manuel ontiveros "recomendaciones para la universidad de talca en seguridad energética"
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Recomendaciones Para La Universidad de Talca, Chile
Energía y Seguridad
Juan Ontiveros, P.E.Executive Director
Tema Para la Presentación
• Descripción de La Universidad de Texas en Austin
• Descripción de Sistemas de Energía en UT Austino Ventajas de Ahorro, Flexibilidad y Seguridad
• Concepto De Alta Seguridad General
• Conceptos que Puedan dar Resultado en Chile
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La Universidad de Texas• Presupuesto Anual $2.076 Presupuesto Anual $2.076
mil millones de dólaresmil millones de dólares
• Contratos Federales/Varios Contratos Federales/Varios con valor anual de $511 con valor anual de $511 millón de dólares para millón de dólares para investigacionesinvestigaciones• 1.77 millones de m1.77 millones de m22 de de
espacioespacio• 50,000 estudiantes50,000 estudiantes• 20,000 empleados20,000 empleados
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Las Plantas de Energía• 100% de la energía eléctrica, vapor para 100% de la energía eléctrica, vapor para
calentamiento y agua fría para enfriamiento calentamiento y agua fría para enfriamiento para 1.6 millones de mpara 1.6 millones de m2 2 que contienen mas de que contienen mas de 150 edificios con un presupuesto anual de $70 150 edificios con un presupuesto anual de $70 millones de dólaresmillones de dólares
• Planta EléctricaPlanta Eléctrica
• 137 MW de producción combinada de calor y 137 MW de producción combinada de calor y energía (65 MW Máximo)energía (65 MW Máximo)
• 1.2 millones lb/hr de producción de vapor 1.2 millones lb/hr de producción de vapor (200K lb/hr Máximo) (200K lb/hr Máximo)
• Agua Para EnfriamientoAgua Para Enfriamiento• 45,000 toneladas máxima in 4 plantas 45,000 toneladas máxima in 4 plantas
(35K toneladas Máximo) (35K toneladas Máximo)
• Tanque para almacenar agua fría de 15.1 Tanque para almacenar agua fría de 15.1 Millones de Litros o 36,000 ton-hr Millones de Litros o 36,000 ton-hr (en línea in Diciembre) (en línea in Diciembre)
• 6 millas de túneles de distribución6 millas de túneles de distribución
• Vapor, agua fría, aire comprimido, agua Vapor, agua fría, aire comprimido, agua recobrada (condensación de los serpentines de recobrada (condensación de los serpentines de refrigeración) refrigeración)
• 99.9998% confiabilidad por mas de 35 años99.9998% confiabilidad por mas de 35 años
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Sistema de UT Austin 2010 Edificios
Ocho Enfriadores
De Agua30,000
Toneladas Chilled Water(Cooling)
Vapor
De Alta Presión
Electricidad
CuatroCalderas
Vapor
De Alta Presión
Aire
Gas Natural
Cuatro Plantas de Enfriamiento
Respaldo de Alta Tension
Vapor para
CalentamientoY Agua Calienta
Domestica
Cuatro Turbinas de Vapor57 MW
Enfriamiento de aire de
entrada
15.1 Millones de litros
Escape
De Turbina
Aire
Gas Natural
Dos Turbinas de Gas75 MW
Dos Generadores
Para Recuperar
Vapor
Four SteamTurbineDriven Chillers10,800 Tons
Tres Enfriadores
Nuevos15,000
Toneladas
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Dos Servicios Independientes de Gas Natural
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Anillo de Agua Potable
Conexiones de Servicio Municipal
Sistema de Agua Potable de UT Austin
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Sistema de Zonas de Agua Para Combatir Fuego
Proyectos de Mejoramiento de Plantas
Además uso de Tecnología Probada como Sistemas de Control Digital,
Sistemas de Optimización, Sistemas que Simulan Plantas de Energía y
Sistemas que Simulan la Distribución de Energía en “Tiempo Real”
Proyecto
Gas Natural Ahorrado
(Anual)
Toneladas de CO2 Reducido
(Anual)Turbina de Vapor - 25 MW 200,000 11,000 Torre de Enfriamiento 50,000 2,750 Mejoramiento de Calderas 200,000 11,000 Mejoramiento de Sistema de Vapor y Agua para Calderas 500,000 27,500 Planta de Enfriamiento Nueva
15K Toneladas 140,000 7,700Enfriamiento de Entrada de Aire
Para Turbina 135,000 7,425Tanque de Almacén de Agua
Fría 36K toneladas-hora 40,000 2,200 Modernización de Enfriadores 20,000 1,100 Turbina de Gas Nueva (34 MW + Caldera) 425,000 23,375
TOTAL 1,710,000 94,050
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Energía Usada vs Combustible Consumido
(Gas Natural)
Turbina de Vapor
Mejoramiento de Sistema de
Vapor
Turbina de Gas Mejoramiento
de Calderas
Gas Natural
Energía al Campus
Eficiencia De 90%
Planta de Enfriamient
o
Reducción de Dióxido de Carbono Mediante Mejoramiento de las Plantas de Generación de
