Ing. Johnny Nahui

FOROGENERACIÓN ELÉCTRICA CON ENERGÍAS RENOVABLES

Perspectivas de Corto y Largo Plazo

PERSPECTIVA INTERNACIONAL DE

LAS ENERGÍAS RENOVABLES

“Aspectos Técnico-Económicos”

Ing° CIP Johnny Nahui Ortiz, Ph.D.

MSc. en Energías Renovables (Alemania)

Ph.D. en Engineering Management (Estados Unidos)15 MARZO 2010

SubastaSubasta de de EnergEnergííasas RenovablesRenovables en en PerPerúú

26 proyectos por un total de 411MW en la subasta por el 26 proyectos por un total de 411MW en la subasta por el suministro de 500MW con recursos energsuministro de 500MW con recursos energééticos renovables a la ticos renovables a la red nacional durante 20 ared nacional durante 20 añños. os.

El proceso considera iniciativas El proceso considera iniciativas biombiomáásicassicas, e, eóólicas, solares e licas, solares e hidroelhidroelééctricas con menos de 20MW, y fue lanzado el actricas con menos de 20MW, y fue lanzado el añño o pasado en conformidad con un decreto legislativo de mayo del pasado en conformidad con un decreto legislativo de mayo del 2008 que busca estimular la inversi2008 que busca estimular la inversióón en generacin en generacióón con n con fuentes renovables.fuentes renovables.

Los precios mLos precios mááximos fueron US$120/ximos fueron US$120/MWhMWh en el caso de la en el caso de la biomasa, US$110/biomasa, US$110/MWhMWh en el caso de la energen el caso de la energíía ea eóólica, lica, US$269/US$269/MWhMWh en el caso de la energen el caso de la energíía solar y US$74/a solar y US$74/MWhMWh en en el caso de la energel caso de la energíía hidroela hidroelééctrica. ctrica.

Dr.IngDr.Ing°° Johnny Johnny NahuiNahui OrtizOrtiz [email protected]@meningenieros.com

El El CalentamientoCalentamiento GlobalGlobal

1927Patagonia, ARGENTINA

2007

SistemasSistemas CentralizadosCentralizados

Las Las infraestructurasinfraestructuras energenergééticasticas centralizadascentralizadas involucraninvolucran ppéérdidasrdidasde de mmááss de 2/3 de de 2/3 de susu energenergííaa??


EvoluciEvolucióónn de de PreciosPrecios


EvoluciEvolucióónn de de EficienciaEficiencia y y CostosCostos de de InversiInversióónn –– CentralesCentrales TTéérmicasrmicas


PreciosPrecios de de GeneraciGeneracióónn ElElééctricactrica con con EnergEnergííasas RenovablesRenovables


DesarrolloDesarrollo FuturoFuturo de los de los CostosCostos de de InversiInversióónn


EvoluciEvolucióón de Costos de Generacin de Costos de Generacióón Eln Elééctricactrica


EvoluciEvolucióónn de la de la DemandaDemanda de de ElectricidadElectricidad porpor SectoresSectores


EvoluciEvolucióónn del del SuministroSuministro ElElééctricoctrico –– EscenarioEscenario de de ReferenciaReferencia


EvoluciEvolucióónn del del SuministroSuministro ElElééctricoctrico –– EscenarioEscenario AlternativoAlternativo


SuministroSuministro de de ElectricidadElectricidad con ER con ER porpor fuentefuente –– EscenarioEscenario AlternativoAlternativo


CapacidadCapacidad de de GeneraciGeneracióónn ElElééctricactrica –– EscenarioEscenario AlternativoAlternativo


EmisionesEmisiones de COde CO22 porpor Sector Sector –– EscenarioEscenario AlternativoAlternativo


CostosCostos de de GeneraciGeneracióónn ElElééctricactrica –– 2 2 EscenariosEscenarios


PreciosPrecios del del PetrPetróóleoleo


ReservasReservas vs. vs. ConsumoConsumo -- PetrPetróóleoleo


PreciosPrecios del Gas Naturaldel Gas Natural


ReservasReservas vs. vs. ConsumoConsumo -- Gas NaturalGas Natural


PreciosPrecios del del CarbCarbóónn


ReservasReservas vs. vs. ConsumoConsumo -- CarbCarbóónn


PotencialPotencial de los de los RecursosRecursos EnergEnergééticosticos

Potencial tePotencial teóóricorico

El potencial teEl potencial teóórico identifica el lrico identifica el líímite fmite fíísico superior de la sico superior de la energenergíía disponible de una fuente determinada. Para la energa disponible de una fuente determinada. Para la energíía a solar es la radiacisolar es la radiacióón solar total que incide sobre una superficie n solar total que incide sobre una superficie determinada.determinada.

Potencial de conversiPotencial de conversióónn

Deriva de la eficiencia anual de la tecnologDeriva de la eficiencia anual de la tecnologíía de conversia de conversióón n respectiva, por lo que no es un valor estrictamente definido, yarespectiva, por lo que no es un valor estrictamente definido, yaque la eficiencia de una tecnologque la eficiencia de una tecnologíía en particular depende de a en particular depende de los progresos tecnollos progresos tecnolóógicos que alcance.gicos que alcance.


