Proyecto de instalación de unidad de suministro para distribución de combustible en zona urbana

Abstract

Introducción Este proyecto tiene como objetivo la construcción de una unidad de suministro de combustible en una zona céntrica de Granada con objeto de abastecer a la ciudad. Además de suministrar combustible, la unidad cuenta con dos puntos de carga de coches eléctricos y una pequeña instalación fotovoltaica. La unidad de suministro está diseñada para su construcción en el mínimo espacio posible debido a que, dada su ubicación en una zona urbana, se dispone de poco terreno de construcción, sin embargo, mantiene todos los elementos necesarios para su funcionamiento. El terreno dedicado es una concesión del ayuntamiento de la ciudad por un periodo de 15 años. El emplazamiento elegido se encuentra en la esquina formada por la Avenida de la Constitución y la calle Doctor Severo Ochoa, junto al parque Fuentenueva. Este emplazamiento permite realizar las mínimas obras posibles y contar con un acceso fácil de entrada y salida desde la vía pública a la instalación de suministro. Objetivo del proyecto El objetivo principal del proyecto es la realización completa y el diseño de los elementos que constituyen una unidad de suministro. Al ser un proyecto mecánico, está enfocado en la realización técnica de las edificaciones e instalación mecánica explicando todos los cálculos realizados correspondientes. El proyecto recoge el presupuesto completo de la instalación, así como varios anexos de análisis de viabilidad económica, relación del proyecto con los objetivos de desarrollo sostenible (ODS), estudio de impacto ambiental y estudio de puntos de carga de coches eléctricos.

Características generales La parcela de la instalación está situada en la ciudad de Granada y cuenta con 412 metros cuadrados aprovechables. El terreno está perfectamente adaptado al situarse en un entorno urbano por lo que existen tomas de agua y luz cercanas para la instalación y el alcantarillado. Está situada junto a un parque por tanto no existe problema de contaminación acústica o salida de gases por venteos en las viviendas cercanas. La instalación se puede dividir en tres partes principales, que son instalación mecánica, instalación de puntos de carga eléctrica y estructuras. La instalación mecánica está compuesta por dos aparatos surtidores de autoservicio, pudiendo funcionar simultáneamente, ofertando los combustibles Diesel y gasolina sin plomo 95. En esta instalación se ha realizado el estudio completo de colocación de los depósitos, así como el desarrollo de todas las tuberías necesarias para transporte de combustible y recogida de vapores en fase I, fase II y venteos. La zona de repostaje de vehículos eléctricos cuenta con dos puntos de carga rápida, o super cargadores, con su correspondiente estacionamiento. Estos puntos serán pioneros en la ciudad de Granada. Debido al creciente impacto de los vehículos de carga eléctrica se ha realizado también un anexo explicativo de lo que supone esta tecnología en la actualidad. En este se explican todos los aspectos actuales de la movilidad eléctrica desde los tipos de baterías hasta los diferentes tipos de cargadores existentes. Por último, la unidad de suministro cuenta con tres estructuras diferenciadas. • La primera es una caseta en la que el operario encargado de la instalación puede realizar el seguimiento y control de todos los aspectos necesarios al negocio, además de servir como tienda con productos básicos y zona de pago en efectivo. Esta caseta cuenta en su cubierta con un sistema de placas solares para favorecer el autoabastecimiento energético de la instalación. • La marquesina de la instalación que sirve como protección a los surtidores. • Y por último un poste publicitario para dar visibilidad a la instalación. Este está debidamente iluminado durante las horas nocturnas. Metodología desarrollada El proyecto surge de la necesidad de realizar una unidad de suministro para abastecer de combustible a zonas urbanas que cuentan con más densidad de población. Por tanto, se realiza un estudio de varias ciudades entre las que estaban la ciudad noruega de Trondheim, debido a mi estancia en dicha ciudad de intercambio; Madrid y Granada. Por tanto, haciendo una comparativa entre la densidad de tráfico con datos obtenidos por el ministerio de fomento y los ayuntamientos de las ciudades, la densidad de población y la cantidad de puntos de venta de combustible; se decide escoger la ciudad de Granada como punto óptimo para llevar a cabo el proyecto. Además, se obtiene una concesión del ayuntamiento de Granada para poder realizar el proyecto, lo que da facilidad para obtener una mejor rentabilidad. Una vez escogido el emplazamiento, se lleva a cabo un boceto en 3D realizado con SketchUp para poder tener una idea de cómo se plantea la instalación y ver así posibles mejoras en el proyecto. A continuación, se procede a realizar la instalación mecánica, ya que es el objetivo principal de este proyecto. Se realiza un estudio para definir la posible demanda de combustible de la zona y así poder elegir el tamaño de los depósitos. Para ello se decide instalar dos depósitos de 30.000 litros de los cuales cada uno oferta un combustible. La capacidad escogida permite que el llenado de estos depósitos se produzca una vez cada 7 días aproximadamente. La instalación mecánica cuenta también con todo el sistema de tuberías del llenado a los tanques y el sistema que va de los tanques a los surtidores. El suministro de combustible cuenta con un sistema de autoservicio el cual permite poder pagar en el mismo surtidor sin necesidad de tener que pasar por la caseta del operario. Esto permite optimizar ingresos y reducir atascos. Además, permite que la instalación permanezca abierta 24 horas estando siempre activo un sistema de videovigilancia el cual está controlado desde la caseta del operario. Estas grabaciones son guardadas automáticamente en un sistema de grabado en la caseta y a su vez son enviadas a las oficinas centrales de la empresa responsable. Una vez realizada la instalación mecánica, se decide realizar las estructuras. Se realizan las mínimas estructuras posibles para tener un funcionamiento óptimo y finalmente se obtiene que las estructuras necesarias son una caseta para poder realizar todo el control de la instalación, una marquesina para la protección de los aparatos surtidores y un poste publicitario de la instalación. A continuación, se proyecta todo el sistema eléctrico necesario en la instalación cumpliendo con las zonas de riesgo que una instalación de este tipo tiene, sin embargo, no se profundiza tanto en ello debido a que el proyecto es principalmente mecánico. Será preceptivo realizar un proyecto eléctrico independiente para esta instalación. Visto el creciente impacto que está teniendo la movilidad eléctrica y el cambio a energías renovables en la actualidad, no se puede dejar de lado este sector por tanto se procede a la instalación de dos puntos de carga de coches eléctricos pioneros en la ciudad de Granada, así como un conjunto de placas solares situadas en el techo de la caseta de la instalación para que sea autosuficiente en la medida de lo posible. Finalmente, se realiza el resto de las instalaciones necesarias en la memoria y documentos necesarios para el proyecto. Cálculos En el proyecto se documentan los cálculos de las estructuras incluidas y de la red eléctrica. En cuanto a los cálculos de las estructuras, se le ha dado especial importancia al tratarse de un proyecto mecánico. Para ello se emplea el programa Cype 3D y para realizarlo se tiene en cuenta cargas de viento, nieve, peso propio y sobrecarga de uso. En la sección de cálculos del proyecto se muestran los resultados del dimensionamiento de las vigas obtenidas, así como los planos correspondientes de todas las partes de las estructuras. En el sistema eléctrico se explican los elementos necesarios para la instalación y se realiza un estudio para definir la potencia requerida para su funcionamiento. Rentabilidad económica Un factor clave cuando se realiza un proyecto es la rentabilidad económica del mismo y las previsiones a futuro que se tienen de él. Todo el transcurso del proyecto ha ido a optimizar el nivel de ventas que se producen en la instalación, así como a minimizar los gastos. El informe incluye la estimación de ventas producidas por la instalación y el nivel de gastos en el periodo de 15 años en el cual se obtiene la licencia del ayuntamiento de la ciudad, obteniendo dos estimadores de la viabilidad de un proyecto como son el VAN y el TIR.

