ESTUDIO COMPARATIVO DE COSTOS DE BOMBEO MEDIANTE EL USO

DE MOTORES A DIÉSEL Y MOTORES ELÉCTRICOS EN LA FINCA

ACUÍCOLA AQUAMAR S.A.

AGOSTO, 2016

OBJETIVOS

• Determinar el costo relevante de operación de una estación de bombeo accionada por motores a diésel

• Determinar el costo relevante de operación de una estación de bombeo accionada por motores eléctricos

• Determinar el costo requerido de la energía eléctrica para que el costo total de operación de una estación de bombeo con motores eléctricos sea igual al costo total de operación de una estación de bombeo con motores a diésel.

$/m3 bombeado• Proporcionar datos acerca del uso de energía y potencia eléctrica que utilizarían las

camaroneras ecuatorianas para la operación de sus estaciones de bombeo de agua en caso de darse la electrificación.

CONSIDERACIONES SOBRE LAS INSTALACIONES

• AQUAMAR S.A. cuentan con estaciones de bombeo correctamente diseñadas.

• Bombas de alta eficiencia con motores diésel y eléctricos de alta eficiencia y con

programas de mantenimiento adecuados.

• Instalaciones eléctricas adecuadas que proveen energía eléctrica estable.

CONSIDERACIONES SOBRE LOS COSTOS RELEVANTES

• Costo total del “Diésel 2 Camaronero” : 0.87 $/Gal

• Costo total de la energía eléctrica: 0.094 $/kWh

• Vida útil de los motores diésel 75,000 horas

• Vida útil de los motores eléctricos 64,000 horas

• Vida útil de infraestructura eléctrica 12-40 años

• No se considera la depreciación de bombas/reductores de velocidad/ejes cardanes/estacion de

bombeo

• No se considera el IVA

ESTACION DE BOMBEO “FASE 2”

BOMBAS DE DESCARGA ABIERTA

UTILIZADAS EN ESTACION DE BOMBEO

“FASE 2”

ESTACION DE BOMBEO “FASE 2”

SISTEMA DE BOMBEO “DUAL”

DEFINICION DE LOS GRUPOS DE BOMBEO ANALIZADOS

GRUPO DE BOMBEO #1

BOMBA DELTA 1120 MM

MOTOR DIÉSEL 425 HP

MOTOR ELÉCTRICO 300 KW

GRUPO DE BOMBEO #2

BOMBA DELTA 630 MM

MOTOR DIÉSEL 156 HP

MOTOR ELÉCTRICO 91 KW

CONDICIONES DE LAS PRUEBAS

VELOCIDAD DE GIRO BOMBA 1120 MM: 842 RPMVELOCIDAD DE GIRO BOMBA 630 MM: 447.5 RPM

4.25 m

RESULTADOS

EQUIPO DE BOMBEO

FLUJO DE AGUA

(m3/hr)

ESTACIÓN DE BOMBEO “A DIÉSEL”ESTACION DE BOMBEO

"ELECTRIFICADA"

CONSUMO DE COMBUSTIBLE

(Gal/hr)

AGUA BOMBEADA vs

DIÉSEL CONSUMIDO

(m3/Gal)

POTENCIA ELÉCTRICA

(kW)

AGUA BOMBEADA vs

ENERGÍA UTILIZADA(m3/kWh)

GRUPO DE BOMBEO #1

14,148 19.27 734.20 263.57 53.68

GRUPO DE BOMBEO #2

4,212 5.98 704.35 82.78 50.88

TIPO DE ESTACIÓN

COSTOS RELEVANTES TOTALES

$/kWh$/m3

bombeado

ESTACIÓN DE BOMBEO A DIÉSEL 0.073282 0.00148253

ESTACIÓN DE BOMBEO ELECTRIFICADA 0.106903 0.00201996 36% MAYOR

RESULTADOS

Rubro

Costos Relevantes ($/m3)

Variación del Rubro (Electr.

vs. Diésel)Estación de Bombeo

"a Diésel"Estación de Bombeo

"Electrificada"

Energía 0.001199787 0.001753434 +46%

Mantenimiento 0.000171364 0.000055466 -68%

Depreciación 0.000111382 0.000211062 +89%

Total: 0.001482533 0.002019962 +36%

El costo total de la energía eléctrica requerido para que los costos relevantes totales de los dos tipos de estaciones de bombeo consideradas sean iguales resulta

0.0645 $/kWh

Opción

A:

Opción

B:

Opción

C:

Opción

D:

Opción

E:

1% 38,625 38,625 38,904 39,092 39,025

2% 66,778 66,778 67,266 67,596 67,478

3% 94,930 94,930 95,629 96,100 95,931

4% 123,082 123,082 123,991 124,605 124,385

5% 151,234 151,234 152,354 153,109 152,838

6% 179,387 179,387 180,716 181,613 181,292

7% 207,539 207,539 209,078 210,117 209,745

8% 235,691 235,691 237,441 238,622 238,198

9% 263,844 263,844 265,803 267,126 266,652

10% 291,996 291,996 294,166 295,630 295,105

11% 320,148 320,148 322,528 324,134 323,559

12% 348,301 348,301 350,890 352,638 352,012

13% 376,453 376,453 379,253 381,143 380,466

14% 404,605 404,605 407,615 409,647 408,919

15% 432,758 432,758 435,978 438,151 437,372

16% 460,910 460,910 464,340 466,655 465,826

17% 489,062 489,062 492,702 495,159 494,279

18% 517,215 517,215 521,065 523,664 522,733

Tabla 19-C: Requerimiento Anual de Bombeo de Agua en una

Camaronera

Requerimiento Anual de Bombeo de Agua por

Hectárea de Camaronera

m3 / ( Ha. x Año )

Req

uer

imie

nto

Pro

med

io d

e A

gua

de

las

Pis

cin

as p

or

Día

de

Op

erac

ión

(e

xpre

sad

o c

om

o p

orc

enta

je d

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cap

acid

ad v

olu

mét

rica

de

las

pis

cin

as e

n o

per

ació

n)

REQUERIMIENTO ANUAL DE BOMBEO POR HECTÁREA

Enérgía Eléctrica

utilizada por los

Motores Eléctricos

Energía utilizada

por Motores a

Diésel de BackUp

Volúmen de Diésel

que cosumen los

Motores a Diésel

de BackUp

Enérgía Eléctrica

utilizada por los

Motores

Eléctricos

Energía utilizada

por Motores a

Diésel de BackUp

Volúmen de Diésel que

cosumen los Motores a

Diésel de Back-Up

Enérgía Eléctrica

utilizada por los

Motores

Eléctricos

Energía utilizada

por Motores a

Diésel de

BackUp

Volúmen de Diésel

que cosumen los

Motores a Diésel de

Back-Up

Enérgía Eléctrica

utilizada por los

Motores

Eléctricos

Energía utilizada

por Motores a

Diésel de BackUp

Volúmen de Diésel

que cosumen los

Motores a Diésel de

Back-Up

KWh/(Ha. x Año) KWh/(Ha. x Año) Gal./(Ha. x Año) KWh/(Ha. x Año) KWh/(Ha. x Año) Gal./(Ha. x Año) KWh/(Ha. x Año) KWh/(Ha. x Año) Gal./(Ha. x Año) KWh/(Ha. x Año) KWh/(Ha. x Año) Gal./(Ha. x Año)

1% 675 17 1.16 717 18 1.24 1,012 26 1.75 1,350 34 2.33

2% 1,167 30 2.01 1,240 31 2.14 1,751 44 3.02 2,334 59 4.03

3% 1,659 42 2.86 1,763 45 3.04 2,489 63 4.29 3,318 84 5.72

4% 2,151 55 3.71 2,286 58 3.94 3,227 82 5.57 4,302 109 7.42

5% 2,643 67 4.56 2,808 71 4.84 3,965 101 6.84 5,286 134 9.12

6% 3,135 80 5.41 3,331 85 5.75 4,703 119 8.11 6,271 159 10.82

7% 3,627 92 6.26 3,854 98 6.65 5,441 138 9.38 7,255 184 12.51

8% 4,119 105 7.11 4,377 111 7.55 6,179 157 10.66 8,239 209 14.21

9% 4,611 117 7.95 4,900 124 8.45 6,917 175 11.93 9,223 234 15.91

10% 5,104 129 8.80 5,423 138 9.35 7,655 194 13.20 10,207 259 17.60

11% 5,596 142 9.65 5,945 151 10.25 8,393 213 14.48 11,191 284 19.30

12% 6,088 154 10.50 6,468 164 11.16 9,132 232 15.75 12,175 309 21.00

13% 6,580 167 11.35 6,991 177 12.06 9,870 250 17.02 13,159 334 22.70

14% 7,072 179 12.20 7,514 191 12.96 10,608 269 18.30 14,144 359 24.39

15% 7,564 192 13.05 8,037 204 13.86 11,346 288 19.57 15,128 384 26.09

16% 8,056 204 13.89 8,559 217 14.76 12,084 307 20.84 16,112 409 27.79

17% 8,548 217 14.74 9,082 230 15.66 12,822 325 22.11 17,096 434 29.49

18% 9,040 229 15.59 9,605 244 16.57 13,560 344 23.39 18,080 459 31.18

* Nota 1: El Requerimiento Promedio de Agua de las Piscinas por Día de Operación está expresado como porcentaje de la capacidad volumétrica de las piscinas en operación, y considera el volúmen de agua requerido para el llenado de las piscinas,

así como el volúmen de agua que egresa de las piscinas como consecuencia del recambio o renovación del agua durante el proceso de cultivo.

4 m. 4.25 m. 6 m.