Potencial de los Recursos EnergPotencial de los Recursos Energééticosticos

Potencial tPotencial téécnicocnico

Tiene en cuenta restricciones adicionales sobre el Tiene en cuenta restricciones adicionales sobre el áárea rea disponible desde un punto de vista realista para la generacidisponible desde un punto de vista realista para la generacióón n de energde energíía. Se tienen en cuenta restricciones de tipo a. Se tienen en cuenta restricciones de tipo tecnoltecnolóógico, estructural y ecolgico, estructural y ecolóógico, ademgico, ademáás de requisitos s de requisitos legislativos.legislativos.

Potencial econPotencial econóómicomico

La proporciLa proporcióón del potencial tn del potencial téécnico que puede utilizarse de cnico que puede utilizarse de forma econforma econóómicamente viable. Para la biomasa, por ejemplo, micamente viable. Para la biomasa, por ejemplo, se incluyen esas cantidades que pueden explotarse se incluyen esas cantidades que pueden explotarse econeconóómicamente en competencia con otros productos y usos micamente en competencia con otros productos y usos de la tierra.de la tierra.


Potencial de los Recursos EnergPotencial de los Recursos Energééticosticos

Potencial sosteniblePotencial sostenible

Limita el potencial de una fuente de energLimita el potencial de una fuente de energíía en funcia en funcióón de la n de la valoracivaloracióón de factores ecoln de factores ecolóógicos y socioecongicos y socioeconóómicos.micos.

Existen mapas sobre recursos en los cuales se observa la Existen mapas sobre recursos en los cuales se observa la distribucidistribucióón de la energn de la energíía estimada por regiones que puede a estimada por regiones que puede recuperarse y utilizarse. Los crecuperarse y utilizarse. Los cáálculos fueron elaborados seglculos fueron elaborados segúún n una red global con una resoluciuna red global con una resolucióón de 0,5n de 0,5°° de longitud y latitud. de longitud y latitud. Los potenciales resultantes se especifican como la densidad Los potenciales resultantes se especifican como la densidad de potencia media por de potencia media por áárea superficial o por rea superficial o por áárea con rea con mmóódulo/convertidor inclinado, para que la unidad de medida dulo/convertidor inclinado, para que la unidad de medida sea siempre el sea siempre el ‘‘rendimiento por rendimiento por áárearea’’..


La La EnergEnergííaa SolarSolar


La La EnergEnergííaa EEóólicalica


La La EnergEnergííaa GeotGeotéérmicarmica


TecnologTecnologííaa FotovoltaicaFotovoltaica


TiposTipos de de SistemasSistemas

•• Conectado a la redConectado a la red..-- El tipo de sistema solar FV es el mEl tipo de sistema solar FV es el máás s popular para hogares y oficinas en el mundo industrializado. La popular para hogares y oficinas en el mundo industrializado. La conexiconexióón con la red eln con la red elééctrica local permite vender a la ctrica local permite vender a la compacompañíñía la electricidad sobrante. La electricidad se importa a la electricidad sobrante. La electricidad se importa desde la red despudesde la red despuéés durante las horas de oscuridad.s durante las horas de oscuridad.

Se utiliza un convertidor de voltaje para convertir la corrienteSe utiliza un convertidor de voltaje para convertir la corrientecontinua producida por el sistema en corriente alterna para su continua producida por el sistema en corriente alterna para su empleo con aparatos elempleo con aparatos elééctricos normales.ctricos normales.

•• Soporte a la redSoporte a la red..-- TambiTambiéén puede conectarse un sistema a la n puede conectarse un sistema a la red elred elééctrica local como baterctrica local como bateríía de refuerzo. La electricidad a de refuerzo. La electricidad sobrante producida despusobrante producida despuéés de la descarga de la baters de la descarga de la bateríía se a se vende a la red elvende a la red elééctrica. Es un sistema ideal para zonas donde ctrica. Es un sistema ideal para zonas donde no se garantiza un suministro elno se garantiza un suministro elééctrico fiable.ctrico fiable.



Aislada de la redAislada de la red..-- Totalmente independiente de la red Totalmente independiente de la red elelééctrica, el sistema se conecta a una baterctrica, el sistema se conecta a una bateríía mediante un a mediante un regulador de carga, que almacena la electricidad generada y regulador de carga, que almacena la electricidad generada y actactúúa como la principal fuente de suministro ela como la principal fuente de suministro elééctrico. Puede ctrico. Puede utilizarse un inversor para obtener corriente alterna y poder utilizarse un inversor para obtener corriente alterna y poder utilizarla en electrodomutilizarla en electrodoméésticos usuales. Aplicaciones tsticos usuales. Aplicaciones tíípicas picas aisladas de la red son las estaciones repetidoras para aisladas de la red son las estaciones repetidoras para teltelééfonos mfonos móóviles o la electrificaciviles o la electrificacióón en zonas rurales. Para n en zonas rurales. Para esta esta úúltima se emplean pequeltima se emplean pequeñños sistemas solares domos sistemas solares doméésticos sticos (SHS) que cubren las necesidades b(SHS) que cubren las necesidades báásicas de electricidad, o sicas de electricidad, o minimini--redes solares, que son sistemas de electricidad solar mredes solares, que son sistemas de electricidad solar máás s grandes que producen electricidad para varios hogares.grandes que producen electricidad para varios hogares.



