ESTUDIO DE DETERMINACIÓN DE LOS COSTOS
DE MANTENIMIENTO Y DE LAS UNIDADES WARTSILA 1, 2,3 y 4
CENTRAL TÉRMICA INDEPENDENCIA
INFORME FINAL
Elaborado por
Abril 2015
HAMEK INGENIEROS ASOCIADOS
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CONTENIDO GENERAL
1. GENERALIDADES ................................................................................................................................. 4
1.1 INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................. 4
1.2 ANTECEDENTES ................................................................................................................................. 4
2. OBJETIVO ............................................................................................................................................ 5
3. CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE LAS UNIDADES DE GENERACIÓN ....................................................... 5
4. TÉRMINOS Y DEFINICIONES ................................................................................................................. 7
4.1 CONCEPTO DE MANTENIMIENTO Y TIPOS DE MANTENIMIENTO ...................................................... 7
4.2 COSTOS VARIABLES ............................................................................................................................ 9
4.3 COSTO VARIABLE NO COMBUSTIBLE (CVNC) ..................................................................................... 9
5. METODOLOGÍA DE CÁLCULO APLICADA AL ESTUDIO ........................................................................ 10
5.1 CRITERIOS Y CONSIDERACIONES GENERALES .................................................................................. 10
5.2 DESCRIPCION Y JUSTIFICACION DE LA INFORMACIÓN UTILIZADA ................................................... 11
5.2.1 Información operativa ............................................................................................................. 11
5.2.2 Información Técnica de Fabricante .......................................................................................... 12
5.2.3 Información de los Costos ........................................................................................................ 13
5.3 METODOLOGÍA DE CÁLCULO APLICADA .......................................................................................... 14
6. RESULTADOS ..................................................................................................................................... 22
6.1 COSTO VARIABLE DE MANTENIMIENTO .......................................................................................... 22
6.2 COSTO VARIABLE OPERACIÓN NO COMBUSTIBLE (CVONC) ............................................................ 22
6.3 COSTO VARIABLE NO COMBUSTIBLE (CVNC) ................................................................................... 22
ANEXOS.................................................................................................................................................. 23
ANEXOS
Anexo 1 Manual del fabricante (Wartsila)
Anexo 2 Costos de servicios de mantenimiento
Anexo 3 Facturas, cotizaciones, órdenes de compra
Anexo 4 Cálculos del CVNC
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CONTENIDO DE CUADROS
CUADRO 3-1: CARACTERÍSTICAS DE LAS UNIDADES WARTSILA 1, 2, 3 Y 4 .................................................................... 5 CUADRO 3-2: CARACTERÍSTICAS DE LOS GENERADORES DE LAS UNIDADES WARTSILA 1, 2, 3 Y 4 .................................... 6 CUADRO 3-3: PERFORMANCE A PLENA CARGA DE LAS UNIDADES WARTSILA ................................................................... 6 CUADRO 5-1: TASA DE CAMBIO UTILIZADO EUROS A DÓLARES AMERICANOS .................................................................. 10 CUADRO 5-2: ESTADÍSTICA DE HORAS DE OPERACIÓN DE LA UNIDAD WARTSILA 1. ...................................................... 11 CUADRO 5-3: ESTADÍSTICA DE HORAS DE OPERACIÓN DE LA UNIDAD WARTSILA 2. ...................................................... 11 CUADRO 5-4: ESTADÍSTICA DE HORAS DE OPERACIÓN DE LA UNIDAD WARTSILA 3. ...................................................... 11 CUADRO 5-5: ESTADÍSTICA DE HORAS DE OPERACIÓN DE LA UNIDAD WARTSILA 4. ...................................................... 12 CUADRO 5-6: INSPECCIONES DE LAS UNIDADES DE GENERACIÓN WARTSILA DE LA C.T. INDEPENDECIA ........................ 12 CUADRO 5-7: EJEMPLO DE MANTENIMIENTO DE 4000 HO ......................................................................................... 13 CUADRO 5-8: COSTOS DE MANO DE OBRA SERVICIOS DE MANTENIMIENTO .................................................................. 14 CUADRO 5-9: COSTOS SEGÚN TIPO DE MANTENIMIENTO .......................................................................................... 14 CUADRO 5-10: ESTADÍSTICA DE HORAS DE OPERACIÓN DE LA UNIDAD WARTSILA 1. ................................................... 15 CUADRO 5-11: ESCENARIOS DE HORAS DE OPERACIÓN DE LA UNIDAD WARTSILA 1 ........................................................ 15 CUADRO 5-12: ESTADÍSTICA DE HORAS DE OPERACIÓN DE LA UNIDAD WARTSILA 2. .................................................... 16 CUADRO 5-13: ESCENARIOS DE HORAS DE OPERACIÓN DE LA UNIDAD WARTSILA 2 ....................................................... 16 CUADRO 5-14: ESCENARIOS DE HORAS DE OPERACIÓN DE LA UNIDAD WARTSILA 3 ........................................................ 16 CUADRO 5-15: ESCENARIOS DE HORAS DE OPERACIÓN DE LA UNIDAD WARTSILA 4 ........................................................ 17 CUADRO 5-16: ANUALIDAD DE LOS COSTOS VARIABLES DE MANTENIMIENTO (ACVM) SEGÚN TIPO DE ESCENARIO ............. 17 CUADRO 5-17: ANUALIDAD DE LOS COSTOS VARIABLES DE MANTENIMIENTO AJUSTADOS (ACVMA) PARA CADA ESCENARIO DE
