Pronostico de Mercado Electrico a Largo Plazo

UNIVERSIDAD NACIONAL PERDRO RUIZ GALLO FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

TITULO PRONOSTICO DE MERCADO ELECTRICO A LARGO PLAZO PARA EL DISTRITO DE CHONTALI

CURSO: CENTRALES ELECTRICAS I

CATEDRATICO: ING. JORGE NAVARRO RODRIGUEZ

ALUMNO: ROIBER VASQUEZ TAPIA 120555-K

LAMBAYEQUE- PERU

AGRADECIMIENTO A la facultad de Ingeniería Mecánica Eléctrica de la U.N.P.R.G., en la persona de cada uno de los Ingenieros; Por los conocimientos impartidos en mi formación profesional. Al Ing. Manuel Orlando Ballesteros Mogollón Jefe Comercial de Unidad de Negocio Jaén de la empresa ELECTRO ORIENTE S.A. que proporciono valiosa información para la realización de este trabajo.

INDICE INTRODUCCION...........................................................................................................................4 OBJETIVOS................................................................................................................................5 OBJETIVO GENERAL.......................................................................................................... 5 OBJETIVOS ESPECIFICOS..............................................................................................5 INFORMACION BASICA SOBRE EL DISTRITO DE CHONTALI ....................... 6 LIMITES .................................................................................................................................. 7 CLIMA ....................................................................................................................................... 7 SUPERFICIE ...........................................................................................................................8 ASPECTO SOCIO DEMOGRÁFICO................................................................................ 8 ACTIVIDADES ECONÓMICAS ....................................................................................... 9 INFRAESTRUCTURA BÁSICA ...................................................................................... 10 PRONÓSTICO DE MERCADO ELÉCTRICO........................................................................11 1.-PRONOSTICO DE POBLACION (POB): ...................................................................11 2.- PRONOSTICO DEL NUMERO DE VIVIENDAS (NV): .....................................11 3.-PRONOSTICO DE NÚMERO DE ABONADOS DOMÉSTICOS (NAD): ...... 13 4.- PRONOSTICO DEL CONSUMO DOMÉSTICO Y ALUMBRADO PÚBLICO (CDAP): ....................................................................................................................................... 15 5.- PRONOSTICO DE ENERGIA DSITRIBUIDA (ED):......................................... 19 6.- PRONOSTICO DE MAXIMA DEMANDA ..............................................................20

INTRODUCCION El presente estudio da a conocer con mayor exactitud el comportamiento en el tiempo de diversas variables económicas – energéticas existentes, permitiendo discernir, evaluar y desarrollar nuevos proyectos de explotación energética, equipamiento eléctrico y otros; que cubran mercados potenciales, necesidades industriales, productivas y de población en el distrito de Chontalí - Jaén. Además plantea una metodología de análisis acorde con la realidad distrital, que permite predecir el comportamiento de una variable electrica, y que pueda servir de ejemplo para otros distritos del departamento de Cajamarca o de todo el país, con características socioeconómicas similares. Los datos que aquí se publican son el resultado de un proceso laborioso, que permiten a instituciones del estado, instituciones privadas, profesionales de la especialidad y comunidad interesada.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL. Elaborar una base de datos estructurado, con estadísticos descriptivos del consumo de energía eléctrica, mercado eléctrico, y variables económicas; así como los modelos, curvas y ecuaciones para las proyecciones de variables, que permitirán proyectar y pronosticar futuros comportamientos del mercado eléctrico en el distrito de Chontalí – Jaén.

OBJETIVOS ESPECIFICOS. -

.Enriquecer los conocimientos aprendidos en el curso de Centrales Eléctricas I con la puesta en práctica de la metodología de pronóstico de mercado eléctrico a largo plazo.

-

Analizar el comportamiento de las diferentes variables del sector eléctricos en el distrito de Chontalí, con datos obtenidos de los últimos 4 años.

-

Elaborar los modelos curvas y ecuaciones para las proyecciones de variables, que permitan proyectar y pronosticar futuros comportamientos en este sector eléctrico en el distrito de Chontalí.

INFORMACION BASICA SOBRE EL DISTRITO DE CHONTALI

El distrito de Chontalí está ubicado en la parte norte de la provincia de Jaén Departamento de Cajamarca entre los paralelos de 5º 29” y 5º 44” de Latitud Sur y

los

meridianos

79º

15’

y

79º

58’

de

longitud

Oeste.

