INFORME FINAL. Caracterización de la Demanda de Energía en Zonas Rurales Aisladas de Guatemala

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1 INFORME FINAL Caracterización de la Demanda de Energía en Zonas Rurales Aisladas de Guatemala Guatemala, diciembre de 2008

2 INFORME FINAL Caracterización de la Demanda de Energía en Zonas Rurales Aisladas de Guatemala Equipo Consultor M.Sc. Ing. Joram Gil Lic. Mynor Morataya Inga. Anne Bordatto Agr. Mario Hernández Bch. Bucci Gil

3 CONTENIDO Pág. Introducción. 2 Cobertura Actual del Sistema Nacional Interconectado SNI 3 Proyección del índice de Electrificación del País para el año Proyecto de Electrificación Rural PER I ( ). 5 Proyecto de electrificación rural PER II ( ).. 6 Proyecto de electrificación rural PER III ( ). 6 PER Fideicomiso de Electrificación Rural. 7 Plan de Electrificación Rural Ejecutado al Plan de Electrificación Rural Referencial.. 10 Definición y Tipificación de las Zonas Rurales Aisladas en Guatemala 11 Resumen de Número de Comunidades en Zonas Rurales Aisladas Ubicación de las Zonas Rurales Aisladas. 14 Listado de Comunidades Ubicadas en Zonas Rurales Aisladas.. 14 Caracterización de la Demanda en ZRA.. 15 Demanda de Energía en ZRA en Guatemala.. 15 Ubicación Geográfica de las Comunidades Objetivo de Estudio del Proyecto GVEP en la Franja Transversal del Norte Demanda de Energía y Portafolio de proyectos en las Zonas Rurales Aisladas. 19 Demanda en Aplicaciones Sociales y Productivas de la Energía Renovable 20 Aplicaciones con energía solar fotovoltaica: iluminación, bombeo de agua, Tele secundaria, refrigeración de vacunas, refrigeración productiva, comunicación, servicio de Internet Aplicaciones con Energía Térmica: secado solar, estufas mejoradas. 21 Aplicación de energía hidroeléctrica.. 21 Potencialidades productivas 22 Datos Cuantitativos de Estimación de Demanda en ZRA 23 Costos en Productos Sustitutos de la Energía (caso GVEP) 28 Demanda Proyectada de Energía Conforme Listado de ZRA Consideraciones finales.. 32 ANEXOS Listado de Zonas Rurales Aisladas -ZRA- clasificadas por municipio y departamento con estimación de número de usuarios 34

4 Caracterización de la Demanda en Zonas Rurales Aisladas Introducción El presente informe es un esfuerzo de la Universidad Rafael Landívar, en cumplimiento al convenio suscrito entre Energía Sin Fronteras -EsF-, la Agencia Española de Cooperación Internacional para el Desarrollo -AECID- y Fundación Solar, para caracterizar la demanda de energía en zonas rurales aisladas. Inicialmente se presenta la cobertura actual del Sistema Nacional Interconectado -SNI- (mapa de redes), los índices de electrificación por departamento y los Planes de Electrificación Rural -PER- como antecedentes para comprender la definición y tipificación de las Zonas Rurales Aisladas -ZRA- en Guatemala. Con base en lo anterior, se determinará el número de centros poblados (ZRA) que a nivel de la República no está prevista su conexión al sistema de electrificación nacional en un plazo que oscila entre los 10 y 15 años. Contando con esto, se estimará la situación de la demanda en tales poblados mediante una extrapolación de información generada por Fundación Solar en la Franja Transversal del Norte y en otras zonas del país. Fundación Solar implementó en años recientes un proyecto denominado Provisión de Servicios Energéticos, para la Reducción de la Pobreza en la Franja Transversal del Norte, en el cual se listaron las comunidades que se encuentran en sitios aislados, donde se analizó y caracterizó detalladamente la demanda de energía en la citada zona. El proyecto sectorizó las zonas aisladas, organizándolas en microrregiones las cuales agrupan a las comunidades, se realizó trabajo de campo para recopilar información primaria, la cual luego del análisis, determinó los costos, el nivel de tarifa y la estructuración de perfiles de proyectos para usos productivos de energía, visualizando la energía no como un FIN si no como un MEDIO para alcanzar el desarrollo y mejorar la calidad de vida de sus habitantes, por tanto es una fuente importante y muy confiable para el informe. Este documento, que se basa en información secundaria y en experiencias de trabajo de Fundación Solar en la Franja Transversal del Norte, también hace citas puntuales del documento titulado Diagnóstico del Sector Energético en el Área Rural elaborado por la Organización Latinoamericana de Energía -OLADE- por el Dr. Hugo Arriaza. Preparado por URL - Fundación Solar 2

5 Caracterización de la Demanda en Zonas Rurales Aisladas Cobertura Actual del Sistema Nacional Interconectado -SNI- El sistema nacional interconectado en Guatemala, tiene una cobertura del 85.1% para el año 2006, y según los pronósticos se espera llegar a una cobertura del 89.8% para el año 2010, el mapa de redes se muestra a continuación Fuente: INDE Como puede observarse en el mapa anterior, el país concentra el desarrollo de todo el sistema en el centro y las áreas de producción agrícola intensiva (costa sur), siendo la zona norte la menos desarrollada y por ende con los menores índices de electrificación. Preparado por URL - Fundación Solar 3

6 Caracterización de la Demanda en Zonas Rurales Aisladas Para documentar la información anterior, a continuación se presenta una tabla que resume el índice de electrificación por departamento, observándose principalmente que en el norte y específicamente en la franja transversal del norte con los departamentos de Alta Verapaz, Petén, Baja Verapaz, Izabal y Huehuetenango muestran los menores índices de electrificación y la mayor concentración de zonas rurales aisladas. Guatemala: Índice de Electrificación por Departamento (Índice nacional = 85.1%) 2006 Departamento Índice Departamento Índice Guatemala 99.5 Jutiapa 85.2 Sacatepéquez 98.9 Zacapa 84.0 Chimaltenango 95.4 Huehuetenango 83.6 Quetzaltenango 93.2 Jalapa 82.3 El Progreso 93.1 Escuintla 82.1 Totonicapán 90.3 Chiquimula 76.7 Sololá 88.4 Izabal 71.9 San Marcos 88.1 Quiché 70.7 Santa Rosa 87.9 Baja Verapaz 68.1 Suchitepéquez 87.0 Petén 52.7 Retalhuleu 87.0 Alta Verapaz 44.6 Fuente: INDE Preparado por URL - Fundación Solar 4

