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Estudios de Eficiencia Energética y Análisis Químico del Menaje Disponible Comercialmente en Ecuador
Authors: Dávila P. , Kastillo J. , Martínez J. , Villacís S. 
Published: January 2020

El propósito de esta investigación ha sido probar que el menaje de inducción disponible comercialmente en el Ecuador, cumple con la composición química y eficiencia energética requerida en la Norma NTE INEN 2851, basada en la Norma ASTM F 1521 -3 correspondiente al “Método de ensayo estándar para eficiencia en Menaje”.
Inicialmente se ha determinado la eficiencia energética de las ollas ensayadas (2 criterios de diferenciación, 7 tipos de olla en total) en distintas cocinas (4 modelos en total), de acuerdo con la Norma NTE INEN 2851.
Además, se ha realizado el estudio de la composición química del material usado en el menaje (6 modelos en total) para ratificar que estos materiales son aptos para el uso y no alteran las propiedades organolépticas de los alimentos; de acuerdo a normas técnicas nacionales e internacionales.
El principal aporte del presente estudio es contribuir en el cambio de la matriz productiva del Ecuador, al sustituir el uso del GLP en cocinas por electricidad en cocinas de inducción.
Análisis de Largo Plazo de la Generación Eléctrica en Plantas Solares Térmicas de Concentración
Authors: Tapia C. , Polo J. 
Published: January 2020

La variabilidad interanual del recurso solar y la producción esperada a largo plazo son dos aspectos fundamentales a considerar en el estudio de viabilidad y la evaluación del riesgo en la inversión de un proyecto de generación eléctrica con plantas solares térmicas de concentración. Este artículo ilustra un análisis comparativo de largo plazo del recurso solar disponible y de la producción eléctrica para dos topologías de plantas termosolares de características típicas (concentrador parabólico y torre) en 5 emplazamientos, alrededor del Mediterráneo y Norte de África, escogidos dentro del concepto DESERTEC.
Para la estimación del recurso solar se han utilizado 20 años (1994-2013) de datos obtenidos de imágenes satelitales en series temporales de base horaria; las mismas que han sido proporcionadas por el Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT). El trabajo ha consistido en el procesamiento y filtrado de los datos para cada uno de los emplazamientos, la ejecución de múltiples simulaciones utilizando el software System Advisor Model SAM versión 2015.1.30; y un tratamiento estadístico de los resultados obtenidos.
Se ha podido estudiar el efecto a largo plazo de la DNI sobre la producción eléctrica, de esta manera se ha comprobado el efecto de ambas variables sobre la medida del riesgo financiero.
Identificación de Parámetros Erróneos en Sistemas Eléctricos de Potencia y Corrección en base a Mediciones Sincrofasoriales
Authors: Farinango M.L. , Grijalva S. , J. Játiva  
Published: January 2020

Los algoritmos convencionales de estimación de estado de sistemas de potencia se basan en la suposición de que los parámetros tales como la resistencia y reactancia de las líneas de transmisión, los taps de transformadores y el estado de los interruptores no tienen errores. En la realidad, estos parámetros no se conocen con certeza. Los errores en las impedancias de las ramas son menos visibles que los errores en los estados de los interruptores y pueden producir errores en los resultados del estimador que pueden pasar inadvertidos por largo tiempo. Los errores en los parámetros pueden producir un impacto sobre la estimación de estado similar o superior al de los errores no detectados en las mediciones.
En este documento se desarrolla un programa de identificación de errores en los parámetros basado en un algoritmo que utiliza Multiplicadores de Lagrange. Este algoritmo se aplica a casos de estudio en diferentes condiciones de demanda obtenidos de los sistemas de tiempo real EMS y fuera de línea. Una vez identificado el equipo de red que presenta errores de parámetros, se plantean alternativas de cálculo para la corrección de parámetros, utilizando mediciones de equipos de medición fasorial PMUs.
Movilidad Eléctrica para Galápagos: Determinación de Parámetros Técnicos
Authors: Eras A.A. , Coronel C.B. , Chumbi R.H. 
Published: January 2020

