adinelsa Empresa de administración de Infraestructura Eléctrica S.A. PARQUES EÓLICOS COMO PROYECTOS DE INVERSIÓN / EXPERIENCIA EN EL PERÚ Jorge Velásquez Santos
CONTENIDO 1. EVALUACIÓN DEL POTENCIAL EÓLICO 2. MAPA EÓLICO PRELIMINAR EN EL PERÚ 3. POTENCIAL NO APROVECHADO EN EL PERÚ 4. ESTADO DE ARTE DE LA ENERGÍA EÓLICA EN EL PERÚ Y EL MUNDO 5. RESULTADOS DE LOS PROYECTOS PILOTO 6. POTENCIA INSTALADA EN AMÉRICA 7. POSIBILIDADES DE PARQUES EÓLICOS 8. PLAN DE ACCIÓN PARA ELIMINAR BARRERAS QUE NO POSIBILITAN SU DESARROLLO. 9. CONCLUSIONES.
Power (W) % Fase I Acopio de datos históricos existentes Instalación de estaciones de medida Control de calidad de datos Evaluación del Potencial Eólico Correlación con series de referencia (extrapolación temporal) Modelización del Campo de Viento (extrapolación espacial) Fase II Perfil vertical, Turbulencia Diseño de parque Cálculo de la generación de energía del parque 25 20 15 Wind speed distribution 10 5 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Determinación de parámetros estadísticos E1 E100 400 300 200 100 0 V (m/s) Power curve 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 V (m/s)
FRECUENCIA PARÁMETROS ENCONTRADOS POTENCIAL EÓLICO (Parámetros k y C de Weibull a 10 m) PIURA k C(m/s) v(m/s). Miraflores 2.47 4.12 3.5 Mallares 2.21 2.99 2.5 Chilaco 2.61 3.51 3.2 LIMA k C(m/s) v(m/s). Lurín 1.82 2.78 2.4 JUNÍN k C(m/s) v(m/s). Upamayo 0.98 1.46 1.47 Jauja 1.21 1.47 1.30 1500.0 1300.0 1100.0 900.0 700.0 500.0 300.0 100.0-100.0 INFLUENCIA DEL PARÁMETRO DE FORMA (K) k = 3.38 k = 2.29 k = 1.0 k = 0.5 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 VELOCIDAD DEL VIENTO (m/s)
MAPA EÓLICO PRELIMINAR Con la información de Electroperú / Cooperación Italiana ICU, efectuada en 153 puntos de medición de velocidad de viento en todo el País(1985-1986); asimismo se ha correlacionado los datos con la data de SENAMHI-CORPAC en los años 1985-1993, producto de ello el trazado las isolineas de velocidad de viento semejantes o iguales en los puntos geográficos, siguiendo el procedimiento de la Fase I de la evaluación del potencial Eólico se ha obtenido el MAPA EÓLICO PRELIMINAR.
MAPA EÓLICO PRELIMINAR El mayor potencial Eólico en el Perú se encuentra ubicado en nuestro Litoral. En las evaluaciones preliminares de 1985 a 1993, se han registrado velocidades de viento mayores a 5 m/s. Velocidades mayores a 5 m/s son económicamente factibles para la generación de electricidad. Zonas de mayor potencial eólico, desde Ica hasta Tacna por el Sur y de Ancash hasta Tumbes por el Norte. En la sierra, los promedios de la velocidad de viento es de 2 a 4 m/s. En la selva: el promedio de velocidades de viento es de 2 m/s.
POTENCIAL NO APROVECHADO El área total de los Departamentos: Tumbes, Piura, Lambayeque, La Libertad, Ancash, Ica, Arequipa, Moquegua y Tacna es de 204,490.0 Km 2 Se estima un promedio del 2 % del área de cada departamento con fines energéticos (parques eólicos en el litoral), es decir 4,089.0 Km 2 Los diseños con turbinas de 600 kw se estiman 14 MW/Km 2. El área indicada representa un potencial de 57,257.0 MW no aprovechado.