Está constituido por 2 Centros poblados 41 caseríos y 10 anexos su relieve es accidentado destacando la cordillera del Páramo Situado al lado Oeste del Distrito : y una cadena montañosa de bosques naturales por la parte oeste que une los pasajes del corazón Chorro Blanco, Peña Blanca, Paramillo, el Queso y el corcovado, zonas altas y limítrofes del Distrito, de ahí que el terreno es en general descendente hacia el valle del río Huayllabamba o Chunchuca; en la parte sur, donde se ubica el C.P Tabacal punto más bajo de la capital del Distrito, se ubican hermosos paisajes y vistosas lomas tales como, el Conjuro y el Coliseo donde se observa gran parte del valle el paramillo hermoso paisaje natural en el límite con el Distrito de San José del Alto, su clima es templado altos precipitaciones en los meses de Enero a Mayo y pertenece a la región natural selva alta y Yunga Fluvial.

LIMITES NORTE: San José del Alto SUR : Colasay y Pomahuaca ESTE : Jaén OESTE : Sallique y San Felipe

CLIMA Su clima presenta temperaturas máximas de 22ºC en la parte baja del distrito y temperatura mínima de 12º en la parte alta, con una altitud de 1500 m.s.n.m. La temporada de lluvias se extiende entre los meses de enero a junio y octubre.

SUPERFICIE La capital distrito Chontalí esta situado a 98 Km. de la provincia de Jaén y se accede a través de carretera Olmos - Corral Quemado, hasta el Km. 169 (puente Chamaya), luego se desvía de la trocha carrozable hasta llegar a la capital del Distrito a 57 Km. Cuenta con dos centros poblado, siendo su único acceso camino rural .El distrito de Chontalí esta conformado por 44 caseríos de los cuales la gran mayoría son intercomunicados a través de caminos rurales. ASPECTO SOCIO DEMOGRÁFICO POBLACIÓN. Según la proyección estadística para el 2003 Chontalí cuenta con 13,121, distribuidos en la capital de Distrito, 2 centros poblados y 44 caseríos siendo la población mayoritariamente rural 83.4 % sobre un 7.9 % urbana con una densidad poblacional de 30.8 habitantes / Km². MANIFESTACIONES CULTURALES. La expresión cultural de Chontalí son las fiestas costumbristas tradicionales donde se practican las diferentes manifestaciones culturales de la población , la festividad es en honor a San Jerónimo Patrono de nuestro Distrito que se celebra el 12 de Octubre de cada año otra festividad es el 3 de Mayo la Cruz del Conjuro; así mismo se celebran fiestas patronales en los centros poblados como el 30 de Agosto En Pachapiriana en honor la Patrona Santa Rosa de Lima, como también en el C.P. tabacal el 16 de Noviembre feria patronal que celebran en honor ha San Francisco, y los diferentes caseríos que también celebran sus ferias patronales como por ejemplo Hualatán y Gentiles celebran el 15 de Agosto etc. IDIOMA. La población Chontalí habla en su totalidad el castellano y algunos vocablos quechuas y autóctonos.

SANEAMIENTO BÁSICO Y VIVIENDA. Existe más de agua contaminada por parte de la población a falta de tratamiento del agua, la eliminación inadecuada de excretas así como las precarias condiciones, los hábitos de higiene tienen su alta incidencia en la presencia de enfermedades infectocontagiosas y parasitarias . Lo cual es grave por la carencia de desagües, alcantarillado y pozos de oxidación. Existen en total 1,700 viviendas de los cuales el 97.4% son de calamina adobe

y material rústico de la zona y la mayoría de familias viven en condiciones precarias de viviendas y salubridad. En la totalidad de los 41 caseríos no hay servicio de luz y energía eléctrica lo que constituye el 95 % de la población con está necesidad básica insatisfecha. así mismo 60% consume agua de acequias quebradas, manantiales y el 85 % no tiene desagües sin embargo existe abundante recurso hídrico en la zona que permitiría atender aproximadamente a la población con servicios de agua mejorada desagüe y energía eléctrica.