OPERACIÓN SIMULADO. .................................................................................................................................. 18 CUADRO 5-18: COSTO TOTAL ANUAL DE MANTENIMIENTO (CTAM) DE LAS UNIDADES DE GENERACIÓN WARTSILA PARA CADA
ESCENARIO DE OPERACIÓN SIMULADO............................................................................................................... 18 CUADRO 5-19: COSTO TOTAL DE MANTENIMIENTO Y PRODUCCIÓN DE ENERGÍA ............................................................ 19 CUADRO 5-20: CONSUMO ESPECÍFICO DE LUBRICANTE 2012-2014 ............................................................................ 21 CUADRO 6-1: COSTO VARIABLE DE MANTENIMIENTO ............................................................................................... 22 CUADRO 6-2: COSTO DE OPERACIÓN NO COMBUSTIBLE ........................................................................................... 22 CUADRO 6-3: COSTO VARIABLE NO COMBUSTIBLE ................................................................................................. 22
CONTENIDO DE GRÁFICOS
GRAFICO 5-1: CTM VS PRODUCCIÓN DE ENERGÍA ANUAL WARTSILA 1 ....................................................................... 19 GRAFICO 5-2: CTM VS PRODUCCIÓN DE ENERGÍA ANUAL WARTSILA 2 ........................................................................ 19 GRAFICO 5-3: CTM VS PRODUCCIÓN DE ENERGÍA ANUAL WARTSILA 3 ....................................................................... 20 GRAFICO 5-4: CTM VS PRODUCCIÓN DE ENERGÍA ANUAL WARTSILA 4 ....................................................................... 20
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1. GENERALIDADES
1.1 INTRODUCCIÓN
La Central Térmica Independencia, se encuentra ubicada en el distrito de Independencia, provincia
de Pisco, departamento de Ica, tiene una potencia instalada de 22,9 MW, conformada por cuatro
grupos generadores de motores reciprocantes de combustión interna de 5,73 MW cada uno, que
utilizan gas natural como combustible único.
1.2 ANTECEDENTES
El Ministerio de Energía y Minas, aprobó mediante Resolución Ministerial RM 516-2005
que fue publicado el 13 de Diciembre del año 2005, el Procedimiento 34 del COES
SINAC con la finalidad de establecer los principios y criterios metodológicos unificadores
bajo los cuales las empresas integrantes sustentarán los costos variables y los costos
fijos no combustibles relativos al mantenimiento de sus unidades termoeléctricas, para su
aplicación en la programación de la operación, el despacho y las correspondientes
transferencias de energía activa, así como en las propuestas de fijación de tarifas a la
que regularmente el COES está obligado a efectuar.
En el numeral 11 “Disposición transitoria” del Procedimiento Nº 34, menciona que todos
los integrantes del COES deberán adecuar la información pertinente de sus unidades
termoeléctricas en un plazo de 120 días calendarios.
Mediante carta COES-SINAC/D/-522-2006 del 03 de mayo del 2007, el COES solicita a
todas las empresas de generación que operan centrales térmicas; presentar los costos de
mantenimiento según el Procedimiento 34.
El 26 de agosto del 2010, OSINERGMIN aprueba la modificación del Procedimiento
Técnico Nº 34 del COES mediante la Resolución OSINERGMIN Nº 214 – 2010 - OS/CD,
que precisa aún más los pasos a seguir para que las centrales termoeléctricas sustenten
sus costos variables y costos fijos no combustibles relativos al mantenimiento de sus
unidades.
Al respecto, EGESUR(Empresa de generación eléctrica del SUR S.A.), contrató los
servicios de la empresa HAMEK Ingenieros Asociados, para efectuar el “Estudio de
determinación de los Costos de Mantenimiento de las unidades Wartsila 1, Wartsila
2 Wartsila, 3 y Wartsila 4 de la C.T. INDEPENDENCIA”; según el Procedimientos 34
del COES SINAC”.
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En cumplimiento del contrato antes mencionado, HAMEK Ingenieros Asociados, ha
elaborado el presente informe que pone a consideración de EGESUR S.A. y del COES –
SINAC
2. OBJETIVO
Determinar los Costos Variables No combustible (CVNC) de mantenimiento de las cuatro
unidades Wartsila (W1, W2, W3 y W4) de la Central Térmica Independencia, acorde con
los Procedimientos Técnicos del Comité de Operación Económica Nº 31 y N° 34 del
COES SINAC, en sus dos componentes:
a) Costo Variable de Mantenimiento CVM.
b) Costo Variable Operativo no combustible CVONC, por consumo de lubricante
c) Con los resultados a y b se determinará: Costo Variable No Combustible (CVNC).
3. CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE LAS UNIDADES DE
GENERACIÓN
En el siguiente cuadro se muestra las características técnicas principales de las unidades
de generación de la Central Térmica Independencia.