Energía
Crecimiento de
Campus
Emitimos Los Niveles de Carbono de 1977
836.1 mil m2 vs. 1.58 millones m2
184 millón kwh vs 372 millón kwh
Mejoramient
o de EdificiosEl Mejoramiento De las
Plantas de Energía
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Combustible usado en 1990 fue 5,295,863
MMBTU5.2% bajo 1990 es 5,020,478 MMBTU
Protocolo de Kioto
Primera Fase
Segunda Fase
Tercera Fase
13$6/MMBtu
Conceptos de Alta Seguridad Usadas en UT Austin
• Generación de Energía Propiao Respaldo del Red de Energía de alta tensión del Estado de
Tejas
• Distribución de Energía Protegida• Conexiones de Servicios Múltiples Para
Cada Edificioo Dos Subestaciones Eléctricaso Dos para Vapor o Dos para Agua Fría para Enfriamientoo Dos para Agua Domesticao Agua/sistemas para Combatir Fuego
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Distribución de Energía Protegida
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Distribución de
Electricidad Subterránea
Distribución de Vapor y Agua para
Enfriamiento
Tubería de PVCCable Eléctrico
Adentro
Tubería de PVCCable Comunicaciones
Adentro
Concreto Rojo
Perma-Pipe
Tuberia Pre-aislada
Concreto
Cubierto Removible
Sistema de Distribución Eléctrica
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Interruptor
Alta Tensión
de Red de Municipio
Subestación
Red de la Universida
d
Generador
Sistema de Distribución Eléctrica• Distribución Subterránea
o No hay problemas causados por relámpagos, tormentas de aire, etc.
o Compuertas a líneas subterráneas solo para jalar los cables y para terminaciones entre cables
• Dos Servicios por edificio o Subestaciones localizadas adentro de
edificios• No subterráneas• No afuera de edificio
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Sistema de Distribución de Tubería de Vapor y Agua Fría
• Distribución en Túneleso No hay problemas de corrosión externoo Mantenimiento es mas fácil o Comunicación a los túneles es por los sótanos de los edificios
con doble llave
• Dos Servicios por edificio o Usamos acopiamiento de expansión en las pipas sin coyunturas
• Nunca hemos tenido una falla
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Esto No Esto
Electricidad de Respaldo
Red de Energía de alta tensión
Generator de Emergencia
Interruptor Automático
Dos Subestaciones de Alta Tensión
Sistemas Esenciales
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Edificio de Alta Seguridad
Agua Potable
Enfriador de Agua/Caldera
(Múltiples para Confiabilidad)
(Enfriamiento/Calentamiento de Facilidad)
Agua Para Combatir Fuego Normal Se puede usar el
agua del tanque para combatir fuego si la
agua normal se interrumpe
Concepto de Edificio
de Alta Seguridad
Electricidad Normal
Agua potable servida de dos puntos de servicio
Tanque de Agua Potable de
tamaño suficiente para servir en una
interrupción de servicios
(usar gravedad)
Un tanque también se puede usar para agua caliente para uso hidrómico
Generador de Emergencia
Electricidad Normal
Posibilidades para La Universidad de Talca
• Usar la producción combinada de calor y energía (CHP)producción combinada de calor y energía (CHP)o La producción de electricidad solamente tiene eficiencia de La producción de electricidad solamente tiene eficiencia de
30% a 35%30% a 35%• Pueden usar el calor del escapePueden usar el calor del escape
– Calentamiento, agua caliente o enfriamiento con Calentamiento, agua caliente o enfriamiento con una una máquina frigorífica de absorción
o Se puede obtener altas eficiencias (60% a 90%) usando CHPSe puede obtener altas eficiencias (60% a 90%) usando CHP• Usar maquinas de pistones y recuperando la Usar maquinas de pistones y recuperando la
energía del escape (combustible de gas natural, energía del escape (combustible de gas natural, diesel o gas sintético) diesel o gas sintético)
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• Pueden usar biomasa (madera, etc.) para diversificar el combustible
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Posibilidades para La Universidad de Talca
Madera
Gasificador
Aire de Combustible,
Vapor, Oxigeno
Oxidación, Pyrolysis y
Gasificación ocurre a 1,500 –
1,800 F convirtiendo madera a gas
sintético
Gas Sintético
Posibilidades para La Universidad de Talca
• Caldera de biomasa convencional
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Posibilidades para La Universidad de Talca
• Turbinas de Gas Natural o usando Gas Sintético
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Siemens’ SGT-200 Turbina de Gas para Generación de Electricidad (ISO) 6.75 MW(e), 50Hz o 60Hz