Una de las iniciativas del Gobierno Nacional en eficiencia energética es impulsar la movilidad eléctrica, la cual implica realizar cambios en los sistemas de transporte terrestre, con la introducción de tecnologías amigables con el medio ambiente.
Este tipo de medidas son de éxito cuando la matriz de generación de energía eléctrica cuenta con un aporte renovable importante, sin embargo, esto no ocurre en las Islas Galápagos, donde la participación térmica provincial alcanzó el 84,24% (2015) y el aporte renovable fue de 15,76%, lo que hace imperativa la planificación energética.
De esto surge la elaboración del presente trabajo, que considera la evaluación de la demanda, oferta de energía eléctrica y de los sistemas de distribución, para determinar al corto plazo la capacidad permitida de vehículos y motos eléctricas, para su ingreso hasta el 2020 al Archipiélago.
De cara al futuro, esta medida mejorará la calidad de vida de la población galapagueña, siendo el transporte una actividad relevante para su economía. Pero más allá, también contarán los beneficios generados para el medio ambiente, por la reducción de emisiones de CO2. Pero para que esto se cumpla, es necesario garantizar que la tecnología que estará a disposición del usuario tenga altos niveles de eficiencia, razón por la que este estudio determina, los parámetros mínimos permisibles para vehículos y motos eléctricas en Galápagos.
Diagnóstico Situacional para la implementación de un proceso de Gestión de Conocimiento en el Operador Nacional de Electricidad CENACE
Authors: Vásquez P.K. , Cepeda J.C. , Echeverría D.E. , Ramos V. 
Published: January 2020

Este trabajo presenta las fases para la implementación de un proceso de Gestión de Conocimiento en el Operador Nacional de Electricidad CENACE, considerando para este estudio el conocimiento y la cultura de aprendizaje como un pilar fundamental para la Gestión de Conocimiento. La metodología que ha sido aplicada para el presente trabajo ha permitido identificar las fortalezas y oportunidades de mejora respecto de la existencia actual de un proceso de Gestión de Conocimiento en CENACE. Esta percepción ha sido identificada mediante un análisis de las variables especificadas en una encuesta sobre el diagnóstico situacional realizada a los colaboradores de la Institución.
Los resultados servirán como punto de partida para la implementación del proceso de Gestión de Conocimiento, lo cual le permitirá a CENACE crear una cultura de aprendizaje organizacional, transferir el conocimiento, mejorar la gestión de talento humano y obtener una ventaja competitiva en el sector eléctrico.
Análisis del rendimiento termodinámico de una bomba de calor asistida por energía solar utilizando un condensador con recirculación
Authors: Quitiaquez William , Simbaña Isaac , Caizatoa Robinson , Isaza César , Nieto César , Quitiaquez Patricio , Toapanta Fernando 
Published: January 2020

La presente investigación estudia una bomba de calor de expansión directa asistida por energía solar con un sistema de recirculación de agua. Los intercambiadores de calor utilizados fueron un colector/evaporador de cobre de 0.75 m2 y un condensador en forma de serpentín construido en tubería de cobre de 2.49 m de longitud y 8 espiras, inmerso en un tanque con 5 litros de agua.
Para la recirculación del agua, se utilizó una bomba centrífuga de 20 L/min a 110 V. El compresor instalado es de velocidad variable a 12-24 V DC que utiliza R600a como fluido de trabajo. El dispositivo de expansión utilizado fue una válvula electrónica.
Las pruebas experimentales se desarrollaron para una configuración con recirculación y sin recirculación de agua, considerando condiciones climáticas similares. De esta manera, se puede establecer cuál es la configuración que brinda un mayor rendimiento en el sistema. Para la obtención de datos de radiación solar, velocidad del viento y temperatura ambiente se empleó una estación meteorológica WS-1201.
Este sistema proporcionó agua caliente sanitaria, a 45 °C en un tiempo entre 40 a 50 minutos dependiendo de las condiciones climáticas. El COP máximo del sistema con recirculación fue 9.83 un 8.04 % mayor que el sistema sin recirculación. El tiempo de calentamiento tardó 10 minutos menos para el sistema con recirculación, 16.67 % menos que al utilizar el sistema sin recirculación.
NÁLISIS COMPARATIVO DE LAS FUNCIONES DE ESTIMACIÓN DE ESTADO DE LOS SISTEMAS SPIDER Y NETWORK MANAGER DE LA CORPORACIÓN CENTRO NACIONAL DE CONTROL DE ENERGÍA
Authors: Rivera Gabriel 
Published: January 2020