ESTADO DE ARTE DE LA ENERGÍA EÓLICA EN EL PERÚ Y EL MUNDO P D 1 2 v 2 v A 1 2 Av 3 Yasila(Piura) y Torán (Arequipa): 5 a 10kW (1985-1986) Malabrigo(La Libertad) y Marcona(Ica): 250 y 450kW (1996-2007) EN EL MUNDO: Turbinas comerciales 750-4000kW
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE LAS CENTRALES EÓLICAS PILOTO DESCRIPCIÓN MARCONA MALABRIGO Sistema Grid Conection Grid Conection Potencia 450 kw 250 kw Número de aspas 3 3 Diámetro de las aspas 39 m 28 m Potencia del generador 450 kw 250 / 50 kw Altura de la torre 40 m 30 m Transformador elevador 562.5 kva 312 kva Peso total (turbina y torre) 50 Tn 28 Tn Monitoreo a distancia Si Si Procedencia de las máquinas Japón (MITSUBISHI) Dinamarca (MICON)
RESULTADOS DE LA EVALUACIÓN TÉCNICA ECONÓMICA DE LOS PROYECTOS PILOTO RESULTADOS GENERALES Por las condiciones de operatividad y el registro de datos de viento ambas centrales ya han cumplido exitosamente con las expectativas de un Proyecto Piloto habiéndose presentado el menor número de fallas en el caso de la central de Malabrigo. Debido que el estado ha invertido en los proyectos pilotos para mostrar la consistencia de la investigación energética-eólica, está sirviendo para promover la inversión privada. FACTOR DE CAPACIDAD (FC) Los registros acumulados desde la fecha de funcionamiento de máquinas han dado los siguientes resultados del FC: las Malabrigo : 35 % San Juan de Marcona : 39 % En Europa (Alemania) las instalaciones promedio evaluadas tienen un Factor de Capacidad de 21 %. [1], lo que hace que las instalaciones peruanas estén en mejores condiciones técnicas, por lo tanto económicas que las instalaciones europeas. [1] Greenpeace-Campaña de Energía - Junio 2001
RESULTADOS DE LA EVALUACIÓN TÉCNICA ECONÓMICA DE LOS PROYECTOS PILOTO RÉGIMEN DE VIENTOS Se ha registrado hasta la fecha un promedio de: Malabrigo : 8 m/s a la altura de 30 m. San Juan de Marcona : 9 m/s a la altura de 40 m. DENSIDAD DE POTENCIA Malabrigo San Juan de Marcona : 310 Watts / m2 : 441 Watts / m2 PARÁMETROS DE WEIBULL Malabrigo Marcona Parámetro de forma ( k ) 3.38 1.92 Parámetro de escala ( c ) 7.82 m/s 9.3 m/s
COSTOS INVERSIÓN, ENERGÍA Y OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO Descripción Unidad MALABRIGO MARCONA Costo de la Central Eólica US$ 432,838 569,868 Costo Unitario US$ / kw 1,731 1,266 Energía producida promedio mensual MWh 48,3 110.2 Costo de O & M [2] Cent US$/kWh 3.34 5.0 [2] Costos de Operación y Mantenimiento (O&M), relativamente alto por ser proyecto piloto (una unidad por Central), representan el 4% de la inversión en el caso de Malabrigo y 8% para Marcona, en bosques eólicos son el 2% aprox..
