UNIVERSIDAD DE CHILE FACULTAD DE CIENCIAS FISICAS y MATEMATICAS DEPARTAMENTO DE INGENIERIA INDUSTRIAL

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1 UNIVERSIDAD DE CHILE FACULTAD DE CIENCIAS FISICAS y MATEMATICAS DEPARTAMENTO DE INGENIERIA INDUSTRIAL PLAN DE NEGOCIO PARA UNA EMPRESA DISTRIBUIDORA ENERGÉTICA DE INCORPORAR ENERGÍA SOLAR TÉRMICA PARA PROVEER AGUA CALIENTE MEMORIA PARA OPTAR AL TÍTULO DE INGENIERO CIVIL IND U STRIAL FELIPE ANDRÉS CÁRCAMO DÁVILA PROFESOR GUlA: LUIS ZAVIEZO SCHWARTZMAN MIEMBROS DE LA COMISION: RENE ESQUIVEL CABRERA JORGE CARIKEO MONTOYA SANTIAGO DE CHILE NOVIEMBRE 2006

2 Índice de contenidos.- Capítulo 1.- Introducción y antecedentes generales Introducción Antecedentes Generales Energía solar térmica y colectores solares Funcionamiento de energía solar para proveer agua caliente Mercado objetivo Descripción del proyecto y justificación Capítulo 2.- Objetivos y Metodología Objetivos Objetivo General Objetivos específicos Metodología Identificación de proveedores de equipos solares Establecer modelos de evaluación económica Bonos de CO2 en el proyecto Evaluación de alternativas de modelos de negocio Plan de Marketing Plan de RRHH Plan Operacional Plan de Ventas Plan Financiero Alcances Capítulo 3.- Oportunidades de negocio Evaluación de proveedores Modelo de evaluación económica del punto de vista del usuario Resultados modelo de evaluación vista usuario Modelos de negocio e identificación de nichos Modelo 1: Venta de energía Modelo 2: Negocio Financiero Evaluaciones económicas de los modelos de negocio Evaluación económica modelo negocio venta de energía Evaluación económica modelo negocio financiero Elección modelo de negocio Análisis mercado potencial Conclusiones oportunidades de negocio Capítulo 4.- Análisis de inclusión de bonos de carbono Des cripción del mercado de bonos de carbono Requisitos necesarios para proyectos de CDM Proyecto CDM de Energía solar térmica Conclusiones análisis de inclusión de bonos de carbono Capítulo 5.- Plan de Marketing Introducción Análisis de la situación actual Análisis del mercado de la energía solar Análisis de la estructura competitiva de distribuidores energéticos Barreras de entrada Condiciones del mercado Problemas y oportunidades de marketing Objetivos Perfil del cliente Estrategia de Marketing Estrategia de entrada y crecimiento Estrategia de comunicación

3 5.5.3 Precio Imagen de la empresa Tácticas de Marketing Ejecución y control Capítulo 6.- Plan de RRHH Introducción RRHH base Capacitaciones Recursos adicionales Remuneraciones Capítulo 7.- Plan de Operaciones Introducción Flujo de actividades operacionales Adquisiciones Financiamiento Instalación y servicio de mantenimiento Administración Ventas y Marketing Capítulo 8.- Plan de Ventas Introducción Contenciones y nuevos clientes Proyecciones de Venta Capítulo 9.- Plan financiero Introducción Consideraciones e información para flujo de caja Ingresos por ventas Costos variables Costos fijos Depreciaciones Valor residual Tasa de descuento del proyecto Escenarios Flujos de caja Capítulo 10.- Factores críticos de éxito Capítulo 11.- Conclusiones Bibliografía Anexos Anexo 1: Evolución del precio del petróleo crudo Brent Anexo 2: Proyección del consumo de gas natural para uso energético y materia prima Anexo 3: Proyección consumo sectorial de gas natural Anexo 4: Distribución mundial por tipo de colector Anexo 5: Tarifa BC Anexo 6: Tarifa BC Anexo 7: Tarifa AC Anexo 8: Precios importación GNL de USA Anexo 9: Precio spot promedio anual Henry Hub Anexo 10: Precios de Futuros NYMEX Henry Hub Anexo 11: Márgenes de utilidad Anexo 12: Distribución de edificios en RM Anexo 13: Distribución de edificios con central térmica en RM Anexo 14: Comparación consumos equivalentes GN y GLP Anexo 15: Evolución de capacidad instalada de colectores solares Anexo 16: Capacidad instalada de colectores planos y tubo al vacío

