Componente Generación Diesel

Determinación de Inversiones y Gastos de

Administración, Operación y Mantenimiento

para la actividad de Generación en Zonas No

Interconectadas con Plantas Térmicas

USAENE LLC

Febrero 2013

Contenido

1. Objetivo y alcance del Estudio

2. Datos de la generación en las ZNI

3. Estado de Tecnologías Generación Térmica

4. Componentes de Costos Eficientes de una unidad de Generación

5. Resumen de Visitas a muestra seleccionada

6. Propuesta una Central Eficiente de Generación

Objetivo Determinar las Inversiones y Gastos de

Administración, Operación y Mantenimiento eficientes para desarrollar la actividad de generación de energía eléctrica en las Zonas No Interconectadas con Plantas Térmicas.

Alcance Presentar el estado del arte en tecnologías de

generación térmica. Determinar los costos eficientes de I, AO&M

100% ZNI

60% ZNI

30% ZNI

100% INTERCONECTADA

• 96% de la población vive en las zonas

interconectadas que representa del orden del 34%

del territorio Nacional.

• El restante 4% vive en las zonas no interconectadas

COLOMBIA:

ÁREA: 1.141.815 km2

POBLACIÓN: 44’000.000 Habitantes.

Fuente: UPME

Mapa Áreas ZNI

Mapa Áreas ZNI

Parque de Generación de plantas diesel en las ZNI

Número de unidades en las agrupaciones de las ZNI por rangos de potencia

Potencia kW

menor de 100

entre 100 y 300

entre 300 y 1000

más de 1000

Grupo

1 86 14 8 0

2 165 8 9 0

3 616 39 27 1

4 7 3 8 0

5 26 2 4 3

6 14 0 1 0

7 4 4 4 0

8 37 4 1 8

9 66 3 3 1

10 51 2 2 3

11 5 2 2 0

12 56 14 7 0

Total 1133 95 76 16

Porcentaje 85,8% 7,2% 5,8% 1,2%

Equipamento

en las ZNI

Tecnologías – Tipos

• MOTORES RECIPROCANTES • MICROTURBINAS

Descripción de la tecnología

Combustibles Características del diseño Desempeño a condiciones ISO y ambientales Vida útil Fabricantes y proveedores en Colombia

Tecnologías – Motores Reciprocantes

Comparación de eficiencia respecto a la norma ISO 3046

Tecnologías – Motores Reciprocantes - Eficiencias

Tecnologías – Motores Reciprocantes

Tecnología kW Vida Útil Eficiencia Costo de Inversión

US$/kW FOB

Costos de O&M

US$/kWh

Motor Reciprocante alta

velocidad <750

15,000 a

20,000 >35% 1,500 – 2,500 0.02 – 0.07

Motor Reciprocante

Media y Baja velocidad 750 – 3500

30,000 a

40,000 >40% 600 – 1000 0.02 – 0.05

Motor a Gas 5 - 400 30,000 a

40,000 >35% 800 – 1200 0.03 – 0.08

Microturbina 30 - 400 20,000 a

30,000 >28% 2,200 – 3,000 0.02 – 0.05

Tecnología Ciclo Termodinámico Tipo de Combustible Observaciones

Motor Reciprocante

Ciclo Otto Gasolina

Ciclo Otto Gas Natural

Ciclo Otto Gas Propano o GLP

Motor Reciprocante

Ciclo Diésel Diésel

Ciclo Diésel Heavy Fuel Altas Potencias (<1 MW) Medias y Bajas Velocidades

Motor a Gas Ciclo Diésel Gas Natural

Se tiene los motores adaptados para quemar GN y los construidos para quemar GN y/o GLP

Ciclo Diésel Diésel – Gas Natural Dual Fuel

Microturbina Ciclo Brayton

Gas Natural

GLP Vaporizado

Diésel

Tecnologías- Microturbinas

• Son pequeñas turbinas que utilizan combustibles gaseosos y líquidos, a altas velocidades (19,000 rpm.).

• Surgieron en los años 50 y se han utilizado sobre todo en automóviles. Las microturbinas de generación de energía se empezaron a usar desde 1997 y se empezaron a comercializar desde el año 2000.

• La potencia de las microturbinas típicamente va desde 30 kW a 400 kW.

Tipos de Combustibles • Combustibles líquidos • GLP • Gas amargo, gas acido, gas

sulfuroso Biogás • Gases residuales de industrias

Tecnologías - Microturbinas

Tecnologías- conclusiones

• Existe una amplia gama de tecnologías para Producir electricidad en sistemas aislados.

• Existen diferentes fuentes de combustible que puede ser usados para la generación de electricidad. El reto de su uso en las ZNI es su disponibilidad en sitio y el costo del mismo.

• Los motores diésel, hasta la fecha, presentan las mejores eficiencias.

• La selección de la tecnología y el costo de producción dependerán de las condiciones de operación de la planta, así como la oferta y el costo de combustible disponible en el sitio.

• Se recomienda ser prudente en la promoción de nuevas tecnologías, vinculando en el desarrollo de los primeros proyectos a representantes o fabricantes de éstas, que puedan garantizar su disponibilidad y confiabilidad.

Tecnologías- conclusiones

• La promoción de nuevos combustibles en las ZNI, requiere una política de precios, calidad y disponibilidad, de suerte que se compense su bajo rendimiento técnico frente a la tecnología diésel, así como su MAYOR COSTO de inversión.

• En cualquier caso, sea la tecnología y el combustible que se seleccionen, se requiere contar con fácil acceso a una amplia red de suministros, repuestos y de apoyo técnico calificado que puedan dar mantenimiento.

• Las microturbinas a gas están surgiendo dentro del contexto de la oferta tecnológica como una opción muy interesante pues si bien su costo de inversión es alto comparado con el de las máquinas diésel, un precio competitivo del combustible y menor impacto sobre el ambiente las están perfilando como una opción de sustitución a futuro, sin embargo se requerirá del acompañamiento en la formación de una red de suministro y capacidad técnica local.

