Mini-redes híbridas y su potencial de mercado en Bolivia Philipp Blechinger, 29.11.2013 www.renewables-made-in-germany.com/
Reiner Lemoine Institut La investigación se centra: Sistemas de energía integrados Optimización de los sistemas de energía Procesos de transición energética Sistemas de energía aislados Movilidad con energías renovables Integración de las energías renovables en la movilidad eléctrica Tecnología de energía renovable Energía eólica pequeña Reiner Lemoine Fundador de la Reiner Lemoine-Foundation Investigación científica ca para a una transición energética hacia el 100% de energías renovables 2
Reiner Lemoine Institut - Historia Reiner Lemoine fue uno de los Pioneros en Energías Renovables 1978 Formación de Wuseltronik 1996 Formación de Solon 1999 Formación de Q-Cells 2006 Formación de Reiner Lemoine-Stiftung (RLS) 2010 Formación de Reiner Lemoine Institut (RLI) 3
Contenido Introducción: mini-redes con FV Caso de Estudio: Bolivia Operación y modelo de negocio para mini-redes Resumen + Discusión 4
Suministro de electricidad en zonas remotas Conectadas a la red Aisladas Conexión a la red de Sistemas Mini-redes transmisión autónomos Rea alización Extensión Sistemas Mini-red con Pequeños de lineas de solares un sólo generadores transmisión domésticos generador Mini-red híbrida Fuentes de alimentac ción Mix energético nacional Energías Renovables Diésel Diésel, Gas Natural Energías Renovables, Diésel 5
Mini-Redes Diésel Mini-redes diésel: sistemas de electricidad autónomos con generadores diésel como principal fuente de generación de energía Las mini-redes diésel se aplican cuando una conexión con el sistema central de energía no es factible: 6
Ventajas del Abastecimiento basado en Diésel bajas inversiones iniciales de capital requeridas alta disponibilidad y el acceso a los mercados mundiales generadores diesel pueden emplearse independientemente de las condiciones naturales específicas del sitio alta flexibilidad y fiabilidad de la tecnología la tecnología se conoce bien en casi todo el mundo, debido a la amplia distribución de los motores de combustión 7
Desventajas del Abastecimiento basado en Diésel La emisión de gases de efecto invernadero (GEI) y contaminantes del aire Los altos costos de mantenimiento i t Gastos operacionales altos => costos de generación de alta potencia Los costos del combustible, subsidios e impuestos, costos de transporte USD/Gallon 4,5 4 35 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 Los precios del combustible diesel en USD / galón (Ultra Low Sulfur) en la Bolsa de Nueva York (EE.UU. EIA, 2012) 8
Solución de Energías Renovables importantes ahorros de combustibles fósiles mitigación de las emisiones de GEI y contaminantes atmosféricos reducción de costes de generación de electricidad mayor acceso a la electricidad para los más pobres mayor fiabilidad del suministro 9
Mini-red híbrida con Energías Renovables Una Mini-red híbrida combina al menos dos tipos diferentes de tecnologías para la generación de energía y distribuye la electricidad a varios consumidores a través de una red independiente. Por lo tanto, la mini-red es suministrada por una combinación de fuentes de energía renovables y un grupo electrógeno, generalmente suministrado con diesel, utilizado como una fuente de respaldo. 10
Generación de Energía Fotovoltaica (FV) Suministra dora Comercial / Industrial Residencial Aislado Plantas de energía grandes (> 1 MW) Suministradora o mercado eléctrico mayorista como cliente Con frecuencia > 100 kw instalaciones Clientes profesionales Pequeñas y muy pequeñas instalaciones (<10 kw) Principalmente propietarios de viviendas Distintos tamaños de sistemas Distintos tipos de clientes FV se puede utilizar en todas las regiones del mundo, de los más pobres a los más ricos, en aplicaciones descentralizadas y centralizadas - Altamente modulable y adaptable a las necesidades respectivas - 11
FV aislado Ventajas de FV para sitios descentralizados > rentable > modular ampliable > tecnología sin desgaste > energía solar disponible en todas partes > fácil instalación imagen: Sunlabob Renewable Energy Ltd. Por qué FV como base para el suministro de energía descentralizado? Posibles sistemas: sistemas de energía solar domésticos > son adecuados para necesidades de energía muy pequeñas > están vinculados con bajos costes de capital mini-redes > son flexibles, ampliables > mayores potencias permiten el abastecimiento para usos comerciales, hospitales, aldeas, etc 12
Outline Introducción: mini-redes con FV Caso de Estudio: Bolivia Operación y modelo de negocio para mini-redes Resumen + Discusión 13
Bolivia 10 millones de personas 54 mil millones USD PIB Principales industrias: minería, fundición, petróleo 14
Red de Transporte y centrales conectadas a la red Todas las grandes plantas de energía están conectadas a la red. 15
Distribución de personas Personas por km 2 3 centros principales: La Paz Santa Cruz Oruro 16