Sistema hSistema hííbridobrido..-- Puede combinarse un sistema solar con otra Puede combinarse un sistema solar con otra fuente de energfuente de energíía (un generador de biomasa, una turbina a (un generador de biomasa, una turbina eeóólica o un generador diesel) para garantizar un suministro lica o un generador diesel) para garantizar un suministro constante de electricidad. Un sistema hconstante de electricidad. Un sistema hííbrido puede conectarse brido puede conectarse a la red, funcionar con autonoma la red, funcionar con autonomíía o con soporte de la red a o con soporte de la red elelééctrica.ctrica.


Centrales de ConcentraciCentrales de Concentracióón de Energn de Energíía Solar (CSP)a Solar (CSP)


CentralesCentrales de de ConcentraciConcentracióónn de de EnergEnergííaa Solar (CSP)Solar (CSP)

TTLas plantas de concentraciLas plantas de concentracióón de energn de energíía solar (CSP), a solar (CSP), denominadas tambidenominadas tambiéén centrales n centrales termosolarestermosolares, producen , producen electricidad de forma bastante similar a las centrales electricidad de forma bastante similar a las centrales convencionales. La diferencia es que obtienen su energconvencionales. La diferencia es que obtienen su energíía a concentrando la radiaciconcentrando la radiacióón solar y convirtin solar y convirtiééndola en vapor o gas ndola en vapor o gas a alta temperatura para accionar una turbina o un motor. Se a alta temperatura para accionar una turbina o un motor. Se utilizan espejos de gran tamautilizan espejos de gran tamañño para concentrar la luz solar en o para concentrar la luz solar en una luna líínea o un punto, y el calor acumulado se utiliza para nea o un punto, y el calor acumulado se utiliza para generar vapor. Este vapor caliente, a alta presigenerar vapor. Este vapor caliente, a alta presióón, se emplea n, se emplea para accionar turbinas que generan electricidad. En las para accionar turbinas que generan electricidad. En las regiones baregiones baññadas por el sol, las plantas CSP pueden adas por el sol, las plantas CSP pueden garantizar grandes cuotas de la produccigarantizar grandes cuotas de la produccióón de electricidad.n de electricidad.



CCilindroilindro parabparabóólicalica..-- Se utilizan reflectores de espejo cilSe utilizan reflectores de espejo cilííndricos ndricos para concentrar la luz solar en tubos receptores tpara concentrar la luz solar en tubos receptores téérmicamente rmicamente eficientes colocados en la leficientes colocados en la líínea focal del cilindro. Se hace nea focal del cilindro. Se hace circular un fluido de intercambio tcircular un fluido de intercambio téérmico, como un aceite rmico, como un aceite ttéérmico sintrmico sintéético, por estos tubos. Calentado a unos 400tico, por estos tubos. Calentado a unos 400°°CC por por acciaccióón de los rayos solares concentrados, este aceite es n de los rayos solares concentrados, este aceite es bombeado a travbombeado a travéés de una serie de intercambiadores ts de una serie de intercambiadores téérmicos rmicos para producir vapor para producir vapor supersuper caliente que se convierte en energcaliente que se convierte en energíía a elelééctrica en un generador convencional de turbina de vapor ctrica en un generador convencional de turbina de vapor que puede formar parte de un ciclo de vapor convencional o que puede formar parte de un ciclo de vapor convencional o integrarse en un ciclo combinado de turbina de vapor y gas. integrarse en un ciclo combinado de turbina de vapor y gas. ÉÉsta es la tecnologsta es la tecnologíía ma máás avanzada, con 354 s avanzada, con 354 MWeMWe de de centrales conectadas a la red elcentrales conectadas a la red elééctrica del Sur de California ctrica del Sur de California desde los adesde los añños 80 y mos 80 y máás de 2 millones de metros cuadrados s de 2 millones de metros cuadrados de colectores cilindro parabde colectores cilindro parabóólicos instalados en todo el mundo.licos instalados en todo el mundo.



Receptor central o torre solar.Receptor central o torre solar.-- Se utiliza un conjunto circular Se utiliza un conjunto circular de helide helióóstatos (grandes espejos de seguimiento individual) statos (grandes espejos de seguimiento individual) para concentrar la luz solar en un receptor central montado en para concentrar la luz solar en un receptor central montado en la parte superior de una torre. Un agente intercambiador la parte superior de una torre. Un agente intercambiador absorbe la radiaciabsorbe la radiacióón de alta concentracin de alta concentracióón reflejada por los n reflejada por los helihelióóstatos y la convierte en energstatos y la convierte en energíía ta téérmica para su uso en la rmica para su uso en la generacigeneracióón de vapor n de vapor supersuper calentado que harcalentado que haráá funcionar la funcionar la turbina. Hasta la fecha se han utilizado diferentes medios de turbina. Hasta la fecha se han utilizado diferentes medios de intercambio tintercambio téérmico como agua/vapor, sales fundidas, sodio rmico como agua/vapor, sales fundidas, sodio llííquido y aire. Si se emplea gas o aire a presiquido y aire. Si se emplea gas o aire a presióón a temperaturas n a temperaturas muy altas, de unos 1.000muy altas, de unos 1.000°°CC o superiores, como medio de o superiores, como medio de transferencia ttransferencia téérmica, pueden emplearse incluso para sustituir rmica, pueden emplearse incluso para sustituir directamente al gas natural en una turbina de gas, directamente al gas natural en una turbina de gas, aprovechando la magnaprovechando la magníífica eficiencia (60%+) de los ciclos fica eficiencia (60%+) de los ciclos combinados modernos de gas y vapor.combinados modernos de gas y vapor.



