Revista Técnica “energía”
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Formulación de un Marco de Referencia para la Integración de la Convergencia de Tecnologías Operacionales y de Información al Modelo de Gestión del CENACE
Get PDFFor the development of this work, documentation on Management Models and Convergence of Technologies Operational and Information was analyzed; specifi cally on issues related to integration processes, impact, advantages and disadvantages. Research conducted and published by CENACE offi cials were taken as reference as well as the best practices in management and technology. With the aim of integrating the Convergence Information Technologies of Technologies Operational and Information to CENACE Management Model, we have considered the critical role it plays in the electricity sector, such as the National Interconnected System Operator; in this sense, their computer systems must be fully updated to generate accurate and timely information. In addition, automated internal validation processes, which can be achieved through the convergence of Technologies Operational and Information, which allows capitalize the best of both technologies with a comprehensive view of the business.Para el desarrollo de este trabajo se analizó literatura referente a Modelos de Gestión y a la Convergencia de Tecnologías Operacionales y de Información; específicamente en temas relacionados a procesos de integración, impactos, ventajas y desventajas. Se tomó como referencia investigaciones realizadas y publicadas por funcionarios de CENACE, así como las mejores prácticas de gestión administrativa y de tecnología. Para la Integración de la Convergencia de Tecnologías Operacionales y de Información al Modelo de Gestión de CENACE, se ha considerado el rol crítico que este desempeña en el Sector Eléctrico, como Operador del Sistema Nacional Interconectado, por esto sus sistemas deben estar totalmente actualizados para generar información correcta y oportuna, con procesos automatizados de validación interna y esto se lo puede conseguir mediante la convergencia de las tecnologías de información y operación, que permite capitalizar lo mejor de las dos tecnologías con una visión integradora del negocio
Valoración del Calor Residual de Reactores de Pirólisis para la Producción Combinada de Carbón Vegetal y Combustible Torrificado
Get PDFPyrolysis is not normally considered when designing and planning energy systems, nevertheless due to the versatility regarding fi nal products, pyrolysis reactors can be an important option for industrial residual biomass valorization instead the typical systems confi guration for electricity production. A set of mass and energy balances were implemented in order to defi ne the characteristics and yields of the main pyrolytic products for a temperature range of 250-650°C. The pyrolysis reactor thermal energy consumption was defi ned to be discounted from the thermal energy generated due to pyrolysis gas combustion, thus establishing the process waste heat. Finally, the operational capacity of a torrefaction reactor driven by the waste heat generated during charcoal production was modeled. It was found that the charcoal yield decreases and pyrolysis gas increases when pyrolysis reactor peak temperature increases. Furthermore, tar and water concentration in pyrolysis gas is predominant. The pyrolysis process starts to be auto thermal at 420°C thus waste heat is available from this reactor operational condition. Nevertheless, if torrefaction is considered for integration, waste heat for torrefi ed fuel production is available if carbonization is performed from 347°C due to the integration of heat generated from torr gas combustion.La pirólisis normalmente no es considerada durante el diseño de sistemas energéticos. Sin embargo, esta puede ser una importante alternativa para la valorización de biomasa residual industrial debido a la versatilidad respecto de los productos que se pueden obtener. Se implementó un conjunto de balances de masa y energía para definir las características y rendimientos de los principales productos pirolíticos considerando un rango de temperaturas entre 250-650°C. Fue definido el consumo de energía térmica del reactor para ser descontado de la energía térmica generada durante la combustión del gas de pirolisis, estableciendo así el calor residual disponible. Finalmente se definió la capacidad operativa de un reactor de torrefaction que recurre a este calor. Se encontró que el rendimiento de carbón disminuye y el rendimiento de gas pirolítico aumenta cuando la temperatura del reactor aumenta. Además, la concentración de alquitranes y agua pirolítica es predominante en la composición del gas pirolítico. El calor residual está disponible a partir de los 420°C, cuando el reactor de pirolisis comienza a ser auto térmico. Sin embargo, debido a la integración del calor generado por la combustión del gas de torrefacción, existe calor disponible para torrefacción cuando la carbonización se realiza a partir de los 347°C
Monetización de Bajos Volúmenes de Gas Asociado en el Oriente Ecuatoriano
Get PDFThe main goal of this work was study the viability of the monetization of stranded associated gas by a virtual pipeline system in the Ecuadorian Amazon Region. For that purpose, were considered the alternatives: i) gas transportation by conventional pipeline toward a power plant to be fed as fuel, ii) electrical generation in-situ, iii) bifuel (gas-diesel) system, and iv) transportation of gas by virtual pipeline, where, by using a hierarchical analytical methodology (selection matrix), virtual pipeline gas transportation was identifi ed as the most suitable technology for implementation.
