒:138 kwh

118 552 ℎ𝑎𝑏


ℎ𝑎𝑏

2020 𝐾𝑊ℎ 𝑝𝑜𝑟 𝑚𝑒𝑠 𝑦 ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒:232 kwh

134 336 hab


ℎ𝑎𝑏

kWh por mes y

habitante

5

1,35

1,16

1,73

2,57

3,79

5. Consumo en miles de KWh

Columna 6. Para determinar el consumo el Total de consumo doméstico Cd se

realizó el siguiente análisis:

𝑐𝑜𝑙𝑢𝑚𝑛𝑎 6 = 𝑐𝑜𝑙𝑢𝑚𝑛𝑎 4.1 ∗ 𝑐𝑜𝑙𝑢𝑚𝑛𝑎 5 Ejemplo:

Año 2025 𝑐𝑜𝑙𝑢𝑚𝑛𝑎 6 = 366 077 ℎ𝑎𝑏 ∗ 2,57𝑘𝑤ℎ

𝑐𝑜𝑙𝑢𝑚𝑛𝑎 6 = 941 854 𝑘𝑤ℎ

Año 2030 𝑐𝑜𝑙𝑢𝑚𝑛𝑎 6 = 375 171 ℎ𝑎𝑏 ∗ 3,79 𝑘𝑤ℎ 𝑐𝑜𝑙𝑢𝑚𝑛𝑎 6 = 1420 891 𝑘𝑤ℎ

Así es como obtenemos los valores para la columna 6 que se puede observar en la

siguiente tabla7.





Año Total domestico

Cd

1 6

2010 427.310

2015 393.553

2020 612.072

2025 941.854

2030 1420.891

Tabla7. Valores del Total domestico Cd.

Columna 7. Para obtener los valores de esta columna se implementa la siguiente

ecuación:

𝑐𝑜𝑙𝑢𝑚𝑛𝑎 7 =𝑐𝑜𝑙𝑢𝑚𝑛𝑎 8

𝑐𝑜𝑙𝑢𝑚𝑛𝑎 9

Utilizando los valores ya obtenidos que se encuentran en la Figura8.

Columna 8. Para determinar los valores de la columna 8, se utiliza los valores

obtenidos Total domestico Cd y se lo reemplaza en la siguiente ecuación:

𝐶𝑖 = 0,64 ∗ 𝐶𝑑


Total domestico Cd

industrial total por mes C

medio Ci

6 7 8 9

427.310

2.173,92

273.479

126

393.553

1.829,28

251.874

138

612.072

1.688,33

391.726

232

941.854

1.541,77

602.787

391

1.420.891

1.380,34

909.371

659

Tabla8. Valores de la columna 7,8 y 9.

Columna 9. Para determinar los kwh, se obtuvo datos del consumo mensual del

año 2011 y del año 2012, observados en la Figura5 yFigura6. Los cuales

utilizaremos para obtener un % de crecimiento de kwh.

𝑎ñ𝑜 𝑘𝑤ℎ %

2011 113,33 1002012 100,68 𝑥 =?

𝑥 =100,68 𝑘𝑤ℎ ∗ 100%

113,33 𝑘𝑤ℎ

𝑥 = 88,83%





𝑥 = 100% − 88.83%

𝑥 = 11,17 → ≈ 11%

Obteniendo un 11% de crecimiento de kwh anual en la provincia de Cotopaxi,

como podemos observar en la Tabla6, observándose un descenso de consumo

entre el año 2011 l año 2012, por lo que se puede llegar a la conclusión de que

fue por causa de la utilización de focos ahorradores, en el año 2012 y en el año

2001 se podría decir que el consumo fue superior debido a la utilización de

focos incandescentes, en comparación con el año 2015 el consumo incremento

debido al uso de las cocinas de inducción.

Figura5. Consumo mensual de la provincia de Cotopaxi del año 2011.