Tras el aumento de capacidad de hasta 30 MW, los creadores Tras el aumento de capacidad de hasta 30 MW, los creadores de torres solares afirman que serde torres solares afirman que seráá posible construir centrales posible construir centrales ttéérmicas conectadas a la red de hasta una capacidad de 200 rmicas conectadas a la red de hasta una capacidad de 200 MWeMWe. El uso de almacenamiento de calor aumentar. El uso de almacenamiento de calor aumentaráá su su flexibilidad, y aunque se cree que las centrales con torres flexibilidad, y aunque se cree que las centrales con torres solares estsolares estáán mn máás lejos de su comercializacis lejos de su comercializacióón que los n que los sistemas cilindro parabsistemas cilindro parabóólicos, ofrecen unas buenas licos, ofrecen unas buenas perspectivas a largo plazo de grandes eficiencias en la perspectivas a largo plazo de grandes eficiencias en la conversiconversióón. Actualmente existen proyectos en desarrollo en n. Actualmente existen proyectos en desarrollo en EspaEspañña, Suda, Sudááfrica y Australia.frica y Australia.



AAntenantena parabparabóólica.lica.-- Se utiliza un reflector en forma de disco Se utiliza un reflector en forma de disco para concentrar la luz solar en un receptor situado en su punto para concentrar la luz solar en un receptor situado en su punto focal. El haz de radiacifocal. El haz de radiacióón concentrado es absorbido en el n concentrado es absorbido en el receptor para calentar un fluido o gas (aire) a unos 750receptor para calentar un fluido o gas (aire) a unos 750°°CC. . ÉÉste ste se utiliza despuse utiliza despuéés para generar electricidad en un peques para generar electricidad en un pequeñño o pistpistóón, un motor Stirling o una micro turbina, conectados al n, un motor Stirling o una micro turbina, conectados al receptor.receptor.

El potencial de las antenas parabEl potencial de las antenas parabóólicas estriba principalmente licas estriba principalmente en el suministro descentralizado de energen el suministro descentralizado de energíía y en el uso de a y en el uso de sistemas remotos autsistemas remotos autóónomos. Actualmente se encuentran en nomos. Actualmente se encuentran en fase de desarrollo algunos proyectos en EEUU, Australia y fase de desarrollo algunos proyectos en EEUU, Australia y Europa.Europa.


TecnologTecnologííaa de la de la EnergEnergííaa EEóólicalica


TecnologTecnologíía de la Energa de la Energíía Ea Eóólicalica

Las turbinas eLas turbinas eóólicas pueden operar a velocidades del viento de licas pueden operar a velocidades del viento de 33--4 metros por segundo hasta unos 25 m/s. Se limita su 4 metros por segundo hasta unos 25 m/s. Se limita su potencia a altas velocidades del viento con un sistema de potencia a altas velocidades del viento con un sistema de regulaciregulacióón de pn de péérdida de sustentacirdida de sustentacióón o n o ““stallstall““ –– reduciendo la reduciendo la salida de potencia salida de potencia –– o de regulacio de regulacióón por cambio del n por cambio del áángulo de ngulo de paso paso –– cambiando el cambiando el áángulo de las palas para que no ofrezcan ngulo de las palas para que no ofrezcan resistencia al viento. El sistema de regulaciresistencia al viento. El sistema de regulacióón por cambio del n por cambio del áángulo de paso es el mngulo de paso es el méétodo mtodo máás utilizado. Las palas tambis utilizado. Las palas tambiéén n pueden girar a una velocidad constante o variable, permitiendo pueden girar a una velocidad constante o variable, permitiendo esta esta úúltima que la turbina se adapte mltima que la turbina se adapte máás al cambio de s al cambio de velocidad del viento.velocidad del viento.



Los principales objetivos del diseLos principales objetivos del diseñño de la tecnologo de la tecnologíía ea eóólica de lica de hoy dhoy díía son:a son:

•• una gran productividad en emplazamientos de mucho y poco una gran productividad en emplazamientos de mucho y poco vientoviento

•• compatibilidad con la red elcompatibilidad con la red elééctricactrica

•• rendimiento acrendimiento acúústicostico

•• rendimiento aerodinrendimiento aerodináámicomico

•• impacto visualimpacto visual

•• ampliaciampliacióón en alta marn en alta mar



Aunque el mercado actual de instalaciones marinas es sAunque el mercado actual de instalaciones marinas es sóólo del lo del 0,4% de todas las instalaciones e0,4% de todas las instalaciones eóólicas terrestres del mundo, licas terrestres del mundo, los los úúltimos desarrollos en tecnologltimos desarrollos en tecnologíía ea eóólica se han visto lica se han visto empujados por este potencial de crecimiento, lo que significa empujados por este potencial de crecimiento, lo que significa que actualmente el mercado se ha enfocado en el desarrollo que actualmente el mercado se ha enfocado en el desarrollo de mde méétodos mtodos máás eficaces para la construccis eficaces para la construccióón de turbinas de n de turbinas de gran tamagran tamañño.o.

