Oportunidades para el sector: Energías Renovables No Convencionales. Simone Bezamat Gestora de Proyectos Serena, Abril de 2014

Transcripción

1 Oportunidades para el sector: Energías Renovables No Convencionales Simone Bezamat Gestora de Proyectos Serena, Abril de 2014

2 Temario CER Energías Renovables No Convencionales y sus aplicaciones Conceptos generales y evaluación técnicoeconómica de proyectos Generación por medio de ERNC Tecnologías ERNC y sus aplicaciones Posibilidades de Apoyo Viviana Huerta Valdivia, Marzo de 2014

3 Misión del CER Asegurar la participación óptima de las Energías Renovables No Convencionales en la matriz energética de Chile para contribuir al desarrollo sustentable del país.

4 INSTITUCIONES RELACIONADAS CON ENERGIA Centro de Energías renovables (CER) Agencia Chilena de Eficiencia Energética (ACHEE) Comisión Nacional de Energía (CNE) El Centro de Energías Renovables (CER) es una institución que consolida los esfuerzos del Estado de Chile para el desarrollo de las Energías Renovables No convencionales (ERNC). Fundación de derecho privado, sin fines de lucro, cuya misión es promover, fortalecer y consolidar el uso eficiente de la energía Organismo técnico encargado de analizar precios, tarifas y normas técnicas a las que deben ceñirse las empresas de producción, generación, transporte y distribución de energía Superintendencia de Electricidad y Combustibles (SEC) Responsable de supervigilar el mercado de la energía

5 SEREMI de Energía El Ministerio de Energía está representado en regiones por SEREMIS, a cargo de 6 Macrozonas: Macrozona: Arica-Parinacota, Tarapacá y Antofagasta Gestor CER: Javier Hueichapan Macrozona: Atacama y Coquimbo Seremi: Marcelo Salazar Gestor CER: Simone Bezamat Macrozona: Valparaíso, Metropolitana y Libertador Bernardo O Higgins Gestor CER: Katherine Navarrete Macrozona: Maule, Biobío y La Araucanía Gestor CER: Pablo Tello Macrozona: Los Ríos, Los Lagos y Aysén Gestor CER: Viviana Huerta Macrozona: Magallanes y Antártida Chilena Gestor CER: Pablo Tello

6 Productos del CER Reporte Manuales Capacitaciones Instrumentos de fomento Plataforma de negocios Calculadoras Gestión del conocimiento: Fichas informativas (antena tecnológica, mercado, sectoriales, etc.)

7 Programa Regional Gestión de proyectos e instrumentos, contraparte técnica estudio Energía Corporación Regional de Desarrollo Productivo. Convenio CER-CPL Convenio de colaboración entre el Centro de Energías renovables (CER) y el Consejo de Producción Limpia (CPL) El objetivo es desarrollar una línea de trabajo conjunto con el fin de incorporar y fortalecer el componente ERNC en la Estrategia de Producción Limpia del país. En particular, ambas instituciones trabajan en un Plan de Acción para implementar desde este año 2014, el que consistirá en apoyar el componente de ERNC en los Acuerdos de Producción Limpia (APL), en los Núcleos para la Sustentabilidad Territorial (NEST) y en la Estrategia de Producción Limpia y Sustentabilidad del país.

8 Gestión de fondos internacionales

9 Objetivos Estratégicos del CER Satisfacer las necesidades de información de valor para el desarrollo de las ERNC Promover y fomentar el desarrollo de proyectos del sector Apoyar Formación de Capacidades y Competencias para el desarrollo de las ERNC

10 Reporte CER CAPACIDAD INSTALADA ERNC EN CHILE

11 Reporte CER PROYECTOS OPERACIÓN/CONSTRUCCIÓN (MW) La región que más potencia concentra es la de Coquimbo, con 12 plantas en funcionamiento, equivalentes a 318 MW (principalmente eólicas). Considerando el número de proyectos en construcción, se prevé que a fines de este año la capacidad instalada eólica superará a la bioenergía. Fuente: CER, SEA, CDEC, CNE. Abril 2014

12 Reporte CER PROYECTOS EN EVALUACIÓN AMBIENTAL (MW)

13 Principales consumidores de energía Proyección de consumo total de Energía por sector en el período

14 Algunos Proyectos ERNC de generación apoyados por Mineras Proyectos Tecnología Operación (MWe) Construcción (MWe) En Cartera (MWe) Calama 3 Solar - FV Punta Colorada Eólico Minera El Toqui Eólico 1,5 - - El Águila Solar - FV El Arrayán Eólico Pozo Almonte Solar - FV Andacollo Solar - FV 1 - Eólico Calama Eólico Central Patache Solar - FV 0,3 San Andrés Solar -FV 48,2 Solar -FV Aguas Blancas Otras iniciativas: Compra de Atributo ERNC Prospección geotérmica Proyectos mini hidráulicos para autoconsumo. 8,8

15 Tipos de proyectos ERNC Autoconsumo sin venta de excedentes Eléctrico Térmico Cogeneración Autoconsumo con venta de excedentes a la red PMGD < 9 MW PMG < 9 MW Net-Metering < 100 kw Proyecto de generación eléctrica PMGD < 9 MW PMG < 9MW