CUADRO 3-1: Características de las Unidades Wartsila 1, 2, 3 y 4
DESCRIPCIÓN UNIDAD IDENTIFICACION DE LA UNIDAD
WARTSILA 01 WARTSILA 02 WARTSILA 03 WARTSILA 04
Fabricante Wartsila Wartsila Wartsila Wartsila
Serie PAAE131542 PAAE131543 PAAE131544 PAAE131545
Modelo 18V34SG 18V34SG 18V34SG 18V34SG
Tipo tiempos 4 4 4 4
Combustible GAS NATURAL GAS NATURAL GAS NATURAL GAS NATURAL
Año Fabricacion 1998 1994 1994 1994
Puesta en Servicio
2010 2010 2010 2010
Disposicion y número de cilindros
En Línea
En V 18 18 18 18
Potencia Nominal 6480 6480 6480 6480
Velocidad de Rotación 720 720 720 720
Tipo de Combustible GAS NATURAL GAS NATURAL GAS NATURAL GAS NATURAL
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CUADRO 3-2: Características de los Generadores de las Unidades Wartsila 1, 2, 3 y 4
DATOS DE GENERADOR
Nombre Central Unidad
WARTSILA 1 Unidad
WARTSILA 2 Unidad
WARTSILA 3 Unidad
WARTSILA 4
Fabricante ABB ABB ABB ABB
Marca ABB ABB ABB ABB
Tipo HSG 900 XU
10 HSG 900 XU
10 HSG 900 XU
10 AMG 900 XU
10
Año Fabricacion 1994 1994 1994 1998
Nº Serie 4548111 4548112 4548113 4561878
Velocidad(RPM) 720 720 720 720
Sistema de Refrigeracion Aire Aire Aire Aire
Pot. Aparente_MVA 8.0 8.0 8.0 8.0
Pot. Nominal_MW 6.4 6.4 6.4 6.4
Pot. Efectiva_MW(ACTUAL)
Tensión Salida_KV 10.5 10.5 10.5 10.5
Intensidad_Amp. 439 439 439 445
Factor Potencia 0.8 0.8 0.8 0.8
Frecuencia 60 60 60 60
Numero de fases 3 3 3 3
Tipo de conexión Yn Yn Yn Yn
Estado Actual Operativo Operativo Operativo Operativo
A condiciones de potencia efectiva y con un suministro de gas natural de las
características señaladas en el cuadro a continuación, las unidades presentan la
siguiente performance a plena carga:
CUADRO 3-3: Performance a plena carga de las unidades Wartsila De la Central Térmica Independencia
Ítem Performances de potencia efectiva Wartsila 1 Wartsila 2 Wartsila 3 Wartsila 4
1 Poder calorífico inferior – LHV (MJ/m^3) 36.17 36.171 36.17 36.171
2 Potencia Efectiva (kW) 5 714.35 5 756.28 5 715.92 5 741.85
3 Consumo de combustible (m^3/h) 1 320.7 1 296.7 1 356.6 1 376.2
4 Heat Rate(BTU/kwh) 7 923.7 8 196.6 8 136.6 7 742.4
5 Eficiencia térmica – LHV (%) 43.1 41.6 42 44.1
Fuente: estudios de potencia efectiva de la C.T. Independencia 2014
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4. TÉRMINOS Y DEFINICIONES
4.1 CONCEPTO DE MANTENIMIENTO Y TIPOS DE MANTENIMIENTO
Mantenimiento.- Se define así al conjunto de acciones que se ejecutan para que una
determinada instalación y/o equipos puedan seguir funcionando adecuadamente; es decir
manteniendo su operación en los niveles especificados.
Tipos de Mantenimiento:
Mantenimiento Preventivo.- Consiste en realizar actividades que son ejecutadas con
periodicidad, sobre la base de un plan de trabajo elaborado por los integrantes para cada
uno de los equipos y que normalmente involucran las tareas recomendadas por los
fabricantes, con el objeto de reducir la probabilidad de daños en el equipamiento y/o
pérdidas de producción.
En este tipo de mantenimiento se analiza cada máquina o equipo y se
programan intervenciones periódicas antes de que ocurran los problemas, es decir, en
tiempos inferiores a los que estadísticamente podrían fallar.
El mantenimiento preventivo también incluye actividades como el cambio del aceite,
cambio de filtros, la limpieza e inspección periódica. La actividad de mantenimiento se
puede planificar en base a un calendario o a horas de operación de la máquina.
Mantenimiento correctivo.- Actividad que se realiza con la finalidad de superar la
presencia de una operación anormal o una avería en un equipo o en sus componentes y
que origina las limitaciones en el funcionamiento y podría ocasionar la indisponibilidad
parcial o total del mismo. En función a las condiciones operativas estos trabajos podrán
ser incluidos en los programas de mantenimiento.
Por mucho tiempo fue ésta la forma dominante de mantenimiento de las plantas, pero sus
costos resultan relativamente elevados, debido a los tiempos de detención no
programados, maquinaria dañada y gastos de tiempo extra del personal que se generan.
Mantenimiento predictivo.- Es el mantenimiento subordinado a un suceso predeterminado
que pone de manifiesto el estado de degradación de un bien. Se basa en el conocimiento
del estado operativo de una máquina o instalación. Es asimilable al preventivo, pero el
conocimiento de la condición operativa a través de la medición de ciertos parámetros de
la máquina o instalación (vibración, ruido, temperatura, etc.) permite programar la
intervención justo antes de que el fallo llegue a producirse, eliminando así la
incertidumbre.
El mantenimiento predictivo abarca un conjunto de técnicas de inspección, análisis y
diagnóstico, organización y planificación de intervenciones que no afectan al servicio del
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equipo, y que tratan de ajustar al máximo la vida útil del elemento en servicio al momento
planificado para la intervención. El mantenimiento predictivo podría incluirse en el
mantenimiento preventivo entendido este último en un sentido amplio.
La idea de este tipo de mantenimiento, está en el hecho que la mayoría de las partes de
una máquina dará un tipo de aviso característico antes de que se produzca una falla
mayor.
Un diagnóstico anticipado da tiempo a los especialistas de mantenimiento para coordinar
y evaluar las intervenciones, logrando generar economías en los tiempos de
mantenimiento y ocupación del personal, como así también una reducción de los
inventarios de equipos y repuestos.
Mantenimiento Programado.- Actividad que está indicada en el programa de
mantenimiento. Se refiere al mantenimiento de un determinado equipo aprobado por el
COES-SINAC y considerado en los programas de operación del sistema.
Mantenimiento que requiere que el equipo sea retirado del servicio por un tiempo
prefijado, el cual es realizado para fines de construcción, mantenimiento preventivo
(propuesto por los Integrantes del Sistema o sus representantes y aprobado en el COES-
SINAC para su programación), reparación, entre otros.