4 Anexo 16: Proyección ventas escenario pesimista Anexo 17: Flujo de caja escenario pesimista Anexo 18: Flujo de caja escenario normal Anexo 19: Proyección de ventas escenario optimista Anexo 20: Flujo de caja escenario optimista Índice de Figuras, Tablas y Gráficos.- Figura 1: Colector plano cubierta de vidrio...7 Figura 2: Colector tubo al vacío...8 Figura 3: Rendimiento de colector tipo frente a variación de temperatura...9 Figura 4: Funcionamiento para proveer de agua caliente Figura 5: Modelo de negocio venta de energía Figura 6: Modelo de negocio financiero Figura 7: Flujo actividades operacionales Tabla 1: Empresas proveedoras y segmentos Tabla 2: Evaluación de proveedores Tabla 3: Radiación incidente y temperatura agua fría mensual para Santiago Tabla 4: Cantidad de paneles solares por proyecto Tabla 5: Inversiones requeridas por proyecto Tabla 6: Resultado Vivienda familiar vista usuario Tabla 7: Resultado Edificio residencial vista usuario Tabla 8: Resultado Industria vista usuario Tabla 9: Resultado para vivienda modelo venta de energía Tabla 10: Resultado Empresa modelo venta energía proyecto vivienda Tabla 11: Resultado para edificio modelo venta energía Tabla 12: Resultado empresa modelo venta energía proyecto edificio Tabla 13: Resultado para industria modelo venta energía Tabla 14: Resultado empresa modelo venta energía proyecto industria Tabla 15: Resultado vivienda modelo negocio financiero Tabla 16: Resultado empresas modelo negocio financiero proyecto vivienda Tabla 17: Resultado para edificio modelo negocio financiero Tabla 18: Resultado empresas modelo negocio financiero proyecto edificio Tabla 19: Resultado para industria modelo negocio financiero Tabla 20: Resultado empresas modelo negocio financiero proyecto industria Tabla 21: Resumen evaluaciones económicas empresa distribuidora Tabla 22: Consumos estimados de agua caliente sanitaria por segmento Tabla 23: Cantidad paneles solares por tipo de edificio Tabla 24: Inversión estimada por tipo de edificio Tabla 25: Evaluación cliente por tipo de edificio Tabla 26: Evaluación empresa por tipo de edificio Tabla 27: Evolución anual permisos de construcción de edificios residenciales con CT Tabla 28: Principales compradores en transacciones basadas en proyectos Tabla 29: Principales vendedores en transacciones basadas en proyectos Tabla 30: Proyectos CDM y CERs obtenidos Tabla 31: Factor de emisión de carbono por tipo de combustible Tabla 32: Poder Calorífico Superior por tipo de combustible Tabla 33: Superficie de colectores necesaria por tipo combustible Tabla 34: Ahorro anual de combustible Tabla 35: Toneladas de CO2 reducidas anualmente por tipo combustible Tabla 36: Toneladas de CO2 reducidas anualmente por metro cuadrado de panel solar Tabla 37: Unidades por proyecto necesarias para compra tipo commodity Tabla 38: Unidades por proyecto necesarias para compra con participación en CER Tabla 39: VAN alternativa 1 con porcentajes de participación vendedor/comprador Tabla 40: VAN alternativa 2 con porcentajes de participación vendedor/comprador Tabla 41: VAN alternativa 3 con porcentajes de participación vendedor/comprador Tabla 42: RRHH base Tabla 43: Valor capacitaciones Tabla 44: RRHH adicionales Tabla 45: Remuneraciones RRHH Tabla 46: Proyección de ventas escenario normal Tabla 47: Ingresos por ventas Tabla 48: Costos variables Tabla 49: Gastos iniciales de marketing

5 Tabla 50: Gastos de marketing Tabla 51: Escenarios flujos de caja Tabla 52: Subescenarios flujos de caja Tabla 53: VAN escenario pesimista Tabla 54: VAN escenario normal Tabla 55: VAN escenario optimista Gráfico 1: Perfil ahorro consumo energético tipo Gráfico 2: Evaluación proyectos nuevos v/s existentes Gráfico 3: VAN empresa-cliente para vivienda modelo venta energía Gráfico 4: VAN empresa-cliente para edificio modelo venta energía Gráfico 5: Sensibilización costo GN en modelo venta energía proyecto edificio Gráfico 6: VAN empresa-cliente proyecto industria modelo venta energía Gráfico 7: Sensibilización costo GN en modelo venta energía proyecto industria Gráfico 8: Sensibilización costo de gas natural para cliente Gráfico 9: Distribución de clientes por tipo de central térmica Gráfico 10: Distribución de edificios con central para agua caliente Gráfico 11: Distribución de central térmica de edificio por tipo de combustible Gráfico 12: Costo contención cliente Gráfico 13: Volumen de reducciones anuales de emisiones de CO Gráfico 14: Precios de tipos de certificados Gráfico 15: Variación precios internacionales de combustibles Gráfico 16: Sensibilización descuento en tarifa para cliente Gráfico 17: Sensibilización descuento de tarifa para empresa Gráfico 18: Sensibilización perdida VAN porcentual v/s descuento en tarifa

6 Capítulo 1.- Introducción y antecedentes generales 1.1 Introducción El alza en los precios del petróleo, ha provocado un aumento en los costos energéticos a nivel mundial. Es por esto que las energías alternativas han comenzado a resultar más atractivas, debido a la disminución del diferencial de costos en la producción de energía con respecto a las energías convencionales. Chile importa gran parte de su consumo energético, y se ha visto afectado por la tendencia al alza en los precios del petróleo 1, el cual se encuentra en un nivel actual cercano a 75 US$/barril 2. Además, ha tenido problemas con el abastecimiento de gas natural desde Argentina, que ha afectado principalmente al sector industrial, situación que podría agravarse en los próximos años debido a la tendencia al alza en el consumo de gas natural del país 3, junto con un alza en las cuentas de los usuarios producidas por la entrada del gas natural licuado. Las empresas energéticas del país, frente al actual escenario energético, no han estado ajenas al desarrollo de energías alternativas. Es por esto hay interés en la energía solar térmica, que es una energía renovable que ha mostrado crecimiento a nivel mundial en los últimos años. Este tipo de energía consiste en la generación de calor proveniente de la radiación solar, y tiene diversas aplicaciones, como calentamiento de piscinas y de agua caliente sanitaria, procesos industriales, climatización de ambientes, y últimamente en la generación de electricidad. De este modo, este Plan de Negocio consistirá en identificar los nichos donde el negocio es rentable, y como podría una empresa distribuidora de energía, incluir este tipo de energía en proyectos de edificios residenciales, comerciales, y en industrias, para proporcionar agua caliente. 1 Ver Anexo 1: Evolución del precio del petróleo crudo Brent Fuente CNE 2 Fuente: Bloomberg 3 Ver Anexos 2 y 3: Proyección consumo energético GN para uso energético y materia prima y Proyección consumo sectorial de GN respectivamente, Fuente CNE 5

