CENTRO DE ESTUDIO DE LOS RECURSOS ENERGÉTICOS EXPERIENCIA DE PROYECTOS ERNC EN MAGALLANES

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Rocío Peralta Godoy
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1 CENTRO DE ESTUDIO DE LOS RECURSOS ENERGÉTICOS EXPERIENCIA DE PROYECTOS ERNC EN MAGALLANES Congreso Maule Energía 2018 Humberto Vidal UMAG Talca, 10 de mayo del 2018

2 CONTENIDO Contexto energético regional Proyectos eólicos Proyectos Fotovoltaicos aislados y conectados a red Proyectos de Eficiencia Energética Proyectos de Biomasa

Contexto energético de Magallanes Población: 164.661 habitantes Sistema Mediano Pto. Natales Potencia 11,3 MW Sistema Mediano Punta Arenas Potencia 84,3 MW Sistema Mediano Pto.

3 Contexto energético de Magallanes Población: habitantes Sistema Mediano Pto. Natales Potencia 11,3 MW Sistema Mediano Punta Arenas Potencia 84,3 MW Sistema Mediano Pto. Williams Potencia 2,1 MW Sistema Mediano Porvenir Potencia 7,8 MW -La región de Magallanes cuenta con cuatro sistemas medianos de distribución eléctrica, sumando un total de 105,6 MW, y un peak de demanda máxima de 53,5 MW, además de una red de conexión a Gas Natural para siete ciudades y localidades de laregión. El 98% de la matriz primaria corresponde a combustibles fósiles. (más de 50 años de GN) - En 2013 ENAP comienza a tener problemas de suministro en Punta Arenas

4 Contexto energético de Magallanes Mapa de Recursos Energéticos Renovables

5 Proceso de elaboración de Política Regional de Magallanes

6 Abril 2017: 1ra Región en tener su Política Energética Abril 2018: Ministra visita la región para impulsar la Ruta Energética

7 Recurso Eólico en Punta Arenas Es posible el aprovechamiento de la energía eólica en Magallanes?

8 Parque Eólico Cabo Negro ( 2.55 MW )» Proyecto de empresa privada: Methanex.» Modelo: V52 (Vestas)» Potencia nominal por aerogenerador: 850 [KW].» Número de aerogeneradores: 3.» Factor de planta histórico: 51 a 54 [%].» Diámetro de rotor: 52 [m].» Altura de torre: 49 [m].» Velocidad de rotación del rotor: variable» Comienza a operar OFF GRID el año 2010 (auto-consumo de la empresa)

9 Parque Eólico Cabo Negro ( 2.55 MW ) - Empresa regional Pecket Energy (ICV), compra parque eólico a Methanex (2014) - Inyección de energía a red eléctrica de Punta Arenas se produce el 25 de Julio de 2015

10 Contribución energética a Punta Arenas Generación Bruta Parque Eólico año 2016: 7,5 [GWh] Generación Sistema Mediano Punta Arenas: 252,0 [GWh] El parque representa el 3 [%], tanto de la potencia instalada como de la generación bruta del Sistema Mediano de Punta Arenas en el año 2016.

Características del viento en sector de Cabo

11 Características del viento en sector de Cabo Negro Datos complementarios Velocidad mínima de operación: 13 [km/hr]. Velocidad máxima de operación: 90 [km/hr] Velocidad media del viento: 35 [km/hr]. Fracción tiempo sobre 13 [km/hr]: 91 [%]. Fracción tiempo sobre 90 [km/hr]: 0,1 [%].

12 Cuál podría ser el próximo paso.? - Desarrollar proyecto eólico de ENAP en Magallanes? - 3 aerogeneradores 3,3 MW c/u - 10 MW de potencia instalada - Inversión de 20 MMUS$ - Producción equivalente a consumo eléctrico de 6000 hogares - Ubicado en sector de Cabo Negro (a 30 km de la ciudad de Punta Arenas) - Permitirá 18 % de participación de ERNC en la matriz regional

13 Intensidad del recurso solar en Punta Arenas Valores diarios medios mensuales de radiación solar, Punta Arenas. (Fuente: Explorador Solar, Ministerio de Energía 2017).

