Modelo operacional para asistir la compra de carbones

Abstract

El carbón es un combustible ampliamente utilizado para generar energía en Chile y el mundo. Como ejemplo, un 19% de la matriz energética de nuestro país se basa en centrales termoeléctricas a carbón. En estas centrales, el tipo de carbón alimentado tiene efectos considerables sobre la mayoría de los equipos y operaciones unitarias que las componen. Es por esto que la tarea de selección y adquisición de combustibles es fundamental para una compañía productora de energía. En este contexto, el objetivo general de este Trabajo de Título es elaborar un modelo técnico-económico de la operación de dos unidades generadoras de energía eléctrica de la Central Térmica de Tocopilla, de calderas convencionales a carbón pulverizado, poniendo énfasis en las variables dependientes del tipo de carbón a combustionar. En primer lugar se elaboró el modelo (que se plasmó en un archivo de Microsoft Excel®), para luego realizar un proceso progresivo de Validación de resultados y Calibración de parámetros. Dado el error medio que tuvo para las variables principales, se considera que el modelo puede ser utilizado para asistir las decisiones de compra de carbón. Se detectó que, de los cuatro costos operacionales calculados, el mayor es el de adquisición y transporte de la cal hidratada (agente desulfurizador de gases de chimenea), seguido del costo de carga de carbón desde la cancha de acopio a las unidades. Luego se encuentran el costo de disposición de cenizas y el estimado de desalinización de agua para humidificación de gases (previa a la desulfurización). Asistir la selección de carbones es el objetivo del modelo elaborado. Sin embargo, el mismo modelo determina qué combustibles pueden y cuáles no pueden ser alimentados a las unidades, según consideraciones asociadas al manejo de cenizas y agente desulfurizador. Si este aspecto genera demasiadas restricciones, la tarea de selección puede reducirse a encontrar algún carbón que sirva para las unidades. Esta situación debe evitarse, mejorando las condiciones de operación y logística, específicamente para los cuellos de botella que se detecten a través de estudios como éste.