7 Caracterización de la Demanda en Zonas Rurales Aisladas Proyección del Índice de Electrificación del país para el año Índice de Electrificación (a nivel de país) El 10.2% restante se constituyen como Zonas Rurales Aisladas, si se cumple el Pronóstico Fuente: INDE. Conforme la gráfica anterior se puede inferir que si los pronósticos se cumplen un 10.2% del país estaría fuera del Sistema Nacional Interconectado, considerándose zonas rurales aisladas, susceptibles de la búsqueda de estratégicas y opciones tecnologías para su electrificación. El gobierno central a través del Instituto de Electrificación Nacional -INDE- ha implementado estrategias y programas de energía rural, siendo estos denominados Planes de Electrificación Rural -PER-, para lo cual se cita puntualmente el documento Diagnóstico del Sector Energético en el Área Rural elaborado por la Organización Latinoamericana de Energía -OLADE- por el Dr. Hugo Arriaza. Proyecto de Electrificación Rural PER I ( ) En 1971, dio inicio el primer esfuerzo sistemático de electrificación rural, por medio de las pláticas preliminares entre personeros de la Agencia Internacional de Desarrollo, (AID) y el Consejo Directivo del INDE. A través del PER I, se realizó un plan modesto en cuanto a la organización, construcción y operación de tres regiones aisladas del SNI. Se necesitó una inversión de US$ 11.6 millones de los cuales US$.7 millones fueron aporte de la AID y US$.4.6 millones aportados por el Gobierno de Guatemala. Preparado por URL - Fundación Solar 5

8 Caracterización de la Demanda en Zonas Rurales Aisladas Se construyeron 565 kms. de líneas de transmisión de 69 kv, y 213 kms de líneas de 34.5 kv. Con esta infraestructura (Líneas y Subestaciones) se les brindó el servicio a 25,000 usuarios en 5 departamentos del país (Alta y Baja Verapaz, Huehuetenango, Quiche y San Marcos). Bajo este proyecto, los usuarios no hicieron ninguna contribución de contrapartida para cubrir el costo de la inversión inicial. Proyecto de electrificación rural PER II ( ) En los años 1,979 al 1,989 se ejecutó el Proyecto de Electrificación Rural II - PER II-, con una inversión de US$15 millones, de los cuales el 57% fueron aportados por AID y el 43% por el gobierno de Guatemala. Con este plan se beneficiaron a 536 comunidades en 18 departamentos de la República, por lo que se beneficiaron 91,301 nuevos usuarios. Considerando que la expectativa eran 60,000 beneficiarios, los logros del proyecto excedieron las expectativas, ya que se le dio el servicio a 21,301 usuarios más de lo programado en 194 comunidades que no estaban consideradas dentro del plan. En este plan la metodología utilizada para la escogencia de sitios fue por número de habitantes por kilómetro de línea y red, cercanía de la línea y en núcleos poblados con un número mayor a 50 habitantes, se basó exclusivamente en una factibilidad técnica. La introducción de la energía eléctrica domiciliar, fue pagada por los propios usuarios del servicio, durante un período de cuatro años, incrementando en la factura mensual del consumidor una cantidad de Q 0.44 (US$ 0.06) por usuario, mas el consumo mensual. Los requerimientos para este proyecto fueron: un nivel de infraestructura mínima (contar con sistema de agua, camino internos y un centro de salud), buena concentración de la población rural y vías de comunicación que facilitaran las construcción de las líneas. Este proyecto tuvo una amplia cobertura a nivel nacional, con mayor presencia en los departamentos: Huehuetenango, Quiche, Chimaltenango, Sololá, Totonicapán, Quetzaltenango, San Marcos, Baja Verapaz, Izabal, Alta Verapaz, Suchitepequez, Retalhuleu, El Progreso, Zacapa, Chiquimula, Jalapa, Santa Rosa y Jutiapa. Proyecto de electrificación rural PER III ( ) El Proyecto de Electrificación rural PER III, se llevó a cabo en los años 1,989 al año 1,996, dicho proyecto requirió de una inversión de 20.2 millones de dólares, de los cuales del 40% lo aportó AID, el 5% el Gobierno de la República, el 30 % el INDE y el 25% fue aportado por las comunidades, el cual podían pagar al contado o mediante abonos mensuales. Se beneficiaron a 375 poblaciones en 7 departamentos del área noroccidental del país, conectando al servicio a 75,150 nuevos usuarios, el proyecto consistió básicamente en la construcción de 300 kms. de líneas de distribución primaria y 1,200 kms. de redes. El propósito de este proyecto, era ampliar la cobertura de la electrificación en las áreas rurales, enfatizando aquellas áreas donde la introducción de electricidad complementaría y maximizaría el potencial productivo de la infraestructura y recursos existentes. Este potencial sería alcanzado a través de varios componentes: 1.) la construcción de líneas de sub transmisión y distribución y conexiones domiciliares en comunidades rurales, 2.) el Preparado por URL - Fundación Solar 6