Componentes de Costos

▫ INVERSIÓN

▫ ADMINISTRACIÓN, OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO

▫ COMBUSTIBLE

Componentes de costos – Inversión

Costos Directos • Grupo electrógeno • Cabina insonorizadora • Transformadores, tableros y auxiliares • Tanques de almacenamiento de combustible • Transporte • Mano de Obra • Obras civiles

Costos Indirectos: • Inspectoría RETIE, interventoría técnica, interventoría para

lo administrativo y financiero

Costo Eficiente de Grupo Electrógeno

Costo de los Equipos

Equipos Diesel ($COP de dic 2012)

Costos de Transporte de Equipos - Metodología

• Determinan pesos y dimensiones de equipos.

• Seleccionar, rutas, tipo de vehículo (Terrestre) y/0 capacidad de equipos de transporte fluvial y marítimo.

• Para costo terrestre se usa modelo del Ministerio de Transporte.

• Para los costos de transporte fluvial, marítimo y aéreo se consultó y cotizó con varias empresas dedicadas a esta actividad en las ZNI.

• Las distancias que se recorren utilizando los diferentes medios de transporte, se determinan utilizando las tablas de distancias del Ministerio de Transporte, la información contenida en sitios web de alcaldías y herramientas de geo-referenciación.

Costos de Inversión – Transporte de equipos

Indicadores definidos para los costos de transporte ($/ton-km) 2012

Indicadores $/ton-km

Terrestre vía primaria 250

Terrestre vía secundaria 500

Terrestre vía terciaria 1,000

Fluvial 3,000

Marítimo 2,500

Aéreo 5,500

Fuente: Cálculos Usaene

$/ton-km

AEREO 5.500

TERRESTRE 440

FLUVIAL 305

Indicadores basados en referencia internacional


5 29.101.603$ 29.003.674$ 28.559.896$ 33.183.311$ 29.924.250$ 31.903.260$ 31.366.601$

10 31.712.716$ 31.631.197$ 31.179.521$ 35.922.987$ 32.546.472$ 34.620.154$ 34.013.255$

20 36.327.802$ 36.279.360$ 35.811.765$ 40.738.510$ 37.183.952$ 39.448.456$ 38.699.979$

25 38.503.046$ 38.471.271$ 37.995.654$ 42.994.768$ 39.370.479$ 41.731.130$ 40.911.318$

30 40.628.093$ 40.613.068$ 40.129.390$ 45.201.239$ 41.506.867$ 43.964.151$ 43.072.643$

40 44.775.241$ 44.793.969$ 44.294.047$ 49.512.460$ 45.676.866$ 48.328.872$ 47.292.893$

50 48.828.475$ 48.881.290$ 48.364.962$ 53.731.390$ 49.753.177$ 52.601.831$ 51.419.952$

60 52.817.060$ 52.904.293$ 52.371.400$ 57.887.280$ 53.765.063$ 56.812.275$ 55.483.079$

70 56.757.892$ 56.879.872$ 56.330.256$ 61.997.013$ 57.729.419$ 60.977.081$ 59.499.164$

80 60.666.414$ 60.835.153$ 60.263.033$ 66.132.830$ 61.669.597$ 65.187.013$ 63.508.956$

100 86.018.555$ 86.951.668$ 86.011.668$ 95.200.564$ 87.539.223$ 95.466.300$ 90.516.559$

125 95.559.413$ 96.583.192$ 95.599.555$ 105.182.145$ 97.141.462$ 105.591.589$ 100.253.779$

150 105.010.371$ 106.126.753$ 105.098.548$ 115.083.245$ 106.655.113$ 115.639.467$ 109.905.295$

200 123.728.527$ 125.035.753$ 123.915.698$ 134.729.086$ 125.502.472$ 135.587.801$ 129.036.776$

250 142.279.807$ 143.785.101$ 142.569.719$ 154.243.167$ 144.187.845$ 155.415.826$ 148.017.027$

300 160.716.901$ 162.427.138$ 161.113.120$ 173.676.478$ 162.763.686$ 175.173.975$ 166.897.980$

350 179.070.171$ 180.991.874$ 179.576.081$ 193.057.675$ 181.260.120$ 194.890.352$ 185.709.238$

400 197.358.894$ 199.498.236$ 197.977.697$ 212.404.335$ 199.696.185$ 214.581.976$ 204.469.318$

450 215.596.155$ 217.958.959$ 216.330.871$ 231.727.838$ 218.084.731$ 234.259.673$ 223.190.548$

500 233.795.965$ 236.399.392$ 234.655.496$ 251.097.307$ 236.447.444$ 254.010.535$ 241.911.493$

600 270.085.749$ 273.162.064$ 271.190.575$ 289.685.784$ 273.057.376$ 293.348.553$ 279.225.447$

700 306.271.147$ 309.838.039$ 307.630.444$ 328.255.857$ 309.574.897$ 332.696.204$ 316.473.325$

750 324.332.535$ 328.150.472$ 325.822.053$ 347.537.569$ 327.806.244$ 352.375.830$ 335.078.421$

800 342.376.078$ 346.448.433$ 343.997.567$ 366.817.825$ 346.022.030$ 372.059.343$ 353.672.975$

900 378.416.474$ 383.006.376$ 380.306.423$ 405.373.996$ 382.412.807$ 411.435.840$ 390.834.261$

1000 436.277.824$ 441.859.948$ 438.682.455$ 468.058.502$ 440.945.897$ 475.693.046$ 450.844.542$

1250 529.424.476$ 535.198.389$ 531.376.319$ 567.364.391$ 535.222.455$ 574.106.744$ 547.193.294$

1500 618.992.706$ 626.102.622$ 621.637.556$ 663.426.880$ 625.695.167$ 672.286.833$ 639.655.006$

