En este trabajo, se muestran los efectos que tiene en su comportamiento sísmico, la aplicación de aislación basal a un sistema de generación de una central termoeléctrica, en particular a la fundación de un turbogenerador de una capacidad nominal de 400 MW. Esto, ha sido motivado porque actualmente las plantas generadoras adquieren equipos diseñados para zonas de baja o mediana demanda sísmica, y en Chile, se proyectan las centrales en zonas de alta sismicidad, por lo que estos equipos corren el riesgo de dañarse y/o quedar fuera de operación. Así, se busca reducir las solicitaciones sísmicas mediante el uso de la aislación basal, cumpliendo al mismo tiempo, las exigencias operacionales de los fabricantes. Se realiza el análisis de cuatro casos, que se obtienen como resultado de la combinación de tipos de suelo (I o II) y de zona sísmica (2 o 3). El procedimiento utilizado consta de una recopilación de antecedentes, enfocado en tres aspectos: Información del equipo turbogenerador, detalles del sistema de aislación y antecedentes sísmicos. Posteriormente se diseña el sistema de aislación, seguido del desarrollo de modelos computacionales, para así realizar el análisis de los resultados y conclusiones, para cada uno de los casos estudiados. Se concluye finalmente que el tipo de solución propuesta es factible para condiciones como tipo suelo I y cualquier zona sísmica, pero que se debe tener especial cuidado para tipo de suelo II y zona de alta sismicidad, como la zona 3.

En esta tesis se aplican los algoritmos de computación evolutiva como una eficiente herramienta de resolución del problema de control predictivo difuso basado en modelos de Takagi – Sugeno (T&S). Se plantea la metodología de formulación general en tiempo discreto del problema predictivo difuso basado en los siguientes algoritmos evolutivos: algoritmo genético simple (SGA), Deterministic Crowding (DC) y Particle Swarm Optimization(PSO). Estas formulaciones basadas en algoritmos evolutivos se implementan en MATLAB SIMULINK y son aplicadas a una serie de problemas benchmark que muestran las ventajas y desventajas de cada uno de los mencionados algoritmos. Se realiza una sensibilización de los parámetros relevantes de cada uno de los algoritmos y se selecciona la mejor estrategia según sus parámetros. El desafío principal de la tesis es la implementación de la mejor solución basada en algoritmos de computación evolutiva en la Caldera o Generadora de Vapor por Recuperación de Calor de una Planta Termoeléctrica de Ciclo Combinado. Este tipo de plantas termoeléctricas mejoran la eficiencia energética de un combustible fósil por medio de la recuperación del calor de la fuente fría de una turbina a gas y su utilización para generar vapor para el funcionamiento de una turbina a vapor. Este problema es de alta complejidad y no linealidad. La implementación de la solución basada en algoritmos evolutivos es comparada con las tradicionales para evaluar su funcionamiento. Por último, se destaca que el aporte de esta tesis radica en el análisis de los algoritmos de computación evolutiva (GAs y PSO) aplicado a un problema altamente no lineal dado por la optimización de plantas termoeléctricas, que debe ser resuelto en tiempo real.

Ingeniera Civil Mecánica / El año 2011 se publicó la norma de emisiones para centrales termoeléctricas, que regula las emisiones de SO_2, NO_x y material particulado 2,5. Esta norma debe empezar a cumplirse entre junio 2015 y abril 2016, razón por la cual se hace necesario establecer un mecanismo para controlar tales emisiones. Dentro de las centrales que deben dar cumplimiento a dicha norma en los plazos ya señalados se encuentran las Centrales Andina y Hornitos (CTA y CTH, respectivamente) ambas operadas por la empresa E-CL S.A., empresa para la cual se realizó este trabajo. CTA y CTH son centrales del tipo lecho fluidizado circulantes, que deben utilizar caliza para mitigar sus emisiones de SO_2. En el presente trabajo se construyó y validó un modelo para el cálculo de eficiencia térmica de una central termoeléctrica de tipo lecho fluidizado circulante, específicamente para CTA y CTH. Junto con el cálculo de eficiencia, se calcula el consumo de combustible y caliza, en donde se tiene como principales entradas la composición de combustible y nivel de dióxido de azufre que se emite a la atmósfera. El primer paso de modelo consiste en obtener el flujo másico de caliza en función de un flujo másico de carbón dado. El siguiente paso corresponde al cálculo de la eficiencia térmica según la Norma ASME PTC 4.0. Con esta eficiencia térmica es posible encontrar el flujo másico real de carbón y así, el de caliza. El modelo se validó con el Informe de Prueba de CTA, donde se obtuvo un error de 1% en la eficiencia térmica; -1,28% en el consumo de carbón y -0,19% como mínimo y 1,08% como máximo en consumo de caliza. Los errores mencionados equivalen a 4 días menos de funcionamiento de la central, es decir, el modelo calcula consumos menores al del informe de prueba. Además de validar el modelo, se compararon los datos medidos el día 2 de noviembre con los resultados del modelo para el mismo día, obteniéndose una curva similar de flujo másico de caliza. Finalmente se analizaron distintos carbones, primero se comparó las distintas minas, luego los 14 embarques de carbón provenientes de estas minas y para un mismo carbón se varió el nivel de emisión de SO_2. Los resultados más importantes fueron que la eficiencia térmica y los consumos de carbón y caliza dependen de la mina de carbón, los carbones de mina Invierno presentan menor eficiencia térmica y menor consumo de caliza y los carbones Cerrejón son los con mayor eficiencia térmica. Además se pudo ver que la eficiencia térmica depende inversamente de (%S)⁄HHV, (%H_2)⁄HHV y (%H_2 O)⁄HHV y directamente de HHV.