En este trabajo se realiza el planteamiento de la base teórica de la función de estimación de estado y análisis comparativo de las funcionees de estimación estado de los sistemas spider y network manager, enfocado en los siguientes puntos:

Interfaz Humano-Máquina
Modelación de los equipos de SNI
Datos de entrada de los estimadores
Comparación de valores estimados de los dos sitemas
Comparación de mediciones erróneas detectadas por los dos estimadores
ANÁLISIS DE RIESGO PARA DISTINTAS MODALIDADES DE CONTRATOS BILATERALES DE ENERGÍA ELÉCTRICA
Authors: Salazar Gabriel , Naranjo Santiago 
Published: January 2020

Los contratos bilaterales que se celebran entre Agentes del mercado eléctrico ecuatoriano, obedecen a varias modalidades de implementación, entre las principales: “pague lo demandado”, “pague lo contratado”, “pague lo producido con tope”. Cada una de estas modalidades de contrato, involucra distintos niveles de riesgo para los vendedores y compradores, estos riesgos están relacionados con la volatilidad del precio de la energía en el mercado spot, con la producción programada de una central, con el pronóstico de la demanda y otros factores adicionales.
El éxito o fracaso resultante de la implementación de un contrato depende en gran medida de la gestión de riesgo que hagan las empresas participantes, por tal motivo, es importante analizar las diferentes herramientas para cuantificación de riegos, tal como “Cash Flow at Risk”. Estas herramientas permiten la cuantificación del riesgo existente en un negocio a través de varios indicadores.
ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LAS RESTRICCIONES DEL SNI EN EL PRECIO DEL MERCADO OCASIONAL
Authors: Oscullo José , Armas Luis 
Published: January 2020

En la actualidad; la operación de los mercados de energía eléctrica atraviesa una profunda reestructuración; debido especialmente a las transacciones entre los diferentes agentes a través del sistema de transmisión. Operar de manera eficiente y segura un sistema eléctrico, hace necesario la utilización de una serie de servicios; los mismos que elevan el costo de operación del sistema. Esto ha llevado a la creación de mercados específicos para proporcionar dichos servicios.
Si los precios de la energía son obtenidos aplicando la teoría marginalista, este precio se ve afectado por la operación diaria del sistema para cumplir con un conjunto de restricciones.
En el presente trabajo, se realiza una estimación de estos costos adicionales y el análisis de su influencia sobre el valor del precio de la energía en el SNI; los mismos que afectan las transacciones entre los diferentes agentes; de manera tal de identificar los elementos que permitan una implementación económica-social práctica en un mercado eléctrico.
ANÁLISIS Y DETERMINACIÓN DE TIEMPOS DE RECIERRE PARA LÍNEAS DEL SISTEMA NACIONAL DE TRANSMISIÓN DEL ECUADOR EN 138 kV
Authors: Chimarro Franklin , Hinojosa Víctor Hugo 
Published: January 2020