9 Caracterización de la Demanda en Zonas Rurales Aisladas mejoramiento de las capacidades de transmisión y tres subestaciones en el altiplano occidental, y 3.) el establecimiento de un programa piloto de crédito, adiestramiento y asistencia técnica para promover los usos productivos de la electricidad. Para la escogencia de los sitios a trabajar, se hizo un análisis más detallado que en los proyectos anteriores, debido a que la demanda de electrificación excedía a la capacidad de respuesta. De esta forma, se logró obtener mayor cobertura e invertir mejor los recursos disponibles. La Gerencia de Planificación de INDE, desarrollo el Programa OPER (Optimización de Proyectos de Electrificación Rural), el cual hacía una pre-clasificación de comunidades que atendían ciertos parámetros comparativos (Rentabilidad Económica y Financiera). Posteriormente, USAID, a través del Programa NRECA/CARES, brindó asistencia en la priorización de las comunidades con indicadores objetivamente verificables, por medio de un programa denominado DAM38 (Demand Assessment Model). Complementariamente, a través de alianzas con FUNDAP y Génesis Empresarial, se proporcionaron créditos a los vecinos de las comunidades electrificadas para que adquirieran equipos y maquinaria para establecer micro, pequeñas y medianas empresas, con esta medida se pretendió mejorar el ingreso familiar y nivel de vida de los beneficiados. Dentro de las actividades de pequeña y mediana empresa se encuentran: sastrerías, carpinterías, barberías, panaderías, zapaterías, tiendas, talleres mecánicos y radio técnicos. Esta estrategia de educación y promoción comunitaria fue implementada en aproximadamente 90 comunidades, a través de presentaciones breves para más de 10,000 personas sobre el uso racional y seguro de la electricidad, y se concedieron aproximadamente 2,500 préstamos para activos fijos y 1,100 préstamos para capital de trabajo, para un número aproximado de 2,000 prestatarios durante la vigencia del proyecto. De acuerdo a los resultados observados, pudo constatarse que a los seis meses, muchas de las comunidades rurales beneficiadas, alcanzaron un promedio de consumo de 48 kwh/mes, mientras que comunidades con más tiempo de electrificación con otros programas, mantenían promedios de consumo de alrededor de 27 kwh mes. Este proyecto es un modelo en América Latina, que ha servido de inspiración para otros programas. Su característica principal es que incluye plenamente a los actores locales, (los vecinos adultos y de edad escolar). Demostró que el factor humano es determinante para lograr el éxito en la electrificación rural, reafirmando que el reto del desarrollo no finaliza con la inauguración del servicio eléctrico en las comunidades, sino que es en ese momento cuando inicia la actividad promocional y educativa a la población, para desarrollar los Usos Productivos de la Electricidad. PER Fideicomiso de Electrificación Rural Con el dinero que INDE obtuvo por la venta del 80 % de las acciones de las Empresas de distribución (DEOCSA Y DEORSA) se estableció un fideicomiso para llevar a cabo el Plan de Electrificación Rural. Preparado por URL - Fundación Solar 7

10 Caracterización de la Demanda en Zonas Rurales Aisladas Adicionalmente, este fideicomiso se ha alimentado con fondos provenientes de los Bonos del Tesoro, venta de las acciones restantes y de los intereses del Fideicomiso. El proyecto contempla la realización de proyectos de transmisión y distribución en áreas rurales, con el fin de aumentar la cobertura eléctrica y mejorar la calidad del servicio, mismo que fue establecido bajo los siguientes parámetros Introducir energía eléctrica a 283,000 nuevos usuarios, equivalentes a 1.5 millones de habitantes. Construir obras de transmisión de energía eléctrica. Incrementar el índice de electrificación rural en el país al 90% ( ) El Plan de Electrificación Rural fue diseñado bajo la hipótesis de que se contaría con una inversión de US$ 333 millones (Q. 2,679 millones), de los cuales, el 54.7% se destinará a la infraestructura del área de distribución y el resto se invertirá en el fortalecimiento de las redes de transporte. Sin embargo, a la fecha únicamente se han acreditado al fideicomiso aproximadamente US$ 172 millones, que han permitido la conexión de 182,000 usuarios quedando pendientes de conectar alrededor de 100,000 usuarios según el plan original. En el año 2004 aún se gestionaban préstamos con el BID y el BCIE, para completar los recursos necesarios para finalizar el plan, mismos que a la fecha no han sido aprobados por las autoridades del banco, por esa razón es probable que este proyecto quede en suspenso mientras se le inyectan más recursos. Actualmente se cuenta con aproximadamente US$ 26 millones, que se utilizaran para cubrir saldos de obras que se encuentran en proceso de construcción. El Contrato del Fideicomiso define que las obras serán ejecutadas por Unión Fenosa y supervisadas por el INDE y se conformó un comité técnico que es el encargado de planificar y autorizar las obras a ejecutarse cada año. La estrategia de ejecución es a través del reconocimiento de $650 por cada usuario conectado por Unión Fenosa, fuera de los 200 metros de la banda de servicio obligatorio. Existen algunos procedimientos de supervisión, que no están claramente definidos y que han influido en el monitoreo del contrato; pues se han dado problemas en la recepción de las obras que reportan usuarios ubicados en la franja de servicio obligatorio y otros donde no hay congruencia entre usuarios reportados y familias en la comunidades, dentro del Fideicomiso. Estas diferencias han influido en la fluidez de las autorizaciones de desembolsos que le corresponderían a Unión Fenosa. Evidencia empírica indica que hay familias que se conectan, se cuentan como beneficiarios y posteriormente son desconectados por falta de pago. En 2003, Unión Fenosa desarrolló la Norma Caribe para aplicarla de manera generalizada en el diseño y construcción de proyectos electrificación en media y baja tensión en sus distribuidoras en América Central (Nicaragua, Panamá y Guatemala) y en República Dominicana. Dicha norma no ha sido aprobada por la CNEE en Guatemala, aunque Unión Fenosa la promueve como una herramienta que facilitará a todos los agentes involucrados: el aprovisionamiento, proyecto, construcción, explotación y mantenimiento, además de obtener una red que responda a los siguientes criterios: Sencillez de diseño Economía de construcción Preparado por URL - Fundación Solar 8

11 Caracterización de la Demanda en Zonas Rurales Aisladas Facilidad de operación Reducido mantenimiento A continuación se presenta un mapa que verifica el avance en la electrificación rural del país al mes de octubre del año 2000, que se contrasta con el mapa siguiente que muestra un plan de electrificación rural referencial, lo cual nuevamente confirma el poco avance en la parte norte del país, y específicamente en la franja transversal del norte. Plan de Electrificación Rural Ejecutado al Fuente CNEE Preparado por URL - Fundación Solar 9

12 Caracterización de la Demanda en Zonas Rurales Aisladas Plan de Electrificación Rural Referencial Fuente CNEE Estas áreas que aún no se encuentran electrificadas y no contiguas a las líneas del Sistema Nacional Interconectado -SNI-, son las denominadas Zonas Rurales Aisladas. Preparado por URL - Fundación Solar 10