1600 654.769.718$ 662.403.307$ 657.686.205$ 701.749.446$ 661.826.708$ 711.439.435$ 676.566.176$

2000 797.621.898$ 807.218.821$ 801.556.799$ 854.145.317$ 806.008.075$ 866.947.242$ 823.670.496$

2500 975.639.840$ 987.185.210$ 980.585.433$ 1.041.634.585$ 985.345.126$ 1.057.524.850$ 1.005.908.335$

MITÚ

(COP $)

PTO LEGUIZAMO

(COP $)kW

ACANDI

(COP $)

PIZARRO

(COP $)

GUAPI

(COP $)

PTO INIRIDA

(COP $)

MIRAFLORES

(COP $)

DIESEL (Equipo puesto en sitio)


GLP (Equipo puesto en Sitio)

5 28.998.510$ 28.643.534$ 28.323.469$ 31.066.460$ 29.647.135$ 30.143.250$ 30.018.069$

10 31.604.990$ 31.254.875$ 30.932.471$ 33.711.021$ 32.256.906$ 32.781.063$ 32.654.967$

20 36.221.961$ 35.909.622$ 35.569.036$ 38.623.936$ 36.899.451$ 37.641.536$ 37.508.329$

25 38.487.722$ 38.417.738$ 37.960.511$ 42.788.361$ 39.329.288$ 41.469.515$ 40.813.243$

30 64.350.943$ 64.315.745$ 63.841.776$ 68.826.031$ 65.216.059$ 67.556.969$ 66.751.804$

40 72.292.806$ 72.294.461$ 71.802.756$ 76.947.030$ 73.182.872$ 75.736.380$ 74.773.480$

50 80.062.889$ 80.142.073$ 79.613.054$ 85.093.983$ 81.005.443$ 84.006.219$ 82.711.475$

60 87.676.223$ 87.765.156$ 87.231.445$ 92.754.701$ 88.625.376$ 91.682.389$ 90.345.921$

70 95.204.103$ 95.328.501$ 94.777.721$ 100.454.980$ 96.177.267$ 99.438.881$ 97.950.612$

80 102.652.104$ 102.797.948$ 102.236.847$ 108.007.230$ 103.639.787$ 107.025.125$ 105.445.061$

100 135.082.847$ 136.151.399$ 135.146.213$ 144.923.217$ 136.695.208$ 145.403.627$ 139.874.180$

125 153.261.234$ 154.379.011$ 153.350.134$ 163.340.885$ 154.906.920$ 163.899.318$ 158.159.178$

150 171.274.219$ 172.480.991$ 171.409.283$ 181.786.474$ 172.980.156$ 182.485.967$ 176.364.907$

200 207.141.751$ 209.059.094$ 207.645.399$ 221.108.065$ 209.328.748$ 222.933.832$ 213.771.376$

250 242.498.598$ 244.699.812$ 243.149.495$ 257.844.800$ 244.877.777$ 260.120.511$ 249.743.024$

300 277.803.109$ 280.740.859$ 278.836.060$ 296.729.584$ 280.680.927$ 300.172.724$ 286.642.707$

350 312.659.163$ 315.646.346$ 313.717.755$ 331.825.926$ 315.570.447$ 335.347.417$ 321.605.820$

400 347.554.844$ 351.024.481$ 348.863.693$ 369.066.803$ 350.792.752$ 373.352.999$ 357.546.390$

MITÚ

(COP $)

PTO LEGUIZAMO

(COP $)kW

ACANDI

(COP $)

PIZARRO

(COP $)

GUAPI

(COP $)

PTO INIRIDA

(COP $)

MIRAFLORES

(COP $)

Costo de Obra Civil e Instalación Electro-mecánica

Costo de Obra Civil e Instalación Electro-mecánica

Vías de acceso e internas Adecuación de sitio

Limpieza y Descapote Excavación de Explanación.

Tanques de almacenamiento de agua

Almacenamiento de aguas lluvias Agua del sistema contraincendios Agua potable

Estructuras

Acero para estructuras Base en concreto para máquinas Bodega Oficinas Administrativas Portería

Sistemas manejo de residuos sólidos y líquidos

Costo Total de Inversión Costo Total de Inversión por sitio visitado a COP de 2012

ACANDI PIZARRO GUAPI PTO INIRIDA MIRAFLORES MITÚPTO

LEGUIZAMO

Capacidad kW 3000 1538 3900 5850 1144 3850 5200

Costos de Inversión

Grupo electrogeno 811.834.483 422.659.337 634.538.851 1.009.440.568 311.232.400 1.016.577.282 1.405.752.428

Cabina de insonorización 60.673.412 36.832.260 65.679.971 65.644.343 41.898.810 78.063.561 102.066.021

Transformador 82.074.240 34.367.760 165.441.240 409.268.016 62.066.160 144.119.844 152.102.520

Tanque de combustible 14.883.750 110.565.000 227.934.000 80.797.500 7.654.500 91.428.750 267.907.500

Tableros de sincronismo 142.505.488 74.191.571 111.383.873 177.192.302 54.632.226 178.445.046 246.758.964

Seguros 22.239.427 13.572.319 24.099.559 34.846.855 9.549.682 30.172.690 43.491.749

Transporte 12.690.906 25.187.774 49.841.722 203.124.960 20.101.305 186.788.000 134.234.374

Obras civiles 524.658.632 328.168.944 585.051.014 905.909.472 231.992.679 789.386.220 1.076.083.160

Montaje electromecánico 288.344.158 129.517.879 210.379.252 330.397.882 93.706.326 311.528.704 428.116.639

Sub total 1.959.904.498 1.175.062.843 2.074.349.480 3.216.621.898 832.834.089 2.826.510.097 3.856.513.355