ACTIVIDADES ECONÓMICAS La economía en Chontalí gira en torno a la producción agropecuaria caracterizado por ser de tipo tradicional, sin criterio técnico. Los cultivos predominantes son: El Café y el cultivo de pan llevar, pastos cultivados y frutales. La extensión de madera que en un momento fue intenso, pero que ahora se esta agotando por la depredación de los bosques. Existen también empresas de servicio de transporte de pasajeros y carga hasta la provincia de Jaén y la costa, servicio de telefonía, casas comerciales. PRODUCCIÓN AGRÍCOLA. Se desarrolla en suelos de mediana fertilidad, topografía variada hasta accidentada, la superficie agrícola es 9,764 Hectáreas de los cuales 154 hectáreas es bajo riego y 9,610 al secano, se caracteriza por ser tradicional sin asistencia técnica, manejo control tipo sanitario, abonamiento conservación y manejo del suelo como consecuencia los rendimientos de los cultivos, a veces ni siquiera superan los costos de producción. Sin embargo captan toda la mano de obra existen y generan ingresos económicos a las familias. El café es el cultivo predominante en la mayoría de los caseríos incluyendo la capital del distrito, existen alrededor de 1200 productores para una producción de 1800 quintales por año cuyo destino es el mercado de Jaén y la costa, la granadilla que se cultiva en las zonas altas del distrito: Miraflores, Rumisapa, Agua Azul, Progreso, Nueva Esperanza, Nuevo San Lorenzo, Alto Perú, Calabozo, con una producción anual de 200,000 cargas. La maracuyá en el valle 200 toneladas en el año, naranja 500 toneladas métricas al año, chirimoya 20 toneladas métricas en el año, plátanos 20 toneladas métricas al año, yuca 50 toneladas al año. Otros cultivos potenciales que se pueden promover y comercializar son vituca, yacón, rocoto, tomate, berenjena, naranjilla, piña, verduras, menestras plantas medicinales aromáticas y productos forestales. Guayaquil, carrizo, caña, balsa. PRODUCCIÓN PECUARIA. Crianza tradicional y extensiva con pastos cultivados y naturales, al amarre y pastoreo, se cría ganado vacuno, porcino, equino, caprino, y animales menores. La comercialización del ganado vacuno en pie se realiza a los mercados de la

costa un volumen de 1,300 cabezas por año, 500 cabezas de vacuno se sacrifican para atender la demanda local así mismo se sacrifican porcinos. La producción de leche, queso, y animales menores se destinan al auto consumo de la dieta alimenticia familiar y el excedente al mercado local.

NIVEL TECNOLÓGICO DE LA PRODUCCIÓN AGROPECUARIA. En nuestro distrito es deficiente. - No existe canales ni sistemas de riego. - Falta de control de enfermedades de animales y plantas. - Falta de abonamientos a los cultivos. - Falta de conservación y manejo de los suelos. - Falta de asistencia, crédito Agrario. - Carencia de programas de apoyo al agro: Reforestación etc.

INFRAESTRUCTURA BÁSICA VÍAS DE COMUNICACIÓN El acceso a Chontalí es por una carretera afirmada de una vía que conecta la capital de Distrito con el puente Chamaya Nº 2 Carretera Binacional a una distancia de 60 Kms. Para acceder a la provincia de Jaén. La conexión del distrito a la mayoría de sus caseríos es a través de trochas carrozables y algunos de ellos con camino de herradura. SISTEMAS DE COMUNICACIÓN. En Chontalí existen 4 cabinas telefónicas 1 en cada centro poblado más tres cabinas en otros caseríos estratégicos existe antena retransmisora de televisión Municipal, no existe radio ni cabina de Internet. Costos de transporte: · Transporte de pasajeros Chontalí Jaén y viceversa en la empresa de auto móviles S/ 12.00. · Transporte carga por quintal Chontalí Jaén S/.5.00 · Ganado Vacuno en pie S/. 30.00 por cabeza.

PRONÓSTICO DE MERCADO ELÉCTRICO Empezaremos nuestro estudio aclarando que es de mucha importancia tener una buena base de información estadística eléctrica y de las variables independientes que las definen es de igual relevancia contar con una metodología muy específica y técnica.

1.-PRONOSTICO DE POBLACION (POB): En la siguiente tabla se muestra los valores de población determinados en los 4 últimos censos nacionales y las tasas de crecimiento que suponen.

CENSO

1981

1993

2005

2007

POBLACION URBANA

7742

10496

10344

10118

0,0257

-0,00121

-0,01098

TASA DE CRECIMIENTO FUENTE: INEI, censos nacionales.

La tasa de crecimiento poblacional ha estado dentro de los parámetros normales, la causa principal es la pujante producción agraria que ha permitido a la población urbana incrementarse. Al valor del censo con tasa de crecimiento menos a 0 no se toma en cuenta por ser atípico y estar fuera de los parámetros normales (menores uno). Para este pronóstico, no se ha encontrado información de los planes de gobierno de la municipalidad distrital ni en la municipalidad provincial, proyectos que incrementen importantemente la situación actual. En tal sentido se emplea la tasa de crecimiento del periodo 1981-1993, por ser característico de la localidad.