13 Caracterización de la Demanda en Zonas Rurales Aisladas Definición y tipificación de las zonas rurales aisladas en Guatemala La electrificación de zonas rurales aisladas en Guatemala se distingue por las siguientes características 1 : Densidad de carga baja: o El número de conexiones por Km de línea de mediana tensión es relativamente bajo, debido a que la electrificación rural es llevada a cabo en grandes extensiones de territorio con hábitat disperso. o La carga por conexión y el factor de carga de cada consumidor tienden a ser pequeños respecto a los de áreas urbanas. Esto es debido a que las demandas individuales de energías son generalmente bajas ya que los ingresos medios de una familia en estas áreas son generalmente más bajos que la media, además de la influencia en el consumo del estilo de vida. Costos por conexión y por kwh suministrado, altos: o Los costes de instalación son crecientes con el aumento del aislamiento de los puntos a conectar. o Los costes de operación y mantenimiento son mayores por la misma razón anterior. La densidad de carga, los costes de instalación y la normativa sobre mantenimiento, conducen a períodos de retorno de la inversión en electrificación rural, imposibles para la compañía eléctrica. Esta situación da lugar a que no sea interesante para las compañías eléctricas el suministro rural que, además, por razones sociales, debe tener una calidad de servicio similar al de zonas urbanas. Dadas las características anteriormente enunciadas de las zonas rurales aisladas en Guatemala, Fundación Solar realizó un listado de éstas, mediante el análisis de los Planes de Electrificación Rural -PER- proporcionados por el INDE, y la implementación del proyecto EUROSOLAR para descartar a las comunidades que serían incluidas en este proyecto, ya que serán dotadas de sistemas solares fotovoltaicos para iluminación domiciliar. El listado depurado de comunidades que se constituyen en Zonas Rurales Aisladas se presenta a continuación, agrupadas por departamento y municipio. 1 (Vallvé y Juan, Comparative assessment of PV and grid extension to electrify a rural district in southern Europe (Spain), 13th European Photovoltaic Solar Energy Conference. Niza: Editado por H. S. Stephens & Associates.1995, p.1176; Munasinghe, The economics of rural electrification projects, Energy economics, 1988, 10 (1) London: Butterworth & Co (publishers) Ltd.88, pp. 3 y 4) Preparado por URL - Fundación Solar 11

14 Caracterización de la Demanda en Zonas Rurales Aisladas Resumen de Número de Comunidades (Zonas Rurales Aisladas) por Departamento y Niveles de Pobreza % Electrificación Indice de Pobreza Departamento ZRA Usuarios Alta Verapaz , Quiche , Peten , Izabal , Huehuetenango 262 9, Baja Verapaz 193 5, Santa Rosa 140 2, Suchitepequez 113 3, San Marcos 105 4, Chiquimula 100 3, Zacapa 84 1, Escuintla 81 1, Quetzaltenango 66 2, Jalapa 65 2, Chimaltenango 55 1, El Progreso 54 1, Jutiapa 36 1, Retalhuleu Totonicapan 22 1, Solola 16 1, Total 3, ,470 Fuente: Elaboración propia con base al Estudio de Oferta USAC, INDE, Eurosolar 2006 y SEGEPLAN Al revisar el cuadro anterior se puede inferir que el mayor número de comunidades en zonas rurales aisladas se concentra en la Franja Transversal del Norte del país. Siendo importante acotar que los departamentos que presentan los porcentajes más bajos de electrificación rural a nivel nacional y por ende el mayor número de zonas rurales aisladas, son también aquellos que reportan los mayores índices de pobreza. Siendo casi una norma que los sitios o comunidades que no se encuentran electrificados son los más pobres. Para ilustrar de mejor forma la información, a continuación se presenta una gráfica que hace hincapié en los datos, graficando los 10 departamentos del país que concentran el mayor número de comunidades en zonas rurales aisladas. Preparado por URL - Fundación Solar 12

15 Caracterización de la Demanda en Zonas Rurales Aisladas Departamentos con mayor ZRA ZRA Alta Verapaz Quiche Peten Izabal Huehuetenango Baja Verapaz Santa Rosa Suchitepequez San Marcos Chiquimula Fuente: INDE y Estudio Oferta USAC Como puede constatarse el departamento de Alta Verapaz presenta el mayor número de comunidades en zonas rurales aisladas, seguido por el departamento de Quiché. Un dato importante es que el departamento de Alta Verapaz, que al año 2006 tiene un índice de electrificación de tan solo el 44.6% (el menor de todos los departamentos del país), es donde se ubica la mayor hidroeléctrica, la cual casi produce una tercera parte de la de energía eléctrica consumida en Guatemala. A continuación se presenta un mapa que hace una aproximación de la ubicación de las zonas rurales aisladas, y posteriormente el listado de éstas, ordenadas por departamento y municipio Preparado por URL - Fundación Solar 13

16 Caracterización de la Demanda en Zonas Rurales Aisladas Ubicación de la Mayoría de Zonas Rurales Aisladas Listado de Comunidades Ubicadas en Zonas Rurales Aisladas Se ha identificado la mayoría de Zonas Rurales Aisladas -ZRA- de Guatemala, las cuales ascienden a 3,422 centros poblados que carecen de acceso al servicio de electricidad por medio del SNI, agrupan a un total de 141,413 usuarios. La metodología para obtener la información fue mediante el cruce de la misma obtenida de el Censo de Nacional de Habitación y Población del año 2002 del Instituto Nacional de Estadística -INE-, la información proporcionada por el proyecto EUROSOLAR obtenida del Instituto Nacional de Electrificación -INDE- y el estudio de Oferta de Energía en ZRA proporcionado por la Universidad de San Carlos de Guatemala. Preparado por URL - Fundación Solar 14