16 Geotermia Biomasa Hidro Eólica Solar Tecnologías ERNC Familias de tecnologías Solar fotovoltaica (PV) Concentración solar de potencia (CSP) Colectores Solares Térmicos Eólica on shore Eólica off shore Aplicación energética Eléctrica Térmica Mecánica x x x x Eólica baja potencia x x Mini hidráulica x x Micro hidráulica x x Combustión/Cogeneración x x Biogás x x Biocombustibles x x x Geotermia alta entalpía x x Geotermia mediana entalpía x x Geotermia baja entalpía x x x

17 Potencial disponible de ERNC sin superposición Potencial eólico, solar e hidroeléctrico de Arica a Chiloé Chile tendría un potencial de MW para energía eólica; MW de solar fotovoltaica; MW para la termoeléctrica de concentración solar, y MW en el caso hidroeléctrico. Fuente: Ministerio de Energía y Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) ncial_er_en_chile_ac.pdf

18 Potencial eólico, solar e hidroeléctrico de Arica a Chiloé Fuente: Ministerio de Energía y Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ)

19 Potencial eólico, solar e hidroeléctrico de Arica a Chiloé Fuente: Ministerio de Energía y Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ)

20 Calculadoras Solar Térmica y Solar Fotovoltaica

21 Oportunidades para el sector: Energías Renovables No Convencionales Convencionales DCDE Gracias!

22 Calculadoras CER Dos modalidades: 1. Modalidad Básica 4 a 5 parámetros para dimensionar Se sugieren valores avanzados

23 Calculadoras CER 2. Modalidad Avanzada Ajustar valores sugeridos Variar costos, demanda, radiación

24 Resultados Costo de inversión Ahorros mensuales y anuales Periodo de recuperación de la Inversión (PRI) Gráficos Reporte en pdf (resultados y datos ingresados)

25 Gráficos Ahorro anual Periodo recuperación de inversión Ahorro mensual

26 Reporte

27 Disponibles en:

28 Fuentes de energía Distribución Consumo Energía por Sector Energético 3% Comercial, Público y Residencial 26% Transporte 32% Industria y Minería 37% Fuente: Balance de Energía, Ministerio de Energía, 2011.

29 Definición de Energías Renovables Para la Agencia Internacional de Energía (IEA), las energías renovables son aquellas cuya fuente primaria se renueva en una escala de tiempo comparable a la vida humana (horas, semanas, años). En Chile, la Ley establece que las Energías Renovables No Convencionales son aquellas que tengan como fuente de energía primaria: - La biomasa La energía solar La energía eólica La energía geotérmica La energía del mar La energía hidráulica <20 MW

30 Energía Solar: aspectos generales La energía solar corresponde a la radiación electromagnética que recibe la superficie de la tierra proveniente del sol. Esta radiación está compuesta de luz y calor. La energía recibida en la superficie de la tierra se conoce como irradiancia, la cual varía según la hora del día, la inclinación de los rayos solares y la cobertura de nubes. Ventajas: Disponible en toda la superficie terrestre, aunque de menor intensidad hacia los polos. Es una fuente inagotable. Sirve para generar electricidad o calor. Desventajas: No está disponible durante la noche. Presenta variaciones estacionales. Ocupa gran superficie de terreno.

31 Energía Solar: tecnologías Colectores solares: Permiten aprovechar la radiación solar en forma directa para calentar agua para uso sanitario o en aplicaciones industriales. CER Paneles fotovoltaicos: Permiten convertir la radiación solar directamente en electricidad, ya sea para aplicaciones domésticas o en generación eléctrica en grandes escalas. CER Concentrador solar de potencia: Esta tecnología permite utilizar el calor para generar vapor, el cual impulse un generador eléctrico. CER

32 Energía Solar: aspectos generales A nivel de la tierra, la intensidad depende de varios factores: En primer lugar la Latitud, el día del año y la hora. En segundo lugar del estado del cielo, en particular la nubosidad (tipo, espesor, ubicación). En tercer lugar de fenómenos tales como altura, turbiedad de la atmósfera, columna de agua precipitable y otros factores menores.

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34 Energía Solar Térmica

35 Energía Solar Térmica Se aprovecha energía proveniente de radiación solar directamente para calentar un fluido. Agua caliente ducha, lavado, otros servicios. Dos tipos de colectores para disponibles en mercado Colector plano y Colector de tubos al vacío

36 Energía Solar Térmica 1. Colector Plano Vidriados No vidriados (piscinas)

37 Energía Solar Térmica 2. Tubos al vacío Flujo directo Flujo indirecto o Heat pipe

38 Energía Solar Fotovoltaica

39 Energía Solar Fotovoltaica Se aprovechan fotones provenientes de radiación solar para generar electricidad (efecto fotoeléctrico). Existen dos tipos de sistemas: 1. Conectado a la red (On grid)

40 Energía Solar Fotovoltaica 2. Aislado de la red (Off grid)

41 Energía Eólica: aspectos generales La energía eólica corresponde a la energía cinética contenida en el viento. Es considerada una forma secundaria de energía solar. La energía eólica es aprovechada mediante generadores eléctricos conectados a hélices, las que son impulsadas por el viento. También son utilizados en pequeñas escalas para generar energía mecánica. Ventajas: Es una fuente inagotable. Sirve para generar electricidad o movimiento. Escalable desde un equipo a cientos o miles. Puede emplazarse en todo tipo de relieve. Desventajas: Es una fuente muy variable y poco predecible. Presenta variaciones de intensidad y dirección. Ocupa grandes extensiones de terreno y afecta al paisaje.