7 1.2 Antecedentes Generales Energía solar térmica y colectores solares La energía solar térmica es una energía proveniente de la radiación del sol, y es una energía renovable y no contaminante. Esta energía consiste en el aprovechamiento de la radiación solar para producir calor, el cual es utilizado principalmente para: - Producción de agua caliente sanitaria - Calefacción por elementos radiantes en los sectores residencial, servicios e industrial - Climatización de piscinas - Refrigeración - Calentamiento de algún fluido para procesos industriales Para todos estos fines, la energía solar térmica deberá contar con una energía de soporte, que puede ser por ejemplo proveniente de algún combustible fósil, ya que la energía solar no es capaz por si sola de abastecer la totalidad del consumo energético requerido para las funciones ya mencionadas, debido a que la radiación solar no es constante (disminuye en los meses de invierno y es nula durante la noche). Por lo tanto la energía solar térmica permite generar ahorros en combustible, de entre 40 hasta un 70%, dependiendo principalmente de la radiación local y del tipo y cantidad de colectores solares utilizados. Para el caso de producción de agua caliente sanitaria, que será lo relevante en este Plan de Negocio, el cliente no experimentará diferencias de calidad del agua caliente mediante el uso de esta energía. La energía solar térmica es obtenida mediante el uso de colectores solares. Existen tres tipos de colectores solares: - Colectores planos con cubierta plástica - Colectores planos con cubierta de vidrio - Colectores de tubo al vacío Los colectores solares planos con cubierta plástica, son utilizados principalmente para calefacción de piscinas, y los colectores planos con cubierta de vidrio y los 6

8 colectores tubo al vacío son utilizados para las restantes funciones anteriormente mencionadas. Es por esto, que los colectores solares con cubierta plástica serán excluidos de los análisis y evaluaciones a realizar. Para las etapas siguientes del informe, es importante mencionar algunas características técnicas de los colectores solares. Los colectores solares planos con cubierta de vidrio son los más comunes a nivel mundial 4 y en Chile, están constituidos por una placa absorbente que generalmente es de cobre, que debe ser oscura para el máximo índice de absorción de calor y mínimo de reflexión, de este modo aprovecha mejor la energía solar y minimiza las perdidas. Soldado a la placa un serpentín de tubos de cobre (llamado intercambiador de calor) se calienta con el calor que transmite la placa y que seguidamente calienta el líquido que fluye en su interior. Estos elementos están protegidos por un cristal muy resistente para soportar las inclemencias del tiempo y con bajo contenido en hierro para tener el máximo índice de transparencia (menores perdidas por reflexión y absorción). Finalmente, el fluido que circula dentro del serpentín es un anticongelante caloportador, y no agua, protegiendo al captador de posibles heladas. Figura 1: Colector plano cubierta de vidrio Los colectores de tubo al vacío es un colector compuesto por un circuito de tubos cilíndricos paralelos (a diferencia del colector plano que tiene un serpentín), y tienen un funcionamiento similar a los planos, pero incluyen una innovación: se ha hecho el vacío en el espacio que queda entre el cristal protector y la superficie absorbente. Con este cambio se consigue eliminar las perdidas por convección interna 4 Ver Anexo 4: Distribución mundial por tipo de colector, Fuente: Internacional Energy Agency (IEA) 7

9 ya que internamente no hay aire que pueda transferirlas, y aumentar así la temperatura de trabajo y rendimiento. Además permiten la integración de concentradores cilíndricoparabólicos con lo que se consigue mejorar el rendimiento durante las estaciones en que los rayos no inciden en ángulo optimo. También permiten adaptarse mejor a aquellos casos en que no puedan colocarse en direcciones óptimas donde los paneles planos tendrían menor rendimiento, ya que al ser cilíndricos, los rayos inciden siempre de manera perpendicular, mejorando el rendimiento del colector. Figura 2: Colector tubo al vacío Los rendimientos de los colectores solares considerados varían entre un 40 a un 90% en condiciones ideales. Los rendimientos de ambos tipos de colectores dependen de las siguientes variables: - Exposición solar (orientación al sol y ángulo de incidencia de los rayos solares) - Tipo de material absorbente - Tipo de fluido caloportador - Diferencial de temperatura entre medio externo e interno - Suciedad de panel El diferencial de temperaturas, es una variable que impacta fuerte de acuerdo al tipo de colector, afectando más a los colectores de placa plana que a los de tubo al vacío. La siguiente figura muestra como varían los rendimientos de los colectores de 8

10 acuerdo a esta variable, lo cual será considerado en las evaluaciones para elegir los colectores adecuados para cada proyecto analizado. Figura 3: Rendimiento de colector tipo frente a variación de temperatura Fuente: DFS/BSE En resumen, para proveer de agua caliente mediante el uso de la energía solar se tienen dos tipos de colectores. Los primeros son los colectores de placa plana con cubierta de vidrio, que son más baratos pero poseen rendimientos menores. Los segundos son los colectores de tubo al vacío, cuya ventaja es que tienen un mayor rendimiento producto de la tecnología y un mejor aprovechamiento de la radiación solar (los rayos inciden siempre en forma perpendicular), sin embargo son mucho más caros que los primeros Funcionamiento de energía solar para proveer agua caliente Para proveer de agua caliente se necesitan los siguientes equipos: - Colectores solares - Acumulador de agua o fluido - Caldera de apoyo - Bombas y piping - Controlador de temperatura 9

11 Como se puede apreciar en la siguiente figura, El agua o fluido a calentar ingresa al acumulador, y es enviado a los colectores por medio de bombas. En los colectores solares se eleva la temperatura del fluido, el cual regresa al acumulador. En este paso el controlador de temperatura revisa si la temperatura del fluido proveniente de los colectores es igual a la temperatura requerida por el usuario. En caso de que no lo sea, el controlador cubre la diferencia de temperatura mediante el uso de la caldera de apoyo, obteniendo finalmente la temperatura requerida. Finalmente, el agua es enviada hasta el usuario. Figura 4: Funcionamiento para proveer de agua caliente Mercado objetivo Como se ha mencionado anteriormente, la energía solar térmica puede ser utilizada para proveer de agua caliente sanitaria, o para elevar la temperatura de fluidos utilizados en la industria. Mediante este Plan de Negocio, se pretende identificar los nichos donde el uso de la energía solar térmica puede ser más rentable para una empresa distribuidora energética, y como esta empresa podría participar en el negocio. Se analizará el proveer de agua caliente a los siguientes casos en la RM: - Vivienda familiar 10

