Pregunta: Problema de caso 5 ASIGNACIÓN DE CARBÓN DE DUKE ENERGY Duke Energy fabrica y distribuye electricidad a clientes en los Estados Unidos y América Latina. Duke compró recientemente Cinergy Corporation, que tiene instalaciones generadoras y clientes de energía en Indiana, Kentucky y Ohio. Para estos clientes, Cinergy ha estado gastando entre $725 y $750 millones

Problema de caso 5 ASIGNACIÓN DE CARBÓN DE DUKE ENERGY

Duke Energy fabrica y distribuye electricidad a clientes en los Estados Unidos y América Latina. Duke compró recientemente Cinergy Corporation, que tiene instalaciones generadoras y clientes de energía en Indiana, Kentucky y Ohio. Para estos clientes, Cinergy ha estado gastando entre $725 y $750 millones cada año en el combustible necesario para operar sus centrales eléctricas a carbón y gas; Del 92% al 95% del combustible utilizado es carbón. En esta región, Duke Energy utiliza 10 plantas generadoras de carbón: cinco ubicadas tierra adentro y cinco ubicadas en el río Ohio. Algunas plantas tienen más de una unidad generadora. Duke Energy utiliza 28-29 millones de toneladas de carbón por año a un costo de aproximadamente $2 millones por día en esta región.

La empresa compra carbón mediante contratos de tonelaje fijo o variable de minas en Indiana (49 %), Virginia Occidental (20 %), Ohio (12 %), Kentucky (11 %), Illinois (5 %) y Pensilvania ( 3%). La empresa debe comprar todo el carbón contratado en contratos de tonelaje fijo, pero en contratos de tonelaje variable puede comprar cantidades variables hasta el límite especificado en el contrato. El carbón se envía desde las minas a las instalaciones generadoras de Duke Energy en Ohio, Kentucky e Indiana. El costo del carbón varía de $19 a $35 por tonelada y los cargos de transporte/entrega oscilan entre $1,50 y

$5.00 por tonelada.

Se utiliza un modelo para determinar los megavatios-hora (mWh) de electricidad que se espera que produzca cada unidad generadora y para proporcionar una medida de la eficiencia de cada unidad generadora, denominada tasa de calor. La tasa de calor es el total de BTU necesarios para producir 1 kilovatio-hora (kWh) de energía eléctrica.

Modelo de asignación de carbón

Duke Energy utiliza un modelo de programación lineal, denominado modelo de asignación de carbón, para asignar carbón a sus instalaciones generadoras. El objetivo del modelo de asignación de carbón es determinar el método de menor costo para comprar y distribuir carbón a las unidades generadoras. La oferta/disponibilidad del carbón está determinada por los contratos con las distintas minas, y la demanda de carbón en las unidades generadoras está determinada indirectamente por los megavatios-hora de electricidad que cada unidad debe producir.

El costo de procesar el carbón, llamado costo adicional, depende de las características del carbón (contenido de humedad, contenido de cenizas, contenido de BTU, contenido de azufre y molienda) y la eficiencia de la unidad generadora. El costo adicional más el costo de transporte se suman al costo de compra del carbón para determinar el costo total de compra y uso del carbón.

Problema actual

Duke Energy firmó tres contratos de tonelaje fijo y cuatro contratos de tonelaje variable. A la compañía le gustaría determinar la forma de menor costo para asignar el carbón disponible a través de estos contratos a cinco unidades generadoras. Los datos relevantes para los tres contratos de tonelaje fijo son los siguientes:

Por ejemplo, el contrato firmado con RAG requiere que Duke Energy compre 350 000 toneladas de carbón a un precio de $22 por tonelada; cada libra de este carbón en particular proporciona 13.000 BTU.

Los datos de los cuatro contratos de tonelaje variable son los siguientes:

Por ejemplo, el contrato con Consol, Inc. permite a Duke Energy comprar hasta 200 000 toneladas de carbón a un costo de $32 por tonelada; cada libra de este carbón aporta 12.250 BTU.

La cantidad de megavatios-hora de electricidad que debe producir cada unidad generadora y la tasa de calor proporcionada son las siguientes:

Por ejemplo, la Unidad 5 de Miami Fort debe producir 550 000 megavatios-hora de electricidad y se necesitan 10 500 BTU para producir cada kilovatio-hora.

El costo de transporte y el costo adicional en dólares por tonelada se muestran aquí:

Informe Gerencial

Prepare un informe que resuma sus recomendaciones con respecto al problema de asignación de carbón de Duke Energy. Asegúrese de incluir información y análisis de los siguientes temas:

1. Determinar cuánto carbón comprar a cada una de las empresas mineras y cómo debe ser asignado a las unidades generadoras. ¿Cuál es el costo de comprar, entregar y procesar el carbón?

2. Calcule el costo promedio del carbón en centavos por millón de BTU para cada unidad generadora (una medida del costo del combustible para las unidades generadoras).

3. Calcule el número promedio de BTU por libra de carbón recibido en cada unidad generadora (una medida de la eficiencia energética del carbón recibido en cada unidad).

4. Suponga que Duke Energy puede comprar 80 000 toneladas adicionales de carbón de American Coal Sales como un "acuerdo de todo o nada" a $30 por tonelada. ¿Debería Duke Energy comprar las 80.000 toneladas adicionales de carbón?

5. Suponga que Duke Energy se entera de que el contenido de energía del carbón de Chipre Amax es en realidad de 13 000 BTU por libra. ¿Debería Duke Energy revisar su plan de adquisiciones?

6. Duke Energy se enteró por su grupo comercial que Duke Energy puede vender 50 000 megavatios-hora de electricidad a través de la red (a otros proveedores de electricidad) a un precio de $30 por megavatio-hora. ¿Debería Duke Energy vender la electricidad? De ser así, ¿qué unidades generadoras deberían producir la electricidad adicional?

solicitud para proporcionar las ecuaciones y la respuesta del solucionador de Excel.