In the next stage of the study, a technical– economical analysis was developed. The available information from Pucuna site was taken as reference for equipment sizing: gas composition, gas production forecast, and electrical load of the fi eld. The economic performance was evaluated by calculating IRR and VPN. Finally, a sensitivity analysis was developed in order to fi nd the optimal values for the variables: i) pressure for transport, ii) containers capacity, and iii) produced gas flow.). El objeto de este trabajo es estudiar la viabilidad de la implementación de un sistema de gasoducto virtual para la monetización de gas asociado atrapado en el Oriente Ecuatoriano. Para ello, se consideran cuatro alternativas: i) transporte por gasoducto convencional para utilización de gas como combustible en centrales de generación, ii) generación eléctrica en sitio, iii) sistema bi-fuel (gas/diésel) y, iv) transporte de gas por gasoducto virtual. Se identificó, mediante un proceso analítico-jerárquico (matrices de selección), que la opción más conveniente para su implementación constituye el gasoducto virtual.
Además, se desarrolla un análisis técnico y económico en el campo Pucuna para el dimensionamiento de los equipos del proceso y evaluación del rendimiento económico (TIR y VAN) del proyecto. Finalmente, se realizó un análisis de sensibilidad para encontrar los valores óptimos para las variables: i) presión de transporte, ii) volumen de contenedores y iii) flujo de gas producido
Estudios para la Determinación del Reactor de Amortiguamiento en Bancos de Capacitores a 230 kV. Aplicación a la Subestación Las Esclusas
Get PDFThe purpose of this document is to present the actual criteria for sizing the capacitor bank’s damping inductance. Based on the latest classifi cation of switches and new limit values when maneuvering capacitive transient currents established in the IEEE Std. C37.06-2009, it is usually unnecessary to use damping inductance. These criteria are applied to the capacitor banks (2x60 MVAR) that will be implemented in Las Esclusas substation at 230 kV. The results show that it is not necessary to include damping inductances.El objeto de este documento es presentar los criterios actuales para el dimensionamiento de la inductancia de amortiguamiento en bancos de capacitores. En base a la última clasificación de interruptores y a los nuevos valores límites cuando maniobran corrientes transitorias capacitivas, establecidos en la norma IEEE Std. C37.06-2009, generalmente resulta innecesario el uso de la inductancia de amortiguamiento. Estos criterios son aplicados a los bancos de capacitores (2x60 MVAr) que serán implementados en la subestación Las Esclusas a nivel de 230 kV. Los resultados indican que no es necesario la inclusión de inductancias de amortiguamiento debido a que todos los interruptores conectados a la barra de 230 kV son de tecnología SF6, Clase C1
Estudios de Eficiencia Energética y Análisis Químico del Menaje Disponible Comercialmente en Ecuador
Get PDFThe purpose of this work was to validate the cookware suitable for induction cookers that is currently available in Ecuador and it was determined that it complies with the ASTM F 1521 -3 standard according with its chemical composition and the required energy effi ciency within the “Standard test method for effi ciency in cookware”.
At fi rst the energy effi ciency for the tested pots was established (2 criteria for differentiation, 7 types of pots in total) in several cookers (4 models in total), according to NTE INEN 251 standard.
Besides a study of the chemical composition of the cookware material was made (6 models in total) in order to ratify the suitable materials for induction that will not alter the organoleptic properties of food; according to national and international technical standards.
This research aims to contribute in the Ecuadorian Productive Mix change, when replacing the use of LPG for cooking with the electricity in induction cookers.El propósito de esta investigación ha sido probar que el menaje de inducción disponible comercialmente en el Ecuador, cumple con la composición química y eficiencia energética requerida en la Norma NTE INEN 2851, basada en la Norma ASTM F 1521 -3 correspondiente al “Método de ensayo estándar para eficiencia en Menaje”.
Inicialmente se ha determinado la eficiencia energética de las ollas ensayadas (2 criterios de diferenciación, 7 tipos de olla en total) en distintas cocinas (4 modelos en total), de acuerdo con la Norma NTE INEN 2851.
Además, se ha realizado el estudio de la composición química del material usado en el menaje (6 modelos en total) para ratificar que estos materiales son aptos para el uso y no alteran las propiedades organolépticas de los alimentos; de acuerdo a normas técnicas nacionales e internacionales.