COSTO DE GENERACIÓN DE ENERGÍA Costo de Generación = (CCA + C O&M) / (FC. H) = [ US$ /kwh ]. Donde: CCA : Costo de capital anualizado en US$/kW C O&M : Costo de Operación y Mantenimiento en US$/kW FC : Factor de capacidad de la turbina en % H : Horas de funcionamiento promedio anual del generador -Tasa de descuento de 12 % -Tasa de interés durante la construcción 8% -Horas de funcionamiento anual promedio -Vida útil de 20 años Marcona 450 kw Malabrigo 250 kw. Costo de Generación en cus$/kwh 10.64 13.0 Costo de Generación en cs./kwh 36.0 44.0
ENERGÍA EÓLICA : POTENCIA INSTALADA EN AMERICA 10000 MW 0 USA Canadá Brasil Costa Rica Caribe Argenti na Colomb ia Cuba M éxico Chile Perú MW 10640 1079 206 71 57 24 20 5 5 2 1
5 x D 5 x D POSIBILIDAD DE PARQUES EÓLICOS EN EL PERÚ 8 x D 8 x D D: Diámetro de las aspas Dirección del viento
RESULTADOS DE LA POSIBILIDAD DE PARQUES EÓLICOS MALABRIGO Potencia instalada 30 MW 100MW Periodo de evaluación anemológica Velocidad media a 55 m (proyectada) 7 años 5 años 10.31 m/s 10.88 m/s MARCONA Número de aerogeneradores 40 unidades 133 unidades Energía máxima extraíble del viento 318 GWh 1327 GWh Energía real de salida 108.35GWh 375.76 GWh Costo estimado del bosque eólico 37 000 000.0 US$ 107 000 000,0 US$ Costo unitario 1 233,0 US$/Kw 1 070,0 US$/Kw Costo de Generación 4.2 cus$/kwh (14.4cS./kWh) 3.5 cus$/kwh (12.0cS./kWh)
RESULTADOS DE LA EVALUACIÓN ECONÓMICA SE HA CONSIDERADO EN LOS CÁLCULOS COMO BENEFICIO AL PROYECTO EL MDL O MECANISMO DE DESARROLLO LIMPIO (MERCADO DEL CARBONO) MALABRIGO MARCONA Reducción de Emisiones de CO 2, en toneladas 61,763 214,188 Precio de US$7/ton CO 2 US$ 432,336 US$ 1 499,319 Precio de US$10 /ton US$ 617,629 US$ 2 141,885 CO 2
RESULTADOS DE LA EVALUACIÓN ECONÓMICA Tarifa cus$/kwh) Marcona 100MW Marcona + Beneficio CO2 3.5 VAN=-7007 (TIR=10%) VAN=3933 (TIR=13%) 4.0 VAN=7200 (TIR=14%) VAN=18141 (TIR=15%) 5.5 VAN=49823.5 (TIR=24%) VAN=60764 (TIR=24%) 6.0 VAN=64031.3 (TIR=28%) VAN=74972 (TIR=26%) Tarifa cus$/kwh) Malabrigo 30MW Malabrigo + Beneficio CO2 3.5 VAN=-8136 (TIR=6%) VAN=-5283 (TIR=9%) 4.0 VAN=-4039 (TIR=9%) VAN=-1186 (TIR=11%) 5.5 VAN=4154 (TIR=15%) VAN=11105 (TIR=18%) 6.0 VAN=12349 (TIR=21%) VAN=15202 (TIR=20%)
CONCLUSIONES PROYECTO DE PARQUES EÓLICOS Caso Marcona 100 MW: Comienza a ser rentable con la tarifa en barras de 3.5cUS$/kWh considerando el negocio del Carbono, con un costo de generación de 3.5 cus$/kwh (Internacionalmente de 3 a 5 cus$/kwh). Caso Malabrigo 30 MW: Comienza a ser rentable con una tarifa equivalente de 5.5cUS$/kWh, con un costo de generación de 4.2 cus$ /kwh.también se hace rentable con la tarifa de 4 cus$/kwh. Ante los resultados estimados, se hace evidente la necesidad de contar con un incentivo equivalente a no menos de 1cUS$/kWh aproximadamente que favorecería pequeños Parques Eólicos, en otros países los graban a los Generadores que contaminan el medio ambiente como una retribución por generar electricidad de fuentes renovables no convencionales; o también beneficios tributarios, arancelarios o desplazamiento de impuestos como los están planteando en Argentina y otros países de América.
PLAN DE ACCIÓN PARA ELIMINAR BARRERAS QUE NO POSIBILITAN SU DESARROLLO Convocar a las Instituciones del Estado y Privados a fin de analizar y proponer las bases de una mejora y adecuación de un nuevo Marco Legal en base a los vigentes a fin de facilitar la comercialización de la energía eólica, elaboración de un plan regulador para influir en el desarrollo de la diversificación de la generación de energía eléctrica en el Perú
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Información técnica de los Proyectos Piloto en la Pág. Web: www.adinelsa.com.pe MUCHAS GRACIAS..