12 - Edificio residencial con central térmica - Industria o edificio comercial En la Región Metropolitana existe escasa experiencia del uso de energía solar térmica en estos casos ya que la mayoría del mercado explotado hasta ahora corresponde a temperar piscinas, existiendo muy pocos casos de viviendas, y sólo un par de casos en edificios residenciales e industrias. 1.3 Descripción del proyecto y justificación El proyecto consiste en un Plan de Negocio para una empresa distribuidora energética de incorporar energía solar térmica para proveer agua caliente. La empresas distribuidoras energéticas de la Región Metropolitana, en los próximos años tendrán alzas en los costos de su principal insumo: La energía, ya sea gas natural, licuado, o electricidad. Es por esto que algunas de ellas ya han analizado el uso de energías alternativas. A priori, se puede creer que una empresa distribuidora energética no debería utilizar una energía renovable como la energía solar térmica, ya que este tipo de energía permite reducir el consumo en combustibles o electricidad, y por lo tanto tendría menores ventas de su producto, canibalizando su negocio principal. Sin embargo, si esta empresa varía su modelo de negocio, podría obtener utilidades mayores o iguales a las actuales mediante el uso de la energía solar térmica, producto de un importante ahorro de costos. Un ejemplo podría ser que una empresa que vende gas licuado para calentar agua, pase de ser vendedor de gas licuado, a ser vendedor de energía (utilizando un mix de gas licuado con energía solar). De este modo, si un cliente de la empresa gasta hoy una cantidad h gl de gas licuado (correspondiente a h e de energía), podrá proveer a sus clientes de la misma energía h e pero con una cantidad menor de h gl de gas licuado, y por lo tanto la empresa tendrá importantes ahorros en costos, aumentando sus márgenes de utilidad, y teniendo la posibilidad de ofrecer descuentos a los usuarios para que parezca más atractivo comercialmente para sus clientes el incorporar la energía solar. Por lo tanto es muy importante definir un correcto modelo de negocio, los cuales serán descritos y evaluados económicamente en el Capítulo 2. 11

13 Este Plan de Negocio consta de dos partes importantes. La primera será identificar donde se encuentra el negocio de utilizar la energía solar para proveer de agua caliente, y la segunda parte es cómo puede realizar el negocio una empresa distribuidora genérica de gas natural. Dentro de la primera etapa, se intentará identificar cuales son los nichos rentables para una empresa distribuidora de la Región Metropolitana. Para esto se realizará una identificación de los proveedores de paneles solares térmicos en la Región Metropolitana, una descripción de los proveedores en cuanto a que segmentos enfocan su oferta (viviendas, calefacción de piscinas, climatización, etc.), experiencia, rendimientos de los equipos, ahorros generados en energía e inversiones requeridas, lo cual permitirá identificar la mejor oferta. Una vez identificada la mejor oferta entre los proveedores, se realizará una evaluación económica desde el punto de vista de un usuario de agua caliente, y de la empresa distribuidora, identificando los ahorros energéticos e inversiones requeridas para distintos proyectos, que representan distintos nichos de mercado. A continuación se realizará un análisis sobre la inclusión de bonos de carbono al proyecto, lo cual podría generar un aumento en la rentabilidad de este. En este análisis se verá criterios debe cumplir el proyecto para la venta de bonos de carbono, y se realizarán estimaciones de la cantidad de emisiones reducidas por proyecto, las cuales podrán ser transadas en el mercado de bonos de CO 2. Finalmente, se estudiarán opciones de modelos de negocios para la empresa distribuidora, con respecto a como podría participar en proyectos de aporte de agua caliente. Para los modelos de negocio propuestos, se realizarán evaluaciones económicas, de modo de encontrar la mejor alternativa de negocio para la empresa. De este modo, se tendrán identificados los nichos rentables en el mercado, y se contará con un modelo de negocio y evaluaciones económicas que permitan a la empresa tener una imagen clara del negocio. 12

14 A continuación, se realizará el Plan de Negocio para la empresa. Este Plan de Negocio indicará el como una empresa podría participar del negocio de proveer agua caliente mediante el uso de energía solar térmica y tendrá un carácter genérico La justificación del proyecto, es que frente al alza en los precios de los principales hidrocarburos, a nivel mundial hay una tendencia a un aumento del uso de energías renovables en la matriz energética de los países. Esto ha incidido en que grandes empresas energéticas, como Shell, Australian Gas, Enel o British Petroleum han mostrado nuevo interés por este tipo de energías, creando incluso divisiones especializadas en esta área. Esta misma situación de alzas en los combustibles esta ocurriendo en Chile y por esto se genera el interés de empresas distribuidoras energéticas en la RM como Chilectra y Metrogas. En caso que el proyecto resulte ser económicamente viable, la empresa distribuidora se verá beneficiada económicamente con la entrada a este nuevo negocio, el cual permitirá a la empresa disminuir el consumo del combustible de los proyectos donde participe, generando un ahorro que puede resultar importante dadas las actuales condiciones del mercado. 13

15 Capítulo 2.- Objetivos y Metodología 2.1 Objetivos Objetivo General El objetivo general es realizar un Plan de Negocio para una empresa distribuidora energética de incorporar energía solar térmica para proveer agua caliente Objetivos específicos Los objetivos específicos son los siguientes: - Establecer un modelo de evaluación desde el punto de vista del usuario, que permita evaluar los ahorros energéticos e inversiones requeridas para un proyecto determinado. - Realizar una evaluación económica, en base a alternativas de modelo de negocio, que indique si el negocio resulta atractivo para una empresa distribuidora (eléctrica/gas). - Análisis sobre la inclusión de bonos de carbono en el proyecto. - Diseño del Plan de Negocio: Establecer Plan de Marketing, Plan de Ventas, Plan de Operaciones, Plan de RRHH y Plan Financiero 14