El principal aporte del presente estudio es contribuir en el cambio de la matriz productiva del Ecuador, al sustituir el uso del GLP en cocinas por electricidad en cocinas de inducción
Propuesta de Modelo de Operación Aplicado a Micro Redes Fotovoltaicas en Generación Distribuida
Get PDFPower systems have experienced many changes in the last decades, from improvements in protections to the use of new primary sources to generate electricity, with the purpose of guarantee reliability and continuity of the electric service. To enable the use of the changes in power systems, it is imperative to have plans that help to manage and optimize the resources in technical, human, fi nancial and energy areas. For this reason, the management of the energy that comes from renewable sources has become one of the most important challenges in the modern power systems, especially when these systems (renewable energy systems) are connected in the distribution level and have low nominal power.
In this context, the current work presents a model of a micro electrical grid based on photovoltaic technology installed in a home in order to provide electricity to concurrent load, e.g. an induction cooker. A management model was implemented in the micro grid in order to prioritize its working mode. The results show that the use of the management model allows to maximize the use of the produced electricity to satisfy the load requirements, or to sell the surplus to the electric power company, provided that it is exist the appropriate regulatory framework. Moreover, the proposed management model produces a release load between 55% and 65% of electricity distribution systems depending on weather conditions. Los sistemas eléctricos de potencia han sufrido innumerables cambios en las últimas décadas, desde mejoras en elementos de protección, medición hasta la utilización de nuevas fuentes primarias para la generación de electricidad, con el principal objetivo de garantizar la confiabilidad y continuidad de del servicio eléctrico. Para la adaptabilidad de muchos de estos cambios en los sistemas eléctricos de potencia, es necesario contar con planes que ayuden a gestionar y optimizar recursos técnicos, humanos, económicos y energéticos. Es así que la gestión de la energía proveniente de sistemas de generación con fuentes renovables se ha vuelto uno de los desafíos más importantes en los sistemas eléctricos potencias actuales, especialmente cuando estos sistemas de generación están conectados a nivel de distribución y son de potencias nominales bajas. En este contexto, el presente trabajo muestra la modelización de una micro red de generación fotovoltaica instalada a nivel residencial destinada a la alimentación de cargas concurrentes, tomando como caso de estudio a una cocina eléctrica de inducción. A la micro red modelada se le ha aplicado un modelo de operación que permite a este sistema tener prioridades de funcionamiento. Los resultados obtenidos muestran que el uso del modelo de operación permite al generador tener un mayor control de la energía producida y destinarla a satisfacer necesidades puntuales o negociarla en el caso de existir una estructura de mercado apropiada. Además de producir una liberación de carga entre el 55% y 65% a los sistemas de distribución de electricidad dependiendo de las condiciones climatológicas
Research and Development Programmes in Industrial Combustion - Success or Fail -A case study
Get PDFThe conversion of primary energy by combustion is about 82% of the total energy of Latin America. Industrial processes are often energy demanding, especially those based upon burning of fuels for direct heating or power generation. The conversion by fi ring inevitably generates and emits pollutants to the atmosphere. Over the last few years several new environmental requirements have been observed in Latin America in order to regulate such emissions, not only but also from stationary industrial sources. The harm to public health, local and global effects such as changes in climate and the loss of manufacturing competitiveness in this new scenario, indicate that conversion by combustion will be much questioned around the world in the near future. So there are important drives for investment in cleaner-burning technologies and energy effi ciency improvements. Governments, private sector and non-governmental organizations indicate investment programs in those areas. This paper discusses a study of management model of R+D+I programs called the four-chair model. It shows a case study in which several aspects are addressed, considering local development demands, energetic resources and “real life” energy demands for population. Finally indicates potential technologies in industrial combustion at various levels from basic, emerging technologies up to frontier knowledge.La conversión de energía primaria por combustión es de aproximadamente 82% de la energía total de América Latina. Los procesos industriales son a menudo la energía más demandada, especialmente los basados en la quema de combustibles para calefacción directa o generación de energía. La conversión por combustión inevitablemente genera y emite contaminantes a la atmósfera. En los últimos años una serie de nuevos requisitos medioambientales se han observado en América Latina con el fi n de regular esas emisiones, las cuales incluyen emisiones de fuentes industriales estacionarias. El daño a la salud pública, los efectos globales y locales, tales como: cambios en el clima y la pérdida de competitividad en este nuevo escenario de fabricación, indican que la conversión por combustión será muy cuestionada en todo el mundo en un futuro próximo. Así que hay impulsos importantes para la inversión en tecnologías de combustión más limpia y mejoras de eficiencia energética. Los gobiernos, el sector privado y las organizaciones no gubernamentales indican los programas de inversión en esas áreas. Este artículo discute un estudio del modelo de gestión de programas de Investigación + Desarrollo + innovación, llamado el modelo de four-chair. Muestra un caso de estudio en el que se abordan varios aspectos, teniendo en cuenta las demandas de desarrollo local, recursos energéticos y la demanda de energía de la “vida real” para la población. Finalmente indica posibles tecnologías en la combustión industrial en los distintos niveles, desde tecnologías básicas, tecnologías emergentes, hasta el conocimiento de frontera