Req

uer

imie

nto

Pro

med

io d

e A

gua

de

las

Pis

cin

as p

or

Día

de

Op

erac

ión

* (

expr

esad

o co

mo

porc

enta

je d

e la

capa

cida

d vo

lum

étri

ca d

e la

s pi

scin

as e

n op

erac

ión)

TABLA # 20-B: Uso Anual de Energía Eléctrica y de Diésel para la Operación de Estaciones de Bombeo en las Camaroneras

8 m.Altura de Elevación del Agua

(Cabezal Estático) durante el

Bombeo ------------>

CONSUMO DE ENERGÍA ANUAL POR HECTÁREA

POTENCIA ELÉCTRICA REQUERIDA POR HECTÁREA

6 8 10 12 14 6 8 10 12 14 6 8 10 12 14 6 8 10 12 14

1% 0.31 0.23 0.18 0.15 0.13 0.33 0.25 0.20 0.16 0.14 0.46 0.35 0.28 0.23 0.20 0.62 0.46 0.37 0.31 0.26

2% 0.53 0.40 0.32 0.27 0.23 0.57 0.42 0.34 0.28 0.24 0.80 0.60 0.48 0.40 0.34 1.07 0.80 0.64 0.53 0.46

3% 0.76 0.57 0.45 0.38 0.32 0.80 0.60 0.48 0.40 0.34 1.14 0.85 0.68 0.57 0.49 1.52 1.14 0.91 0.76 0.65

4% 0.98 0.74 0.59 0.49 0.42 1.04 0.78 0.63 0.52 0.45 1.47 1.11 0.88 0.74 0.63 1.96 1.47 1.18 0.98 0.84

5% 1.21 0.91 0.72 0.60 0.52 1.28 0.96 0.77 0.64 0.55 1.81 1.36 1.09 0.91 0.78 2.41 1.81 1.45 1.21 1.03

6% 1.43 1.07 0.86 0.72 0.61 1.52 1.14 0.91 0.76 0.65 2.15 1.61 1.29 1.07 0.92 2.86 2.15 1.72 1.43 1.23

7% 1.66 1.24 0.99 0.83 0.71 1.76 1.32 1.06 0.88 0.75 2.48 1.86 1.49 1.24 1.06 3.31 2.48 1.99 1.66 1.42

8% 1.88 1.41 1.13 0.94 0.81 2.00 1.50 1.20 1.00 0.86 2.82 2.12 1.69 1.41 1.21 3.76 2.82 2.26 1.88 1.61

9% 2.11 1.58 1.26 1.05 0.90 2.24 1.68 1.34 1.12 0.96 3.16 2.37 1.90 1.58 1.35 4.21 3.16 2.53 2.11 1.80

10% 2.33 1.75 1.40 1.17 1.00 2.48 1.86 1.49 1.24 1.06 3.50 2.62 2.10 1.75 1.50 4.66 3.50 2.80 2.33 2.00

11% 2.56 1.92 1.53 1.28 1.10 2.71 2.04 1.63 1.36 1.16 3.83 2.87 2.30 1.92 1.64 5.11 3.83 3.07 2.56 2.19

12% 2.78 2.08 1.67 1.39 1.19 2.95 2.22 1.77 1.48 1.27 4.17 3.13 2.50 2.08 1.79 5.56 4.17 3.34 2.78 2.38

13% 3.00 2.25 1.80 1.50 1.29 3.19 2.39 1.92 1.60 1.37 4.51 3.38 2.70 2.25 1.93 6.01 4.51 3.61 3.00 2.58

14% 3.23 2.42 1.94 1.61 1.38 3.43 2.57 2.06 1.72 1.47 4.84 3.63 2.91 2.42 2.08 6.46 4.84 3.87 3.23 2.77

15% 3.45 2.59 2.07 1.73 1.48 3.67 2.75 2.20 1.83 1.57 5.18 3.89 3.11 2.59 2.22 6.91 5.18 4.14 3.45 2.96

16% 3.68 2.76 2.21 1.84 1.58 3.91 2.93 2.35 1.95 1.68 5.52 4.14 3.31 2.76 2.36 7.36 5.52 4.41 3.68 3.15

17% 3.90 2.93 2.34 1.95 1.67 4.15 3.11 2.49 2.07 1.78 5.85 4.39 3.51 2.93 2.51 7.81 5.85 4.68 3.90 3.35

18% 4.13 3.10 2.48 2.06 1.77 4.39 3.29 2.63 2.19 1.88 6.19 4.64 3.72 3.10 2.65 8.26 6.19 4.95 4.13 3.54

( KW / Ha. )

Altura de Elevación del Agua

(Cabezal Estático) durante el

Bombeo ------------>

4 m.

TABLA # 20 C: POTENCIA ELÉCTRICA UTILIZADA POR LA CAMARONERA PARA EL BOMBEO DE AGUA CON MOTORES ELÉCTRICOS

Req

uer

imie

nto

Pro

med

io d

e A

gua

de

las

Pis

cin

as p

or

Día

de

Op

erac

ión

* (

expr

esad

o co

mo

porc

enta

je d

e la

capa

cida

d vo

lum

étri

ca d

e la

s pi

scin

as e

n op

erac

ión)

Tiempo de Bombeo (Hr./Día) --->

4.25 m. 6 m. 8 m.