17 Caracterización de la Demanda en Zonas Rurales Aisladas El listado de comunidades se agrupó por municipio y departamento, estimando el número de usuarios por centro poblado, el cual se encuentra en el anexo principal del presente informe. Caracterización de la Demanda en ZRA La caracterización consiste en una descripción de las microregiones en los aspectos de: localización, situación socioeconómica, infraestructura, información sobre el uso actual de la energía, evaluación de los recursos energéticos renovables locales y análisis de otros faltantes. En Guatemala Fundación Solar realizó una caracterización de la demanda en los departamentos que presentan la mayor cantidad de ZRA (Franja Transversal del Norte, Huehuetenango, Quiché y Alta Verapaz). Tomando en cuenta que obtener datos para cada zona rural aislada específica requiere de investigación de campo, se toma a continuación el proyecto Provisión de Servicios Energéticos para la Reducción de la Pobreza en la Franja Transversal del Norte, implementado por Fundación Solar, como el proyecto que arroja datos confiables a nivel nacional sobre la demanda de energía en zonas rurales aísladas del país, extrapolando esta información para todas las regiones de Guatemala. Además haciendo una acotación muy importante que la Franja Transversal del Norte -FTN-, es la que mayor cantidad de ZRA presenta y representa los departamentos con menores índices de electrificación a nivel nacional. Demanda de Energía en ZRA en Guatemala El proyecto en la FTN identificó: 1. La demanda en productos sustitutos e inferiores a la energía eléctrica. 2. Las opciones tecnológicas para la provisión de energía (solar fotovoltaica, hidráulica, eólica, biomasa y de derivados del petróleo) 3. Los recursos naturales aprovechables para la generación de energía. 4. Los usos productivos de la energía para la reducción de la pobreza. Las comunidades se escogieron realizando una calificación cualitativa, y con el enfoque de un análisis de faltantes, identificando los recursos naturales disponibles y colocando en un lugar preferencial la organización comunitaria. De acuerdo al proyecto se proponen tecnologías para responder a las demandas comunitarias energéticas, a saber: i) estufas mejoradas y bosques energéticos; ii) turismo sostenible; iii) bombeo solar y tratamiento de agua para consumo humano y riego por goteo; iv) empresas de servicio de energía a través de una estación de carga solar de baterías; v) reconversión de puestos de salud en centros de salud en los centros de Preparado por URL - Fundación Solar 15

18 Caracterización de la Demanda en Zonas Rurales Aisladas convergencia; vi) empresas rurales de telefonía; vii) micro centrales hidroeléctricas a filo de agua; viii) telesecundaria y centro de computación y ix) cadenas productivas. El documento titulado: Propuesta de Proyecto para la Provisión de Servicios Energéticos, para la reducción de la pobreza en la Franja Transversal del Norte, del proyecto de la FTN que hemos mencionado, es resultado de la iniciativa GVEP 2 para Guatemala, (que está bajo la coordinación del Ministerio de Energía y Minas -MEM- y que contó con el apoyo financiero del Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo -PNUD-) en donde se desglosa algunas comunidades que son catalogadas como zonas rurales aisladas dentro de la Franja Transversal del Norte, las cuales fueron objeto de un estudio de campo para determinar mediante el análisis de faltantes el portafolio de proyectos energéticos. Comunidad No. De familias Población No. De habitant es Viviendas No. de viviendas Distancia a la cabecera Km. Municipio de Barillas, Micro región Buena Vista Chancolín Buenos Aires Chiblac Manantial Zapotal Nuevo San Idelfonso Nueva Unión Palmas Nuevo Manantial Chancolín Ojo de Agua Chancolín Nuca Quecsis San José Maxbal Nuevo San Mateo Municipio de Chahal, Micro regiones IV y V y comunidad Setzol 1. Las Conchas San José Sn Marcos Chinayú Santa Rita Rechina Sesaltul Setal Porvenir Setzol Rubel cacao Municipio de Cahabón, Micro región Chiis 1. China asir Seasir Chiis Chiacach Salac I China ococ Municipio de Fray Bartolomé de las Casas, Micro regiones V y VI 1. Magüila Sesincheu Secacaj Setzimaaj Sexan Ain Secolay II GVEP: Global Village Energy Partnership, Alianza para la Energía Comunitaria. Preparado por URL - Fundación Solar 16

19 Caracterización de la Demanda en Zonas Rurales Aisladas Comunidad No. De familias Población No. De habitant es Viviendas No. de viviendas Distancia a la cabecera Km. 7. Xalitzul Chinacobeha Cahaboncito San Luis, Micro región III 1. Agua Negra Aguapaque Aguacate Arroyón Chapayal Chirepec Chirujá Mabila Secoyab Municipio de Ixcán, 4 comunidades dispersas y 3 unificadas de la micro-región I 1. Mayaland Santa Elena Tzeja Darién Monte Alegre Tierra Linda La Muñeca Primavera del Ixcán TOTAL 50 comunidades El análisis de faltantes realizado en las comunidades de los municipios seleccionados, se basó en la información recopilada alrededor de los sectores considerados como prioritarios por la Estrategia para la Reducción de la Pobreza -ERP-, es decir educación, salud, seguridad alimentaría, agua potable y saneamiento básico, red vial, electrificación, actividades productivas, medio ambiente y género. Se adoptaron y aplicaron una serie de indicadores de desarrollo contenidos dentro de dicha estrategia para conocer la situación actual de las comunidades. Los datos obtenidos en cada uno de los sectores fueron la base para la identificación de los diversos faltantes. Con base en la información recabada se determinó el potencial de energía renovable que podría aplicarse, esto se extrapola a nivel nacional, dadas las características de las comunidades en ZRA muestreadas. La ubicación de las comunidades estudiadas dentro del proyecto se describe en el mapa presentado a continuación. Preparado por URL - Fundación Solar 17

20 Caracterización de la Demanda en Zonas Rurales Aisladas Ubicación Geográfica de las Comunidades Objetivo de Estudio del Proyecto GVEP en la Franja Transversal del Norte Ixcán Quiché Barillas, Huehuetenango Fray Bartolomé de las Casas Alta Verapaz San Luis Petén Chahal Alta Verapaz Fuente: Informe GVEP, Fundación Solar. De acuerdo al proyecto ejecutado por Fundación Solar (Franja Transversal del Norte), en promedio los datos de gasto en sustitutos inferiores a la electricidad en las comunidades de dicha región representan un monto máximo de Q.70.00/mes/familia. Preparado por URL - Fundación Solar 18