42 Energía Eólica: tecnologías Eólica on-shore: Equipos emplazados en tierra firme, alcanzan potencias de 5 MW. El viento es mas inestable, pero la instalación es más económica. Eólica off-shore: Equipos emplazados en el mar, existen prototipos de 11 MW. El viento es más estable en el océano, pero es más caro instalar estos equipos. Pequeñas aplicaciones: Existen diversos tipos de aerogeneradores para aplicaciones domésticas y de pequeña escala. NREL CER NREL

43 Energía Hidráulica: aspectos generales La energía hidráulica corresponde a la energía cinética contenida en el agua en movimiento, ya sea en un plano inclinado o una caída. La energía hidráulica de pequeña escala puede ser desarrollada a partir de cauces naturales, o asociados a obras de riego existentes (embalses o canales de riego). Ventajas: No requiere grandes espacios para instalaciones. No genera emisiones de ningún tipo. Es la tecnología más madura y conocida Desventajas: Presenta variaciones estacionales. Es un recurso disponible sólo en algunas zonas. No se encuentra siempre en las cercanías de los centros de consumo.

44 Energía Hidráulica: tecnologías Pequeñas centrales de pasada: Son centrales de generación de pequeño tamaño, que pueden operar con un cauce natural de agua. Micro centrales: Son aplicaciones de menor tamaño, que pueden ser usadas para proyectos alejados de la red eléctrica. CER Centrales portátiles: Son dispositivos de muy baja potencia, pero que no requieren una base fija y pueden ser fácilmente reinstalados. CER CER

45 Energía Geotérmica: aspectos generales La energía geotérmica corresponde al calor contenido en el interior de la tierra. Es la única fuente renovable que no depende del sol. La geotermia para generación eléctrica es de gran escala por el costo de las perforaciones, sin embargo las aplicaciones térmicas pueden ser de pequeña escala. Ventajas: No requiere grandes espacios para instalaciones. No depende del clima. Es una tecnología probada y conocida, tiene un alto factor de disponibilidad. Desventajas: Tiene un costo de inversión inicial muy alto. Existe un alto riesgo en la inversión por la incertidumbre de la perforación. Emite emisiones de gases a la atmósfera.

46 Energía Geotérmica: tecnologías Alta entalpía: Son centrales de generación que utilizan fuentes de vapor de alta temperatura (sobre 150 C) para mover directamente una turbina. Media entalpía: Centrales de generación eléctrica que usan temperaturas menores (entre 100 y 150 C), pero vaporizan un fluido de trabajo. Baja entalpía: Son aplicaciones térmicas que aprovechan fuentes de agua de baja temperatura o el calor del subsuelo (temperatura menor a 100 C). CER CER

47 Energía Marina: aspectos generales La energía marina corresponde a la energía cinética, potencial o química contenida en el mar. La energía del mar está contenida en el movimiento de sus mareas, olas, corrientes estuariales, corrientes oceánicas y gradientes de temperatura y salinidad. Ventajas: Esta presente en las costas de todo el mundo. Se presenta en diversas formas utilizables. Son proyectos escalables. Presenta un gran potencial. Desventajas: En general es de disponibilidad variable. Tecnología de alto costo y poca madurez. Compite por espacio con múltiples usos en línea de costa.

48 Energía Marina: tecnologías Undimotriz: Aprovecha la energía cinética contenida en el movimiento de las olas. Pueden estar situadas en línea de costa o mar adentro. Alta divergencia tecnológica. Mareomotriz: Aprovecha el movimiento de las mareas, ya sea mediante embalses o captadores puntuales. Es la de mayor uso actual, pero menor potencial. Corrientes oceánicas: Aprovecha el movimiento continuo de las corrientes oceánicas. Es la única forma continua y predecible de movimiento en el mar.

49 Bioenergía: aspectos generales Es la energía obtenida a partir de la materia orgánica de origen animal, vegetal, o de la transformación de la misma, ya sea mediante la combustión directa, o mediante su procesamiento para la generación de otro tipo de combustibles. La bioenergía puede utilizar diversas fuentes energéticas para diversos tipos de aplicaciones, siendo muy versátil. Ventajas: No requiere grandes espacios para instalaciones. Puede ser emplazada cerca de las fuentes de biomasa y/o de los centros de consumo. Desventajas: Requiere de cadenas de suministro que aseguren abastecimiento y sustentabilidad a largo plazo. Disponible sólo en algunas áreas determinadas.

50 Bioenergía: Tecnologías Cogeneración: Consiste en la utilización de biomasa para generar calor y electricidad a partir de su combustión directa. Biogás: Consiste en la generación de gas a partir de procesos termoquímicos o bioquímicos, el cual puede ser luego utilizado como combustible para otros procesos. Biocombustibles: Consiste en la transformación de biomasa vegetal o animal en combustibles líquidos. CER DALKIA CelanEenrgy

51 Por qué Energías Renovables? Altos costos de la energía en Chile presentan una oportunidad para reducir costos mediante ERNC. Gran disponibilidad de recursos renovables. Invertir en ERNC no sólo brinda beneficios económicos, sino también sociales, aporta a la disminución de emisiones de gases contaminantes como el CO 2. Colegio Emprender, Osorno Socaire, Antofagasta Esquiña, Camarones, Arica

