Práctica 1_20121017 - Sistemas Eléctricos de Potencia

SISTEMAS ENERGÉTICOS PRÁCTICA DE CENTRALES 1.‐ Sabiendo que el precio de la potencia contratada es 0,068274 €/Kw.dia, la energía eléctrica consumida es 0,161956 €/kWh, el número de abonados, teóricamente todos iguales, es 19.183.478, la potencia máxima del año fue, el 25.01.2011, de 44.107 MW y que la energía que consume al año un país es de (260.000 + N*100) GWh. Se pide, razonando la respuesta: 1.‐ Hallar el precio medio fijo, en el supuesto de que el periodo de concesión fuera de 30 años de las centrales de España, con un interés del 3%. 2.‐ El precio de producción de energía del país para un año, con arreglo a la distribución de la producción de energía de la tabla anexa con un caso tipo. 3.‐ Comparar el precio que sale con el valor real. Como referencia se puede tomar el siguiente dato: Combustibles fósiles: gas, carbón, fuel‐oil. CENTRAL HIDROELÉC‐
TRICA Energías renovables: Hidráulica Energías renovables: Eólica CENTRAL FOTOVOL‐
TAICA Energías renovables: Sol 5 a 10 años 6 meses a 1 año 1 a 4 años 1 a 2 años 6 meses No renovable 2,0 M€/MW 3,5 c€/kWh (combustible 1,7 c€/MW) No renovable 0,45 M€/MW 5 c€/kWh (combustible 0,3 M€/MW) Gas natural 0,416 m3/kWh Carbón de 0,336 a 0,850 Kg/kWh Diesel / fuel de 0,362 a 0,309 Kg/kWh Gas natural 9,7 kWh/m3 Fuel‐ oil 2,9 kWh/Kg Carbón 2,4 kWh/Kg Gas natural 40% Carbón 40% Fuel‐ oil 40% Gas natural 19,44 €/MWh Carbón 107,05 Renovable Renovable Renovable 1,0 M€/MW 5 c€/kWh 1 M€/MW 7,0 c€/kWh 1,6 €/kW 44,0 c€/kWh Hidráulica 0,389 m3/kWh 0 0 Hidráulica 2,57 kWh/m3 Rango de vientos 12 a 65 km/h 120 W/m2 Hidráulica 80% 44% a 9 km/h Panel 10% 46% 0 0 0 PARÁMETROS CENTRAL NUCLEAR CENTRAL TÉRMICA COMBUSTIBLE Energía nuclear: fisión, fusión TIEMPO DE INSTALACIÓN FUENTE DE ENERGÍA COSTOS Kg O por m3 DE COMBUSTIBLE QUE SE NECESITAN PARA GENERAR 1 kW Uranio ‐3
8,69 x 10 Kg / kWh CAPACIDAD DE GENERACIÓN Uranio 115 kWh/Kg En un día 1kg U‐
235 llegaría a producir 24,97 GWh EFICIENCIA DE LA CONVERSIÓN Uranio 30% PRECIOS RAZONABLES Coste anual por reactor 1000 MW 35 M€ $/t Fuel‐ oil 20,72 €/MWh CENTRAL EÓLICA 1 SISTEMAS ENERGÉTICOS PRÁCTICA DE CENTRALES Suponiendo el cambio del dólar frente al euro ($/€) en 1,3661 Nuclear Carbón Fuel/Gas Ciclo Combinado Cogeneración y otras renovables Hidráulica Eólica Solar MW
7.716
11.380
2.860
25.220
9.783
16.657
19.813
4.018
97.447
GWh % Hidráulica 27.650 10% Nuclear 57.670 21% Carbón 46.427 17% Fuel/gas 7.491 3% Ciclo combinado 55.074 20% Régimen ordinario 194.311 69% Consumos en generación ‐8.043 ‐3% Régimen especial 93.443 33% Hidráulica 5.156 2% Eólica 42.060 15% Solar fotovoltaica 7.912 3% Solar termoeléctrica 2.029 1% Térmica renovable 4.640 2% Térmica no renovable 31.646 11% Generación neta 279.711 100% Consumos bombeo ‐3.245 ‐1% Intercambios internac. ‐6.105 ‐2% Demanda(b.c.) 270.361 97% 2 SISTEMAS ENERGÉTICOS PRÁCTICA DE CENTRALES 2.‐ Cambio de hora: Tomando un día de la semana de octubre y otro de noviembre 2011, analizar la diferencia de energía consumida. Resto N/7 
17L, 18M, 19X, 20J, 21V, 22S, 23D 7L, 8M, 9X, 10J, 11V, 12S, 13D Se pide, razonando la respuesta: 1.‐ La diferencia económica que hay entre el consumo del día de octubre y el de noviembre. Notas: 1.‐ Los valores de los consumos se pueden sacar de la página web de Red eléctrica www.ree.es. 2.‐ Se tomaran 24 valores por día. 3.‐ Periodos diarios y Tarifas: €/kWh Horas punta: 18‐22 h. 0,167056
Horas Llano: 8‐18 h, y 22‐24 h. 0,080880
Horas Valle: 0‐ 8 h. 0,055744