21 Caracterización de la Demanda en Zonas Rurales Aisladas Demanda de Energía y Portafolio de proyectos en las Zonas Rurales Aisladas Se identificó principalmente el potencial de energía renovable. Tanto las fuentes primarias como secundarias consultadas, indican que existe potencial para el uso de diversas fuentes de energía renovable. Sin embargo, no todos los tipos de energía son aplicables a todos los municipios de la Franja Transversal del Norte y por ende a todo el país. El recurso solar es el mas abundante, siendo ideal en todos los municipios del país, exceptuando a algunas comunidades que se encuentra en lugares con altitud significativa, tales como los municipios de Barillas, Huehuetenango y algunas regiones de San Marcos, en donde la nubosidad, sobre todo en la época de invierno, impiden contar con una adecuada ventana solar. En cuanto al recurso hídrico, casi todo el país cuenta con fuentes hídricas de diversos caudales, sin embargo, la mayoría de los municipios de la Franja Transversal del Norte y del país son alimentados por ríos con caídas poco aprovechables energéticamente. De las comunidades propuestas en el análisis de la FTN solamente la comunidad de Las Conchas en Chahal, Alta Verapaz, cuenta con recurso hídrico ideal para su explotación hidroeléctrica, así como las comunidades seleccionadas en el municipio de Cahabón, también en Alta Verapaz. Las posibilidades de aplicación de energía eólica son indeterminadas, debido a la incertidumbre en relación al recurso y sus posibilidades aprovechables. La biomasa constituye el recurso energético más utilizado en todo el país, especialmente en la cocción de alimentos e iluminación domiciliar. Aunque en la mayoría de comunidades aún es un recurso abundante, el empleo del mismo es rudimentario, en la mayoría de casos en fogones abiertos, generando altos niveles de contaminación intra domiciliar, y produciendo como consecuencia problemas de salud. Por otro lado, no existe comercialización alguna de productos y sub-productos de la madera, al menos en las comunidades de la FTN donde se realizó trabajo de campo. Con relación al potencial para aplicaciones energéticas diferentes a la cocina domiciliar, existe conocimiento que las condiciones de temperatura, altura y tipo de suelo son ideales para el cultivo de varias especies vegetales, utilizables para la producción de biocombustibles. Talvez el principal ejemplo de este potencial sea la facilidad con la que crece el higuerillo Ricinus communis, en casi toda la Franja Transversal del Norte y algunas regiones del país, aunque en la actualidad no existe ninguna plantación destinada a su comercialización en las comunidades deberá llevarse a cabo un estudio minucioso de su potencial. Preparado por URL - Fundación Solar 19

22 Caracterización de la Demanda en Zonas Rurales Aisladas Demanda en Aplicaciones Sociales y Productivas de la Energía Renovable El análisis de faltantes, que incluye la determinación de existencia o no de infraestructura social, así como la selección de comunidades de acuerdo a los criterios de selección, permitieron determinar el potencial que la energía renovable tiene en las comunidades seleccionadas para apoyar los servicios sociales y productivos existentes. Aplicaciones con energía solar fotovoltaica Entre usos que actualmente se pueden satisfacer en las comunidades se encuentran: Iluminación: existen posibilidades de aplicación de la iluminación, tanto a nivel domiciliar como en centros comunitarios, como salones comunales, utilizados para reuniones sociales, organizativas y potencialmente productivas, además puede usarse en iluminación de escuelas, centros de salud y centros de capacitación. La iluminación también es importante para mejorar los centros de comercio local, como tiendas comunitarias así como la infraestructura turística. Bombeo de agua: existe potencial para aplicación de tecnología FV en el bombeo de agua, en algunos casos domiciliar y en otros casos comunitario, eso dependiendo de la dispersión de las viviendas, así como de la distancia a la fuente de agua. Tele-secundaria: es una posibilidad ya aplicada en otras comunidades del país, permitiendo el acceso al nivel secundario de educación con apoyo de material audiovisual. Aunque técnicamente podría ser aplicada en cualquier comunidad, es importante que su ubicación sea en una escuela estratégica, así como con una estructura formal, para beneficiar no solamente a una comunidad sino a varias garantizando la seguridad del equipo empleado, el cual es accionado por energía solar fotovoltaica. Refrigeración de vacunas: es una de las aplicaciones en salud más importantes y beneficiosas para las comunidades aisladas. Permite ampliar la cadena de frío a las zonas más inaccesibles, apoyando de forma importante a los programas de vacunación implementados por el Ministerio de Salud o de Organizaciones No Gubernamentales. Refrigeración productiva: con las refrigeradoras de energía solar fotovoltaica pueden conservarse productos perecederos en comunidades aisladas, ampliando las posibilidades de comercialización de diversos productos, tales como carnes, lácteos, refrescos, etc. Preparado por URL - Fundación Solar 20

23 Caracterización de la Demanda en Zonas Rurales Aisladas Comunicación: esta aplicación tiene importancia tanto social como productiva, pues permite la comunicación de los centros comunitarios con el exterior, atendiendo las necesidades de comunicación en situaciones de emergencia, para intercambio de información sobre precios de productos agrícolas, etc. Puede ser por medio de radio o por medio de teléfonos celulares, en donde existe señal, o por medio de teléfonos satelitales. Servicio de Internet: es posible utilizar la tecnología solar fotovoltaica para energizar un centro de computación, que incluya servicio de Internet satelital. Es importante seleccionar comunidades estratégicamente ubicadas para que beneficien a una población mayor. Aplicaciones con Energía Térmica Secado solar: por medio de sistemas solares térmicos puede mejorarse la técnica de secado de algunos de los productos de mayor producción en la zona, entre ellos el achiote, cardamomo, café, cacao, plantas medicinales, cítricos, etc. El secado solar puede aplicarse a nivel familiar mediante pequeños secadores domiciliares, o a nivel comunitario, con secadores de mayor envergadura, incluso en donde ya existen secadores de diesel o gasolina, pudiéndose incluso utilizar sistemas híbridos solargasolina. Estufas mejoradas Estufas mejoradas ahorradoras de leña: debido a que la leña es el combustible mayormente utilizado por las familias rurales del país, es importante contar con tecnología que permita el ahorro en el consumo, así como disminuir la contaminación intra domiciliar producto de la quema. La mayoría de las comunidades no cuenta con un sistema eficiente para el uso de la leña. Aplicación de energía hidroeléctrica En el caso del suministro de energía por medio de pequeñas centrales hidroeléctricas, se puede abarcar toda la gama de servicios de la comunidad, por medio de una red local que permite tanto usos sociales como productivos. Por lo tanto el uso de la energía generado por pequeñas centrales hidroeléctricas no solamente será para fines de iluminación y entretenimiento, sino en una medida dominante, el uso de la energía para usos productivos. Las hidroeléctricas están proyectadas para prestar un servicio automático, sin intervención humana, más que para efectos de mantenimiento del equipo en periodos Preparado por URL - Fundación Solar 21