16 2.2 Metodología La metodología para realizar este Plan de Negocio es la siguiente: Identificación de proveedores de equipos solares Se realizará una búsqueda completa sobre los proveedores de energía solar térmica en la RM, incluyendo a la empresa Codifer, ubicada en Quilpue. De este modo se establecerán los equipos que utilizan los proveedores, costo de instalaciones, experiencia de los proveedores, principales nichos, funcionamiento de los equipos solares, etc. Se solicitarán evaluaciones económicas a los proveedores, lo cual servirá para comparar los ahorros energéticos de los colectores utilizados por los proveedores. A partir de las evaluaciones económicas pedidas a los proveedores se establecerá la oferta de mayor entre los proveedores Establecer modelos de evaluación económica Se elaborará un modelo de evaluación económico el cual permitirá evaluar proyectos alternativos desde el punto de vista del cliente (usuario). Este modelo consiste en cuantificar los ahorros energéticos e inversiones requeridas para el caso en que un usuario realice la totalidad de la inversión requerida, y se quede con la totalidad del ahorro generado por el uso de esta energía. A continuación se realizará una evaluación económica del punto de vista de la empresa, que en base a los distintos modelos de negocio planteados, permitirá estimar si resulta rentable para una empresa el incorporar esta energía, es decir, si el incorporar esta energía puede generar valor al negocio de la empresa Bonos de CO 2 en el proyecto La energía solar térmica es una energía limpia, que no emite contaminación de CO 2 al ambiente. Al sustituir con este tipo de energía parte de las emisiones generadas por 15

17 combustibles convencionales de CO 2, se produce una reducción de emisiones de carbono, la cual puede ser transada en el mercado por medio de bonos de CO 2. Estos bonos de CO 2 se encuentran inmersos en el protocolo de Kyoto, y representan una alternativa para los países industrializados para la disminución de emisiones de carbono. De este modo, se analizará la posibilidad de incluir en el proyecto a los bonos de CO 2, los cuales aumentarían la rentabilidad de los proyectos. Para esto se deberá determinar la cantidad de CO 2 abatida por el uso de la energía solar, y se determinarán los criterios que debe cumplir un proyecto para poder vender sus bonos Evaluación de alternativas de modelos de negocio Como se ha mencionado anteriormente, el modelo de negocio es clave para definir como puede la empresa participar del negocio. Se establecerán dos tipos de modelos de negocio, y se realizarán evaluaciones económicas de estos para cada uno de los proyectos a evaluar (estos proyectos son vivienda familiar, edificio residencial y una industria). Esto permitirá encontrar los nichos rentables para cada modelo de negocio y permitirá ver cual es el modelo de negocio adecuado que debe tener una empresa para proveer a sus clientes de agua caliente mediante el uso de la energía solar. Una vez definidos los puntos anteriores, se contará con una idea clara sobre en que nichos se encuentra el negocio para una empresa distribuidora energética, y cual es el modelo de negocio a utilizar. Los puntos siguientes tienen por objetivo describir como podría una empresa participar en este negocio. Como se ha mencionado anteriormente, los siguientes puntos de la metodología tendrán un carácter genérico, enfocados principalmente en los Planes Financiero y de Marketing Plan de Marketing El Plan de Marketing resulta de vital importancia al momento de introducir productos nuevos o tecnológicos entre los clientes. Se realizará una completa descripción de la situación actual de mercado, descripción del perfil del cliente y se determinarán las estrategias de marketing, las cuales deberán estar enfocadas a una excelente 16

18 comunicación del producto al cliente y una fortaleza de la imagen de marca producto del uso de energías limpias Plan de RRHH En el Plan de RRHH se determinará con que recursos humanos debe contar una empresa para que el desarrollo comercial del proyecto sea exitoso. Como el Plan de Negocio es diseñado para una empresa distribuidora energética genérica, se describirán los cargos y funciones mínimas requeridas, se establecerá un equipo base de RRHH para trabajar en el producto y finalmente se describirán completamente los recursos adicionales de RRHH Plan Operacional Este Plan indicará como se desarrolla el proyecto en el día a día. Este punto será realizado en base a las principales actividades que deberá desarrollar la empresa para un funcionamiento exitoso del producto, junto con identificar los responsables del desarrollo de la actividad Plan de Ventas Una vez realizado el análisis de oportunidades de negocio, a partir de la descripción del mercado potencial y del perfil de clientes que podrían incorporar esta energía, se realizará una proyección de ventas a un horizonte de 15 años, donde se detallará la entrada y el tipo de cliente que contrata el producto anualmente. También se establecerá como el uso de esta energía ayudará a la empresa a captar clientes nuevos o retener los existentes. 17

19 2.2.9 Plan Financiero En el Plan Financiero se realizarán las evaluaciones financieras necesarias para identificar el VAN obtenido por la empresa distribuidora de gas natural al incorporar el producto de energía solar. Se realizará una completa descripción de las variables que afectan al flujo de caja y se realizarán evaluaciones para tres tipos de escenarios: pesimista, normal y optimista. 2.3 Alcances Este Plan de Negocio se encuentra acotado para la RM (se considera una empresa distribuidora genérica de gas natural en la RM, y por lo tanto los datos y resultados son sólo aplicables a esta región). Se determinó realizar el estudio en base sólo a información correspondiente a proveedores de equipos solares térmicos ubicados en Santiago, a excepción de la empresa Codifer, ubicada en Quilpue. Los proveedores entregaron evaluaciones sobre proyectos tipo, informando sobre los aportes y ahorros energéticos e inversiones requeridas de cada proveedor para el proyecto. El hecho de considerar sólo proveedores en Santiago y uno en Quilpue se realizó de modo de contar con un número más acotado de proveedores de equipos solares. de gas natural. El Plan de Negocio tendrá un carácter genérico para una empresa distribuidora El análisis de la inclusión de bonos de CO 2 tendrá un carácter principalmente económico, debido a que el realizar un estudio acabado de esto, como el diseño del proyecto (PDD) puede tardar mucho tiempo. 18