Hoy en día, la Empresa titular del transporte de energía eléctrica, TRANSELECTRIC S.A. debe afrontar las penalidades que surgen por indisponibilidad, parcial o total, del elemento afectado (líneas de transmisión). Estas penalidades dependen a su vez del tiempo transcurrido hasta la reposición del servicio, por este motivo es esencial proponer métodos que permitan preservar la calidad y continuidad del servicio eléctrico.
Considerando lo anterior y teniendo en cuenta que en la actualidad TRANSELECTRIC S.A., no cuenta con una base de datos adecuada sobre tiempos de recierres trifásicos en líneas de transmisión de 138 kV, en base a los cuales se pueda calibrar a los respectivos relés de protección, se realiza un estudio, con la ayuda del programa computacional DIgSILENT Power Factory, de los tiempos óptimos de recierre para líneas de 138 kV del Sistema Nacional de Transmisión (SNT), con el único fin de obtener datos sustentados en simulaciones dinámicas y condiciones reales de despacho, tanto de generación como de carga, considerando los escenarios hidrológicos seco y lluvioso para los tres tipos de demanda: pico (19:30), media (12:00) y valle (03:00), siendo estos tiempos, los representativos de cada tipo de demanda.
Cabe destacar que para la aplicación de dichos tiempos de recierre se deben mantener límites establecidos de voltaje, frecuencia y ángulo, así como también condiciones de estabilidad, basados en reglamentos y regulaciones existentes, emitidas por el conelec.
MODELO PARA UN PLAN DE MANTENIMIENTO ANUAL ÓPTIMO DE UNIDADES DE GENERACIÓN DEL SISTEMA NACIONAL INTERCONECTADO ECUATORIANO
Authors: Salazar Gabriel , Cardoso María Fernanda 
Published: January 2020

En el presente artículo se propone un algoritmo para la planificación del mantenimiento anual de las unidades de generación. Al existir diferentes criterios de optimización se pueden obtener distintos resultados óptimos, en este caso el sistema plantea dos criterios como son: los costos de operación y el margen de reserva.
El modelo propuesto analiza el impacto que representa el retirar una unidad por mantenimiento considerando sólo el criterio de confiabilidad al determinar un límite de indisponibilidad por período y adherir a éste consideraciones económicas como el costo de operación de la unidad y restricciones tomadas a partir de procedimientos de despacho.
El modelo está implementado usando CPLEX bajo GAMS en programación lineal entera mixta.
Cabe destacar que la disponibilidad energética hidroeléctrica está limitada por los caudales y la capacidad de almacenamiento en los embalses y ello introduce una dependencia entre la decisión operativa de hoy y los costos operativos en el futuro; estas restricciones no son modeladas en este sistema, sin embargo, se toman como resultados de la modelación del algoritmo de programación dinámica dual utilizado en el modelo SDDP.
DESARROLLO DE UNA APLICACIÓN EN JAVA PARA RESOLVER EL PROBLEMA DE DESPACHO ECONÓMICO CON RESTRICCIÓN DE EMISIÓN DE GASES CONTAMINANTES
Authors: Alzamora Patricio 
Published: January 2020

La producción de energía eléctrica en centrales térmicas contribuye a la contaminación ambiental y al calentamiento global del planeta, esto sumado a una creciente conciencia sobre el cuidado del medio ambiente, están imponiendo restricciones adicionales, cada vez más severas, a la operación y expansión de los sistemas eléctricos de potencia.
El presente trabajo resuelve el problema de despacho económico, considerando límites para la emisión de gases contaminantes como dióxido de carbono (CO2).
El problema se resuelve utilizando programación lineal, para lo cual se desarrolla una aplicación programada en lenguaje java, el cual lee los datos de entrada desde una base de datos, forma el problema de optimización y lo resuelve utilizando el algoritmo Simplex. Se analizan varios ejemplos de aplicación y se presentan los resultados.
Despacho de Unidades en una Central Hidroeléctrica Utilizando Programación Dinámica
Authors: Peña S. , Santiana S. 
Published: January 2020