Objetivos de desarrollo sostenible En el proyecto se añade el cumplimiento en diferente medida de los objetivos del desarrollo sostenible. Como se puede ver en el anexo correspondiente se ejemplifican los objetivos 7, 9 y 13. Todos ellos van por el mismo camino pudiendo ver la necesidad de obtener energías renovables reduciendo las emisiones al medio ambiente debido al cambio climático. Además, ejemplifica la nueva transición de infraestructuras creando instalaciones sostenibles. Para ello se realiza en la instalación dos puntos de carga de coches eléctricos que hoy en día está considerado como la movilidad del futuro y una de las energías más limpias. Por otro lado, se trata de hacer la instalación autosuficiente incluyendo placas solares en el techo de la caseta para el autoabastecimiento de la instalación. Conclusiones El proyecto se realiza con la idea de poder hacer un proyecto completo de ingeniería desde el inicio teniendo una simple idea clara, hasta el final concretando todos los detalles necesarios. Se ha puesto especial atención a la instalación mecánica y a las estructuras del proyecto, realizando todos sus cálculos y comprobaciones necesarias. Además, se han incorporado el resto de las instalaciones para su correcto funcionamiento. Se ha apostado por incluir carga de coches eléctricos en la instalación, ya que es un tipo de suministro al alza poniendo a disposición dos puntos de carga rápida. Se ha incluido un sistema de placas solares para poder tener un ahorro energético y así también cumplir con los ODS relacionados.