20 Capítulo 3.- Oportunidades de negocio. El siguiente capítulo, consiste en identificar las oportunidades de negocio de proveer agua caliente mediante el uso de la energía solar térmica. Para esto, se realizó una evaluación de proveedores de energía solar térmica en la Región Metropolitana, que permitió identificar la mejor oferta, un modelo de evaluación económica desde el punto de vista de un usuario, cuantificando las inversiones requeridas y ahorros energéticos obtenidos para distintos proyectos. Finalmente, en base a distintos modelos de negocios, se realizarán evaluaciones económicas para la empresa y de este modo se identificarán los nichos donde el negocio sería rentable. 3.1 Evaluación de proveedores En Chile, existe un escaso desarrollo en el uso de la energía solar térmica, pese a contar con un clima que permitiría obtener importantes ahorros energéticos, principalmente en la zona norte del país. La situación en Chile dista mucho de algunos países (principalmente europeos) donde los gobiernos han tomado parte en incentivar el uso de energías alternativas mediante programas de gobierno y subsidios. Entre estos, destaca el Plan de Energías Renovables en España, donde se espera que para el año 2010, un 12% de la energía total consumida en el país sea de fuentes renovables. Para esto se cuenta con un presupuesto de ayudas económicas de MM 348 sólo en el incentivo de uso de la energía solar térmica en el periodo , y donde esta energía tendrá un importante rol, ya que de acuerdo al nuevo Código Técnico de Edificación, serán obligatorias las instalaciones solares térmicas en edificios nuevos o reformados para generar agua caliente. De este modo se espera pasar de m 2 de colectores solares en el año 2004, a m 2 en el En Chile, no existen proyectos que incentiven el uso de la energía solar térmica. Con respecto al uso de la energía solar, sólo destacan proyectos de electrificación rural 5 Fuente: Ministerio de Industria, Comercio y Turismo de España 19

21 impulsados por la CNE, mediante el uso de paneles solares fotovoltaicos, y no se aprecian medidas del gobierno a corto plazo para el incentivo de este tipo de energía. Tampoco se cuenta con un catastro oficial de cuantos metros cuadrados de colectores solares existen en Chile. Existe la Asociación Nacional de Energía Solar (ANES) la cual es dirigida por el dueño de la empresa Macosolar, ubicada en Santiago, y los rendimientos de los colectores sólo pueden ser certificados en la Universidad Técnica Federico Santa María, donde también el dueño de la empresa Macosolar tiene participación. De este modo, no hay un incentivo por parte del resto de las empresas proveedoras de energía solar térmica en participar de la ANES, ni de certificar los rendimientos de sus equipos ya que estarían entregando información a su competencia. A pesar que no existe un catastro exacto del desarrollo de la energía solar en Chile, se sabe que los proyectos realizados en industrias son muy pocos (destacan los casos de algunas mineras, y de la nueva planta de Agrosuper en la IV Región), y que a nivel residencial el uso es principalmente para la calefacción de piscinas. En los últimos años, se ha decidido incorporar esta energía en algunos edificios de Santiago para proveer de agua caliente sanitaria a los departamentos, buscando un efecto comercial por parte de las inmobiliarias que permite acelerar la venta de departamentos. Como se ha mencionado anteriormente, para el desarrollo del Plan de Negocio se decidió acotar las empresas proveedoras de energía solar térmica a las que estén ubicadas dentro de Santiago, junto con la empresa Codifer de Quilpue. Estas empresas, y los segmentos de mercado a los que se enfocan, son las siguientes: 20

22 Tabla 1: Empresas proveedoras y segmentos Empresa Mirosolar Mekis-Arnold Solarco Isener Ltda Cierchile Macosolar Soc. Comercial Beta Energy Group SKE Autoflame Codifer* * Ubicada en la V Región Segmento Piscinas Industrial, Residencial, Piscinas Industrial, Residencial, Piscinas Industrial, Residencial, Piscinas Residencial Industrial, Residencial, Piscinas Industrial, Residencial, Piscinas Industrial, Residencial Industrial, Residencial, Piscinas Industrial, Residencial Residencial, Piscinas Todas estas empresas importan sus equipos solares, a excepción de la empresa Macosolar, cuyos equipos solares son de fabricación propia. Además, las únicas empresas que no presentan líneas alternativas al negocio de la energía solar (térmica y/o fotovoltaica) son Macosolar, Mirosolar e Isener. e Isener. De estas 11 empresas, se contactó a 5: Autoflame, Codifer, SKE, Energy Group Autoflame es una empresa inglesa con representaciones a nivel mundial dedicada a quemadores y calderas industriales. En Chile trabajan con energía solar desde hace un año y medio como alternativa a su línea principal de negocios, siendo representante de los paneles solares Schuco de origen alemán. Autoflame trabaja en conjunto con la empresa AEM Energía ubicada en Valparaíso, Autoflame se encarga de clientes industriales y la empresa AEM Energía de los residenciales. Tienen experiencia a nivel industrial (2 proyectos) y residencial. Codifer posee la representación de equipos Heliotek de Brasil. En Chile tienen escasa experiencia a nivel de viviendas, y están evaluando junto a la empresa Procobre de implementar equipos solares en 20 edificios en Santiago. SKE es una empresa del grupo Sigdo Koppers creada en el año 1990, su negocio está orientado a materias asociadas al medio ambiente. En energía solar térmica 21

23 participan hace cerca de 2 años, y poseen la representación de los paneles españoles Isofotón. SKE sólo tiene experiencia en viviendas. Energy Group es una empresa asociada a Master Ingeniería, cuentan con experiencia en viviendas, edificios (acaban de finalizar un proyecto en Ñuñoa) e industrias, destacándose Viña San Pedro y Agrosuper. Esta empresa es la única en la RM que ofrece colectores de tubo al vacío. Isener es una empresa constituida por 3 socios dedicada exclusivamente a energía solar (térmica y fotovoltaica) para las áreas residencial e industrial. Cuentan con experiencia a nivel industrial (proyecto piloto en Agrosuper). A estas empresas les fue enviado un perfil de consumo energético de agua caliente sanitaria de un edificio tipo teórico, sobre el cual las empresas realizaron evaluaciones económicas de implementar los equipos solares, considerando las inversiones requeridas y los ahorros en combustible. El edificio tipo consiste en un edificio ubicado en Santiago, con una central térmica a gas natural con un rendimiento de 70%, posee 46 departamentos con 4 personas promedio por departamento, y un consumo diario de 50 litros de agua caliente sanitaria por persona. A priori, este consumo parece ser muy elevado, sin embargo es un consumo estándar considerado en la industria tanto a nivel nacional como internacional, y es bastante similar al consumo de una persona del segmento socioeconómico ABC1 en Chile. El hecho de que este edificio sea teórico, implica que los proveedores pueden tomar supuestos como la orientación del edificio con respecto al sol, altura del edificio (edificios más altos requieren mayor inversión en piping y bombeo de agua), existencia de sombras a cierta hora del día, etc. Otro supuesto muy importante es que este edificio no tiene límite de superficie para la instalación de colectores solares, y por lo tanto los proveedores podrán incluir colectores libremente. Esta situación lógicamente no se da siempre en la realidad, pero el enfoque que se quería dar a esta evaluación era la de ver la capacidad de ahorro en inversiones requeridas en los equipos solares. Para calcular la cantidad de colectores a instalar en un determinado proyecto los proveedores poseen diversos criterios. Uno de estos criterios es instalar una cantidad de colectores que permita cubrir el 100% del consumo energético en el mes de Enero, que 22