2.- PRONOSTICO DEL NUMERO DE VIVIENDAS (NV): n la siguiente tabla se muestra los valores del número de viviendas determinados en los 4 últimos Censos Nacionales y el Índice de habitantes por vivienda resultante. CENSO

1981

1993

2005

2007

NUMERO DE VIVIENDAS

1276

1779

2049

2664,000

POBLACION

7742

10496

10344

10118

IHV

6,067

5,900

5,048

3,798

FUENTE: INEI, censos nacionales

EL IHV ha ido disminuyendo, producto de la disminución de la tasa de crecimiento poblacional, habiendo determinado el paso anterior el valor atípico para el año 2007, se tomara para este pronóstico, el IHV del año 1993. Para la proyección de mercado eléctrico se considera la menor tasa de crecimiento poblacional DENTRO DE LOS PARAMETROS CORRECTOS, SIENDO EL CASO DE 2,5%.. Para la elaboración del Cuadro de pronóstico, se Tomara en Cuenta Una disminución gradual del IHV de 1981(6,922) Hasta el de 1993 (4.909) y. Los Resultados se Presentan en la Tabla

AÑO 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

POB URB 7742 7941 8145 8354 8569 8789 9015 9247 9485 9728 9978 10235 10496 10766 11042 11326 11617 11916 12222 12536 12858 13189 13528 13875 14232 14598 14973 15358 15753 16157 16573

NV 1276 1312 1349 1386 1425 1465 1507 1549 1592 1637 1683 1730 1779 1825 1872 1920 1969 2020 2072 2125 2179 2235 2293 2352 352 2474 2538 2603 2670 2739 2809

IHV 6,0674 6,0534 6,0395 6,0256 6,0118 5,9979 5,9841 5,9704 5,9567 5,9430 5,9293 5,9156 5,9 5,9 5,9 5,9 5,9 5,9 5,9 5,9 5,9 5,9 5,9 5,9 5,9 5,9 5,9 5,9 5,9 5,9 5,9

2012 19 2013 20 2014 21 2015 22 2016 23 2017 24 2018 25 2019 26 2020 27 2021 28 2022 29 2023 30 2024 31 2025 32 2026 33 2027 34 2028 35 2029 36 2030 37 ELABORACION PROPIA

16998 17435 17883 18343 18814 19298 19794 20303 20824 21360 21909 22472 23049 23642 24249 24872 25512 26167 26840

2881 2955 3031 3109 3189 3271 3355 3441 3530 3620 3713 3809 3907 4007 4110 4216 4324 4435 4549

5,9 5,9 5,9 5,9 5,9 5,9 5,9 5,9 5,9 5,9 5,9 5,9 5,9 5,9 5,9 5,9 5,9 5,9 5,9

3.-PRONOSTICO DE NÚMERO DE ABONADOS DOMÉSTICOS (NAD): Para Ello se Calcula el Coeficiente de Electrificación (expresión siguiente) de Cada Año de información histórica; analizándola exponemos lo siguiente:

= a) Inicialmente es Bastante bajo (0,16 ) y Crece una consecuencia del Incremento de la Capacidad Instalada y la ampliación de redes del sistema interconectado nacional y el incremento de los ingresos en la población. b) La electrificación de la localidad en su segunda etapa 2014 con la interconexión al SEIN permite un crecimiento del CE hasta 0,3 al año de referencia que crece con parámetros normales hasta nuestro año de referencia 2015.

Para el presente pronóstico de mercado se toma en cuenta lo siguiente:

a) Un incremento del coeficiente de electrificación notable debido a la ejecución del proyecto “INSTALACION DE ELECTRIFICACION RURAL TERCERA ETAPA PARA 97 LOCALIDADES DE CHONTALI, DISTRITO DE CHONTALI - JAEN - CAJAMARCA”. SNIP 225637, en el año 2016.

b) A finales del año 2016, luego de incrementarse 1387 abonados, el CE crece linealmente y a condiciones normales ya que no se presenta proyectos próximos hasta alcanzar el valor 0,9 a finales del periodo de proyección.

2012 2013 2014 2015

19 20 21 22

16998 17435 17883 18343

2 0 1 2

1 9

2 0 1 3

2 0

2 0 1 4

2 1

2 0 1 5

2 2

2881 2955 3031 3109

1 6 9 9 8 1 7 4 3 5 1 7 8 8 3 1 8 3 4 3

5,9

456 821 886 894

5,9 5,9 5,9

2881

5, 456 9

0,158

2955

5, 9

821

0,278

3031

5, 9

886

0,292

3109

5, 9

894

0,288

0,158 0,278 0,292 0,288

c) Una vez establecido el pronóstico de CE se elabora la proyección de Abonados Domésticos utilizando la expresión: =

AÑO

CE

PRONOSTICO(NAD)