IVA 16% 313.584.720 188.010.055 331.895.917 514.659.504 133.253.454 452.241.616 617.042.137

Total Costos Directos (instalacion y

puesta en servicio)16,0% 2.273.489.217 1.363.072.898 2.406.245.397 3.731.281.401 966.087.543 3.278.751.713 4.473.555.492

Inspectoría RETIE 1,5% 34.102.338 20.446.093 36.093.681 55.969.221 14.491.313 49.181.276 67.103.332

Interventoría Técnica 6,0% 136.409.353 81.784.374 144.374.724 223.876.884 57.965.253 196.725.103 268.413.330

Interventoria Admon y Financiero 4,5% 101.852.317 61.065.666 107.799.794 167.161.407 43.280.722 146.888.077 200.415.286

Total Costos Indirectos 12,0% 272.364.008 163.296.133 288.268.199 447.007.512 115.737.288 392.794.455 535.931.948

Costo Total de Inversión de la planta $ 2.545.853.225 1.526.369.031 2.694.513.596 4.178.288.913 1.081.824.830 3.671.546.168 5.009.487.440

Costo de Inversión por kW instalado USD/kW 471 551 384 397 525 530 535

Item


Conclusiones:

• El Mercado de equipos es amplio y por ende los precios que se consiguen mediante procesos abiertos son precios eficientes.

• Los costos de transporte terrestre, determinados mediante el programa y la metodología del Ministerio de Transporte, corresponden a costos eficientes razonables para estas zonas.

• Los costos de transporte aéreo determinados por procesos abiertos con varias empresas prestadoras de este servicio lleva razonablemente al concepto de costos eficientes de mercado.

• Los costos de transporte fluvial y marítimo para las ZNI, definitivamente corresponden a condiciones de mercado no tan competitivo e incluso de orden monopólico.


Conclusiones:

• Se recomienda la adopción y difusión de las normas y especificaciones mínimas que deben aplicarse para las obras civiles y condiciones constructivas de centrales en las ZNI.

Costos de AOM

Costos AOM Costo fijo anual de administración, operación y mantenimiento

Administración

Administración y funcionamiento

Tiquetes y viáticos

Arrendamiento de Computadores y compra

Comunicaciones (internet y telefonía)

Vigilancia

Otros Costos Administrativos

Pólizas

Operación

Personal

Mantenimiento

Dotación personal e Implementos seguridad industrial

Equipos de Monitoreo

Repuestos y herramientas

Costos variables de OM

Costo variable anual de operación y mantenimiento

Operación

Apoyo técnico

Apoyo técnico ambiental

Costo plan de manejo ambiental

Consultorías, asesorías y estudios

Mantenimiento

Overhaul

Mantenimiento Correctivo

Mantenimiento Preventivo

Mejoras en la Central

Costos de Administración Por Unidad

Departamento No de

personas Observaciones

Administración 1 Ejecuta las labores de Personal y Compras

De Personal X (1)

Contabilidad 1 Ejecuta labores de tesorería (1)

Tesorería X (1)

Compras X (1)

Generación

Jefe de planta 1 Opera, Mantenimiento rutinario, Almacén, No hay Taller

Operadores X

Mantenimiento 1 Auxiliar de Mantenimiento

Taller y Almacén X

Total 4

PARA LOS CASOS DE PLANTAS CONFORMADAS POR UNA SOLA UNIDAD Y CON UN HORARIO INFERIOR A LAS DOCE HORAS, LOS ROLES DEL PERSONAL ADMINISTRATIVO DEMANDAN UNA DEDICACIÓN PARCIAL DADO EL BAJO VOLUMEN DE ASUNTOS Y TAREAS QUE SE DEBEN ATENDER. EN DESARROLLO DEL ESTUDIO DE ANALIZARÁN ESTOS CASOS QUE COMO SE DIJO ANTERIORMENTE SE PRESENTAN EN CASO DE ASOCIACIONES DE USUARIOS O JUNTAS DE ACCIÓN COMUNAL, LOS CUALES NO REPRESENTAN MÁS ALLÁ DEL 10%.

Costos de Administración Por Unidad

Costos anuales de Administración - UNIDADES INDIVIDUALES_segùn horas de servicio.