También se refiere a los mantenimientos que no involucra salida de servicio de equipos,
pero que implican riesgos para el Sistema, como por ejemplo lavados en caliente,
inspección en caliente de sistemas de protección, equipos de comunicaciones, servicios
auxiliares, entre otros.
Mantenimiento mayor: Actividad cuya ejecución requiere el retiro total de la unidad
generadora durante un período superior a 24 horas.
Mantenimiento menor.- Actividad cuya ejecución requiere el retiro total de la unidad
generadora durante un período menor o igual a 24 horas.
Contador del Mantenimiento
La ejecución de los mantenimientos tienen como referencia hitos de control basados en
una variable que define su periodicidad de ejecución, que dependiendo de la naturaleza
de la operación de la máquina, puede ser Horas de Operación (HO), arranques,
disparos, cierres y aperturas, etc, para el presente caso de los motores de la Central
Térmica de Independencia se han definido en Horas de Operación (HO) esto de acuerdo
a recomendaciones del fabricante WARTSILA
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4.2 COSTOS VARIABLES
Costos Variables (CV).- Son los costos asociados directamente al proceso de producción
de energía en los que incurre una unidad de generación de energía y cuyo indicador se
define en US$ /MWh. Sus componentes son:
i. El Costo Variable Combustible (CVC), el cual está definido por los gastos en
combustible por unidad de energía que incurre el grupo generador, consecuencia
de su rendimiento al régimen de carga que se someta y el precio de combustible,
también se expresa en US$/MWh, (para efectos del presente estudio, su cálculo
no forma parte de él).
ii. El Costo Variable No Combustible (CVNC), son los gastos por unidad de energía
que incurre un grupo generador, consecuencia de los costos variables en
mantenimiento (CVM) y los costos de algunos consumibles no combustibles
(CVONC) que intervienen en el proceso de generación de energía, ambos se
expresan en US$/MWh , su cálculo es el objetivo del presente estudio.
4.3 COSTO VARIABLE NO COMBUSTIBLE (CVNC)
El Costo Variable No combustible (CVNC) es el objetivo del presente estudio, y se estima
en US$/MWh, como resultado de la suma de:
Costo Variable de Mantenimiento (CVM) y el Costo variable de operación no combustible
(CVONC)
Costo Variable de Mantenimiento (CVM).-
Es el costo por unidad de energía que eroga un grupo de generación, consecuencia de
los gastos incurridos suministros y servicios para darle un efectivo y eficiente
mantenimiento, acorde con las recomendaciones del fabricante de grupo de generación
Su estimación resulta de la pendiente de la regresión lineal de las anualidades del costo
total de mantenimiento en función de la producción anual de energía de la unidad para
todas las simulaciones de las operaciones consideradas, será considerada como el costo
variable de mantenimiento CVM de la unidad.
Costo Variable de Operación No Combustible (CVONC).- Es el costo variable relacionado
a consumibles agregados al proceso de combustión, en este caso específico nos
referimos al consumo de aceite lubricante que proporcionalmente se gasta en generar
una unidad de energía.
Su cálculo considera los consumos realizados durante los últimos tres años, los cuales se
conjugan con la generación de energía en el mismo período, determinándose un
consumo en galones de aceite / MWh para cada grupo de generación eléctrica, que
multiplicado por el precio en US$/ galón, determina el CVONC en US$/MWh
.
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5. METODOLOGÍA DE CÁLCULO APLICADA AL ESTUDIO
5.1 CRITERIOS Y CONSIDERACIONES GENERALES
1. En General los cálculos y procedimientos del presente estudio son regidos por el
Procedimiento 34 del COES
2. La información que se utilice para las unidades Wartsila, se hará bajo dos
consideraciones
Las Recomendaciones Técnicas del fabricante Wartsila, en lo referente a la
periodicidad de mantenimiento y los costos de repuestos serán de igual
aplicación para todas las unidades,
Y la información operativa de horas de operación e indisponibilidades de los
últimos cuatro años, cada unidad define su propio escenario.
3. Los períodos de mantenimiento y el alcance de cada uno de ellos están definidos
por la Recomendaciones del Fabricante WARTSILA.
En el Programa de Mantenimiento (ver Anexo 1)
4. Los costos de los repuestos y servicios requeridos en los mantenimientos serán
de acuerdo a cotizaciones, facturas y contratos que se adjuntan en el Anexo 3, la
verificación de los repuestos que se utilizan en el mantenimiento y sus costos
respectivos se realizó en base a sus códigos de repuestos correspondiente.
5. Se confirma de acuerdo al procedimiento 34, que la tasa de actualización anual es
del 12%, y la vida útil de las Unidades Wartsila es de 20 años.
6. La moneda corriente que se usa son Dólares Americanos US$ y dado que la
procedencia de los repuestos WARTSILA son de la Comunidad Europea, aquí se
mencionan los tipos de cambio utilizados :
CUADRO 5-1: Tasa de cambio utilizado Euros a Dólares Americanos
Tasa de Cambio de Euros a Dolares
Unidades Año
0.734 DOLARES/EUROS 2014
0.736 DOLARES/EUROS 2013
0.743 DOLARES/EUROS 2012
0.697 DOLARES/EUROS 2011
Fuente: Superintendencia de Banca y Seguros y AFP
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5.2 DESCRIPCION Y JUSTIFICACION DE LA INFORMACIÓN
UTILIZADA
La información trascendente en la evaluación de los Costos Variables de Mantenimiento, según la aplicación del procedimiento 34, son la información operativa y la información técnica-económica de las variables del mantenimiento.