Puede disponerse de tecnologPuede disponerse de tecnologíía ea eóólica moderna para distintos lica moderna para distintos emplazamientos emplazamientos –– con vientos fuertes o moderados, climas con vientos fuertes o moderados, climas desdeséérticos y rticos y áárticos. Los parques erticos. Los parques eóólicos marinos de Europa licos marinos de Europa operan con una elevada disponibilidad, se encuentran por lo operan con una elevada disponibilidad, se encuentran por lo general perfectamente integrados en el medio ambiente y son general perfectamente integrados en el medio ambiente y son bien aceptados por la poblacibien aceptados por la poblacióón.n.



A pesar de las constantes especulaciones sobre su igualaciA pesar de las constantes especulaciones sobre su igualacióón n a un tamaa un tamañño medio o medio óóptimo y al hecho de que las turbinas ptimo y al hecho de que las turbinas eeóólicas no pueden seguir creciendo indefinidamente, licas no pueden seguir creciendo indefinidamente, ééstas han stas han aumentado de tamaaumentado de tamañño ao añño tras ao tras añño, desde unidades de 20o, desde unidades de 20--60 60 kWkW instaladas en California en los 80 hasta las minstaladas en California en los 80 hasta las mááquinas quinas multimultiMW mMW máás modernas con rotores de ms modernas con rotores de máás de 100 m. de dis de 100 m. de diáámetro. metro. El tamaEl tamañño medio de las turbinas instaladas en todo el mundo o medio de las turbinas instaladas en todo el mundo durante 2005 fue de 1.282 durante 2005 fue de 1.282 kWkW, mientras que la m, mientras que la mááquina mquina máás s grande en funcionamiento es el modelo grande en funcionamiento es el modelo EnerconEnercon E112, con E112, con una capacidad de hasta 6 MW y orientada al mercado de alta una capacidad de hasta 6 MW y orientada al mercado de alta mar.mar.



Este aumento del tamaEste aumento del tamañño de las turbinas ha coincidido con la o de las turbinas ha coincidido con la expansiexpansióón del mercado y el crecimiento de los fabricantes. Hay n del mercado y el crecimiento de los fabricantes. Hay mmáás de 80.000 turbinas es de 80.000 turbinas eóólicas operando hoy en mlicas operando hoy en máás de 50 s de 50 papaííses de todo el mundo, siendo el mercado alemses de todo el mundo, siendo el mercado alemáán el mn el máás s importante. Ademimportante. Ademáás, se ests, se estáá registrando un crecimiento registrando un crecimiento impresionante en paimpresionante en paííses como Espases como Españña, Dinamarca, India y a, Dinamarca, India y EEUU.EEUU.


TecnologTecnologííaa de la de la EnergEnergííaa BiomBiomáásicasica


TecnologTecnologíía de la Energa de la Energíía a BiomBiomáásicasica

Biomasa es un tBiomasa es un téérmino muy amplio utilizado para describir el rmino muy amplio utilizado para describir el material de origen biolmaterial de origen biolóógico reciente que puede ser utilizado gico reciente que puede ser utilizado como fuente de energcomo fuente de energíía. En este ta. En este téérmino se incluye la madera, rmino se incluye la madera, cosechas, algas y otras plantas y los residuos agrcosechas, algas y otras plantas y los residuos agríícolas y colas y forestales. La biomasa puede emplearse para muchos usos: forestales. La biomasa puede emplearse para muchos usos: calentamiento, generacicalentamiento, generacióón de electricidad o como combustible n de electricidad o como combustible para transporte. El tpara transporte. El téérmino rmino ‘‘bioenergbioenergííaa’’ se emplea para los se emplea para los sistemas energsistemas energééticos de biomasa que producen calor y/o ticos de biomasa que producen calor y/o electricidad y electricidad y ‘‘biocombustiblesbiocombustibles’’ para combustibles lpara combustibles lííquidos para quidos para transporte. transporte.



El biodiesel fabricado a partir de diversas cosechas se utiliza El biodiesel fabricado a partir de diversas cosechas se utiliza cada vez mcada vez máás como combustible para vehs como combustible para vehíículos, culos, especialmente desde la subida de precios del petrespecialmente desde la subida de precios del petróóleo.leo.

Las fuentes de energLas fuentes de energíía biola biolóógicas son renovables, se gicas son renovables, se almacenan falmacenan fáácilmente y, si se cultivan de forma sostenible, no cilmente y, si se cultivan de forma sostenible, no producen emisiones de diproducen emisiones de dióóxido de carbono debido a que el gas xido de carbono debido a que el gas emitido durante su conversiemitido durante su conversióón en fuente de energn en fuente de energíía a úútil es til es equilibrado por el diequilibrado por el dióóxido de carbono absorbido durante su xido de carbono absorbido durante su etapa como plantas.etapa como plantas.



Las centrales tLas centrales téérmicas de biomasa para produccirmicas de biomasa para produccióón de n de electricidad funcionan igual que las de gas natural o las de electricidad funcionan igual que las de gas natural o las de carbcarbóón, con la excepcin, con la excepcióón de que se debe procesar el n de que se debe procesar el combustible antes de poder quemarlo. Generalmente estas combustible antes de poder quemarlo. Generalmente estas centrales elcentrales elééctricas no son tan grandes como las centrales de ctricas no son tan grandes como las centrales de carbcarbóón, debido a que su suministro de combustible debe n, debido a que su suministro de combustible debe cultivarse lo mcultivarse lo máás cerca posible de la central els cerca posible de la central elééctrica. La ctrica. La generacigeneracióón de calor de biomasa puede obtenerse utilizando el n de calor de biomasa puede obtenerse utilizando el calor procedente de una unidad de cogeneracicalor procedente de una unidad de cogeneracióón de calor y n de calor y electricidad, que canaliza el calor hasta centros industriales electricidad, que canaliza el calor hasta centros industriales vecinos. Pueden utilizarse sistemas calefactores pequevecinos. Pueden utilizarse sistemas calefactores pequeñños que os que utilicen utilicen ““pelletspellets”” producidos especialmente a partir de madera producidos especialmente a partir de madera de desecho, por ejemplo, para calentar hogares familiares en de desecho, por ejemplo, para calentar hogares familiares en sustitucisustitucióón del gas natural.n del gas natural.