AdministraciónNo de

personas

Costos

anuales

No de

personas

Costos

anuales

No de

personas

Costos

anuales

No de

personas

Costos

anuales

Jefe administrativo 1 $ 18.000.000 1 $ 18.000.000 1 $ 18.000.000 1 $ 18.000.000

De Personal 0 $ 0 0 $ 0 1 $ 9.600.000 1 $ 9.600.000

Contabilidad 1 $ 12.000.000 1 $ 12.000.000 1 $ 12.000.000 1 $ 12.000.000

Tesorería 0 $ 0 0 $ 0 0 $ 0 0 $ 0

Compras 0 $ 0 0 $ 0 0 $ 0 1 $ 6.720.000

Total 2 $ 30.000.000 2 $ 30.000.000 3 $ 39.600.000 4 $ 46.320.000

18 horas de servicio y

menos de 24para 24 horas de servicio


menor de 12


menos de 18 horas

Costos de Administración Planta

Costos anuales de Administración- 18 horas de servicio, varias unidades

Administración2

UNIDADES

Costos

anuales

3

UNIDADES

Costos

anuales

4

UNIDADES

Costos

anuales

5

UNIDADES

Costos

anuales


De Personal 1 $ 9.600.000 1 $ 9.600.000 1 $ 9.600.000 1 $ 9.600.000

Contabilidad 1 $ 12.000.000 1 $ 12.000.000 1 $ 12.000.000 1 $ 12.000.000

Tesorería 0 $ 0 0 $ 0 0 $ 0 1 $ 6.720.000

Compras 0 $ 0 1 $ 6.720.000 1 $ 6.720.000 1 $ 6.720.000

Total 3 $ 39.600.000 4 $ 46.320.000 4 $ 46.320.000 5 $ 53.040.000

Costos anuales de Administración- 24 horas de servicio, varias unidades

Administración2

UNIDADES

Costos

anuales

3

UNIDADES

Costos

anuales

4

UNIDADES

Costos

anuales

5

UNIDADES

Costos

anuales


De Personal 1 $ 9.600.000 1 $ 9.600.000 1 $ 9.600.000 1 $ 9.600.000

Contabilidad 1 $ 12.000.000 1 $ 12.000.000 1 $ 12.000.000 1 $ 12.000.000

Tesorería 0 $ 0 0 $ 0 0 $ 0 1 $ 6.720.000

Compras 1 $ 6.720.000 1 $ 6.720.000 1 $ 6.720.000 1 $ 6.720.000

Total 4 $ 46.320.000 4 $ 46.320.000 4 $ 46.320.000 5 $ 53.040.000

Costos de Administración - Central

Costos de Administración - Empresa

Costos anuales de personal de Administración - Cabeceras Municipales + Localidades

AdministraciónNo de

personas

Costos

anuales

No de

personas

Costos

anuales

No de

personas

Costos

anuales

No de

personas

Costos

anuales


De Personal 0 0 1 $ 9.600.000 1 $ 9.600.000

Contabilidad 1 $ 12.000.000 1 $ 12.000.000 1 $ 12.000.000 1 $ 12.000.000

Tesorería 0 0 0 0

Compras 0 0 0 1 $ 6.720.000

Total 2 $ 30.000.000 2 $ 30.000.000 3 $ 39.600.000 4 $ 46.320.000


menos de 12 y atención

a localidades


menos de 18 horas y

apoyo a las localidades


atención a las localidades


atención a las localidades

Costos de Operación y Mantenimiento

Costos de O&M fijos y variables

Para la estimación de costos O&M fijos y variables, los fabricantes y la literatura internacional especializada definen costos típicos, dando los valores fijos en $/kW/año instalado y $/kWh para estas variables.

Costos fijos: 40 - 70 US$/kW y

Costos variables: 0.05 a 0.06 US$/kWh

Costos generadores diesel año 2010

Diesel/Gasoline Generator

Minimum Probable Maximum

Capital Cost $/kW 650 810 970

Fixed O&M cent/kWh

Variable O&M cent/kWh 3,97 5,00 6,00

Fuel cent/kWh 40,55 59,13 65,25


Fixed O&M cent/kWh


Fuel cent/kWh 32,95 40,73 53,02


Fixed O&M cent/kWh 1,60 2,00 2,40


Fuel cent/kWh 10,01 13,09 18,37


Fixed O&M cent/kWh 0,80 1,00 1,20


Fuel cent/kWh 2,92 4,39 6,9

2010

Capacity Contents Units

300 W

1 kW

100 kW

5 MW

Fuente: Estudio del Banco Mundial. “Technical and Economic Assessment of Off-Grid, Mini-Grid and Grid Electrification Technologies”. Tabla C1, página C8. 2006.

CENTRAL Fijos

(cent/kWh)

Variables

(cent/kWh)

Total O&M

(cent/kWh)

Costos Fijos +

Variables de O&M

(Reales)

Planta 1

2300 2,04 3,65 5,69 11,00

Planta 2

3750 1,65 3,46 5,11 14,00

Planta 3

3750 1,65 3,46 5,11 12,00

Costos de Operación y Mantenimiento.

Planta 1 Planta 2 Planta 3

Promedio

2009-2011

Promedio

2009-2011

Promedio

2009-2011

CAO&M FIJOS + CO&M variables US$/kWh 0,11 0,12 0,14

CAO&M FIJOS US$/kWh 0,05 0,05 0,05

Gastos Administracion US$/kWh 0,03 0,03 0,03

Operativos fijos US$/kWh 0,02 0,02 0,01

Mantenimiento fijos US$/kWh 0,00 0,00 0,00

CO&M VARIABLES US$/kWh 0,06 0,07 0,09

Operativos Variables US$/kWh 0,01 0,01 0,01

Mantenimiento Variable US$/kWh 0,05 0,06 0,08

Costos de O&M promedios resultantes (fijos y variables)

Costos de Operación y Mantenimiento

Costos eficientes fijos y variables de O&M (dólares del 2012)

100 kW 0,02 USD/kWh

Fijo 118,11 USD/kW

Variable 0,04 USD/kWh

5000 kW 0,01 USD/kWh

Fijo 60,31 USD/kW


Con base en la anterior información se calcularon los costos fijos y variables para máquinas de 100 y 5000 kW, asumiendo un factor de planta del 85% y un despacho de 14 horas diarias al 100% de carga y 10 horas diarias al 50 % de carga.