14 Recurso solar en Punta Arenas Es posible el aprovechamiento de la energía solar fotovoltaica en Magallanes?

15 Instalación Fotovoltaica en Punta Arenas (2013) -Programa ERNC INDAP -Obra de Riego -Bombeo Fotovoltaico -Apoyo al sector micro productivo -12 módulos Si Mono (230W) 2.7 kwp -Bba Pozo Profundo. -Inversión: 6 MM$

16 Instalación Fotovoltaica en Punta Arenas (2014) -Programa ERNC INDAP -Obra de Riego por Aspersión y Goteo. -Bombeo Fotovoltaico -Apoyo al sector micro productivo -12 módulos Si Mono (230W) 2.7 kwp -Bba Pozo Profundo. -Inversión: 6 MM$

17 Instalación Fotovoltaica en Puerto Natales -Programa ERNC Indap -Obra de Riego -Bombeo Fotovoltaico -Apoyo al sector productivo -Inversión: 6.5 MM$

18 CENTRO DE ESTUDIO DE LOS RECURSOS ENERGÉTICOS PROYECTO FIC-R INSTALACIÓN EÓLICA / FOTOVOLTAICA Y SU UTILIZACIÓN A NIVEL PRODUCTIVO EN LA PROVINCIA DE TIERRA DEL FUEGO

20 Instalación Fotovoltaica en Porvenir -Programa FIC-R -Obra de Riego (Invernaderos) -Bombeo Fotovoltaico/Eólico -Apoyo al sector micro productivo -3 módulos Si-P, 240W c/u 720 Wp -Inversión: 2.3 MM$ (solo el sistema de bombeo PV)

21 Instalación de Aerogenerador ( 1 KW)

22 Instalación de Bombas (alimentación DC)

23 Algunos Resultados...» Ensayos muestran que el sistema de bombeo fotovoltaico funciona mayor cantidad de horas al día que el bombeo eólico (por horas sin viento y baterías con bajo nivel de tensión).»características especiales de paneles fotovoltaicos y funciones del controlador de la bomba, ayudan al bombeo en condiciones de baja irradiación solar (cielos nublados).»funcionamiento del aerogenerador (partida y parada) debe ser supervisado por el usuario. (a fin de evitar problemas con rachas de viento).»costo de bombeo FV resultó ser competitivo c/r a motobomba a gasolina.

24 Aplicaciones de SFV en sector urbano off-grid

25 Fotovoltaica integrada a la edificación Descripción de Sistema Fotovoltaico Interior (Vidrios Fotovoltaicos) - Vidrios de 2 x 1,3 m2 - Se estima que producirán ahorros de 30% de electricidad

26 Aplicaciones de SFV en sector urbano off-grid Descripción de Sistema Fotovoltaico Exterior 30 Paneles solares fotovoltaicos ( 7.2 kwp)

27 Descripción de Sistema Fotovoltaico Exterior

28 Planta Fotovoltaica On Grid Vivero CONAF Punta Arenas Instalación Fotovoltaica en Viveros de CONAF -Sistema ON-GRID -31 paneles FV -8,2 kw de potencia instalada -Inversión de 15 MM$ (2900 US$/kWp) -Ubicada en sector periurbano (a 5,5 km de la ciudad de Punta Arenas)

Primera instalación FV conectada a red Instalación Fotovoltaica en Viveros de CONAF -Apoyo al sector productivo -Soporte energético a: Iluminación Accionamiento de Bbas y Ventiladores Camas

29 Primera instalación FV conectada a red Instalación Fotovoltaica en Viveros de CONAF -Apoyo al sector productivo -Soporte energético a: Iluminación Accionamiento de Bbas y Ventiladores Camas calientes Acondicionamiento de invernaderos - 31 módulos Si-P, 265W c/u ( 8,2 kwp) - Se espera un 15% de ahorro anual - Se espera una producción de 7000 kwh/año -Sistema actualmente con monitoreo en línea.

Diagnósticos Energéticos - En 2013, Enap comienza a

30 Proyectos de Eficiencia Energética - Se establece alianza entre AChEE+GORE+UMAG para desarrollar Diagnósticos Energéticos - En 2013, Enap comienza a tener dificultades para abastecer la ciudad de Punta Arenas

31 Eficiencia Energética Térmica EE en Sector Público 7 Diagnósticos térmicos en Colegios de Punta Arenas EE en Sector Público 2 Diagnósticos térmicos en Edificios Públicos EE en Sector Privado 3 Diagnósticos térmicos en Edificios Privados