Seminario de Título entregado a la Universidad de Chile en cumplimiento parcial de los requisitos para optar al Título de Químico Ambiental. / En el Sistema de Evaluación de Impacto Ambiental (SEIA), el análisis del manejo global de los residuos sólidos corresponde a un área importante para determinar si un proyecto puede generar impactos en su entorno. Una inadecuada gestión de los residuos (domiciliarios, Industriales y peligroso) en cualquiera de las etapas que implican su manejo, esto es, separación, almacenamiento, transporte y disposición, puede repercutir en procesos de contaminación del medio. En la actualidad el SEIA cuenta con una serie de definiciones, criterios y normativas aplicables a estos residuos, que establecen las condiciones adecuadas para su correcta gestión. De acuerdo con lo anterior, en este seminario se analizó el proceso de evaluación ambiental a la gestión de residuos sólidos de proyectos termoeléctricos ingresados al SEIA a partir del año 2010. Se revisaron los antecedentes de 3 proyectos calificados bajo el antiguo reglamento del SEIA (D 95/2002) y 3 proyectos calificados con el reglamento actual (D 40/2013), incluyendo un proyecto en calificación. El análisis se realizó a través de: a) Recopilación y análisis de los antecedentes de los procesos de evaluación ambiental relacionados a la gestión de residuos sólidos de proyectos termoeléctricos sometidos al SEIA, b) Identificación de las normativas (Incluidos los PAS) aplicables a los residuos sólidos de los proyectos termoeléctricos en estudio, y determinación del nivel de cumplimiento por parte de los proyectos y c) Análisis del proceso de evaluación (por parte el estados y sus servicios técnicos), particularmente de los antecedentes asociados al manejo de los residuos sólidos de proyectos evaluados ambientalmente en otros países. Los resultados obtenidos determinaron que, en Chile, ha habido una evolución positiva en cuanto a la evaluación ambiental en el área de los residuos sólidos para proyectos termoeléctricos, identificándose que, desde la implementación del D 40 los requisitos de los PAS son más minuciosos y detallados en la solicitud de antecedentes, así como también el proceso de evaluación llevado a cabo por el SEIA. Aun así, una vez realizado los análisis se pudo verificar que los titulares no siempre responden a los antecedentes solicitados en cada PAS, ya que los proyectos y específicamente los PAS son aprobados ambientalmente, lo que dificulta la identificación y calificación de los impactos asociados a la gestión de residuos de forma temprana. Ante esta y otras falencias encontradas en los antecedentes entregados en los PAS por parte de los proponentes, se sugiere la generación de una guía que establezca la forma en que los antecedentes deben ser entregados como parte de los PAS. Esta guía, también, permitirá identificar y estandarizar la solicitud de información y contenidos específicos de los requisitos. / In the Chilean Environmental Impact Assessment Scheme (EIAS), the analysis of the global handling of solid wasted corresponds to an important area for the determination of if a project can generate negative impacts to the environment. The poor management of solid wastes (urban, industrial and hazardous) in any of the steps that conforms the handling, those being, segregation, storage, transport and final disposition, can lead to the contamination of the immediate environment. Nowadays the EIAS has a series of definitions, criteria and regulations applicable to these wastes, that set the adequate conditions for their correct management. Because of this, in this seminar an analysis to the environmental assessment process was performed to the management of solid wasted reported by thermoelectric projects entered to the EIAS from the year 2010. The revision included 3 projects approved under the old EIAS regulation (D 95/2002), 3 projects approved under the current regulation (D 40/2013) and one project still in the evaluation process. The analysis was performed through: a) the compilation and analysis of the information associated with the management of solid wastes of thermoelectric projects evaluated under the EIAS regulations, b) the identification of the regulations (including PAS) applicable to solid wastes generated in the projects under study and the determination of the level of compliance and c) the analysis to the environmental assessment process (performed by the government and associated technical services), specifically to the information related with the management of solid wastes of international projects evaluated under local laws in other countries. The findings showed that, in Chile, there has been a positive evolution regarding the environmental evaluation in the area of solid wastes of thermoelectric projects, this because, from the publication of the D 40, PAS requirements have been more exhaustive and detailed in the petition of information, and also the assessment carried by the evaluation service. Despite this, once the analysis was performed it was observed that proponents do not always deliver the required information asked in the PAS, having said that, projects and the PAS are still being environmentally approved, which hamper the identification and qualification of the impacts associated to the management of solid wastes early. Because of this and other flaws found in the information declared in PAS by proponents, a guide is proposed, with the intent of dictate the correct ways information must be delivered in PAS. This guide will also allow for the identification and standardization of the information asked and the specific content of the requirements