52 ERNC-Potencial Solar y Eólico Fuente: Minenergia y GIZ, CADE 2011

53 ERNC- Potencial hidráulico y marino Estimación potencial teórico bruto (preliminar) entre las regiones Metropolitana y Los Lagos. Expresado en MW. El potencial total estimado alcanza a los MW excluyendo zonas protegidas y considerando efectos cambio climático. Estudio de potencial undimotriz en Chile BID Garrad Hassan. Informe CADE Expresado en kw por metro de frente de olas. El potencial total estimado es de 165 GW para toda la costa. Fuente: Minenergia y GIZ, CADE 2011

54 ERNC- Potencial geotermia y bioenergía Potencial de Bioenergía. Fuente: Ministerio de Energía. Concesiones de geotermia. Fuente: Ministerio de Energía. El potencial geotérmico fue estimado en MW en un estudio del profesor Alfredo Lahsen de la Universidad de Chile, el año 1986 El Ministerio de Energía está desarrollando estudios para calcular el potencial de las diversas formas de bioenergía utilizables.

55 Geotermia Biomasa Hidro Eólica Solar Tecnologías ERNC Familias de tecnologías Solar fotovoltaica (PV) Concentración solar de potencia (CSP) Colectores Solares Térmicos Eólica on shore Eólica off shore Aplicación energética Eléctrica Térmica Mecánica x x x x Eólica baja potencia x x Mini hidráulica x x Micro hidráulica x x Combustión/Cogeneración x x Biogás x x Biocombustibles x x x Geotermia alta entalpía x x Geotermia mediana entalpía x x Geotermia baja entalpía x x x

56 Oportunidades de autoabastecimiento con ERNC 1. Agricultura: Generación de biogás en lecherías para energía térmica y eléctrica Geotermia de baja entalpía y bombas de calor para refrigeración o calefacción 2. Turismo (Hotelería): Bombas de calor y biomasa para calefacción Colectores solares térmicos 3. Habitacional: Bombas de calor y biomasa para calefacción Colectores solares térmicos 4. Retail: Sistemas solares térmicos, sistemas fotovoltaicos y geotermia para supermercados y grandes tiendas en general

57 Beneficios de la incorporación de ERNC Reducción de consumo de combustible y electricidad, con el consiguiente ahorro económico. El costo de la electricidad y de otros servicios se independiza de las variaciones de precio de los combustibles. El factor de emisión de las ERNC es cercano a 0, por lo que su incorporación permitiría reducir la Huella de Carbono, ayudando a mitigar el Cambio Climático.

58 ERNC en el Sector Productivo

59 Por qué Energías Renovables para la Agricultura? Existen buenos niveles de radiación solar en gran cantidad de predios agrícolas. La agricultura genera desechos orgánicos aprovechables como biocombustibles para producir energía eléctrica y térmica. Por ser una industria exportadora, el uso de ERNC puede aumentar la competitividad de sus productos en el extranjero al reducir su huella de carbono. Bombeo eólico de agua Secador solar para fruta Residuos Agrícolas

60 Tecnologías de ERNC aplicables en el sector silvoagropecuario Proyectos tipo ERNC para la Agroindustria Calderas con biomasa para generación de calor Cogeneración con biomasa (combustión directa) Bombas de Calor Geotérmicas para calor/frío Silvícola Pecuarios Rubro Agrícola Carne Huevos Leche Cecinas Apícola Frutas Hortalizas Cultivos Vino/ Pisco Semillas/ Flores? Comentario Se recomienda para industrias que cuenten con residuos biomásicos, aunque no es una condición limitante. Se recomienda para industrias que tenga residuos orgánicos. Aplicabilidad depende de recursos geotérmicos del lugar de emplazamiento Producción de biogás para uso térmico y/o eléctrico Bombeo Solar FV? Bombeo Eólico de Agua? Se recomienda para industrias que produzcan residuos orgánicos como parte de sus procesos. Aplicabilidad depende de recurso solar en el lugar de emplazamiento Aplicabilidad depende de recurso eólico en el lugar de emplazamiento

61 Bioenergía: perspectivas de desarrollo Proyectos térmicos son altamente atractivos, en particular cuando se reemplazan combustibles fósiles. Tipo de Caldera Tamaño (kw) Combustible que se reemplaza Biomasa utilizada Inversión (USD) Período de retorno de inversión Calefacción edificio residencial Calefacción y ACS en hotel 150 Gas Natural Pellets ,5 años 300 Gas Licuado Pellets año Vapor Industrial Petróleo Diesel Astillas < 1 año

62 Secador solar o deshidratador, Mincha, IV Región Un secador solar es un equipo que utiliza la radiación solar para disminuir la humedad del producto o material a secar. Los secadores, al igual que los calentadores solares, utilizan el efecto invernadero como trampa de calor.

63 Bombeo Solar, Illapel, IV Region Una interesante aplicación de la energía solar es el bombeo de agua de pozos, especialmente interesante en comunidades rurales aisladas. Se opera con paneles fotovoltaicos que producen energía eléctrica utilizada para hacer funcionar una bomba que impulsa el agua por el sistema de riego del predio en cuestión.

64 Sistema solar térmico, Viña Gracia - Valle del Cachapoal También conocido como panel solar térmico. Calienta agua glicolada sólo con la energía proveniente del sol y ella puede aprovecharse para calentar líquidos (sistemas de agua caliente sanitaria) o bien para sistemas de climatizacion.

