Formulación de una solución energética en base a cogeneración para escuela básica y posta rural en San José de Marchigüe, Región del Libertador Bernardo O’Higgins

Abstract

Este trabajo considera la aplicación de la Cogeneración, o CHP por sus siglas en inglés (Combined Heat and Power), como una alternativa a la generación eléctrica y térmica centralizada, proponiendo su utilización en la Escuela Básica San José y la Posta de Salud Rural de San José de Marchigüe, VI región del país. El objetivo principal es la formulación de una solución energética basado en la auto sustentabilidad energética de la Escuela y Posta Rural, utilizando CHP y comparando tres diferentes tecnologías de aplicación. Los objetivos específicos son la realización de un diagnóstico de la situación actual de ambos establecimientos; identificar las demandas energéticas de ambas edificaciones para el diseño del sistema de CHP, definiendo su viabilidad; y presentar la solución energética en base a CHP para su implementación. La metodología para el desarrollo del proyecto consiste en el análisis de la tecnología detrás de la CHP, conceptos básicos de eficiencia energética, la generación distribuida, el confort y la envolvente térmicos. Se estudian tres tecnologías diferentes de cogeneración en base a motores alternativos de combustión interna, microturbinas de gas y equipos que utilizan celdas de combustible. Para el levantamiento de información se realiza un diagnóstico de la situación actual de los establecimientos y se analizan sus demandas energéticas para diseñar el sistema de cogeneración, que considera la conexión a la red existente a través de los beneficios de la Ley de Generación Distribuida, que permite la inyección de excesos eléctricos a la red con su respectiva compensación económica. Los resultados arrojan que tanto la Escuela como la Posta de Salud Rural no cuentan con ningún sistema de calefacción ni presupuesto para ello. Se determina su demanda térmica basado en estándares de funcionamiento según normativas del Ministerio de Educación (MINEDUC) y según los está dares de la Organización Mundial de la Salud (OMS). Los equipos CHP estudiados presentan generación eléctrica y térmica superior a la demandada por los establecimientos, de alta fiabilidad y de generación eficiente. Las diferentes tecnologías tienen valores de inversión diferentes y que resultan determinantes en los resultados económicos del análisis de implementación. Ninguno de los equipos presenta una factibilidad rentable. En relación a la disminución de emisiones contaminantes, alta eficiencia energética y altísimo valor social y ecológico, la Cogeneración presenta un gran potencial para ser apoyada y masificada en un futuro cercano como una opción limpia y fiable para un desarrollo sustentable del país.

Este trabajo considera la aplicación de la Cogeneración, o CHP por sus siglas en inglés (Combined Heat and Power), como una alternativa a la generación eléctrica y térmica centralizada, proponiendo su utilización en la Escuela Básica San José y la Posta de Salud Rural de San José de Marchigüe, VI región del país. El objetivo principal es la formulación de una solución energética basado en la auto sustentabilidad energética de la Escuela y Posta Rural, utilizando CHP y comparando tres diferentes tecnologías de aplicación. Los objetivos específicos son la realización de un diagnóstico de la situación actual de ambos establecimientos; identificar las demandas energéticas de ambas edificaciones para el diseño del sistema de CHP, definiendo su viabilidad; y presentar la solución energética en base a CHP para su implementación. La metodología para el desarrollo del proyecto consiste en el análisis de la tecnología detrás de la CHP, conceptos básicos de eficiencia energética, la generación distribuida, el confort y la envolvente térmicos. Se estudian tres tecnologías diferentes de cogeneración en base a motores alternativos de combustión interna, microturbinas de gas y equipos que utilizan celdas de combustible. Para el levantamiento de información se realiza un diagnóstico de la situación actual de los establecimientos y se analizan sus demandas energéticas para diseñar el sistema de cogeneración, que considera la conexión a la red existente a través de los beneficios de la Ley de Generación Distribuida, que permite la inyección de excesos eléctricos a la red con su respectiva compensación económica. Los resultados arrojan que tanto la Escuela como la Posta de Salud Rural no cuentan con ningún sistema de calefacción ni presupuesto para ello. Se determina su demanda térmica basado en estándares de funcionamiento según normativas del Ministerio de Educación (MINEDUC) y según los está dares de la Organización Mundial de la Salud (OMS). Los equipos CHP estudiados presentan generación eléctrica y térmica superior a la demandada por los establecimientos, de alta fiabilidad y de generación eficiente. Las diferentes tecnologías tienen valores de inversión diferentes y que resultan determinantes en los resultados económicos del análisis de implementación. Ninguno de los equipos presenta una factibilidad rentable. En relación a la disminución de emisiones contaminantes, alta eficiencia energética y altísimo valor social y ecológico, la Cogeneración presenta un gran potencial para ser apoyada y masificada en un futuro cercano como una opción limpia y fiable para un desarrollo sustentable del país.