Thesis
PROPUESTA DE INSTALACIÓN DE PLANTA PILOTO DE COGENERACIÓN PARA INYECCIÓN ELÉCTRICA Y CALEFACCIÓN DISTRITAL, COMO MITIGANTE DE AGENTES CONTAMINANTES CAUSANTES DE MORTALIDAD Y MORBILIDAD POBLACIONAL EN COYHAIQUE

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Date
2017
Authors
OPITZ PÉREZ, JORGE ANDRÉS
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Universidad Técnica Federico Santa María
Abstract
The following research has the ultimate purpose of designing a cogeneration pilot plant in the city of Coyhaique, strategically chosen for the production of electricity and district heating, through the use of firewood or a derivative of wood as the main transformation energy , In order to reduce harmful agents causing mortality and population morbidity.This work consists of a research part regarding the various effects on population health that are generated by increasing concentrations of fine particulate matter (PM2,5) in the environment, and the national and international guidelines of requirement in the decrease of said agent; To characterize then emanations existing in different zones of Chile, depending on the main sources of contamination.With above, it´s possible to establish by 2014 that Coyhaique will be able to position itself as the most contaminated city at Panamerican level for same date, contemplating in its PM10 emanation matrix a ratio between 90% and 94% from extensive use of firewood as element of residential heating. Similarly, for the period framed between September 2015 and September 2016, Chile's primary air quality standard for PM2,5 was exceeded by more than 332% in the city. For this reason, the modification of the residential energy matrix of Coyhaique, through the implementation of efficient cogeneration, appears as a possibility of reduction in the daily and annual concentrations of PM2,5 of the sector. According to the established calculations, by modifying residential firewood usage behavior through the subsequent sale of thermal and electric energy to residents of Coyhaique, it would achieve a reduction in fine particulate emissions by 1.118% through the implementation of a firewood fuel plant that achieves an installed electrical power of 9,9 [MWe] and a thermal power of 32,29 [MWt].Finally, in trying to establish the economic pre-feasibility of implementing the project for 15 years, various scenarios are obtained converging to the need by the State of subsidization between 115 and 120 [Mill USD] payable in annual installments equivalent to fifteen Of these values, to mitigate the alleged increase perceived by end users. It establishes a potential monetary value perceived by the Chilean State with respect to the social cost of keeping the city of Coyhaique in the current situation of contamination by agent PM2,5, which ranges between 63,66 and 89,44 million dollars annually. Thus, if the State establishes the delivery of two periods of current social cost divided into 15 years, it would achieve a health savings of between 827,58 and 1.162,72 [mill USD] for the same period.
La siguiente investigación tiene como fin último, el dimensionamiento de una planta piloto de cogeneración de energía, en la ciudad de Coyhaique. Ésta fue escogida estratégicamente para la producción de electricidad y calefacción distrital; mediante el uso de leña o un derivado de ésta, como energético de transformación principal; con el fin de reducir agentes nocivos causantes de mortalidad y morbilidad poblacional.Este trabajo consta de una primera parte investigativa respecto de los diversos efectos en la salud poblacional que son generados al aumentar las concentraciones de material particulado fino (PM2,5) en el ambiente y las pautas nacionales e internacionales de requerimiento en la disminución de dicho agente, para luego caracterizar las emanaciones existentes en diversas zonas de Chile, en función de los focos principales de contaminación.Con lo anterior se logra establecer que la ciudad de Coyhaique, en el año 2014, se posicionara como la ciudad más contaminada a nivel panamericano, contemplando en su matriz de emanación de PM10 una relación de entre 90 y 94% proveniente del uso extensivo de leña húmeda como elemento de calefacción residencial. De igual modo, en el periodo contemplado entre Septiembre de 2015 y septiembre de 2016, la norma chilena primaria de calidad de aire respecto a PM2,5 fue superada en más de 332% en la ciudad.Por ello, se postula que la modificación de la matriz energética residencial de Coyhaique, mediante la implementación de cogeneración eficiente, surge como posibilidad de disminución en las concentraciones diarias y anuales de PM2,5 del sector.Según los cálculos establecidos, al modificar la conducta de uso de leña a nivel residencial, mediante la implementación de una planta con leña como agente combustible que logre una potencia eléctrica instalada de 9,9 [MWe], una potencia térmica de 32,29 [MWt], y la venta posterior de ambas energías a los residentes de Coyhaique, se lograría una reducción en la emanación de particulado fino en un 1118%.Finalmente, al intentar establecer la prefactibilidad económica de la implementación del proyecto a 15 años plazo, se obtienen diversos escenarios, todos convergentes a la necesidad de subvención de parte del Estado, de entre 115 y 120 [Mill USD] pagaderos en cuotas anuales equivalentes a la quinceava parte de estos valores, con el objeto final demitigar el aumento en el precio del energético perceptible por los usuarios finales. Así mismo, se establece un valor potencial monetario percibido por el Estado chileno respecto al costo social de mantener a la ciudad de Coyhaique en la situación actual de contaminación por parte del agente PM2,5, que va entre los 63,66 y 89,44 millones de dólares anuales.De esta forma, si el Estado establece la entrega de dos periodos de costo social actual divididos en 15 años, lograría en materia de salud un ahorro de entre 827,58 y 1162,72 [mill USD] para igual periodo.
Description
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Keywords
COGENERACION EFICIENTE , COYHAIQUE CHILE , MATERIAL PARTICULADO , POLUCION
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