3 SISTEMAS ENERGÉTICOS PRÁCTICA DE CENTRALES Nota de humor (No es obligado leerlo): La Moda Verde En la fila del supermercado, el cajero le dice a una señora mayor que debería traer su propia bolsa, ya que las bolsas de plástico no son buenas para el medio ambiente. La señora pide disculpas y explica: "Es que no había esta moda verde en mis tiempos." El empleado le contestó: "Ese es ahora nuestro problema. Su generación no puso suficiente cuidado en conservar el medio ambiente." Tiene razón: nuestra generación no tenía esa moda verde en esos tiempos: En aquel entonces, las botellas de leche, las botellas de gaseosa y las de cerveza se devolvían a la tienda. La tienda las enviaba de nuevo a la fábrica para ser lavadas y esterilizadas antes de llenarlas de nuevo, de manera que se podían usar las mismas botellas una y otra vez. Así, realmente las reciclaban. Pero lleva razón, no teníamos esta moda verde en nuestros tiempos. Subíamos las escaleras, porque no había escaleras mecánicas en cada comercio ni oficina. Íbamos andando a las tiendas en lugar de ir en coches de 300 caballos de potencia cada vez que necesitábamos recorrer 200 metros. Pero tiene Vd. toda la razón. No teníamos la moda verde en nuestros días. Por entonces, lavábamos los pañales de los bebés porque no los había desechables. Secábamos la ropa en tendederos, no en secadoras que funcionan con 220 voltios. La energía solar y la eólica secaban verdaderamente nuestra ropa. Los chicos usaban la ropa de sus hermanos mayores, no siempre modelitos nuevos. Pero está en lo cierto: no teníamos una moda verde en nuestros días. Entonces teníamos una televisión, o radio, en casa, no un televisor en cada habitación. Y la TV tenía una pantallita del tamaño de un pañuelo, no una pantallota del tamaño de un estadio de futbol. 4 SISTEMAS ENERGÉTICOS PRÁCTICA DE CENTRALES En la cocina, molíamos y batíamos a mano, porque no había máquinas eléctricas que lo hiciesen por nosotros. Cuando empaquetábamos algo frágil para enviarlo por correo, usábamos periódicos arrugados para protegerlo, no cartones preformados o bolitas de plástico. En esos tiempos no arrancábamos un motor y quemábamos gasolina sólo para cortar el césped; usábamos una podadora que funcionaba a músculo. Hacíamos ejercicio trabajando, así que no necesitábamos ir a un gimnasio para correr sobre cintas mecánicas que funcionan con electricidad. Pero claro que está Vd. en lo cierto: no había en esos tiempos una moda verde. Bebíamos del grifo cuando teníamos sed, en lugar de usar vasitos o botellas de plástico cada vez que teníamos que tomar agua. Recargábamos las estilográficas con tinta, en lugar de comprar una nueva y cambiábamos las cuchillas de afeitar en vez de tirar a la basura toda la maquina afeitadora sólo porque la hoja perdió su filo. Pero, eso sí, no teníamos una moda verde por entonces. En aquellos tiempos, la gente tomaba el tranvía o el autobús y los chicos iban en sus bicicletas a la escuela o andando, en lugar de usar a su mamá como taxista las 24 horas. Teníamos un enchufe en cada habitación, no una regleta de enchufes para alimentar una docena de artefactos. Y no necesitábamos un aparato electrónico para recibir señales desde satélites situados a miles de kilómetros de distancia en el espacio para encontrar la pizzería más próxima. Así que me parece lógico que la actual generación se queje continuamente de lo irresponsables que éramos los ahora viejos por no tener esta maravillosa moda verde en nuestros tiempos. 5