TecnologTecnologííaa de la de la EnergEnergííaa GeotGeotéérmicarmica


TecnologTecnologíía de la Energa de la Energíía Geota Geotéérmicarmica

La energLa energíía geota geotéérmica aprovecha el calor procedente de las rmica aprovecha el calor procedente de las profundidades de la corteza terrestre. En la mayorprofundidades de la corteza terrestre. En la mayoríía de las a de las zonas, este calor llega a la superficie en un estado muy difuso,zonas, este calor llega a la superficie en un estado muy difuso,pero debido a la variedad de procesos geolpero debido a la variedad de procesos geolóógicos, algunas gicos, algunas zonas, como la parte occidental de EEUU, las zonas occidental zonas, como la parte occidental de EEUU, las zonas occidental y central de Europa, Islandia, Asia y Nueva Zelanda ofrecen y central de Europa, Islandia, Asia y Nueva Zelanda ofrecen recursos geotrecursos geotéérmicos a profundidades relativamente pequermicos a profundidades relativamente pequeññas as que se clasifican como energque se clasifican como energíía geota geotéérmica de baja rmica de baja temperatura (menos de 90 temperatura (menos de 90 °°CC), de temperatura media (90), de temperatura media (90°° --150150°°CC) y de alta temperatura (superior a 150) y de alta temperatura (superior a 150°°CC). Los usos que ). Los usos que pueden darse a estos recursos dependen de la temperatura: la pueden darse a estos recursos dependen de la temperatura: la energenergíía geota geotéérmica de temperaturas mrmica de temperaturas máás altas se emplea s altas se emplea generalmente para la generacigeneralmente para la generacióón de energn de energíía ela elééctrica. La ctrica. La capacidad de generacicapacidad de generacióón de energn de energíía geota geotéérmica en el mundo rmica en el mundo es de unos 8.000 MW.es de unos 8.000 MW.


TecnologTecnologííaa de la de la EnergEnergííaa HidrHidrááulicaulica


TecnologTecnologíía de la Energa de la Energíía Hidra Hidrááulicaulica

Hoy dHoy díía, del orden de 1/5 de la electricidad mundial se produce a, del orden de 1/5 de la electricidad mundial se produce a partir de energa partir de energíía hidra hidrááulica, pero las grandes centrales ulica, pero las grandes centrales hidroelhidroelééctricas con presas de cemento y grandes pantanos ctricas con presas de cemento y grandes pantanos tienen, en muchos casos, unos impactos negativos para el tienen, en muchos casos, unos impactos negativos para el medio ambiente y requieren la inundacimedio ambiente y requieren la inundacióón de zonas habitables. n de zonas habitables. Con estaciones elCon estaciones elééctricas mctricas máás peques pequeññas o minicentrales, que as o minicentrales, que son turbinas accionadas por una seccison turbinas accionadas por una seccióón del agua corriente de n del agua corriente de un run ríío, puede producirse electricidad de una forma mo, puede producirse electricidad de una forma máás acorde s acorde con el medio ambiente. El requisito principal para la energcon el medio ambiente. El requisito principal para la energíía a hidrhidrááulica es crear una cabecera artificial para que el agua, ulica es crear una cabecera artificial para que el agua, desviada por un canal de descarga o una tuberdesviada por un canal de descarga o una tuberíía hasta la a hasta la turbina se distribuya de nuevo al rturbina se distribuya de nuevo al ríío. Las centrales hidro. Las centrales hidrááulicas ulicas pequepequeññas o minicentrales no recogen grandes cantidades de as o minicentrales no recogen grandes cantidades de agua agua embalsada,queembalsada,que requiere la construccirequiere la construccióón de grandes n de grandes presas y pantanos.presas y pantanos.


EficienciaEficiencia EnergEnergééticatica

Existe un enorme potencial para ahorrar electricidad en un Existe un enorme potencial para ahorrar electricidad en un periodo de tiempo relativamente corto. Simplemente apagando periodo de tiempo relativamente corto. Simplemente apagando el modo de energel modo de energíía de reposo y cambiando las bombillas por a de reposo y cambiando las bombillas por modelos de bajo consumo, se puede ahorrar electricidad y modelos de bajo consumo, se puede ahorrar electricidad y dinero en los hogares. Si todos los hogares tomaran estas dinero en los hogares. Si todos los hogares tomaran estas medidas, podrmedidas, podríían apagarse varias centrales tan apagarse varias centrales téérmicas de gran rmicas de gran capacidad casi inmediatamente. capacidad casi inmediatamente.

