Diseño de una central eólica para ahorro energético en la empresa Cementos Pacasmayo S.A.A., provincia de Pacasmayo La Libertad 2012

Abstract

El presente proyecto de investigación busca contribuir al ahorro energético aprovechando las energías renovables, específicamente la energía eólica, la cual es hoy en día una fuente de obtención de electricidad amical del medio ambiente en otros países desarrollados. Se realizó un estudio del viento por 23 meses en la empresa Cementos Pacasmayo para medir su velocidad a 20 m y 31 m, obteniéndose velocidades promedio de 6.30 m/s y 6.72 m/s respectivamente, afirmando técnicamente factible este proyecto, por ser estos valores obtenidos mayores al valor mínimo recomendado de 5 m/s. Se elaboró el diagrama de carga de consumo eléctrico para obtener la demanda máxima proyectada siendo de 229.8 KW (FC: 0.91, FS: 1.1). Se calculó la densidad media del viento en 1.2203 Kg/m3; y la velocidad final media del viento fue de 7.52 m/s a 55 m (Altura de la góndola), con una rugosidad del terreno (Zo) en 0.25. Por lo tanto el área de barrido del aerogenerador requerido fue de 2,108.71 m2 (Cp: 0.42), con un diámetro de 51.82 m. El aerogenerador seleccionado fue del fabricante VESTAS modelo V52 - 850 KW y estará ubicado en un terreno de 1,300 m2 de área, a 200 metros alejado de la planta para evitar los obstáculos, y a 35 m de la subestación eléctrica. Con este generador se espera una producción anual energética de 1,927MWh. Luego se dimensionó el sistema eléctrico de transmisión de energía con bandejas y cableado subterráneo, así como los dispositivos de protección y maniobra. El cable seleccionado fue NYY (80º) 0.6/1KV 3-1x95mm2, marca INDECO, para una corriente de diseño calculada (276,88 A), voltaje (690 V) y una caída de tensión menor a 3%. Se utilizarán Bandejas de Fierro Galvanizado de 100x100x3000mm. El Interruptor Automático seleccionado es del Fabricante ABB, modelo SACE Isomax S4 250A-690V-3 polos para ambos extremos de la instalación. Los fusibles seleccionados son del fabricante ABB modelo MEGA AMG 250AMP para una corriente de diseño de 244,7 A y 690 V. Finalmente, el diseño de la central eólica, es viable económicamente con un presupuesto de inversión inicial de 179.191 US$, un VAN de 1.236.643 US$ y una TIR de 98,2%. Así se conseguirá reducir el consumo de la red eléctrica contribuyendo al ahorro energético de la empresa con 176,000 US$ por año. No existe un impacto acústico ya que el ruido generado es menor de 90 decibeles. Tampoco existe impacto negativo en el medio ambiente por el contrario el impacto es positivo ya que se consigue energía sin contaminar la atmósfera. El impacto social es positivo ya que mejora la aceptación de la sociedad hacia la empresa Cementos Pacasmayo por ser impulsores de acciones en pro del medio ambiente, que la cataloga como una empresa socialmente responsable.