100 kW 0,0235 USD/kWh

Fijo 118,1 USD/kW


5000 kW 0,012 USD/kWh

Fijo 60,3 USD/kW


Costos de O y M para las ZNI

kW

FIJOS VARIABLES

ACANDI PIZARRO GUAPI PTO INIRIDA MIRAFLORES MITÚ PTO

LEGUIZAMO

USD/kW-año USD/kWh USD/kWh USD/kWh USD/kWh USD/kWh USD/kWh USD/kWh

5 119,7 0,0405 0,0436 0,0466 0,0466 0,0485 0,0405 0,0485

10 119,7 0,0391 0,0421 0,0451 0,0451 0,0470 0,0391 0,0470

20 119,6 0,0378 0,0408 0,0436 0,0436 0,0454 0,0378 0,0454

25 119,5 0,0374 0,0403 0,0432 0,0432 0,0449 0,0374 0,0449

30 119,4 0,0371 0,0400 0,0428 0,0428 0,0445 0,0371 0,0445

40 119,3 0,0366 0,0394 0,0422 0,0422 0,0439 0,0366 0,0439

50 119,2 0,0362 0,0390 0,0418 0,0418 0,0435 0,0362 0,0435

60 119,1 0,0359 0,0387 0,0414 0,0414 0,0431 0,0359 0,0431

70 119,0 0,0356 0,0384 0,0411 0,0411 0,0428 0,0356 0,0428

80 118,9 0,0354 0,0381 0,0408 0,0408 0,0425 0,0354 0,0425

100 118,6 0,0350 0,0377 0,0404 0,0404 0,0420 0,0350 0,0420

125 118,3 0,0347 0,0373 0,0400 0,0400 0,0416 0,0347 0,0416

150 118,0 0,0344 0,0370 0,0396 0,0396 0,0412 0,0344 0,0412

200 117,4 0,0339 0,0365 0,0391 0,0391 0,0407 0,0339 0,0407

250 116,9 0,0335 0,0361 0,0387 0,0387 0,0402 0,0335 0,0402

300 116,3 0,0332 0,0358 0,0383 0,0383 0,0399 0,0332 0,0399

Costos de AOM

Conclusiones:

• En la Actualidad no existe una base de información sobre los costos de AOM de las ZNI que permita comprar las diferencias y características propias de las localidades o grupos de las ZNI.

• Se recomienda adoptar un esquema de desagregación de los costos de AOM en Fijos y Variables como lo dicta la práctica y literatura internacional de suerte sea factible la comparación y referencia con índices internacionales.

• En el caso de las empresas que atienden varias plantas de generación, los costos deben llevarse por planta.

Costos de Combustible. Plantas de abasto.

Costos de Combustible.

El valor final del combustible puesto en sitio, será la suma del precio en punto de abasto más el costo del transporte hasta la cabecera municipal y para cada localidad se adiciona, a lo anterior, el costo del transporte hasta ésta. Dada la relación de volumen de combustible necesario vs. Lubricante para una operación se considerará que el costo de combustible y lubricantes está representado por el costo del primero.

Costos de transporte de combustible

Costo

Transporte a

Sitio

($/gal)

Distancia Abasto

- Sitio (km)

Indicador

COP$/ton-km

Modo de

transporte

Acandí 1.297,0 286,0 1.409,4 Maritimo

San Francisco 1.297,0 312,0 1.292,0 Maritimo

Pizarro Bajo Baudó 1.631,4 262,0 1.935,2 Maritimo

Piliza 2.131,4 275,0 2.408,8 Maritimo

Virudó 2.531,4 311,0 2.529,7 Maritimo

Guapi 1.731,4 172,0 3.128,5 Maritimo

Atajo 1 2.031,4 178,0 3.546,9 Fluvial

Atajo 2 2.031,4 177,6 3.554,9 Fluvial

Chamón 1.931,4 174,6 3.437,9 Fluvial

Puerto Inírida 1.100,0 324,0 1.055,2 Fluvial

El Remanso 3.800,0 368,0 3.209,2 Fluvial

Chorrobocón 8.100,0 409,0 6.155,0 Fluvial

Miraflores 116,6 168,0 215,6 Fluvial

Lagos del Dorado 116,6 205,0 176,7 Fluvial

Puerto Leguízamo 700,0 400,0 543,9 Fluvial

Puerto Ospina 1.200,0 515,0 724,2 Fluvial

Nueva Paya 1.200,0 466,0 800,3 Fluvial

Mitú 9.600,0 500,0 5.967,2 Aéreo

Acaricuara 20.443,0 563,0 11.285,0 AéreoVaupés

Putumayo

Centro Poblado

Chocó

Chocó

Cauca

Guainía

Guaviare


Marítimo

Choco

Caribe

Maritimo

Chocó

Pacífico

Fluvial

Chocó

Fluvial 2

Inírida

Fluvial 3

Guaviare

Fluvial 4

Putumayo

1.409$ 2.409$ 3.547$ 1.055$ 216$ 544$

1.292$ 2.530$ 3.555$ 3.209$ 177$ 724$

3.129$ 3.438$ 6.155$ 800$

Costo eficiente No aplica 196$ 689$

Costo promedio 1.351$ 2.689$ 3.513$

$/ton-km


Distancia

Abasto -

Sitio (km)

Peso (ton)

de ida

Peso (ton)

de regreso$/ton-km COP $/gal

Acandí 286 19,5 9,4 1.351$ 11.164.042$ 2.273$

San Francisco 312 19,5 9,4 1.351$ 12.178.955$ 2.480$

Pizarro Bajo Baudó 262 19,5 9,4 2.689$ 20.360.623$ 4.146$

Piliza 275 19,5 9,4 2.689$ 21.370.883$ 4.352$

Virudó 311 19,5 9,4 2.689$ 24.168.526$ 4.921$

Guapi 172 19,5 9,4 2.689$ 13.366.516$ 2.722$

Atajo 1 178 19,5 9,4 3.513$ 18.072.689$ 3.680$

Atajo 2 177,6 19,5 9,4 3.513$ 18.032.076$ 3.672$

Chamón 174,6 19,5 9,4 3.513$ 17.727.480$ 3.610$

Guaviare Miraflores 168 19,5 9,4 196$ 952.526$ 194$

Lagos del Dorado 205 19,5 9,4 196$ 1.162.308$ 237$

Puerto Leguízamo 400 19,5 9,4 689$ 7.970.123$ 1.623$

Puerto Ospina 515 19,5 9,4 689$ 10.261.533$ 2.090$

Nueva Paya 466 19,5 9,4 689$ 9.285.193$ 1.891$

Putumayo

Sitio

Chocó

Chocó

Cauca

Costos de transporte de GLP por sitio

Visitas Técnicas – Distribución geográfica de la muestra.