Distribución de personas y redes de transporte Personas por km 2 Red Transmisión kv Las zonas más pobladas tienen conexión a la red. Sin embargo, 2,4 millones de personas (24%) viven a una distancia de 50 kilómetros o más de la red de transporte. (22% no tiene acceso a la electricidad, UNESCO) 17
Distribución del PIB PIB en millones de USD por km 2 Distribución del PIB se correlaciona en gran medida con la distribución de las personas. Excepción: Santa Cruz (recursos de gas natural) 18
Distribución del PIB y Redes de Transmisión PIB en millones de USD por km 2 Red Transmisión kv 19
Iluminación nocturna Iluminación Nocturna emisión de luz Emisión de luz Distribución de la iluminación nocturna indica la disponibilidad de la electricidad. id d Red Transmisión kv 20
Nightlights and Transmission Grid Iluminación Nocturna emisión de luz Emisión de luz Red Transmisión kv Iluminación nocturna en zonas alejadas de las redes de transmisión muestran zonas potenciales de abastecimiento de energía con sistemas aislados. Explicación de la diferencia e en el número de personas que viven fuera de la red y que no tiene electricidad. 21
Tiempo de viaje y Accesibilidad Tiempo de viaje min Regiones potenciales fuera de la red o sin electrificar son de difícil acceso. 22
Irradiación solar y Rendimiento FV Rendimientos FV kwh/kwp Bolivia muestra un alto potencial de FV con cerca de 1.450 kwh / kw en las regiones fuera de la red. 23
Centrales eléctricas 922 MW gas (# 61) 480 MW hidro (# 70) 125 MW petróleo (# 65) 27 MW other (# 6) 24
Contenido Introducción: mini-redes con FV Caso de Estudio: Bolivia Operación y modelo de negocio para mini-redes Resumen + Discusión 25
Niveles y participantes de proyectos de electrificación nivel premisa desarrollo de proyectos estado política de renovables Permisos seguridad de las inversiones inversor, fi nanciero obtener permisos encontrar inversores nivel operativo operador energía tiene que ser fiable y predecible energía tarifa cliente integrador del sistema (También puede ser operador, inversor o estado) diseño integral con la gente en el lugar las tarifas deben cubrir costes y ser asequible 26
Premisas Políticas y Económicas estado inversor, fina nciero requisitos > tiene que estar de acuerdo para permitir tarifas para las mini-redes, que son por lo general mucho más caras que en el resto del país > tiene que crear marco legal problemas / experiencias frecuentes requisitos > el inversor tiene que tomar riesgos > la institución financiera tiene que estar dispuesta a proporcionar el capital suficiente (para los inversores) > tiene que crear marco legal (para los inversores) problemas / experiencias frecuentes > ausencia de marco legal > procedimientos de autorización complejos > escepticismo sobre las energías renovables > elevados derechos de importación > monopolio de suministro de energía > sector financiero i poco desarrollado d > altos costos de inversión al inicio > riesgo de divisas > falta de disponibilidad de crédito > altos costos de transacción > confianza insuficiente en el desarrollo de proyectos > falta de seguridad durante el período de proyecto > expectativas locales en los costos de inversión y los periodos de retorno 27
Desarrollo de Proyectos integrador del sistema requisitos operación > tiene que obtener permisos > tiene que satisfacer las necesidades culturales > tiene que encontrar inversores y instituciones financieras > Actualmente ha menudo en primer lugar se deben crear los requisitos > tiene que planificar para el funcionamiento a largo plazo > tiene que integrar y capacitar a los participantes localesl > tiene que crear una estructura tarifaria sostenible > tiene que asegurarse de que las responsabilidades problemas / experiencias frecuentes están claramente definidas > falta conocimiento de las condiciones locales > proyectos no se adaptan a las condiciones locales > escasa comunicación con la comunidad y la integración de los actores locales 28
Nivel Operacional cajero > debe ser aceptada > tiene que ganar dinero pago de tarifas operador por ejemplo, la comunidad, cooperativa, empres a energía tarifa cliente casas, talleres > tiene que asegurar el mantenimiento y la calidad > tiene que ser direccionable y capaz de reaccionar con rapidez > tiene que generar provisiones y beneficios técnico Las tarifas deben cubrir costes y ser asequibles > tiene que entender el sistema > debe estar dispuesto a pagar > debe tener experiencia técnica instalación, servicio, mantenimie > tiene que ganar dinero nto problemas / experiencias i frecuentes > el mantenimiento y la responsabilidad de la operación no se toman en consideración > no se considera la continua adaptación a la demanda > malas prácticas de pago de los consumidores 29
Outline Introducción: mini-redes con FV Caso de Estudio: Bolivia Operación y modelo de negocio para mini-redes Resumen + Discusión 30
Resumen Bolivia tiene un alto número de personas que viven aisladas de la red Alto potencial de generación de energía solar Mini-redes híbridas con FV como solución para la electrificación rural 31
Thank you y para mis compañeros del equipo de sistemas aislados por su valioso apoyo Contact: philipp.blechinger@rl-institut.de institut.de 32