32 Eficiencia Energética Iluminación Diagnostico EE en Iluminación 6 Colegios de Punta Arenas

mensual - 50% ahorro en GN -Máquina de cogeneración: 300

33 Proyecto de Cogeneración en Hospital Regional de Magallanes -Se espera que produzca ahorros eléctricos por 16 MM$ mensual - 50% ahorro en GN -Máquina de cogeneración: 300 kwe kwt -Inversión: 220 MM$ (Programa EE y Cogeneración en HH)

34 Generación de Estándares de Construcción en la Región de Magallanes y Antártica Chilena, a través de eficiencia energética y uso de energías renovables Proyecto Bienes Públicos para la Competitividad Regional

35 Concepto PassivHaus Parámetro U (W/m2K) OGUC ECS Passiv Haus Muro 0,6 0,35 - Techo 0,25 0,25 - Piso sobre terreno - 1,09 - Piso ventilado 0,32 0,32 - Infiltración - 4 0,6 Vidrios - 2,4 - Demanda energética (kwh/m2/año)

36 Proyecto inmobiliario regional

37 Características técnicas de la vivienda ImpasivHaus - Envolvente térmica con aislamiento muy elevado - Lograr máxima estanqueidad para evitar el paso incontrolado de aire desde el exterior - Para ello es de vital importancia una correcta puesta en obra de las soluciones constructivas - Sistema de ventilación de aire con recuperación de calor Costo de vivienda de 139 m2: 180 MM$ ó 6700 UF (sin considerar terreno)

38 Integración de tecnologías de aprovechamiento solar Sistema FV conectado a red eléctrica de Punta Arenas

39 Sistemas de acumulación y ventilación eficientes

40 Gran reducción de infiltraciones y aumento en aislamiento térmico ECS ImpasivHa us Passive Haus Infiltración 4 1 0,6 Demanda energética (kwh/m2/año) 96? 15 Vivienda será monitoreada por para evaluar la producción y su consumo de energía

41 Oportunidad de Aprovechar Biomasa regional RESIDUOS DE ASERRADEROS Y DE EXPLOTACIÓN FORESTAL

PARA COMUNIDADES AISLADAS EN MAGALLANES Proyecto FONDEF

42 CENTRO DE ESTUDIO DE LOS RECURSOS ENERGÉTICOS CONSTRUCCIÓN, INSTALACIÓN Y PUESTA EN MARCHA DE UN GASIFICADOR DE BIOMASA PARA COMUNIDADES AISLADAS EN MAGALLANES Proyecto FONDEF Desarrollado por, Universidad de Magallanes Punta Arenas, 23 de mayo del 2014

43 Sub headline FUNCIONAMIENTO DEL GASIFICADOR 1 Astillas de Lenga Caracterización Termoquímica Tamaño Humedad 2 Tecnología de Gasificación Lecho Fijo Flujo Paralelo Tipo Downdraft Aire como agente gasificador 3 Generación de energía eléctrica Motor a gas Generador 10 kw ( 7.5 kw nominal )

44 Partes Principales Gasificador Power Pallet 10 kw Gasificando 1 kg de biomasa se producen cerca de 2 m 3 de gas lo cual produce cerca de 1 HP-hr ( 0.75 kwh)

45 Ensayos en Laboratorio

46 Ensayo en Sector Rural de Punta Arenas

47 Ensayo en Sector Rural de Punta Arenas Rendimiento del Gasificador 1,84 (m 3 /kg)

48 Algunos Resultados Composición gas de síntesis y PCI Lo pendiente: Colocar instrumentación adicional en el equipo a fin de obtener mayor conocimiento de las variables de proceso. Analizar la composición de los gases de combustión del motor. Experimentar con pellets de Lenga. Explorar producción de agua caliente con gases de combustión del motor.

Posibles oportunidades a futuro en Magallanes En el mediano y largo plazo: Explorar el aprovechamiento de las energías marinas renovables presentes en el Estrecho de Magallanes (convenio con MERIC)

49 Posibles oportunidades a futuro en Magallanes En el mediano y largo plazo: Explorar el aprovechamiento de las energías marinas renovables presentes en el Estrecho de Magallanes (convenio con MERIC) Investigar, a través de un proyecto piloto, la generación de H2 usando energía eólica. ( factor de planta eólico > 50% ) En el corto plazo: Proyectos de cogeneración en Hospitales de Natales, Porvenir y Puerto Williams. Desarrollar proyecto eólico ENAP.

50 Gracias

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