24 Caracterización de la Demanda en Zonas Rurales Aisladas regulares planificados, para la limpieza de la reja (diaria) y la limpieza del desarenador (cada dos días en invierno y cada semana en verano). Actualmente la mayoría de las poblaciones evaluadas utiliza ocote, candelas y gas para iluminar las viviendas otras cuentan parcialmente con sistemas fotovoltaicos. En cuanto a los usos productivos de la energía, sin excepción se usa Diesel como combustible de los motores de los ventiladores de las secadoras de cardamomo y también Kerosina para quemar como fuente calorífica para la producción de aire caliente para las secadoras. Potencialidades productivas En la Franja Transversal del Norte y en todo el país existen múltiples actividades productivas, algunas en ejecución y otras detectadas como potenciales. Siendo un área con una marcada vocación forestal, son las actividades derivadas de dicha vocación las que cuentan con un mayor potencial productivo. A continuación se presenta un esquema de las actividades productivas potenciales detectadas, y que a mediano plazo debieran ser parte de una iniciativa de desarrollo integral en la zona, y en donde la energía jugará un papel preponderante. Corredores de clusters a desarrollar en la FTN TURISMO ECOLÓGICO Hospedajes ecológicos Restaurantes (cadena alimenticia) Servicios de Telecomunicaciones Escuela Reduce la Pobreza y Eleva la Calidad de Vida s de di j d ñ l idi HIDROBIOLÓGICOS Cultivo de tilapia, camarón, cangrejo y otros moluscos. Comercialización PRODUCCIÓN PECUARIA Crianza y comercialización de aves (carne, huevos, crías). Crianza en cautiverio de especies exóticas (comercialización de carne o en pie) Ganado bovino de engorde y para producción de lácteos. FORESTAL Producción comercialización de los derivados del bosque Reforestación (viveros) Servicios Ambientales Producción de Agua Bosques energéticos Orquídeas AGROINDUSTRIA Cultivo, procesamiento y comercialización de achiote, cacao, pimienta (gorda y de castilla), chile (herbicidas), cardamomo, arroz, rosa de jamaica, piña, cítricos, marañón, café y otros. ARTESANIAS De barro De madera y otros derivados del bosque PRODUCCIÓN AGRÍCOLA Cultivo de maíz, frijol, arroz. Hortalizas bajo sistemas de riego Plantas medicinales Semillas criollas Agroforestería COMERCIALIZACIÓN Y OTROS SERVICIOS Carnicerías pollerías y carnes exóticas. Abarroterías-tiendas-ferreterías Centros de servicios Tiendas de ventas de repuestos Servitecas Heladerías-producción de hielo Fuente: Proyecto para la Provisión de Servicios Energéticos, para la reducción de la pobreza en la Franja Transversal del Norte Preparado por URL - Fundación Solar 22

25 Caracterización de la Demanda en Zonas Rurales Aisladas Datos Cuantitativos de Estimación de Demanda en ZRA Demanda de Energía para usos sociales Demanda de energía para telesecundaria Cálculo de la demanda telesecundaria aparato número potencia unitaria uso diario demanda Lámpara 4 11 W 4 h 176 Wh Computadora portátil 2 30 W 8 h 480 Wh impresora 1 30 W 1 h 30 Wh Radiograbadora 1 3 W 3 h 9 Wh Televisor + videograbadora 3 90 W 3 h 810 Wh Total 1505 Wh Diseño del arreglo fotovoltaico Demanda neta 1,505 Wh/día Eficiencia del sistema 65 % Reserva 25 % Demanda bruta 2,894 Wh/día Irradiación 5.0 horas sol eq. Potencia unitaria del panel 100 W Número de paneles 6 Potencia fotovoltaíca a instalar 600 W Energía disponible 3000 Wh por día Diseño del banco de baterías Carga total diaria 2,894 Wh Voltaje del sistema 12 V Corriente máxima 75 A Días de autonomía 2 días Profundidad de descarga 33 % Capacidad del banco de baterías 1,463 Ah Capacidad unitaria de la batería 220 Ah Voltaje batería 6V Número de baterías 14 Preparado por URL - Fundación Solar 23

26 Caracterización de la Demanda en Zonas Rurales Aisladas Demanda de energía para centro de salud Cálculo de la demanda Centro de salud aparato número potencia unitaria uso diario demanda Lámpara 4 11 W 4 h 176 Wh Computadora portátil 1 30 W 4 h 120 Wh Radiotransmitador 1 30 W 1 h 30 Wh 1 2 W 24 h 48 Wh Equipo dental 1 50 W 1 h 50 Wh Televisor b/n 1 15 W 2 h 30 Wh Radiograbadora 1 10 W 4 h 40 Wh Total 494 Wh Diseño del arreglo fotovoltaico Demanda neta 494 Wh/día Eficiencia del sistema 70 % Reserva 25 % Demanda bruta 882 Wh/día Irradiación 5.0 horas sol eq. Potencia unitaria del panel 100 W Número de paneles 2 Potencia fotovoltaíca a instalar 200 W Energía disponible 1000 Wh por día Diseño del banco de baterías Carga total diaria 882 Wh Voltaje del sistema 12 V Corriente máxima 25 A Días de autonomía 2 días Profundidad de descarga 30 % Capacidad del banco de baterías 491 Ah Capacidad unitaria de la batería 220 Ah Voltaje batería 6V Número de baterías 5 Preparado por URL - Fundación Solar 24

27 Caracterización de la Demanda en Zonas Rurales Aisladas Demanda de energía para puesto de salud Cálculo de la demanda Puesto de salud aparato número potencia unitaria uso diario demanda Lámpara 3 7 W 3 h 63 Wh Radiotransmitador 1 30 W 1 h 30 Wh 1 2 W 24 h 48 Wh Total 141 Wh Diseño del arreglo fotovoltaico Demanda neta 141 Wh/día Eficiencia del sistema 70 % Reserva 10 % Demanda bruta 222 Wh/día Irradiación 5.0 horas sol eq. Potencia unitaria del panel 50 W Número de paneles 1 Potencia fotovoltaíca a instalar 50 W Energía disponible 250 Wh por día Diseño del banco de baterías Carga total diaria 222 Wh Voltaje del sistema 12 V Corriente máxima 6 A Días de autonomía 1.5 días Profundidad de descarga 30 % Capacidad del banco de baterías 93 Ah Capacidad unitaria de la batería 105 Ah Voltaje batería 12 V Número de baterías 1 Preparado por URL - Fundación Solar 25