En la siguiente tabla se ofrece un breve resumen de medidas a En la siguiente tabla se ofrece un breve resumen de medidas a medio plazo para aparatos industriales y electrodommedio plazo para aparatos industriales y electrodoméésticos:sticos:


EficienciaEficiencia EnergEnergééticatica


MecanismosMecanismos de de AyudaAyuda parapara laslas EnergEnergííasas RenovablesRenovables

En resumen existen dos tipos de incentivos para promover el En resumen existen dos tipos de incentivos para promover el desarrollo de la energdesarrollo de la energíía renovable, que son el sistema de a renovable, que son el sistema de precios fijos, donde el gobierno regula el precio de venta de laprecios fijos, donde el gobierno regula el precio de venta de laelectricidad (o prima) abonado al productor y deja al mercado electricidad (o prima) abonado al productor y deja al mercado que determine la cuota de contribucique determine la cuota de contribucióón de las renovables al n de las renovables al mix, y el sistema de cuota, donde el gobierno regula la mix, y el sistema de cuota, donde el gobierno regula la cantidad de electricidad renovable y deja que el mercado cantidad de electricidad renovable y deja que el mercado determine el precio. Ambos sistemas crean un mercado determine el precio. Ambos sistemas crean un mercado protegido basado en un fondo de subvenciones, generadores protegido basado en un fondo de subvenciones, generadores convencionales subvencionados y depreciados cuyos costos convencionales subvencionados y depreciados cuyos costos medioambientales externos no se tienen en cuenta. Su objetivo medioambientales externos no se tienen en cuenta. Su objetivo es ofrecer incentivos para mejoras tecnoles ofrecer incentivos para mejoras tecnolóógicas y reducciones gicas y reducciones de costos, abaratando el precio de las renovables que pueden de costos, abaratando el precio de las renovables que pueden asasíí competir con fuentes convencionales en el futuro.competir con fuentes convencionales en el futuro.


Mecanismos de Ayuda para las EnergMecanismos de Ayuda para las Energíías Renovablesas Renovables

La principal diferencia entre los sistemas basados en la cuota yLa principal diferencia entre los sistemas basados en la cuota ylos sistemas basados en el precio es que el primero fomenta la los sistemas basados en el precio es que el primero fomenta la competencia entre los productores de electricidad. De todas competencia entre los productores de electricidad. De todas formas, existe competencia entre los fabricantes de formas, existe competencia entre los fabricantes de tecnologtecnologíías, que es el factor crucial para abaratar los costos de as, que es el factor crucial para abaratar los costos de la produccila produccióón eln elééctrica, independientemente de si el gobierno ctrica, independientemente de si el gobierno regula los precios o las cuotas. Los precios abonados a los regula los precios o las cuotas. Los precios abonados a los productores de energproductores de energíía ea eóólica son actualmente mayores en lica son actualmente mayores en muchos sistemas europeos basados en la cuota (Reino Unido, muchos sistemas europeos basados en la cuota (Reino Unido, BBéélgica, Italia) que en los sistemas de precios fijos o los lgica, Italia) que en los sistemas de precios fijos o los basados en las primas (Alemania, Espabasados en las primas (Alemania, Españña, Dinamarca).a, Dinamarca).


SistemasSistemas de de PreciosPrecios FijosFijos

Las Las subvenciones a la inversisubvenciones a la inversióónn son pagos de capital son pagos de capital realizados generalmente sobre la base de la potencia realizados generalmente sobre la base de la potencia homologada (en homologada (en kWkW) del generador.) del generador.

Generalmente se reconoce que los sistemas que basan el Generalmente se reconoce que los sistemas que basan el monto de la ayuda en el tamamonto de la ayuda en el tamañño del generador en lugar de el o del generador en lugar de el rendimiento elrendimiento elééctrico pueden llegar a un desarrollo menos ctrico pueden llegar a un desarrollo menos eficiente de la tecnologeficiente de la tecnologíía. Por ello la tendencia global es a a. Por ello la tendencia global es a alejarse de este sistema de pagos, aunque pueden resultar alejarse de este sistema de pagos, aunque pueden resultar efectivos cuando se combinan con otros incentivos.efectivos cuando se combinan con otros incentivos.



El sistema de primas en las El sistema de primas en las tarifas FITtarifas FIT ((FeedFeed--In In TariffTariff), ), adoptado en casi toda Europa, ha probado ser un sistema de adoptado en casi toda Europa, ha probado ser un sistema de gran gran ééxito a la hora de expandir la energxito a la hora de expandir la energíía ea eóólica en Alemania, lica en Alemania, EspaEspañña y Dinamarca. Los productores reciben un precio fijo a y Dinamarca. Los productores reciben un precio fijo por cada por cada kWhkWh de electricidad que vuelquen a la red elde electricidad que vuelquen a la red elééctrica. ctrica. En Alemania, el precio abonado varEn Alemania, el precio abonado varíía sega segúún la madurez n la madurez relativa de cada tecnologrelativa de cada tecnologíía y se reduce cada aa y se reduce cada añño para reflejar o para reflejar la cala caíída de precios. El costo adicional del sistema recae en los da de precios. El costo adicional del sistema recae en los contribuyentes o los consumidores de la electricidad.contribuyentes o los consumidores de la electricidad.