Visitas Técnicas – muestra visitada

U1 U2 U3 U4 U5 Instalada En Uso

Chocó Acandí 1.000 1.000 1.000 3.000 1.000

San Francisco 144 144 144

Chocó Pizarro Bajo Baudó 738 800 1.538 1.538

Pilizá 180 146 326 326

Virudó 106 75 181 181

Cauca Guapi 500 500 500 800 1.600 3.900 2.300

Atajo 1 7 7 7

Atajo 2 20 20 20

Chamón 125 125 125

Guainía Puerto Inírida 1.000 1.250 1.500 2.100 5.850 3.750

El Remanso 60 60 60

Chorrobocón 60 60 60

Guaviare Miraflores 412 412 320 1.144 824

Lagos del Dorado 180 230 410 180

Vaupés Mitú 750 750 750 1.500 3.750 3.750

Acaricuara 120 120 120

Putumayo Puerto Leguízamo 900 900 900 1.000 1.500 5.200 2.700

Puerto Ospina 255 220 475 475

Nueva Paya 94 94 94

Capacidad

(kW)

Transporte de combustible desde planta de abasto

a planta de generación. Operadores especializados • Contratos de suministro transporte y entrega de combustible en tanques de la Central • Beneficios: mejor precio por transporte; medida en sitio de generación; garantiza

suministro oportuno.

• Gensa: $6.966, $/gal suministro + 9.634 $/galòn tpte. total ($16.600) Central de Mitù 9.067 $/galòn, Central de Inirida 7.369 $/galòn, Central de Guapì

Electrificadoras locales Contratos de suministro transporte y entrega en tanques de la Planta EMCELCA S.A. E.S.P. Transporte desde Cartagena hasta Planta Acandí – Chocó 1297

$/galón (Chevrón Gobernación del Vaupés 6950 $/galòn. Según factura entregada por el prestador. La plantas de las localidades dependen de la Electrificadora local y de la disponibilidad de

recursos para contratar el transporte del combustible y demás insumos.

Resultados visitas a Plantas de la muestra en las

ZNI Planta 1 Planta 2 Planta 3

Promedio

2009-2011

Promedio

2009-2011

Promedio

2009-2011

CAO&M FIJOS US$/kW ano 145,51 211,39 87,70

Gastos Administracion US$/kW ano 88,53 134,27 62,54

Operativos fijos US$/kW ano 53,03 71,78 22,14

Mantenimiento fijos US$/kW ano 3,95 5,34 3,02

CAO&M FIJOS + CO&M variables US$/kWh 0,11 0,12 0,14

CAO&M FIJOS US$/kWh 0,05 0,05 0,05

Gastos Administracion US$/kWh 0,03 0,03 0,03

Operativos fijos US$/kWh 0,02 0,02 0,01

Mantenimiento fijos US$/kWh 0,00 0,00 0,00

CO&M VARIABLES US$/kWh 0,06 0,07 0,09

Operativos Variables US$/kWh 0,01 0,01 0,01

Mantenimiento Variable US$/kWh 0,05 0,06 0,08

Combustible US$/kWh 0,25 0,47 0,51

Combustible US$/kWh 0,24 0,50 0,21

Transporte US$/kWh 0,02 - 0,34

Lubricante US$/kWh 0,01 0,02 0,01

Capacidad instalada (kW) 2300 3750 3750


ZNI


ZNI

Costos Fijos y Variables de O&M por central

Los anteriores resultados indican que los costos de O&M en las centrales objeto de análisis pertenecientes a las ZNI Colombianas, presentan costos de O&M que se encuentran en un rango de dos y tres veces los costos de referencia del estudio del Banco Mundial tomados como referencia para el presente estudio

CENTRAL Fijos

(cent/kWh)

Variables

(cent/kWh)

Total O&M

(cent/kWh)

Costos Fijos

+ Variables

de O&M

(Reales)

GUAPI

2300 2,04 3,65 5,69 11,00

MITU

3750 1,65 3,46 5,11 14,00

INIRIDA

3750 1,65 3,46 5,11 12,00

Costos Fijos y Variables de O&M por central

Los anteriores resultados indican que los costos de O&M en las centrales objeto de análisis pertenecientes a las ZNI Colombianas, presentan costos de O&M que se encuentran en un rango de dos y tres veces los costos de referencia del estudio del Banco Mundial tomados como referencia para el presente estudio

CENTRAL Fijos

(cent/kWh)

Variables

(cent/kWh)

Total O&M

(cent/kWh)

Costos Fijos

+ Variables

de O&M

(Reales)

GUAPI

2300 2,04 3,65 5,69 11,00

MITU

3750 1,65 3,46 5,11 14,00

INIRIDA

3750 1,65 3,46 5,11 12,00

CENTRAL Fijos

(cent/kWh)

Variables

(cent/kWh)

Total O&M

(cent/kWh)

Costos Fijos +

Variables de O&M

(Reales)

Planta 1

2300 2,04 3,65 5,69 11,00

Planta 2

3750 1,65 3,46 5,11 14,00

Planta 3

3750 1,65 3,46 5,11 12,00

Conclusiones de visitas

• Existen datos a nivel de plantas más organizadas.

• No hay informacion suficiente que permita hacer análisis particulares en localidades menores.

• No se factura en las localidades.

• En general no hay estructura organizativa, ni de costos.

• No hay estandares de construccion para las obras.

Planeamiento de un proyecto de generación aislada

• Si bien la metodología vista hasta este punto permite

determinar el costo “eficiente” de una planta o central

de una capacidad determinada en una localidad.

• La Consultoria se preguntó?:

¿Cómo definir la capacidad y características

para atender eficientemente la localidad?

Criterios de planeamiento

• Caracterización de la curva de carga.

• Horas diarias de prestación del servicio y su influencia en la curva de carga. ▫ Para 6 horas diarias, la curva de carga tendería a mostrar un

comportamiento plano, con un factor de carga cercano a uno.

▫ Para 12 horas diarias, la curva tendería a mostrar aumentos de carga en determinados horarios. Para 24 horas nos acercamos a la curva de carga típica, teniendo en consideración carga netamente residencial.