Introduction: The main objective of this project is the construction of fuel supply unit station in an urban area in the city of Granada (Spain). Apart from the fuel supply, the installation also contains two chargers for electric cars and a small photovoltaic facility Regarding the location of the unit, the project is designed to occupy the minimum land possible, maintaining the essential elements that guarantee a proper functioning. The given land for this construction is a city council concession for a period of 15 years. The chosen site is placed in the corner formed by the Constitucion avenue and Doctor Severo Ochoa street, next to the Fuentenueva park. This location reduces the construction work to a minimum and eases the access from the street to the unit station. Objective of the project The main task of this project is the complete realization and design of all the element that constitute a fuel supply station. Being a mechanical project, it is focused on the technical realization of the buildings and the mechanical installation, explaining all the corresponding calculations. The project includes the complete budget of the installation as well as several annexes containing analysis of economic viability, relationship of the project with the objectives of sustainable development (OSD), environmental impact of the installation and the study of electric cars charging points. General characteristics The mentioned area is located in the city of Granada and extends 412 square meters. The ground is perfectly adapted as it is situated in an urban area and it is very close to light, water, and sewerage intakes. The installation is situated next to a park, far enough from residences to prevent major problems in case there is noise pollution or gas leaks. The installation can be divided on three main parts: the mechanical installation, the chargers, and the buildings. The mechanical installation is composed of by two self-service petrol pumps that can work simultaneously, offering diesel and unleaded gasoline 95. In this installation the best location of the deposits is studied, as well as all the necessary fuel and gas pipes in phase I, II and vents. The electric zone is formed by two super chargers with their corresponding parking space. These points will be pioneer in Granada. Due to the increasing impact of the electric vehicles an explanatory annex of this technology has been added. All the actual aspects of electric mobility are explained, including not only the different types of electric chargers, but also the different types of batteries. Lastly, the fuel supply unit station has three different structures. The first one is a control office where the installation manager can track and control the business, other than serving as a shop with basic products and cash payment. This office has on its roof a solar panels system to promote the self-sufficient energy on the installation. The marquee of the installation serves as protection for the fuel pumps. And finally, an advertising post to give visibility to the station. This is fully illuminated during night hours. Developed methodology The project arises from the need to create a supply unit to offer fuel to urban areas with more population density. Therefore, a study of several cities is made which include the Norwegian city of Trondheim, due to my stay in that city during an exchange program; Madrid and Granada. Finally, making a comparison between the traffic density with data obtained by the Ministerio de Fomento and the city councils, the population density and the number of fuel sale points; the city of Granada was chosen as the optimal point to develop the project. Once the location was decided, a 3D design program (SketchUp) was used to make a simple sketch of the station and then decide some possible improvements onn the project. Next, the mechanical installation was done since it is supposed to be the main objective of this project. The traffic was studied to find out the possible fuel demand in the area, and thus, be able to choose the size of the fuel tanks. Finally, it was decided to install two 30,000-liter tanks, each of them offering a different fuel. The chosen capacity allows these tanks to be filled approximately once every 7 days. The mechanical installation also includes the entire piping system for the filling of tanks and the system that connects tanks to fuel pumps. The fuel supply includes a self-service system to pay at the pump without having to go through the operator's office. This allows optimize revenue and reduce bottlenecks. With this system, the station can remain opened 24 hours while a video control system is always active, which is controlled from the operator's office. Once the mechanical installation is done, structures are designed. It was decided to make the minimum possible structures to maintain the optimal operation. Finally, the necessary structures are a small office to be able to carry out all the control of the installation, a marquee to protect the dispensing devices and an advertising post for the installation. Next, the entire electrical system needed for the installation is designed, according with the risk areas that a fuel station has, however, it is not delved into as much because the project is mainly mechanical. It will be mandatory to make an independent electrical project for this installation. Given the increasing impact that electric mobility is having and the change to renewable energies at the present, this sector cannot be neglected. Because of this, two electric car charging points are installed, and they are pioneering in the city of Granada, as well as a set of solar panels located on the roof of the installation house to carry out a self-sufficient installation. Finally, the rest of the essential installations are accomplished in the memory and documents necessary for the project. Calculations The project documents the calculations of the included structures and the electrical network. The calculations of the structures have a special importance as it is a mechanical project. For this, Cype 3D program is used considering wind, snow, its own weight and use of overload loads. The project calculations section shows the results of the dimensioning of the beams obtained, as well as the corresponding plans of all the parts of the structures. In the electrical system the necessary elements for the installation are explained and a study is carried out to find out the power required for its operation. Economic profitability A key factor when doing a project is the economic profit and the future forecasts. The entire project tries to optimize the level of sales that occur in the facility, as well as to minimize expenses. The correspondent annex includes the estimate of sales produced by the installation and the level of expenses in the period of 15 years in which the city council license is obtained, getting two estimators of the viability of a project such as the NPV and the IRR. Sustainable development goals The project adds the fulfillment in different measure of the objectives of sustainable development. As it is explained in the corresponding annex, objectives 7, 9 and 13 are developed in the project. They are all the same type explaining the need to obtain renewable energy by reducing emissions to the environment due to climate change. Furthermore, it exemplifies the new infrastructure transition by creating sustainable facilities. After all, two electric car charging points are installed. This represent the future mobility of the future and one of the cleanest energies. On the other hand, a self-sufficient installation is designed including solar panels on the roof of the office for own consumption. Conclusions The project is made with the idea of being able to do a complete engineering project from the beginning having a simple clear idea, until the end, specifying all the necessary details. Special attention has been paid to the mechanical installation and the structures of the project, making all the necessary calculations and checks. In addition, the rest of the facilities have been incorporated for its correct operation. Electric car charging points are included on the station, as it is a type of supply on the rise, adding two superchargers available. A solar panel system has been included in order to have energy savings and also comply with related SDGs.