5.2.1 Información operativa
Esta información se refiere específicamente a la performance que ha tenido las cuatro unidades Wartsila en los últimos 4 años, la cual se detallan en los cuadros a continuación:
CUADRO 5-2: Estadística de horas de operación de la unidad WARTSILA 1.
Año* Horas de operación Energía
producida (MWh)
Horas de indisponibilidad
programada
Horas de indisponibilidad
fortuita
2011 4630.7 25449.6 622.4 64.6
2012 6845.7 37428.3 133.1 34.4
2013 7208.3 39904.2 280.0 6.6
2014 6656.7 36649.1 486.3 1.5
Promedio 6335 34858 380 27
CUADRO 5-3: Estadística de horas de operación de la unidad WARTSILA 2.
Año* Horas de operación Energía
producida (MWh)
Horas de indisponibilidad
programada
Horas de indisponibilidad
fortuita
2011 4029.2 22233.8 1129.1 171.4
2012 6763.4 36759.2 236.8 16.3
2013 7261.5 40274.6 201.4 2.1
2014 6720.4 37538.1 562.3 1.1
Promedio 6194 34201 532 48
CUADRO 5-4: Estadística de horas de operación de la unidad WARTSILA 3.
Año* Horas de operación Energía
producida (MWh)
Horas de indisponibilidad
programada
Horas de indisponibilidad
fortuita
2011 4672.7 25558.9 707.9 47.0
2012 6813.2 37241.6 128.4 1.8
2013 6984.2 37640.0 556.5 11.3
2014 6632.3 36963.2 542.6 0.5
Promedio 6276 34351 484 15
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CUADRO 5-5: Estadística de horas de operación de la unidad WARTSILA 4.
Año* Horas de operación Energía
producida (MWh)
Horas de indisponibilidad
programada
Horas de indisponibilidad
fortuita
2011 4393.5 24110.1 808.5 99.7
2012 6851.7 37978.3 117.6 18.3
2013 7267.9 40420.0 199.3 3.4
2014 6747.0 37580.4 441.2 2.7
Promedio 6315 35022 392 31
5.2.2 Información Técnica de Fabricante
Es la información del Manual del fabricante WARTSILA, donde se determinan los criterios
y el programa de mantenimiento mayores para las unidades de generación
Mantenimientos Mayores para motor WARTSILA 18V34SG (ver Anexo 1), Aquí se
definen las inspecciones mayores y su período de ejecución basada en sus Horas de
operación (HO):
CUADRO 5-6: Inspecciones de las unidades de Generación Wartsila de la C.T. INDEPENDECIA
Intervalo
(HO) Alcance de la Inspección
4 000 Inspecciones filtros, sistemas, alineamientos
8 000 Comprobación de sistemas gas, arranque
12 000 Inspección sistema aceite, agua y cojinetes turbo
16 000 Inspecciones General de unidades de potencia de motor
24 000 Comprobación ajustes general del motor
32 000 Inspección unidades de potencia
36 000 Inspección turbocompresor
48 000 Inspección General de motor,
Estas inspecciones se realizan para cada una de las unidades.
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5.2.3 Información de los Costos
Los costos requeridos para el presente estudio son los siguientes:
Costos de Repuestos y accesorios del fabricante WARTSILA y los Costos de los servicios
de mano de obra correspondientes a cada mantenimiento.
Costos de Repuestos WARTSILA
De la descripción de las actividades de cada mantenimiento, le corresponden sus
repuestos a ser reemplazados, y en el Anexo 4 se hace la estimación económica de
cada uno de los mantenimientos por concepto de repuestos. Los costos de los
repuestos con su respectivo código y corresponden a precios del fabricante que constan
en las cotizaciones, facturas y contratos, se encuentran en el Anexo 3.
Las cotizaciones en algunos casos justifican a repuestos que aún no se utilizan, al no
haber los motores completado los períodos de 32,000 horas en adelante.
Para explicar cómo se ha evaluado los Costos de los repuestos en el Anexo 4, tomemos
un ejemplo para una de las actividades del mantenimiento de 4000 horas.
CUADRO 5-7: Ejemplo de mantenimiento de 4000 HO
Actividad Replace gas filter cartridges, engine mounted (*)
Codigo repuesto Repuesto cantidad Precio unitario Precio total
470258 Filter cartridges 8 871.1 6968.8
(*)La denominación en inglés de la actividad se hace en correspondencia a la denominación de los
repuestos en las cotizaciones y facturas
Costos de Servicios de mano de obra en cada Inspección
Los servicios de mano de obra que se requieren en las inspecciones son de tres tipos:
Servicio Especializado del fabricante, el cual se refiere a personal Wartsila y son los que
intervienen en mantenimientos mayores de 16,000, 32,000 y 48,000 horas
Su costo ha sido estimado en US$ 65.70 hora, de acuerdo a los costos de contrato, del
Anexo 2.2.1 Y el archivo “Servicio contrato alineamiento”.
Servicio técnico calificado Local, es el personal supervisores y técnicos de terceras
empresas locales y cuyo costo será estimado de acuerdo solo proporcionalmente a las
horas efectivas de participación en el mantenimiento
Su costo se ha estima en 8.93 US$/hora, considerando un sueldo promedio de los
trabajadores de 5,000 soles de la empresa EGESUR.
Servicio técnico no calificado Local, es personal en calidad de ayudantes y otros
servicios de apoyo (limpieza, etc) durante los mantenimientos
Su Costo es de 7,15 US$/hora, de acuerdo a los costos de contrato ver Anexo 2.2.2
archivo “Servicio de MO No Calificada Manto 16000”.