No autorizado por el autor para ser publicada a texto completo / El objetivo principal de esta tesis es generar un estudio de pre factibilidad para la internacionalización de los servicios de SalfaCorp en India, el cual involucra comenzar a desarrollar proyectos de Ingeniería desde India, aprovechando el bajo costo de mano de obra y las ventajas que posee India como país. En segundo lugar, se intenta vislumbrar que con un análisis cualitativo cuales productos se podrían importar desde India en el área de la construcción, aprovechando sus bajos costos en comparación con el costo de los productos en Chile. En el estudio se parte realizando una revisión acerca de lo que es India como país y las ventajas que nos presenta, básicamente en lo relacionado a su estabilidad económica y política. Posteriormente se describirá el marco conceptual del por que internacionalizar para luego entrar a analizar el mercado Indio y la oportunidad de instalar oficinas comerciales en dicho país. Luego se procede a la selección del lugar físico donde se instalar las oficinas comerciales y las ventajas que nos entrega instalarnos en India desde el punto de vista de económico y de aprovechar el boom inmobiliario y de infraestructuras que se vienen en los próximos años en India, para finalmente entregar una propuesta de internalización para SalfaCorp. Como conclusión se encuentra que existe una gran oportunidad de instalar oficinas comerciales en India para SalfaCorp debido principalmente por el grado de crecimiento (boom inmobiliario y de la clase media) y sus condiciones favorables tanto políticas como económicas, por otra parte esto va de la mano con el bajo costo de salarios, infraestructuras (arriendos y servicios), y productos en comparación con nuestro país. Finalmente se entregaran recomendaciones generales para la instalación de las futuras oficinas comerciales en Bangalore, básicamente por su infraestructura y corta distancia de las principales zonas industriales y de productos a importar desde India.

La energía, como base que soporta en forma sustentable el desarrollo de las naciones, se ha convertido cada vez más en un insumo extremadamente preciado, dado que interviene en todas las actividades que desarrolla el ser humano. Obviamente, la energía utilizada para la producción de bienes y servicios procede de fuentes muy variadas.

La presente tesis “Estudio de Prefactibilidad para Implementar una Planta Térmica de Generación Eléctrica a gas natural, de Trabajo en Hora Punta, en la Pontificia Universidad Católica del Perú” busca evaluar la viabilidad de implementar tres plantas térmicas de autogeneración en las instalaciones de la Pontifica Universidad del Perú, a través de un análisis de prefactibilidad. El mercado eléctrico actual del país se estable con leyes que ayudan a regular el sistema. La universidad es considerada un cliente libre el cual puede negociar su contrato de suministro eléctrico directamente con un generador o un distribuidor. En este caso la universidad ha firmado un contrato hasta el año 2027 con la empresa ENEL GENERACIÓN S.A.A, en adelante Enel, por todas sus instalaciones incluyendo: El campus universitario y el centro de idiomas de Pueblo Libre. Para el primer caso, el campus universitario cuenta con tres suministros instalados que distribuyen la electricidad al interior de los edificios e instalaciones. El mercado del gas natural es otro de los factores importantes para el desarrollo de las plantas térmicas en general, el hecho de que Perú cuente con una tarifa preferencial para los generadores eléctricos (Denominada Tarifa GE) hace que la generación térmica sea competitiva y promueve a la instalación de plantas pequeñas para consumo propio, las denominadas plantas térmicas de autoconsumo. La tecnología seleccionada para estás plantas térmicas de generación son los motores de combustión interna por su disponibilidad en el mercado para bajas potencias, su capacidad de encender y apagar por lo menos una vez al día, y el no requerir recursos adicionales a los existentes en la universidad. Los motores de combustión interna solo requieren gas natural y aire del medio ambiente para trabajar. Las capacidades nominales de cada una de las plantas son: 336 kW, 874 kW y 874 kW. Estás plantas serán ubicadas aledañas a cada una de las subestaciones de suministro existentes. Los análisis de impacto ambiental y los estudios legales viabilizan la instalación de las tres plantas térmicas de autogeneración con acciones como la actualización del Plan de Manejo Ambiental vigente, monitoreo anual de calidad de aire y ruido, obtención de licencias de construcción y solicitudes de instalación de tuberías para abastecimiento de gas de la red al interior de la universidad. Cabe resaltar que la propuesta del presente estudio es que las plantas de autogeneración estén dentro de la actual Gerencia de Mantenimiento e Infraestructura por lo que no se requiere contratar personal nuevo a excepción de un supervisor el cual tendrá la posición de: Supervisor de Plantas Térmicas y subcontratar a un contratista que realizara el mantenimiento y operación de las plantas. Finalmente, el estudio financiero muestra que el proyecto es rentable para ser implementado en el campus universitario. La tasa interna de retorno económico (TIR) obtenida del análisis es de 10.8% versus los 5% del costo de oportunidad de capital. El valor actual neto económico es positivo y el índice de rentabilidad es 1.26.