28 Caracterización de la Demanda en Zonas Rurales Aisladas Demanda de energía para telefonía celular Cálculo de la demanda de energía aparato número potencia unitaria uso diario demanda Lámpara 3 9 W 4 h 108 Wh Teléfono celular 1 5 W 12 h 60 Wh Total 168 Wh Diseño del arreglo fotovoltaico Demanda neta 168 Wh/día Eficiencia del sistema 70 % Reserva 50 % Demanda bruta 360 Wh/día Irradiación 5.0 horas sol eq. Potencia unitaria del panel 100 W Número de paneles 1 Potencia fotovoltaíca a instalar 100 W Energía disponible 500 Wh por día Diseño del banco de baterías Carga total diaria 360 Wh Voltaje del sistema 12 V Corriente máxima 13 A Autonomía 2 días Profundidad de descarga 30 % Capacidad del banco de baterías 200 Ah Capacidad unitaria de la batería 220 Ah Voltaje batería 6V Número de baterías 2 Preparado por URL - Fundación Solar 26

29 Caracterización de la Demanda en Zonas Rurales Aisladas Demanda de energía para telefonía satelital Cálculo de la demanda de energía aparato número potencia unitaria uso diario demanda Lámpara 3 9 W 4 h 108 Wh Teléfono satelital 1 30 W 12 h 360 Wh Total 468 Wh Diseño del arreglo fotovoltaico Demanda neta 468 Wh/día Eficiencia del sistema 70 % Reserva 50 % Demanda bruta 1,003 Wh/día Irradiación 5.0 horas sol eq. Potencia unitaria del panel 100 W Número de paneles 3 Potencia fotovoltaíca a instalar 300 W Energía disponible 1,500 Wh por día Diseño del banco de baterías Carga total diaria 1,003 Wh Voltaje del sistema 12 V Corriente máxima 38 A Autonomía 2 días Profundidad de descarga 30 % Capacidad del banco de batería 558 Ah Capacidad unitaria de la batería 220 Ah Voltaje batería 6V Número de baterías 6 Preparado por URL - Fundación Solar 27

30 Caracterización de la Demanda en Zonas Rurales Aisladas Demanda de energía para usos domésticos Demanda de energía para estación de carga de baterías Cálculo de la demanda aparato número potencia unitaria uso diario demanda Lámpara W 3.5 h 2940 Wh Radio 40 3 W 3.5 h 420 Wh Total 3360 Wh Diseño del arreglo fotovoltaico Demanda neta 3,360 Wh/día Eficiencia del sistema 70 % Reserva 25 % Demanda bruta 6,000 Wh/día Irradiación 5.0 horas sol eq. Potencia unitaria del panel 100 W Número de paneles 12 Potencia fotovoltaíca a instalar 1,200 W Energía disponible 6000 Wh por día Diseño del banco de baterías Carga total diaria 6,000 Wh Voltaje del sistema 48 V Corriente máxima 38 A Días de autonomía 5 días Profundidad de descarga 50 % Capacidad del banco de baterías 1,250 Ah Capacidad unitaria de la batería 100 Ah Voltaje batería 12 V Número de baterías 50 máximo que se puede usar Costos en productos sustitutos de la energía (caso GVEP) Gasto familiar en fuentes tradicionales de energía para iluminación En todas las comunidades donde no existe energía eléctrica, ni plantas eléctricas, lo usado tradicionalmente para la iluminación son candelas, baterías ácidas y el gas kerosene que en términos económicos les representa un gasto mayor que el pago mensual de la energía eléctrica o una planta. En un consumo promedio mínimo, el valor mensual de consumo de candelas es de Q y de gas kerosene Q y por baterías Q Por lo tanto, la demanda potencial de energía tradicional o alternativa es imperante en todas las comunidades. (Ver siguiente tabla) Preparado por URL - Fundación Solar 28

31 Caracterización de la Demanda en Zonas Rurales Aisladas Uso y costos de energéticos para iluminación. Situación en el uso de la leña y viabilidad de implementación de un proyecto de estufas mejoradas Las distancias que se recorren para recolectar leña en promedio es de 0.5 y 2 kilómetros y utilizan entre 20 minutos y 1 hora. El costo de una carga de leña oscila entre Q 5.00 y Q 6.00 (aproximadamente Q la tarea) lo cual tiene que ver precisamente por la distancia y tiempo para recolectarla. (Tabla siguiente) En su mayoría el fuego está encendido entre 3 a 6 horas y una carga tarda entre 1 a 3 días. Según refieren, la tarea de recolección de leña se distribuye en todos los miembros de las familias. El fuego es utilizado para cocción de alimentos diarios y hervir el agua. Preparado por URL - Fundación Solar 29

32 Caracterización de la Demanda en Zonas Rurales Aisladas Información socioeconómica en el uso de la leña. Demanda Proyectada de Energía Conforme Listado de ZRA La proyección de una demanda global en ZRA que posteriormente se interconectarían al sistema se puede obtener mediante la estimación de los consumos de energía que arrojan las experiencias de interconexión de los Planes de Electrificación Rural implementados en Guatemala, agregando una pequeña desviación por las características de las diferentes regiones del país. Una consideración muy importante para este caso es que las ZRA se mantendrán así hasta que se implemente un programa nacional que SUBSIDIE el ACCESO a la energía a estos centros poblados, de lo contrario nunca serán atractivos para los prestadores. La estimación de demanda que se presenta a continuación se calcula basándose en el enunciado anterior en el cual las ZRA se interconectarán al SNI, y no se hará implementado un programa de uso eficiente de la energía que contempla la instalación de luminarias fluorescentes. Conforme las experiencias de trabajo de Fundación Solar, ENRECA y otras organizaciones especializadas en provisión de energía a zonas rurales; se ha estimado que la demanda de energía en ZRA, que posteriormente tienen acceso al SNI en los primeros dos años, la demanda máxima es de 20 kwh mes por usuario, pudiendo alcanzar hasta 27 kwh mes luego de transcurrido ese periodo. Preparado por URL - Fundación Solar 30