El problema de la programación de las unidades de una central hidroeléctrica se vuelve complicado cuando el recurso hídrico almacenado presenta otras prioridades antes que la generación de energía eléctrica, estas prioridades pueden ser: regadíos, control de inundaciones, abastecimiento de agua potable, trasvases de un río a una presa, provisión de agua a otros embalses, los cuales afectan la operación de la central para atender la demanda de energía y otras restricciones eléctricas del sistema.
Con el propósito de optimizar el abastecimiento de la demanda de potencia y energía, en el corto plazo respetando las características y restricciones del embalse en cuanto a cotas máximas y mínimas de operación en función de las prioridades mencionadas, la programación de las unidades debe ser establecida por el Administrador del Mercado Eléctrico.
El presente trabajo, presenta una propuesta de cálculo, para determinar la operación horaria de unidades de una central hidroeléctrica, cuyo recurso energético disponible debe ser administrado en el despacho diario de generación, considerando restricciones de producción y el cumplimiento del objetivo principal que es la minimización de numero de arranques de las unidades.
El desarrollo de la propuesta se lo realizara utilizando el método de programación dinámica, para la obtención de soluciones factibles que permitan aplicar conceptos de optimización en la administración del recurso hídrico en centrales hidroeléctricas con regulación anual, existentes y futuras en el país.
Restablecimiento del SNI ante la Actuación del Esquema Sistémico Totoras – Santa Rosa
Authors: Santiana S. , Barba R. 
Published: January 2020

El presente artículo describe las acciones necesarias a seguir, inmediatamente luego de la actuación del esquema sistémico, implementado en el sistema de potencia ecuatoriano, que actúa ante el disparo de los dos circuitos de la línea de transmisión Totoras – Santa Rosa 230 kV, con el objetivo de evitar el potencial colapso parcial o total del sistema nacional interconectado.
En la primera parte se considera la tarea urgente de estabilizar el sistema, de las dos Islas eléctricas formadas, el control de frecuencia, la estabilización de la transferencia a través de la interconexión internacional con Colombia, la reserva de generación para la regulación secundaria de frecuencia, entre otros, serán factores que se aborden en esta parte. De manera seguida se procede a describir el proceso para la sincronización de las islas eléctricas, como un paso previo necesario para continuar con el proceso de restauración. Dentro de este proceso de restauración del sistema, se describe detalladamente las consideraciones a tener para agilitar la reconexión de la carga, controlando rigurosamente las condiciones de seguridad y calidad del servicio, ya que en primera instancia el sistema de transmisión estará en condiciones de confiabilidad disminuida, de capacidad de transferir potencia reducida y con pocos recursos para realizar el control de voltaje.
Gestión del Talento Humano que Labora en Sistema de Turnos
Authors: Chimborazo L. , Barba R. 
Published: January 2020

El presente artículo realiza un análisis general del entorno de trabajo en que se desenvuelve el personal que labora en sistema de turnos las 24 horas del día y los 365 días al año. Se consideran para el propósito de esta investigación los siguientes temas fundamentales:
Marco Legal: Se realiza un análisis de la situación actual de la normativa ecuatoriana y se resume la gestión realizada en diferentes países y organizaciones, con el fin de conocer sus criterios y experiencias.
Afectación para el Trabajador en Turnos: Se identifican los factores principales de riesgo y se los trata desde el plano de la salud física y psicológica, dentro de esta última se encuentra el tratamiento al ámbito social y familiar del trabajador.
Mitigación: Se plantean acciones para mitigar o minimizar las afectaciones identificadas.
Análisis de la Situación del CENACE: Se realiza una aproximación para la aplicación de los conceptos identificados a la realidad de la Corporación CENACE, considerando sus particularidades y la gestión existente sobre el tema en análisis.
Desconexión Óptima de Carga en el Sistema Nacional Interconectado Ecuatoriano en Condiciones de Déficit
Authors: Chamorro F. , Vásquez P. 
Published: January 2020