65 Biodigestores Degradación de biomasa a través de procesos metabólicos de microorganismos en condiciones anaeróbicas. Se obtiene gas combustible llamado biogás (CH 4 + CO 2 ) que permite la generación eléctrica y térmica. Se puede utilizar como materia prima distintos tipos de biomasa (purines, guano, residuos agrícolas, etc.). Son proyectos completos, ya que permiten tratar residuos y además de energía se obtiene abono para predios (digestato).

66 Biodigestor, varios sectores en Vilcún, IX Región Dispositivo en el cual se produce la fermentación de residuos orgánicos, por medio de bacterias especializadas de forma análoga a la digestión que se realiza en el estómago de los mamíferos. El producto de un Biogestor es el Biogás o Gas Metano.

67 Bombeo eólico, Osorno y Curicó - Bombeo eólico a partir de energía mecánica, en donde no se requiere bomba eléctrica. - Bombeo a partir de energía eléctrica producida por un aerogenerador que alimenta una bomba.

68 Microhidro, Pallaco, VIII Región La generación con centrales micro hidro presenta un enorme potencial en la agricultura chilena porque se cuenta con los canales y en muchos predio también existen alta caidas de agua. Centro de Energia, U. de Chile Centro de Energia, U. de Chile

69 Otras aplicaciones en agricultura Biocombustibles: tipo de combustibles derivados de la biomasa, materia orgánica de origen animal o vegetal. Entre éstos se encuentran el alcohol etílico o etanol, metanol, biodiesel y otros combustibles gaseosos tales como el hidrógeno y metano.

70 Energías Renovables en el Turismo Energía Electricidad: 30% - 45% Energía Térmica: 55% - 70%

71 Demanda en el sector Turismo en Chile Consumo por noche/pasajero estimado para Chile Existen 10 APL en el Sector Turismo (Hoteles y Restaurantes) Consumo anual estimado por tipo de establecimiento

72 Instalación ERNC en Hotel Park Calama

73 Instalación ERNC en Hotel Park Calama Hotel 4 estrellas. Se encuentra ubicado en la ciudad de Calama a 5 minutos del aeropuerto. El hotel ha sido pensado para recibir tanto a ejecutivos como a turistas, y para esto cuenta con una amplia gama de servicios. 104 habitaciones. Park Hotel Calama presenta una adecuada y armoniosa integración entre la arquitectura típica de la zona y el Desierto de Atacama.

74 Ubicación y datos climáticos Ubicación Suma anual de radiación Calama / El Loa 2265 [Kw-h] Latitud Longitud 69.3

75 Instalación ERNC en Hotel Park Calama Generación de ACS mediante Sistema Solar Térmico (SST) Características de la instalación: 34 colectores solares. Sistema indirecto. Consumo medio diario m3. Temperatura agua fría Febrero: 14.2 C Agosto: 12.6 C Temperatura ideal de consumo de agua 45 C.

76 Instalación ERNC en Hotel Park Calama Resultados Comparación consumo de combustible entre los años 2008, 2009 y Consumo año 2008 [m3] Consumo año 2009 [m3] Consumo año 2011 [m3] Comparación ahorro 2011 v/s 2008 % Comparación ahorro 2011 v/s 2009 % Enero Febrero Marzo Abril

77 Instalación ERNC en Hotel Park Calama Comparación gastos en dinero Servicio Básico Trimestre 2008 $ Trimestre 2009 $ Trimestre 2011 $ GAS Volumen [m3]

78 Ejemplos de proyectos de Bombas de Calor Geotérmicas para calefacción y/o procesos Calefacción hotel Proceso lechería

79 Barreras para implementación proyectos ERNC Proyectos tienen un costo de inversión elevado, por lo que no siempre se consideran prioritarios dentro de la cartera de inversiones de una compañía. Se requieren herramientas y conocimientos que apoyen la toma de decisión, sobre todo en etapas preliminares que muchas veces las empresas no tienen. Falta de experiencias locales que permitan difundir la tecnología a través de casos exitosos. Ampliar el negocio? O invertir en energía?

80 Recomendaciones para Proyectos ERNC de autoabastecimiento Realizar una buena evaluación del requerimiento energético. Partir por identificar e implementar oportunidades de reducción de consumos (eficiencia energética) Establecer el tipo de demanda energética (Térmica, eléctrica o mecánica) Contar con fuentes fiables de determinación de la demanda (historial de demandas eléctricas y térmicas) Establecer, las variaciones, diarias y ciclos estacionales de las demandas

81 Criterios básicos para seleccionar sistemas ERNC Identificar y cuantificar requerimiento de energía Tipo de energía requerida de acuerdo a su uso final. Consumo horario, diario, estacional, etc. Evaluar recursos disponibles Calidad. Disponibilidad. Escoger tecnología adecuada para escala de proyecto y recurso natural disponible.