Figura6. Consumo mensual de la provincia de Cotopaxi del año 2012.





Año Kwh por mes y habitante

2001 139,63

2010 125,80

2011 113,33

2012 100,68

2013 111,75

2014 124,05

2015 137,69

2020 232,02

2025 390,97

2030 658,80 Tabla9. Total por mes C de la provincia de Cotopaxi.

6. Demanda máxima (MW)

Columna 10. Para obtener el % de crecimiento de la demanda máxima (MW) se

tomó datos de crecimiento de la Figura7., en donde podemos observar que él %

de crecimiento es de 10,5% cada 5 años.

Figura7. Valor de Demanda Máxima, Demanda de energía y Potencia Instalada

del año 2015 de la provincia de Cotopaxi.





7. Demanda de energía (MWh)

Columna 11. Para obtener los valores de esta columna se tomó los datos de la

Figura7., en donde especifica que él % de crecimiento para cada 5 años es de

12,9%. Como se puede observar en la tabla10.

Año Demanda

máxima MW

Demanda de energía

MWh

Potencia instalada

MW

1 10 11 12

2010 77,93 411929,15 8.737,88

2015 87,07 472938,18 9.708,75

2020 96,21 533947,21 10.679,63

2025 106,31 602826,39 11.747,59

2030 117,48 680591,00 12.922,35

Tabla10. Valores de la columna 1º, 11 y 12.

8. Potencia instalada (MW)

Columna 12. Para obtener los valores de esta columna se tomó los datos de la

Figura7., en donde especifica que él % de crecimiento para cada 5 años es de 10

%. Como se puede observar en la tabla 10.

Año Población

total

Población Servida kWh por mes y

habitante


Demanda máxima MW

Demanda de energía MWh

potencia instalada

MW Total

domestico Cd

industrial total por

mes C % servido Hab servidos % no servido Hab no servidos

medio Ci

1 2 3 3.1 4 4.1 5 6 7 8 9 10 11 12

2010 409205

22,74

93.070

77,26 316.135

1,35

427.310

2.173,92

273.479

126

77,93 411929,15 8.737,88

2015 457404

25,92

118.552

74,08 338.852

1,16

393.553

1.829,28

251.874

138 87,07 472938,18 9.708,75

2020 488716

27,49

134.336

72,51 354.380

1,73

612.072

1.688,33

391.726

232

96,21 522596,69 10.679,63

2025 518038

29,33

151.961

70,67 366.077

2,57

941.854

1.541,77

602.787

391

106,31 577469,34 11.747,59

2030 549120

31,68

173.949

68,32 375.171

3,79

1.420.891

1.380,34

909.371

659

117,48 638103,62 12.922,35





Bibliografía:

1. http://www.ecuadorencifras.gob.ec/documentos/web-inec/Poblacion_y_Demografia/Proyecciones_Poblacionales/presentacion.pdf

2. http://www.ecuadorencifras.gob.ec/wp-content/descargas/Manu-lateral/Resultados-provinciales/cotopaxi.pdf

3. http://www.elepcosa.com/archivos/rendicionc2013.pdf

4. http://www.elepcosa.com/archivos/rendicionc2014.pdf

5. http://www.elepcosa.com/archivos/rcuentas/2015/Informe%20final%202015.pdf

6. https://www.celec.gob.ec/electroguayas/files/vol2.pdf

7. http://www.ecuadorencifras.gob.ec/documentos/web-inec/Encuestas_Ambientales/Ambientales2012junio/Presentacio_Junio%202012.pdf

8. http://www.inec.gob.ec/Ambientales_2011/Presentacion_hog2011.pdf?TB_iframe=true&height=600&width=1000

9. http://repositorio.espe.edu.ec/bitstream/21000/9634/1/T-ESPE-048292.pdf

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http://repositorio.espe.edu.ec/bitstream/21000/9634/1/T-ESPE-048292.pdf

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