En condiciones de déficit energético, el operador del sistema eléctrico ecuatoriano establece un programa de cortes del servicio de energía eléctrica en las distribuidoras del país, en función del porcentaje de demanda respecto del consumo total. No obstante, este esquema de desconexión no considera que el impacto de desconexión en cada Distribuidora, debido a la composición típica de consumidores, es disímil. En este artículo, se propone un esquema de desconexión de carga capaz de incorporar criterios de eficiencia, expresados en términos monetarios, para la determinación de los porcentajes de corte que se aplicarán en cada Distribuidora. De esta manera, la estrategia nacional de desconexión encontrada, minimizará el impacto socioeconómico de la misma.
Por tratarse de un problema combinatorio de optimización se aprovecha la demostrada robustez, tiempos de convergencia y eficiencia, del algoritmo de optimización de enjambre de partículas (PSO por sus siglas en inglés), para enfrentar esta compleja tarea. Restricciones de igualdad y desigualdad tales como la potencia de déficit establecida para un período y el máximo porcentaje de desconexión de carga en cada distribuidora, respectivamente, son incorporadas. Los diversos costos de energía no suministrada, para cada empresa distribuidora, de acuerdo a las características de consumo (residencial, comercial, industrial, otros) son variables de entrada que también se consideran e influyen significativamente en las decisiones de desconexión.
Cambio de Paradigma en la Distribución del Racionamiento del Sistema Nacional Interconectado
Authors: Oscullo J. , Rivadeneira P. 
Published: January 2020

El sistema eléctrico del país, luego de la crisis que enfrento en el último bimestre del 2009 e inicios de 2010, demostró un claro precedente sobre la escasa capacidad instalada del parque de generación térmica en el Sistema Nacional Interconectado (SNI) que evidencia su vulnerabilidad y dependencia del abastecimiento de la demanda de las centrales hidroeléctricas, las cuales basan su producción en la estocasticidad de las lluvias de la zona donde se encuentran ubicados los proyectos hidroeléctricos.
La expansión del sistema eléctrico nacional de los últimos años, ha buscado por un lado enfrentar la evolución y el normal crecimiento de la demanda eléctrica, mediante el uso de tecnología de generación térmica que en la matriz eléctrica del Ecuador del 2011, representó aproximadamente el 47%, y por otro lado busca tener reserva de generación para el cumplimiento de los programas de mantenimiento de las unidades y la salida del sistema eléctrico de equipos debido a la obsolescencia o que son únicamente arrendados por periodos de tiempo definido. De acuerdo a la normativa vigente en la regulación CONELEC 001/05, si a pesar de cualquier acción se presenta un déficit en la generación y es necesario realizar racionamientos de energía eléctrica o más conocidos como “cortes eléctricos”. El esquema de repartición de los mismos a las diferentes empresas de distribución se la realiza de acuerdo al numeral 6 de la indicada regulación; mediante factores de repartición que dependen del nivel de consumo, nivel de recaudación-facturación y pérdidas de cada distribuidora; es decir; de estos factores únicamente el nivel de consumo depende del usuario, mientras que los otros dependen de la gestión de cada empresa eléctrica de distribución. Adicionalmente, la regulación indica los diferentes mecanismos cuando ya se presenta el racionamiento.
El presente trabajo, busca a través del desarrollo de una aplicación con el uso de macros de EXCEL®, denominada TEMA-R® obtener mediante la simulación de la operación de los recursos del SNI la fecha estimada de inicio de los potenciales racionamientos en base a tres escenarios de caudales afluentes al complejo hidroeléctrico Mazar-Amaluza, los valores de energía a ser racionada y la distribución de los mismos de manera proporcional al consumo de energía de cada distribuidora, con lo que se busca una distribución equitativa de los racionamientos.