82 Instrumentos de apoyo Instrumento Institución Etapa que apoya Instrumento de preinversión Centro de Energías Renovables Preinversión Características Cofinanciamiento para estudios de preinversión para proyectos ERNC eléctricos conectados a red Innovación en ERNC INNOVA Inversión Cofinanciamiento para proyectos ERNC de autoabastecimiento en la industria asociados al modelo ESCO ERNC en la Agroindustria Fundación para la Innovación Agraria Inversión Cofinanciamiento para proyectos ERNC de autoabastecimiento en el sector silvoagropecuario Fomento a la inversión privada en obras de riego y drenaje. Comisión Nacional de Riego Preinversión e Inversión Cofinanciamiento para proyectos de riego energizados con sistemas ERNC

83 Innova Proyectos apoyados por Innova: ejemplo proyecto adjudicado 2013 Estadio Español Caldera a chips de madera de 320 kwt (ef. 97.7%) Uso: clima, temperado de agua de piscina y ACS 2 estanques de litros cada uno Reducción de tarifa de un 25% respecto del gasto en gas natural La inversión total es de $167 millones y el subsidio solicitado es del 50%

84 Otros ejemplos Bombeo fotovoltaico Costo de inversión: USD/kW Utilización de paneles fotovoltaicos para abastecimiento energético de bombas para riego. Programa INDAP

85 Otras herramientas de apoyos para el desarrollo de proyectos - NAMA para autoabastecimiento -15 millones de euros -Líneas de crédito, garantías y subsidios -Inicio Calculadoras (SST para ACS y PV) - Entrega de información y orientación - Directorio de empresas de Energía Solar - Instrumentos de apoyo a nivel regional

86 Módulo Práctico: Software RETScreen

87 Agenda Introducción a RETScreen Metodología RETScreen Caso 1: Hotel 22 habitaciones en Valdivia

88 Ciclo de vida de un proyecto ERNC Importancia de la Etapa de Preinversión

89 Ciclo de vida de un proyecto ERNC RETScreen Preinversión Inversión Puesta en marcha, operación y cierre

90 Etapa de Preinversión Es el proceso que contempla desde la idea del proyecto hasta el término de todos los estudios. Al avanzar en el desarrollo del proyecto, los estudios se profundizan de acuerdo a las prioridades y el presupuesto de cada caso. Esta etapa termina con la decisión de invertir. Prospección Estudios necesarios para la cuantificación del recurso energético, y su continuidad Ejemplos: caracterización de biomasa, torre de medición eólica. Ingeniería Conceptual Estudios que definen la solución tecnológica, el alcance y la evaluación preliminar del proyecto. Ejemplos: análisis tecnológico, dimensionamiento equipos principales, evaluación económica. Ingeniería Básica Definición de especificaciones de la solución seleccionada, así como evaluación económica más avanzada. Ejemplos: diagramas de procesos, estudios legales, modelo de negocio, etc.

91 Etapa de Preinversión Incertidumbre en las distintas etapas de preinversión

92 Barreras en la Etapa de Preinversión Estudios de preinversión tienen un costo elevado, por lo que en proyectos de Energías Renovables no siempre se consideran al momento de tomar una decisión de inversión. Ampliar el negocio? Ó Invertir en energía? Necesidad de herramientas que apoyen la toma de decisión, sobre todo en etapas preliminares.

93 Introducción a RETScreen

94 Qué es RETScreen? Software que permite evaluar proyectos de eficiencia energética y energías renovables por parte de los planificadores y las personas en niveles de decisión, sobre todo en las primeras etapas del proyecto. Desarrollado por el Departamento de Recursos Naturales de Canadá, es una herramienta que sirve para el estudio y análisis de sistemas energéticos.

95 Qué es RETScreen? Al instalar RETScreen, tendremos tres íconos situados en el escritorio del PC o Notebook. Ícono del software que utilizaremos EN ESTE ÍCONO en esta capacitación. HACER DOBLE CLICK Software de gestión energética basada en Windows que permite comprobar con facilidad el desempeño energético de instalaciones. Ícono de actualización del software

96 Qué es RETScreen? RETScreen es un software gratuito, para realizar Evaluación de Prefactibilidad y Factibilidad de Proyectos desarrollado por el gobierno de Canadá. Se basa en la herramienta Microsoft Excel, lo que facilita su uso.

97 Características de RETScreen RETScreen funciona como Macros bajo Excel, por lo que es necesario configurar Excel para que se ejecute sin problemas. Hacer click en Opciones y seleccionar Habilitar este contenido

98 Cómo cambiar el idioma Marcar la opción Show settings y elegir el idioma. Aparece como Spanish Español

99 Cómo cambiar el idioma En esta sección podemos seleccionar el idioma en que se muestran las Hojas de Cálculo. También podemos seleccionar el idioma del Manual de Ayuda, el símbolo para moneda y las unidades métricas a utilizar.

100 Características de RETScreen Satisface tres objetivos: Mejora la precisión de las estimaciones. Acelera el análisis de proyectos. Reduce el costo de etapa Preinversión (estudios de prefactibilidad y factibilidad)

101 Características de RETScreen Modelos para la evaluación de medidas de eficiencia energética para edificios residenciales, comerciales y del sector institucional, así como para procesos e instalaciones industriales. Base de datos climáticos que incluye estaciones meteorológicas y la integración de datos satelitales de la NASA en el mismo software. Modelos para energías renovables y cogeneración integrados en un mismo software, así también tecnologías emergentes como la energía de corrientes oceánicas y la energía mareomotriz. Software y base de datos traducidas a 35 idiomas. Extensión de archivo RETScreen (*.ret) un formato pequeño (<25 kb), el cual facilita la distribución y transferencia.

102 Características de RETScreen Aplica a proyectos de pequeña y gran escala Proyectos nuevos o existentes Simultáneamente proyectos de Eficiencia Energética, Cogeneración y ER en mismo análisis. Posibilidad de manejo de escenarios para el mismo proyecto, sensibilidad.