2016

0,715

2281

2017

0,727

2379

2018

0,740

2482

2019

0,752

2589

2020

0,765

2701

2021

0,778

2817

2022

0,791

2939

2023

0,805

3066

2024

0,819

3198

2025

0,832

3336

2026

0,847

3480

2027

0,861

3630

2028

0,876

3786

2029

0,891

3950

0,906

4120

2030 ELABORACION PROPIA

4.- PRONOSTICO DEL CONSUMO DOMÉSTICO Y ALUMBRADO PÚBLICO (CDAP):

Para ello se calcula el consumo unitario doméstico y alumbrado público CUDAP y se utiliza la siguiente ecuación: ∗ AÑO

NAD

CAP

VSD

CDAP(KWh)

2012 2013 2014 2015

456 821 886 894

1123345,6 1498234,2 1634873 1654234,5

209087,4 280613,16 330512,52 342750,12

1332433 1778847,36 1965385,52 1996984,62

FUENTE: ELECTRO ORIENTE S.A., área comercial

En la siguiente grafica e describen dos curvas típicas para localidades, tenemos la curva C/DES : Corresponde a localidades que por disponer de recursos naturales, y de servicios atractivos para inversiones, tienen posibilidades de desarrollo y de un mayor consumo unitario de energía. La curva S/DES, corresponde a localidades con pocas posibilidades de desarrollo y por ende suponen un consumo unitario de energía bajo.

GRAFICO DE PRONÓSTICO DEL CUDAP

Cada una de las curvas corresponde a una función matemática, que se indica a continuación: C/DES CUDAP=91,913*POB^0,2890 S/DES CUDAP = 72,95*POB^0,270

Cada Año de información historica; analizandolas exponemos la siguiente En el Gráfico se Muestra La evolución del CUDAP Histórico y su comparación con los Valores Teóricos de Localidad con y sin Posibilidades de Desarrollo. AÑO 2012 2013 2014 2015

CUDAP HISTORICO

CUDAP (kWh) CON/DESARROLLO SIN/DESARROLLO 1534,49543 1009,354802 1545,78996 1016,293971 1557,16762 1023,280847 1568,62902 1030,315756

2922,00219 2166,68375 2218,26808 2233,76356

RECOLECTAMOS DATOS DE RECURSOS NATURALES DEL DISTRITO EN LAS SIGUIENTES TABLAS CULTIVO ARRACACHA

CAFE

MAIZ AMARILLO DURO

VARIABLES Sup.Verde (ha.) Siembras (ha.) Cosechas (ha.) Rendimiento (Kg./ha.) Produccion (t.) Precio Chacra (S/Kg.) Sup.Verde (ha.) Siembras (ha.) Sup Perdida (ha.) Cosechas (ha.) Rendimiento (Kg./ha.) Produccion (t.) Precio Chacra (S/Kg.) Sup.Verde (ha.) Siembras (ha.) Cosechas (ha.) Rendimiento (Kg./ha.) Produccion (t.) Precio Chacra (S/Kg.)

2012 14,00 17,50 4.322,86 75,65 0,50

2014

2015

13,00 13,00 12,00 13,50 11,50 10,00 4.424,35 4.428,00 4.346,67 58,68 50,88 44,28 0,48 0,51 0,50 770,00 760,50 169,00 2.170,00 616,02 2.170,00 772,54 1.336,76 7,61 1.676,42 6,46 7,61

47,00

37,00

3.099,50 883,72 2.739,08 6,48

3.099,50 804,04 2.492,13 5,04

220,00 220,00 1.971,05 433,63 0,84

180,00 200,00 175,00 180,00 200,00 175,00 1.909,80 1.946,06 1.932,50 347,85 381,96 340,56 0,94 0,94 1,00

FUENTE: DIRECCION REGIONAL DE AGRICULTURA-JAEN, departamento de estadística

De la observación podemos denotar que el distrito tiene riqueza natural y además se sabe que en la municipalidad distrital se vienen llevando a cabo proyectos para mejorar la calidad de las siembras anuales. Por lo tanto de allí podemos definir que es una localidad con disponibilidad de recursos naturales .

Para este pronóstico se define que se tomara en cuenta el grafico “pronóstico del CUDAP”y la ecuación: C/DES CUDAP=91,913*POB^0,2890 Se define que en 3 años la localidad se adaptara

al CUDAP C/DES

disminuyendo a 1615 kwh/año. Luego para cada año de proyección, con el número de abonados domésticos (NAD) se calculara , con la expresión : respectivo.

=

∗

, el CUDAP

UNA Vez establecido el pronóstico del CUDAP, se elabora la proyección del consumo doméstico

y Alumbrado Público (