Estudio económico para la construcción de una planta de cogeneración en el ingenio de azúcar

Abstract

INTRODUCCIÓN. El valor de los residuos agrícolas como combustible ha aumentado hoy en día como consecuencia de la creciente preocupación que se tiene por la conservación del medio ambiente, y el incremento del costo de los combustibles fósiles. Estos residuos se utilizan en varias industrias para generar vapor y energía y llenar los requerimientos de la planta en proceso. Los ingenios azucareros están buscando constantemente mejoras en el rendimiento y eficiencia de sus calderas y plantas de electricidad para afrontar el duro mercado competitivo con que cuenta el sector azucarero guatemalteco. Como consecuencia de ello ha implementado en sus industrias lo que se conoce como Cogeneración, y que se refiere a las plantas con procesos industriales que necesitan vapor para su proceso, para producir energía eléctrica, y luego reciclar el vapor. Los altos contenidos de fibra de la caña de azúcar —bagazo- que se procesa en los ingenios azucareros y su actual sistema de evaporación respectivo, permiten que desarrollen proyectos eléctricos de cogeneración (ITPPIndependent Thermal Power Plant) adecuado. El presente trabajo se basa en un ingenio real, siendo éste el Ingenio San José*. Esta industria tiene las posibilidades técnicas para desarrollar dicho proyecto: con una capacidad actual de molienda de 300 toneladas métricas/hr (a razón de 7,200 toneladas métricas/día) y moliendo 1,150,000 toneladas por zafra. El Ingenio San José produce su propia energía eléctrica para llevar a cabo la elaboración de azúcar. El problema que se presenta es la existencia excesiva de bagazo que se encuentra apilada en su patio. El ingenio desea encontrarle una solución urgente al problema debido a que se está desperdiciando combustible. La solución al mismo será analizar cada una de las cuatro alternativas propuestas: (1) Alternativa A Seguir operando como hasta ahora se ha hecho, desperdiciando el combustible o bagazo y utilizando sólo el necesario para crear la energía eléctrica para el ingenio azucarero. (2) Alternativa B Vender el bagazo a otro ingenio azucarero que ya posea un ITPP. (3) Alternativas C y D Crear un JTPP adecuado para este ingenio azucarero con el fin de que pueda vender energía eléctrica a la empresa nacional generadora de electricidad -EEGSA. En éste existen dos posibilidades: - Alternativa C: Construirla con maquinaria nueva - Alternativa D: Construirla con maquinaria usada Este estudio está destinado a determinar cuál de las alternativas propuestas es la que se debe seleccionar mediante la utilización de herramientas propias de Ingeniería Industrial, más específico, de Ingeniería Económica. El trabajo pretende orientar las recomendaciones hacia el Ingenio San José para que el mismo tome en cuenta las altenativas que se establecen en el presente estudio. La decisión que se tomará será con base en: la que otorgue las máximas utilidades a la empresa y aproveche al máximo su residuo agrícola, i.e., el bagazo de la caña de azúcar. Este último será utilizado como combustible para la generación de energía eléctrica con el propósito de que sea vendida a la Empresa Eléctrica de Guatemala (EEGSA). Por último, con el proyecto seleccionado, debe observarse en cuánto tiempo se recuperará la inversión y estudiar si es factible realizar la inversión debido a que el país posee una economía inestable. El objetivo que se persigue es realizar un estudio económico completo y profundo para decidir qué es lo mejor que puede hacerse para no desperdiciar el bagazo excedente y proponer posibles soluciones: optar por la mejor. Para lograr con el objetivo se inició la recolección de datos bibliográficos acerca de la evaluación y preparación de proyectos, así como para elaborar presupuestos para la construcción de la planta térmica generadora de electricidad. Así también, se recurrió a experiencias de los ingenieros expertos en la industria azucarera. Entre los datos importantes que se obtuvieron cabe mencionar: índices de producción y desechos, datos de precios nacionales del bagazo, datos de mano de obra, datos históricos de producción. Una vez que se terminó de recolectar los datos y la información, se procedió a realizar el estudio económico. Este consistió en diseñar y analizar cada una de las alternativas. Luego se procedió a analizar en conjunto todas las alternativas que se tienen y realizar las respectivas recomendaciones. Los resultados que se obtuvieron después de realizar dicho estudio son los siguientes: La alternativa A debe ser desechada. Si la empresa no considera el hecho de invertir dinero en la empresa, se recomienda la alternativa B. Ahora, en caso de que la empresa decidiera realizar la inversión, se debe optar por la alternativa C (construcción con maquinaria nueva). La recuperación de capital se obtiene en cuatro años y se tiene al final un VPN alrededor de US$ 3.7 millones. Entre las recomendaciones que se dejan al lector para futuros estudios es la de aumentar la capacidad de molienda del Ingenio San José, ahorrando vapor en el proceso para producir mayor cantidad de KWh para vender a la EEGSA. El segundo factor para recomendar es el producir energía eléctrica durante todo el año al quemar combustibles fósiles.