24 es el mes donde hay una mayor radiación solar, de este modo, se elimina una sobrecapacidad instalada en los meses de mayor radiación. Otro criterio utilizado es instalar una cantidad que cubra el consumo promedio mensual, mediante este criterio se logra un mayor ahorro energético, pero a un mayor costo de inversión y con una sobrecapacidad instalada en los meses de verano. Otro criterio podría ser maximizando la TIR o el VAN del proyecto mediante el uso de un problema de programación lineal. De este modo, cada empresa cuenta con un criterio propio para evaluar sus proyectos, siendo este el principal factor que diferencia a una evaluación de otra (si bien es cierto que los colectores con que trabaja cada empresa tienen distintos rendimientos, es posible disminuir la diferencia entre los ahorros energéticos de dos evaluaciones aumentando o disminuyendo la cantidad de los colectores solares en una de las evaluaciones). El modelo de evaluación vista usuario, que se detalla en el capítulo 3, fue utilizado para homologar los resultados entregados por los proveedores (que difieren principalmente debido al supuesto de la cantidad de colectores a instalar en un proyecto), para poder compararlos y poder identificar la oferta de mejor valor entre ellos. Los proveedores entregaron los rendimientos nominales de sus colectores a condiciones óptimas de funcionamiento, pero como se sabe que los colectores de tubo al vacío tienen menores perdidas a mayor diferencia de temperatura entre el colector y el ambiente, se utilizaron las curvas de colectores planos y tubo al vacío descritas en la Figura 3. De este modo se poseen los rendimientos máximos (entregados por los proveedores) y mínimos para cada colector, considerando un factor de castigo para los rendimientos de los colectores planos. Finalmente, el rendimiento utilizado para los cálculos es el rendimiento promedio del colector. La siguiente tabla muestra los resultados obtenidos: 23

25 Tabla 2: Evaluación de proveedores Codifer SKE Energy Group Isener Autoflame Tipo Colector Plano Plano Tubo al Vacío Plano Plano Marca Heliotek Isofoton SunPlus Chromagen Schuco Origen Brasil España China Israel Alemania Rendimiento Colector 61 a 49% 80 a 64% 90 a 87% 70 a 56% 80 a 64% Rendimiento Promedio 55% 72% 89% 63% 72% Superficie unitaria (m2) 1,68 1,9 3,1 3,5 2,15 Precio Unitario Colector sin IVA ($) Costo x MJ ($/MJ)* 24,9 26,6 36,7 32,5 36,9 * Considera el rendimiento de los colectores Como se puede apreciar en la tabla anterior, la mejor oferta corresponde a la empresa Codifer, ya que tiene el menor costo por mega joule (este costo es la inversión en paneles solares por mega joule ahorrado). Si bien los paneles solares Heliotek poseen un bajo rendimiento, su muy bajo precio con respecto a los demás hace la diferencia que lo convierte en la oferta de mejor valor. Los paneles solares Heliotek tienen una vida útil de 20 años, y si bien poseen características que pueden jugar en contra, como una estructura y tecnología menores a colectores de otras empresas, se utilizará para las evaluaciones debido a su menor costo por mega joule, lo que implica un mayor ahorro con respecto a los demás. 3.2 Modelo de evaluación económica del punto de vista del usuario El modelo de evaluación económica del punto de vista del usuario permite evaluar distintos proyectos donde el usuario es el que realiza el 100% de la inversión, y también se queda con el 100% del ahorro generado por los paneles solares. Este modelo de evaluación económica fue elaborado usando como base el cálculo de la cantidad de colectores solares requeridos en Enero (mes donde hay mayor radiación solar), para cubrir el 100% de la demanda energética en agua caliente sanitaria, lo cual elimina la sobrecapacidad instalada en los meses de verano como se explico anteriormente. El perfil de consumo energético mensual de agua caliente sanitaria es más plano que el perfil de consumo energético en calefacción, el cual muestra un consumo considerablemente mayor en los meses de invierno con respecto a los de verano, y por lo tanto si se utilizara este supuesto para proyectos de calefacción, 24

26 en los meses de invierno habría un aporte casi nulo de la energía solar. Sin embargo como el consumo en agua caliente es mucho mas constante a lo largo del año, es correcto tomar este supuesto, eliminando la sobrecapacidad en los meses de mayor radiación, y siendo un aporte real para los meses de invierno, lo cual justifica la validez de este supuesto. Este modelo permite obtener los ahorros energéticos e inversiones requeridas de los 5 tipos de colectores de los proveedores contactados. Se tienen los rendimientos máximos de los colectores en condiciones óptimas, sin embargo, estos rendimientos no son los óptimos para realizar los cálculos, ya que se sabe que los rendimientos de los colectores planos son menores mientras más grande es la diferencia de temperatura entre el colector y el ambiente. Es por esto que se considera un factor de castigo para todos los colectores, de acuerdo a la curva descrita para cada tipo de colector en la Figura 3. De este modo se obtiene un rango de rendimiento máximo y mínimo por colector, y para los cálculos, se utiliza el rendimiento promedio del colector. Las evaluaciones serán realizadas para usuarios de gas natural, se considera un rendimiento de caldera a gas natural de 70%, y un poder calorífico superior de 9300 kcal/m 3 6 de este combustible. Con respecto al consumo, se tiene un consumo diario de 50 litros de agua caliente sanitaria por persona. Este consumo es un estándar de la industria a nivel nacional e internacional, y corresponde al consumo de una persona del segmento ABC1 en el país. La siguiente tabla, muestra la radiación incidente para Santiago, y la temperatura de agua fría en Santiago por mes, utilizada en los cálculos: 6 Fuente: Dictuc 25