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CUADRO 5-8: Costos de Mano de Obra Servicios de Mantenimiento
Descripción US$ /hora-hombre
Costo Especialista Fabricante 65.7
Costo Técnico Calificado Local 8.93
Costo Técnico No Calificado Local 7.15
Estimación de Costo Servicio de Mano de Obra por Cada Mantenimiento
El Costo por Servicio Mano de Obra de cada Mantenimiento, corresponde a la suma de
los servicios de mano de obra especializada de WARTSILA, Mano de Obra calificada
Local por EGESUR y Mano de Obra no calificada Local (empresa local de servicios)
dados en cada uno de los mantenimientos, se muestra en detalle en el Anexo 2.1,
“Calculo de costo de mano de obra”.
La estimación de los costos por cada tipo de mantenimiento se muestra en detalle en el
Anexo 4.2, “Costos de los Mantos CT Independencia” donde se muestran las
actividades del mantenimiento, sus tiempos correspondientes y el personal que
participa.
Por ejemplo, para una actividad del mantenimiento de 16,000 horas
5.3 METODOLOGÍA DE CÁLCULO APLICADA
a) Definición de la Política de Mantenimiento
El mantenimiento de las unidades Wartsila de la Central Térmica Independencia, se
lleva a cabo siguiendo estrictamente el programa recomendado por el fabricante, el cual
consta fundamentalmente ocho tipos de inspecciones que se han descrito en el CUADRO
5-6.
b) Costos de mantenimiento
Los Costos de los Mantenimiento, calculados tal como se explicó en el capítulo 5.2.3, se
resumen en el siguiente cuadro:
CUADRO 5-9: Costos según tipo de mantenimiento
TIPO DE MANTENIMIENTO
TERMICOS Y CONSUMIBLES
MANO DE OBRA TOTAL
US$ US$ US$
Mantenimiento a 4000 horas 44,964 7,838 52,802
Mantenimiento a 8000 Horas 7,330 2,886 10,216
Mantenimiento a 12000 Horas 106 1,972 2,078
Mantenimiento a 16000 Horas 268,498 23,582 292,080
Mantenimiento a 24000 Horas 40 1,415 1,455
Mantenimiento a 32000 Horas 89 4,384 4,472
Mantenimiento a36000 Horas 10,345 2739.852723 13,085
Mantenimiento a 48000 Horas 16,986 12,345 29,331
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c) Determinación de los escenarios de operación de las unidades
Según los requerimientos del procedimiento N° 34 del COES, se requiere simular la
operación de la central bajo diferentes condiciones, basadas en las horas de operación
anual. Para nuestro caso, considerando las horas de operación que tuvieron las
unidades, durante los 4 últimos años; se ha considerado los siguientes escenarios:
1. Cero horas de operación anual,
2. Mínimo horas de operación anual, que corresponde al mínimo horas de operación
anual de la información histórica de los últimos cuatro (4) años.
3. Promedio de horas de operación anual, que corresponde la media aritmética
(promedio) de la información histórica de los últimos cuatro (4) años.
4. Máximo horas de operación anual, que corresponde a una operación extrema es
igual a las 8760 horas del año, menos las indisponibilidades. Las indisponibilidades
se determinan como la suma del máximo número de horas de indisponibilidad por
salidas programadas y el máximo número de horas de indisponibilidad por salidas
forzadas. Esta información será tomada de la información histórica de los últimos
cuatro (4) años.
La información histórica de operación de las unidades de generación WARTSILA 1,
WARTSILA 2, WARTSILA 3, WARTSILA 4, se registraron en los siguientes cuadros:
CUADRO 5-10: Estadística de horas de operación de la unidad WARTSILA 1.
Año* Horas de operación
Energía producida
(MWh)
Horas de indisponibilidad
programada
Horas de indisponibilidad
fortuita
2011 4630.7 25449.6 622.4 64.6
2012 6845.7 37428.3 133.1 34.4
2013 7208.3 39904.2 280.0 6.6
2014 6656.7 36649.1 486.3 1.5
CUADRO 5-11: Escenarios de horas de operación de la unidad wartsila 1
Escenarios Horas anuales de operación
Escenario 1 0 Horas de operación anual (inoperante).
Escenario 2 4 631 Horas de operación anual (mínimo).
Escenario 3 6 335 Horas de operación anual (promedio).
Escenario 4 8 353 Horas de operación anual (operación extrema)
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CUADRO 5-12: Estadística de horas de operación de la unidad WARTSILA 2.
Año* Horas de operación
Energía producida
(MWh)
Horas de indisponibilidad
programada
Horas de indisponibilidad
fortuita
2011 4029.2 22233.8 1129.1 171.4
2012 6763.4 36759.2 236.8 16.3
2013 7261.5 40274.6 201.4 2.1
2014 6720.4 37538.1 562.3 1.1
Promedio 6194 34201 532 48
CUADRO 5-13: Escenarios de horas de operación de la unidad Wartsila 2
Escenarios Horas anuales de operación
Escenario 1 0 Horas de operación anual (inoperante).
Escenario 2 4 029 Horas de operación anual (mínimo).
Escenario 3 6 194 Horas de operación anual (promedio).
Escenario 4 8 180 Horas de operación anual (operación extrema)
CUADRO 5-16: Estadística de horas de operación de la unidad WARTSILA 3.
Año* Horas de operación
Energía producida
(MWh)
Horas de indisponibilidad
programada
Horas de indisponibilidad
fortuita
2011 4672.7 25558.9 707.9 47.0
2012 6813.2 37241.6 128.4 1.8
2013 6984.2 37640.0 556.5 11.3
2014 6632.3 36963.2 542.6 0.5
Promedio 6276 34351 484 15
CUADRO 5-14: Escenarios de horas de operación de la unidad wartsila 3
Escenarios Horas anuales de operación
Escenario 1 0 Horas de operación anual (inoperante).