103 Características de RETScreen Modelos de Tecnologías de Energía Limpia Datos de Productos Internacionales, + de Proveedores de Equipos Datos del clima Internacionales, + de estaciones de monitoreo terrestres. Conjunto de datos meteorológicos y de energía solar, suministrado por satélites NASA Manual del Usuario Online

104 Metodología RETScreen

105 Análisis de Proyectos con RETScreen Recurso energético ej: datos históricos, radiación solar Rendimiento de los equipos ej: absortividad solar Costos iniciales de proyecto ej: colectores solares Ahorros con respecto a caso base situación con y sin proyecto, ahorros incrementales Costo anuales y periódicos. mantenimiento, reparaciones.

106 Análisis Financiero de Proyectos con RETScreen Caso Base costo del combustible (ej: gas licuado) Financiamiento (% deuda, plazo, tasa interés) Impuestos sobre equipos, ingresos/ahorros Características ambientales de la energía desplazada Créditos ambientales y/o subsidios Indicadores de costo beneficio (Periodo de retorno de la inversión, ROI, VPN, costos de producción de la energía)

107 Método de los 5 pasos Método 1 Simple, una hoja de trabajo Método 2 Más detallado, más variables

108 Método de los 5 pasos 1) Modelo energético. Beneficios energéticos del proyecto, con respecto a una alternativa convencional 2) Evaluación de costos incrementales del proyecto 3) Análisis de gases de efecto invernadero (opcional) reducciones de emisiones asociadas 4) Resumen financiero. Indica si el proyecto es económicamente atractivo, teniendo en cuenta los flujos de efectivo, impuestos, incentivos y créditos por reducción de emisiones 5) Análisis de sensibilidad y riesgo.

109 Evaluación Simple Payback (Pago simple de retorno de capital): Tiempo de retorno de la inversión. Indicador secundario. Recomendable si se cuenta con poco capital Equity payback (Repago capital): Tiempo de retorno de inversión (capital propio) Tasa Interna de Retorno (TIR antes de impuestos) TIR que hace que VAN sea cero. Representa rentabilidad con respecto a una tasa mínima o de corte del inversionista

110 Codificación de los Colores de las Celdas

111 Significado de los colores de las celdas EJEMPLO:

112 Primera Etapa: Selección de tipo de proyecto e ubicación Base de datos meteorológica Tipo de proyecto

113 Modulo de Energía Método 1 Comparación entre caso base y el propuesto

114 Modulo de análisis de costos Método 1

115 Modulo de análisis de costos Método 2

116 Otras herramientas Análisis de emisiones de GEI Análisis de sensibilidad

117 Otras herramientas Cálculo de demanda de electricidad Tablas de vapor

118 Otras herramientas

119 Hoja de Cálculo: Comenzar Si hacemos click en esta celda, nos aparecerá la siguiente pantalla

120 Hoja de Cálculo: Comenzar

121 Hoja de Cálculo: Comenzar Si nos ubicamos en esta celda, les aparecerá una flecha para desplegar opciones. Recordemos: Celda Gris, o sea, la puede llenar el usuario, pero no influye en los cálculos.

122 Hoja de Cálculo: Comenzar TIPO DE PROYECTO Seleccionamos: Generación de Electricidad

123 Hoja de Cálculo: Comenzar TECNOLOGÍA Seleccionamos: Fotovoltaico

124 Hoja de Cálculo: Comenzar Red Central: Solo inyecta energía a la red (generador). Red Aislada: Inyecta energía a red pequeña (Aysén). Red Central y carga interna: Inyecta energía a la red y, a la vez, consume energía Red aislada y carga interna: Inyecta energía a red pequeña y, a la vez, consume energía. Fuera-red: Solo consume energía.

125 Hoja de Cálculo: Comenzar Método 1: Toda la evaluación técnico-económica del proyecto Por favor, se realiza en una sola hoja seleccionar de cálculo. Se recomienda Método 2 comenzar para con este ver Método, los ya es mucho más cambios simple y exige menos detalles e información que el Método 2.

126 Método 2 1) Modelo de Energía: beneficios energéticos del proyecto con respecto a una alternativa convencional. 2) Análisis de Costos: evaluación de costos incrementales del proyecto. 3) Análisis de Emisiones: cálculo de la emisión de Gases de Efecto Invernadero y las reducciones de emisiones asociadas. 4) Análisis Financiero: indica si el proyecto es económicamente atractivo, teniendo en cuenta los flujos de efectivo, impuestos, incentivos y créditos por reducción de emisiones. 5) Análisis de Riesgo: permite realizar pruebas de sensibilidad y riesgo del proyecto.

127 Hoja de Cálculo: Comenzar PCS: cantidad total de calor desprendido en la combustión completa del combustible cuando el vapor de agua originado en la combustión está condensado. Así pues, se contabiliza el calor desprendido Por favor, seleccionar en este cambio PCI, ya de fase. que También el PCS es es aprovechable llamado Poder sólo Calórico en el caso Neto. de calderas de condensación. PCI: cantidad total de calor desprendido en la combustión completa de combustible sin contar la parte correspondiente al calor latente del vapor de agua de la combustión, ya que no se produce cambio de fase, sino que se expulsa en forma de vapor.