27 Tabla 3: Radiación incidente y temperatura agua fría mensual para Santiago Mes Radiacion solar* Temperatura (MJ/m2/día) agua fría** (ºC) Enero 23,04 20 Febrero 20,16 19 Marzo 15,48 16 Abril 10,8 14 Mayo 6,48 11 Junio 4,68 8 Julio 5,4 8 Agosto 7,92 9 Septiembre 12,24 11 Octubre 16,2 14 Noviembre 20,88 17 Diciembre 23,4 19 * Fuente: Mapa Solar Chile ** Fuente: Energy Group La energía requerida mensualmente, es la diferencia entre la temperatura de agua caliente requerida por el usuario y la temperatura del agua fría. Esta energía será provista por la energía solar, y por una caldera de apoyo de gas natural en los casos en que la energía solar no cubra la necesidad energética. El consumo de agua caliente sanitaria se considera constante mes a mes (se mantiene constante el nivel de consumo por persona y la cantidad de personas en el proyecto mensualmente) sin embargo, se ve que el aporte de la energía solar para calentar el agua tendrá una amplia variación mensual, teniendo una menor participación en los meses de invierno debido a una mayor necesidad energética producto del aumento del diferencial de temperatura entre el agua requerida y el agua fría, y también por la baja radiación solar incidente. A continuación se muestra un perfil de ahorro en el consumo energético de un proyecto tipo: 26

28 Gráfico 1: Perfil ahorro consumo energético tipo Perfil ahorro en consumo energético mediante el uso de energía solar Rendimiento 120% 100% 80% 60% 40% 20% 0% 100% 85% Enero Febrero 59% Marzo 39% Abril 41% 22% 25% 14% 17% Mayo Junio Julio Agosto Mes Septiembre 59% Octubre 98% 82% Noviembre Diciembre 53% Promedio Los proyectos a considerar en las evaluaciones son tres: vivienda familiar de 6 personas, edificio residencial con central térmica de 46 departamentos con 4 personas por departamento, y una industria con un consumo de lts/día para procesos industriales. De acuerdo a los consumos determinados, y al supuesto de elegir la cantidad de colectores para cubrir la totalidad del consumo en el mes de Enero, utilizando en las evaluaciones los paneles solares que representan la mejor oferta, se tiene los siguientes resultados: Tabla 4: Cantidad de paneles solares por proyecto Tipo proyecto Consumo diario (lts) Cantidad paneles Total superficie solares requeridos colectores (m2) Vivienda Familiar ,36 Edificio Residencial ,12 Industria ,63 La siguiente tabla, muestra los valores aproximados en inversión para la realización de estos proyectos. Estos valores fueron proporcionados por los proveedores y fueron incluidos como base de cálculo en las evaluaciones. 27

29 Tipo proyecto Tabla 5: Inversiones requeridas por proyecto Inversion en paneles solares c / IVA (US$) Inversion instalación y accesorios c / IVA (US$) Total proyecto Vivienda Familiar Edificio Residencial Industria* * sin IVA Dentro de los accesorios incluidos en la tabla anterior se encuentran: - Fluido caloportador - Tuberías - Bombas - Acumuladores de agua - Controlador digital de temperatura - Medidor de energía producida tipo AMR Los valores de estos, no han sido detallados por los proveedores. Es importante destacar las economías de escala producidas por un mayor tamaño del proyecto. Los proveedores ofrecen incluso descuentos de un 10% en equipos solares para proyectos como el de edificio residencial, y por lo tanto los niveles de inversión pueden disminuir para proyectos como edificios residenciales e industrias Resultados modelo de evaluación vista usuario Proyecto Vivienda Familiar.- A continuación se muestran los resultados obtenidos para el proyecto de vivienda familiar: - Numero Personas: 6 - Consumo aproximado en agua caliente sanitaria: 300 lts/día - Tarifa Metrogas BC-01 7 La tarifa BC-01 es una tarifa residencial por tramos. Los clientes residenciales tienen asegurado el suministro de gas natural para las situaciones de crisis de 7 Ver Anexo 5: Tarifa BC-01, Fuente Metrogas 28

30 abastecimiento desde Argentina. En los casos en que no existe gas para abastecer el consumo de gas natural de los clientes residenciales, estos son provistos de propano-aire que funciona como un sustituto al gas natural. El hecho de contar con esta tarifa implica que estos clientes están en la última prioridad en caso de escasez de abastecimiento de gas natural, y por lo tanto son el último tipo de clientes que podrían tener cortes de combustible. El hecho que esta tarifa sea por tramos, significa que, por ejemplo, un cliente que tiene un consumo de 9 m 3, debe pagar un precio de 708 $/m 3 por los primeros 5 m 3 consumidos, y un precio de 464 $/m 3 por los m 3 restantes. Para facilitar los cálculos se buscó una tarifa plana de acuerdo a los m 3 que consume un cliente. Para esto se calculó el gasto total del usuario en gas natural para su consumo en agua caliente sanitaria, y se dividió por los m 3 consumidos. De esta forma se obtuvo un valor de 430 $/m 3 con IVA (correspondiente a 22 US$/MMBTU con IVA). La siguiente tabla muestra los resultados obtenidos para este proyecto: Tabla 6: Resultado Vivienda familiar vista usuario VAN (15 años, r=10%) (US$) TIR -0,9% PRI (años) 15,02 Ahorro Total anual (US$) 267 Ahorro Total GN anual (m3) 329 Ahorro Total combustible anual 54,8% Inversion (US$) De la tabla anterior se puede apreciar que para un usuario no es rentable realizar la inversión de incorporar paneles solares para calentar agua. El proyecto tiene una TIR y un VAN negativo debido a que la inversión requerida es mucho mayor que los beneficios generados por al ahorro del combustible anual, haciendo que este proyecto no sea rentable. Proyecto Edificio Residencial.- A continuación se muestran los resultados obtenidos para el proyecto de Edificio Residencial: - Numero Departamentos: 46 - Numero Personas promedio por departamento: 4 personas - Consumo aproximado en agua caliente sanitaria: lts/día 29