Escenario 2 4 673 Horas de operación anual (mínimo).
Escenario 3 6 276 Horas de operación anual (promedio).
Escenario 4 8 261 Horas de operación anual (operación extrema)
CUADRO 5-17: Estadística de horas de operación de la unidad WARTSILA 4.
Año* Horas de operación
Energía producida
(MWh)
Horas de indisponibilidad
programada
Horas de indisponibilidad
fortuita
2011 4393.5 24110.1 808.5 99.7
2012 6851.7 37978.3 117.6 18.3
2013 7267.9 40420.0 199.3 3.4
2014 6747.0 37580.4 441.2 2.7
Promedio 6315 35022 392 31
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CUADRO 5-15: Escenarios de horas de operación de la unidad wartsila 4
Escenarios Horas anuales de operación
Escenario 1 0 Horas de operación anual (inoperante).
Escenario 2 4 393 Horas de operación anual (mínimo).
Escenario 3 6 315 Horas de operación anual (promedio).
Escenario 4 8 337 Horas de operación anual (operación extrema)
d) Flujo de Costos Variables de Mantenimiento (FCVM) para cuatro escenarios y
determinación del Valor Actual y la Anualidad de los costos variables
Siguiendo los criterios registrados en el Procedimiento N° 34 del COES, se ha
determinado la Anualidad de los Costos Variables de Mantenimiento (ACVM) aplicable
a las 4 unidades de generación Wartsila, que se muestra en las hojas de cálculo
adjuntos en el archivo magnético que corresponden a las unidades de generación
respectivamente (Ver Anexo 4).
Para cada escenario de operación y cada unidad de generación, se determina los
flujos de costos variables a lo largo de los 20 años de vida útil; es decir en el período
comprendido entre el año 2015 y 2034; luego se determina el valor actual de todos los
flujos considerados y la respectiva anualidad de los costos variables de mantenimiento
(ACVM). En el siguiente cuadro.
CUADRO 5-16: Anualidad de los Costos Variables de Mantenimiento (ACVM) según tipo de escenario
CASO SIMULADO ACVM (US$/año)
Unidades de generación WARTSILA 1 WARTSILA 2 WARTSILA 3 WARTSILA 4
Escenario 1 0 0 0 0
Escenario 2 133 888 121 713 134 711 126 559
Escenario 3 188 590 185 913 187 757 188 285
Escenario 4 263 837 261 964 263 126 263 837
Luego se procedió a ajustar los valores calculados, de acuerdo a la premisa de que
para cero horas de operación, el costo variable también debe ser cero. Los valores
ahora ajustados, se muestran en el siguiente cuadro:
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CUADRO 5-17: Anualidad de los Costos Variables de Mantenimiento Ajustados (ACVMA) para cada escenario de operación simulado.
CASO SIMULADO ACVMA (US$/año)
Unidades de generación WARTSILA 1 WARTSILA 2 WARTSILA 3 WARTSILA 4
Escenario 1 0 0 0 0
Escenario 2 141 673 125 502 143 703 134 671
Escenario 3 193 826 192 922 192 999 193 570
Escenario 4 255 550 254 791 254 057 255 559
e) Función de Costos Totales de Mantenimiento (FCTM) versus horas de
operación anual (HO)
Con los datos de costo variable corregidos, procedemos a elaborar la curva de
Función de Costos Totales de Mantenimiento (FCTM) versus horas de operación
anual; para esto debemos considerar que los Costos Totales de Mantenimiento son el
resultado de la suma de los Costos Fijos de Mantenimiento más los Costos Variables
de Mantenimiento para las diferentes horas de operación (para nuestro caso el Costo
fijo por mantenimiento es 0).
Es decir: CTMA = ACVM
Aplicando la fórmula anterior, determinamos los costos totales de mantenimiento de
las unidades de generación, correspondientes a cada escenario de operación
considerado. Los resultados se indican en el siguiente cuadro.
CUADRO 5-18: Costo Total Anual de Mantenimiento (CTAM) de las unidades de generación Wartsila para cada escenario de operación simulado.
CASO SIMULADO CTAM (US$/año)
Unidades de generación WARTSILA 1 WARTSILA 2 WARTSILA 3 WARTSILA 4
Escenario 1 0 0 0 0
Escenario 2 141 673 125 502 143 703 134 671
Escenario 3 193 826 192 922 192 999 193 570
Escenario 4 255 550 254 791 254 057 255 559
f) Determinación del Costo Variable de Mantenimiento (CVM)
Por definición el Costo Variable de Mantenimiento (CVM), es la pendiente de la
regresión lineal de las anualidades del costo total de mantenimiento en función de la
producción anual de energía de la unidad para todas las simulaciones de las horas de
operación consideradas multiplicada por su potencia efectiva vigente.