Análisis del Recurso Eólico mediante la Transformada Wavelet con Aplicación a la Estimación de la Producción Eléctrica en Aerogeneradores
Get PDFIn the fi eld of prefeasibility and feasibility of a wind farm, Discrete Wavelet Transform is applied to the analysis of wind records at a site in order to decompose the series in its frequency spectrum. The decomposed series and fi ltered several mother Wavelet is used to estimate the energy they produce the center through the analysis of the probability density function of Weibull site. To validate the model results energy estimate is analyzed using the original number of winds, that obtained through the wavelet decomposed and the actual energy measured in an existing plant, taken as a case study series.En el ámbito de los estudios de pre factibilidad y factibilidad de una central eólica, se aplica la Transformada Wavelet Discreta al análisis de los registros de viento de un emplazamiento con el fi n de descomponer la serie en su espectro de frecuencias. La serie descompuesta para varias Wavelet madre y fi ltrada se emplea para estimar la energía que produciría la central a través del análisis de la función de densidad de probabilidad de Weibull del emplazamiento. Para validar el modelo se analizan los resultados de la estimación de la energía empleando la serie original de vientos, aquella obtenida con la serie descompuesta a través de Wavelet y la energía real medida en una central existente, tomada como caso de estudio
Escenarios de Integración de Sistemas Inteligentes de Iluminación Fotovoltaica en las Autopistas del Ecuador
Get PDFThe proposed article describes the features in the design and implementation of intelligent lighting control integrated with photovoltaic modules. Also, an innovative intelligent lighting control in order to reduce the operating time of the lights, and therefore the energy consumption for lighting of the highways is presented. Finally, an analysis of the economic feasibility of renewable lighting system and its impact on energy savings for current and future highways of the Republic of Ecuador is described. El artículo propuesto describe las características en el diseño e implementación de un control inteligente de iluminación integrado con módulos fotovoltaicos. Asimismo, se presenta un innovador sistema inteligente de control de alumbrado público con el fi n de reducir el tiempo de funcionamiento de las luminarias, y, por tanto, el consumo energético en el alumbrado de las autopistas. Finalmente, se describe un análisis de la factibilidad económica del sistema de iluminación renovable y su impacto en el ahorro de energía para las actuales y futuras autopistas de la República del Ecuador.  
Evaluación del Impacto Económico en Diferentes Escenarios de Implementación de Tecnologías Eficientes de Calentamiento de Agua en el Ecuador
Get PDFThe present article describes the different technologies and domestic water heating. A methodology for benchmarking the energy, economic and environmental performance of different types of existing technologies domestic water heating is presented. The economic impact of the integration of water heating systems in different energy futures in Ecuador is also evaluated. The article focuses on the technologies used in recent years for water heating. Assesses the economic impact on the energy system due to substitution and reduction in consumption of imported fossil fuels, and reducing emissions. The impact on the power of the water heating technologies that replace less effi cient systems dependent on fossil resources are also evaluated. Finally, economic and environmental impact of the massive integration of solar thermal systems in the energy system and the electrical system for different future scenarios analyzed.En el presente artículo se presenta una metodología de análisis comparativo del comportamiento energético, económico y medioambiental de los diferentes tipos de tecnologías existentes de calentamiento de agua para usos domésticos. Asimismo, se evalúa el impacto económico de la integración de sistemas de calentamiento de agua en diferentes escenarios energéticos futuros en el Ecuador. El artículo se centra en las tecnologías utilizadas en los últimos años para el calentamiento de agua. Evalúa el impacto económico en el sistema energético debido a la sustitución y reducción del consumo de energía fósil importada, y de la reducción de emisiones contaminantes.
Asimismo, se evalúa el impacto en el suministro eléctrico de las tecnologías de calentamiento de agua que sustituyen a sistemas menos eficientes y dependientes de recursos fósiles. Finalmente, se analiza el impacto económico y medioambiental de la integración masiva de instalaciones solares térmicas en el sistema energético y en el sistema eléctrico para diferentes escenarios de futuro