128 Hoja de Cálculo: Comenzar Ahora vamos a seleccionar los datos meteorológicos. Si nos ubicamos en esta celda se nos abrirá el siguiente cuadro de selección

129 Hoja de Cálculo: Comenzar Seleccionar la opción Mostrar datos, para que se despliegue la información meteorológica del lugar seleccionado.

130 Antes de comenzar con el primer ejercicio 1) No se pueden ejecutar las acciones de Copiar (control+c) ni Pegar (control+v) mientras se está trabajando con el software. 2) Los datos que se ingresan en la Hoja de Cálculo Modelo de Energía, se deben ingresar: o o De arriba hacia abajo. De izquierda a derecha.

131 Caso 1: Calentamiento de agua para un Hotel en Valdivia

132 Calentamiento de agua para un Hotel en Valdivia Chile Usar Método 1 Hotel de 22 habitaciones ubicado en Valdivia, Chile Combustible Gas Natural 800$/m 3, Electricidad 120$/kWh Consumo 80 L/pasajero al día Promedio 2 personas por habitación 7 días a la semana Bomba circuladora eléctrica (dimensionar) Calentamiento indirecto Intercambiador de calor eff 70%, 5% pérdidas 100% tasa de ocupación, Costo equipos 1,1 MM$/m 2 Almacenamiento 5000 L.

133 Calentamiento de agua para un Hotel en Valdivia Chile Hoja de cálculo Comenzar : - Ubicación del proyecto: Valdivia - Tipo de proyecto: Generación de calor - Seleccionar el tipo de Tecnología : calentador solar de agua - Tipo de Análisis: Método 1 - Seleccionar PCI. Luego Seleccionar ubicación de datos meteorológicos y seleccionar Valdivia.

134 Caso 2: Sistema Fotovoltaico para Vivienda conectada a Red, sin almacenamiento Hoja de cálculo Comenzar : - Ubicación del proyecto: Valparaíso - Tipo de proyecto: Generación de electricidad - Seleccionar el tipo de Tecnología - Seleccionar el Tipo de red - Tipo de Análisis: Método 1. - Seleccionar PCI. Luego ir a la Hoja de cálculo Herramientas y seleccionar Artefactos y equipos. 144

135 Caso 2: Sistema Fotovoltaico para Vivienda conectada a Red, sin almacenamiento. Vivienda rural sin conexión a la red eléctrica y que cuenta con los siguientes artefactos eléctricos: - 1 Computador (PC) - 1 Horno Microondas - 1 Lavadora - 1 Plancha - 1 Radio - 1 Refrigerador - 1 Reproductor DVD - 2 Televisores - 1 Hervidor eléctrico (aparece como Tetera ) - 2 tubos fluorescentes de 30 watts. - 7 ampolletas eficientes de 15 Watts. 145

136 Caso 2: Sistema Fotovoltaico para Vivienda conectada a Red, sin almacenamiento Caso Base Consumo eléctrico desde la red de Distribución de Energía. Costo electricidad: $123/kWh Método 2 Caso Propuesto Se instala un sistema fotovoltaico consistente de: o o 5 paneles fotovoltaicos monocristalinos de 230 Wp, a un costo de $765/W, más $ por concepto de instalación y costo del inversor. Pérdidas varias del 2%. Inversor 2 kw, costo de $ Eficiencia del 93% y Pérdidas varias de 2%. Parámetros económicos Inflación del 3% anual Vida útil del proyecto: 20 años. El sistema se pagará con recursos propios, por lo que no existirá deuda. O&M de $ al año. 146

137 Evaluación económica Simple Payback (Pago simple de retorno de capital): o o o Tiempo de retorno de la inversión. Indicador secundario. Recomendable si se cuenta con poco capital Equity payback (Repago capital): o Tiempo de retorno de inversión (capital propio) Tasa Interna de Retorno (TIR antes de impuestos) o o TIR (tasa que hace VAN=0). Representa rentabilidad con respecto a una tasa mínima o de corte del inversionista. 147

138 Anexos

139 Inclinación de un panel

140 Componentes de un SST

141 Componentes de un SST: Intercambiador de calor

142 Tarifas Gas Natural Fuente:

143 Consumo de Agua Caliente Sanitaria Fuente: CDT

144 Normativa España Fuente: CTE

145 Normativa Chile 1) Ley /2009, Establece Franquicia Tributaria respecto de Sistemas Solares Térmicos (hasta diciembre 2013) 2) D.S. Nº 331/2010, Reglamento de la Ley , que establece franquicia tributaria respecto de Sistemas Solares Térmicos 3) Resolución Exenta Nº 1.150/2010, la que establece el procedimiento para el registro de Colectores Solares Térmicos, Depósitos Acumuladores y autorización de organismos de certificación, el cual, dentro de sus exigencias, destaca que los productos deben ser certificados por las normas UNE y por entidades autorizadas nacionales. 4) Resolución Exenta Nº 3681, establece procedimiento para la autorización de organismos de inspección de sistemas solares térmicos instalados. 5) Resolución Exenta 1186/2010, aprueba protocolos de ensayos para la certificación y registro de los productos componentes de sistemas solares térmicos. Fuente:

146 Normativa Chile Decreto 331, Artículo 32 de Reglamento de Ley Nº Fuente:

147 Normativa Chile Artículo 21 de Reglamento (Decreto 331/2010) Fuente:

148 Franquicia tributaria Chile

149 Más información (ver Biblioteca Técnica)

150 Página Web CER:

151 Gracias