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CUADRO 5-19: Costo Total de Mantenimiento y producción de energía anual para las unidades Wartsila
Unidad Wartsila 1 Wartsila 2 Wartsila 3 Wartsila 4
Escenarios
Horas anuales
de operación
Costo total de mantto
(US$/año)
Horas anuales
de operación
Costo total de mantto
(US$/año)
Horas anuales
de operación
Costo total de mantto
(US$/año)
Horas anuales
de operación
Costo total de mantto
(US$/año)
Escenario 1 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
Escenario 2 4630.7 141672.7 4029.2 125502.2 4672.7 143703.4 4393.5 134670.8
Escenario 3 6335.3 193826.2 6193.6 192921.6 6275.6 192998.9 6315.0 193570.4
Escenario 4 8352.8 255549.7 8179.9 254790.7 8261.0 254057.3 8337.3 255558.8
GRAFICO 5-1: CTM vs producción de energía anual Wartsila 1
GRAFICO 5-2: CTM vs producción de energía anual Wartsila 2
y = 5.354xR² = 1
50 000
100 000
150 000
200 000
250 000
300 000
0 10000 20000 30000 40000 50000 60000
US
$/A
ño
MWh/año
COSTO TOTAL DE MANTENIMIENTO VS PRODUCCIÓN DE ENERGÍA
CT Independencia G1
y = 5.4509xR² = 1
50 000
100 000
150 000
200 000
250 000
300 000
0 10000 20000 30000 40000 50000
US
$/A
ño
MWh/año
COSTO TOTAL DE MANTENIMIENTO VS PRODUCCIÓN DE ENERGÍA
CT Independencia G2
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GRAFICO 5-3: CTM vs producción de energía anual Wartsila 3
GRAFICO 5-4: CTM vs producción de energía anual Wartsila 4
A partir de las funciones anteriores y por definición estipulada en el Procedimiento N°
34 se ha determinado los costos variables de mantenimiento tomando los valores
correspondientes a las pendientes de dichas funciones lineales.
g) Determinación del Costo Variable Operación No Combustible (CVONC)
Para el presente caso el Costo Variable Operación No Combustible, corresponde a los
consumos de lubricante realizado durante un período de los últimos tres años que se
detallan en el Anexo 4.1, en el cuadro adjunto se resume
y = 5.3804xR² = 1
50 000
100 000
150 000
200 000
250 000
300 000
0 10000 20000 30000 40000 50000
US
$/A
ño
MWh/año
COSTO TOTAL DE MANTENIMIENTO VS PRODUCCIÓN DE ENERGÍA
CT Independencia G3
y = 5.3384xR² = 1
50 000
100 000
150 000
200 000
250 000
300 000
0 10000 20000 30000 40000 50000
US
$/A
ño
MWh/año
COSTO TOTAL DE MANTENIMIENTO VS PRODUCCIÓN DE ENERGÍA
CT Independencia G4
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CUADRO 5-20: consumo específico de lubricante 2012-2014
COSTO VARIABLE DE OPERACIÓN NO COMBUSTIBLE (CVONC)
DE UNIDADES WARTSILA 1,2,3 y4 DE LA CT INDEPENDENCIA
UNIDAD WARTSILA 1 WARTSILA 2 WARTSILA 3 WARTSILA 4
Año de referencia 2012
Consumo anual (galones) 2,200 2,805 3,355 2,090
Producción de energía (MWh) 37,428 36,759 37,242 37,978
Consumo específico (gal/MWh) 0.059 0.076 0.090 0.055
Costo de lubricante (US$/gal) 13.913 13.913 13.913 13.913
CVONC (US$/MWh) 0.818 1.062 1.253 0.766
Año de referencia 2013
Consumo anual (galones) 2,420 3,300 5,115 2,585
Producción de energía (MWh) 39,904 40,275 37,640 40,420
Consumo específico (gal/MWh) 0.061 0.082 0.136 0.064
Costo de lubricante (US$/gal) 13.913 13.913 13.913 13.913
CVONC (US$/MWh) 0.844 1.140 1.891 0.890
Año de referencia 2014
Consumo anual (galones) 2,915 2,805 1,925 2,860
Producción de energía (MWh) 36,649 37,538 36,963 37,580
Consumo específico (gal/MWh) 0.080 0.075 0.052 0.076
Costo de lubricante (US$/gal) 13.913 13.913 13.913 13.913
CVONC (US$/MWh) 1.107 1.040 0.725 1.059
CVONC PROM (US$/MWh) 0.920 1.082 1.293 0.904
El CVONC se obtendrá de multiplicar los consumos específicos de lubricante
gal/MWh por el precio del lubricante (13.913 US$/galon) el cual se justifica en el
Anexo 3, facturas de Lubricante.
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6. RESULTADOS
6.1 COSTO VARIABLE DE MANTENIMIENTO
CUADRO 6-1: Costo variable de Mantenimiento
Wartsila 1 Wartsila 2 Wartsila 3 Wartsila 4
US$/MWh US$/MWh US$/MWh US$/MWh
CVM 5.3540 5.4509 5.3804 5.3384
6.2 COSTO VARIABLE OPERACIÓN NO COMBUSTIBLE (CVONC)
CUADRO 6-2: Costo de Operación no Combustible
Wartsila 1 Wartsila 2 Wartsila 3 Wartsila 4
US$/MWh US$/MWh US$/MWh US$/MWh
CVONC 0.9197 1.0819 1.2931 0.9039
6.3 COSTO VARIABLE NO COMBUSTIBLE (CVNC)
Finalmente por tratarse de unidades Wartsila que operan sin adición de ningún aditivo
para el combustible o atomización de vapor alguna, el Costo Variable No Combustible
(CVNC), será igual a la suma del Costo Variable de mantenimiento más el costo variable
de operación no combustible.
CVNC = CVM + CVONC
CUADRO 6-3: Costo variable No Combustible
Wartsila 1 Wartsila 2 Wartsila 3 Wartsila 4
US$/MWh US$/MWh US$/MWh US$/MWh
CVNC 6.2737 6.5329 6.6735 6.2423
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ANEXOS
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ANEXO 1 Manual del Fabricante (Wartsila)
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ANEXO 2 Costo de servicios de mantenimiento
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ANEXO 2.1 Calculo de costo de mano de obra
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Adjunto en archivo magnético
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ANEXO 2.2 Contratos por servicio de mantenimiento
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ANEXO 3 Facturas, Cotizaciones, Órdenes de Compra
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ANEXO 4 Cálculos del CVNC
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