Tipos de Curva de Carga

Criterios de planeamiento

Criterios para Configuración de la planta. (dos o más unidades) • Las unidades que la conformen deben operar en el mayor número

de horas posibles por encima del 70% de su potencia nominal (punto optimo de operación- minimización del consumo).

• Operaciones prolongadas por debajo de ellos generan mayor desgaste y baja eficiencia de la máquina, ocasionando disminución de su vida útil y mayores costos de operación y mantenimiento.

• Aumentar la disponibilidad y suministro de energía para lo cual seleccionar más de una máquina permite reducir la energía no suministrada.

Configuración Básica de la Central

𝑃𝑀𝐴𝑋 + Δ

Configuración Práctica

𝑃12

𝑃12

𝑃12 (𝐵𝐴𝐶𝐾𝑈𝑃)

Buena Disponibilidad

PMIN + Δ PMIN

PINT

PMAX

Fijar horas de servicio por sitio – Caracterizar la demanda

Determinar la configuración eficiente

Determinar el costo eficiente de la configuración seleccionada siguiendo la metodología expuesta

METODOLOGIA PROPUESTA

G= CI + CC + CAO&M

Componente De

Inversión combustible

Costos de AO&M

INFORMACION VARIABLES

1 2 3 4

Tamano kW 1000 1000 400 400

Tipo HFO Diesel GPL Diesel

Consumo Gal- dia 1464 1464 1009,8 673,2

Consumo Gal/kWh 0,0718 0,0718 0,1238 0,0825

Precio $/Gal 3.437 5.603 4.400 5.603

Transporte $/Gal 700 700 1.260 700

precio $/Gal 23.864 23.864 23.864 23.864

consumo Gal/kWh 0,000002 0,000002 0,000003 0,000003

Vida util horas 20.000 20.000 20.000 20.000

Tiempo operacion diaria horas 24 24 24 24

Factor de carga 85% 85% 85% 85%

Disponibilidad 100% 100% 100% 100%

Costo de Inversion $ 1.000.000.000 1.000.000.000 790.000.000 450.000.000

O&M Variable $ anual 483.841.080 457.035.480 107.222.400 186.030.864

O&M fijo $ anual 126.000.000 194.400.000 43.200.000 82.872.000

Tasa de descuento(WAC) 11,76%

TRM 1.800,00

Variables Economicas

Lubricante

Combustible

En valor Constante

HFO Diesel GPL Diesel

Generacion kWh ano 7.446.000 7.446.000 2.978.400 2.978.400

Periodo evaluacion (vida util) anos 2,28 2,28 2,28 2,28

Precio combustible $/kWh 296,89 452,33 700,43 520,00

Precio lubricante $/kWh 0,06 0,06 0,07 0,07

Valor presente del Flujo de costos operativos

Valor presente flujo combustible $ 4.214.270.662 6.420.727.093 3.976.927.051 2.952.481.885

Valor presente flujo lubricantes $ 820.420 820.420 419.562 410.210

Valor presente flujoO&M variables $ 922.371.131 871.270.237 204.403.575 354.640.202

Valor presente flujo O&M fijos $ 240.200.279 370.594.716 82.354.381 157.983.155

Costo anual Equivalente

Costo anual del combustible $ -ano 2.210.647.320 3.368.071.080 2.086.145.820 1.548.760.554

Costo anual de lubricante $ -ano 430.361 430.361 220.086 215.181

Costo anual de O&M variables $ -ano 483.841.080 457.035.480 107.222.400 186.030.864

Costo anual de O&M fijos $ -ano 126.000.000 194.400.000 43.200.000 82.872.000

Costo anual de inversion $ -ano 524.562.255 524.562.255 414.404.181 236.053.015

Costo anual energia $ -ano 3.345.481.016 4.544.499.176 2.651.192.487 2.053.931.613

Total costo Unitario de energia $/kWh 449 610,33 890,14 689,61

Total costo Unitario de energia US$/kWh 0,25 0,34 0,49 0,38

HFO Diesel GPL Diesel

Periodo de evaluacion anos 15 15 15 15

Vida util Equipo anos 2,3 2,3 2,3 2,3

costo overhaul como % del costo equipo $ 40% 160.000.000 160.000.000 126.400.000 72.000.000

Numero overhauls durante periodo evaluacion 6,57 6,57 6,57 6,57

Numero overhauls durante periodo evaluacion 7,00 7,00 7,00 7,00

Valor presente del Flujo de costos operativos

Valo presente costo overhaul 164.883.496 164.883.496 130.257.962 74.197.573

Valor presente flujo combustible $ 15.251.388.485 23.236.524.444 14.392.445.168 10.684.991.978

Valor presente flujo lubricantes $ 2.969.088 2.969.088 1.518.388 1.484.544

Valor presente flujoO&M variables $ 3.338.048.638 3.153.115.196 739.733.770 1.283.438.091

Valor presente flujo O&M fijos $ 869.281.559 1.341.177.263 298.039.392 571.738.900

Costo annual equivalente

Costo anual equivalente Overhaul 23.899.415 23.899.415 18.880.538 10.754.737

Costo anual del combustible $ -ano 2.210.647.320 3.368.071.080 2.086.145.820 1.548.760.554

Costo anual de lubricante $ -ano 430.361 430.361 220.086 215.181

Costo anual de O&M variables $ -ano 483.841.080 457.035.480 107.222.400 186.030.864

Costo anual de O&M fijos $ -ano 126.000.000 194.400.000 43.200.000 82.872.000

Costo anual de inversion $ -ano 144.947.283 144.947.283 114.508.353 65.226.277

Costo anual energia $/ano 2.989.765.459 4.188.783.619 2.370.177.197 1.893.859.613

Total costo Unitario de energia $/kWh 401,53 562,55 795,79 635,86

Total costo Unitario de energia US$/kWh 0,22 0,31 0,44 0,35

USAENE LLC

Febrero de 2013

GRACIAS !

Documents

Componente Generación Diesel