La ventaja principal de un FIT es su sencillez administrativa y La ventaja principal de un FIT es su sencillez administrativa y su fomento de una mejor planificacisu fomento de una mejor planificacióón. Aunque el FIT no se n. Aunque el FIT no se asocia con un acuerdo de compra de energasocia con un acuerdo de compra de energíía (PPA) formal, a (PPA) formal, generalmente las compageneralmente las compañíñías de distribucias de distribucióón estn estáán obligadas a n obligadas a comprar toda la produccicomprar toda la produccióón a las instalaciones de energn a las instalaciones de energíía a renovable. Alemania ha reducido el riesgo polrenovable. Alemania ha reducido el riesgo políítico de cambio tico de cambio del sistema con la garantdel sistema con la garantíía de los pagos durante 20 aa de los pagos durante 20 añños. El os. El problema principal asociado con un sistema de precio fijo es problema principal asociado con un sistema de precio fijo es que no se presta fque no se presta fáácilmente a ajustes cilmente a ajustes –– ni al alza ni a la baja ni al alza ni a la baja ––para reflejar los cambios en los costos de produccipara reflejar los cambios en los costos de produccióón de las n de las tecnologtecnologíías renovables.as renovables.



Los Los sistemas de prima fijasistemas de prima fija, denominados en ocasiones , denominados en ocasiones mecanismo de mecanismo de ““bonos medioambientalesbonos medioambientales””, funcionan , funcionan aaññadiendo una prima fija al precio base final de la electricidad. adiendo una prima fija al precio base final de la electricidad.

Desde el punto de vista de un inversionista, el precio total Desde el punto de vista de un inversionista, el precio total recibido por recibido por kWhkWh es menos predecible que bajo el sistema de es menos predecible que bajo el sistema de primas en las tarifas, ya que depende de un precio de la primas en las tarifas, ya que depende de un precio de la electricidad en cambio constante, pero desde una perspectiva electricidad en cambio constante, pero desde una perspectiva de mercado, se afirma que una prima fija es mde mercado, se afirma que una prima fija es máás fs fáácil de cil de integrar en el mercado de la electricidad porque todos los integrar en el mercado de la electricidad porque todos los implicados reaccionarimplicados reaccionaráán a los sn a los sííntomas de los precios de ntomas de los precios de mercado. mercado.

EspaEspañña es el principal paa es el principal paíís en adoptar un sistema de prima fija.s en adoptar un sistema de prima fija.



Los Los crcrééditos fiscalesditos fiscales, tal como se utilizan en EEUU y Canad, tal como se utilizan en EEUU y Canadáá, , ofrecen un crofrecen un créédito contra los pagos fiscales por cada dito contra los pagos fiscales por cada kWhkWhproducido. En Estados Unidos el mercado ha estado regulado producido. En Estados Unidos el mercado ha estado regulado por un crpor un créédito de impuesto para la produccidito de impuesto para la produccióón (PTC) federal n (PTC) federal del orden de 1,8 cdel orden de 1,8 cééntimos por ntimos por kWhkWh que se ajusta anualmente que se ajusta anualmente segsegúún la inflacin la inflacióón.n.


SistemasSistemas de de CuotaCuota parapara laslas RenovablesRenovables

Los Los sistemas basados en licitacionessistemas basados en licitaciones permiten la licitacipermiten la licitacióón n competitiva de contratos para construir y operar un proyecto en competitiva de contratos para construir y operar un proyecto en particular, o bien una cantidad fija de capacidad de renovables particular, o bien una cantidad fija de capacidad de renovables en un paen un paíís o un estado. Aunque se tienen en cuenta tambis o un estado. Aunque se tienen en cuenta tambiéén n otros muchos factores, invariablemente gana la oferta de otros muchos factores, invariablemente gana la oferta de menor precio. Este sistema se ha utilizado para fomentar el menor precio. Este sistema se ha utilizado para fomentar el uso de energuso de energíía ea eóólica en Irlanda, Francia, Reino Unido, lica en Irlanda, Francia, Reino Unido, Dinamarca y China.Dinamarca y China.


Sistemas de Cuota para las RenovablesSistemas de Cuota para las Renovables

El inconveniente de este sistema es que los inversionistas El inconveniente de este sistema es que los inversionistas pueden pujar por un precio demasiado bajo desde el punto de pueden pujar por un precio demasiado bajo desde el punto de vista econvista econóómico para hacerse con el contrato, para despumico para hacerse con el contrato, para despuéés s abandonar el proyecto. Por ejemplo, bajo el sistema de abandonar el proyecto. Por ejemplo, bajo el sistema de licitacilicitacióón ingln ingléés NFFO (Nons NFFO (Non--FossilFossil Fuel Fuel ObligationObligation--obligaciobligacióón n de compra de energde compra de energíía de fuentes no fa de fuentes no fóósiles), muchos de los siles), muchos de los contratos se quedan sin realizar, por lo que se optcontratos se quedan sin realizar, por lo que se optóó por por abandonarlo. Pero si se diseabandonarlo. Pero si se diseñña de manera adecuada, con a de manera adecuada, con contratos de duracicontratos de duracióón, un vn, un víínculo claro para planificar acuerdos nculo claro para planificar acuerdos y un precio my un precio míínimo posible, la licitacinimo posible, la licitacióón de proyectos de n de proyectos de envergadura podrenvergadura podríía resultar efectiva, como ha ocurrido en la a resultar efectiva, como ha ocurrido en la extracciextraccióón de petrn de petróóleo y gas en alta mar en el Mar del Norte leo y gas en alta mar en el Mar del Norte europeo.europeo.



El sistema de los El sistema de los certificados verdes negociablescertificados verdes negociables ((CVNsCVNs) ) funciona ofreciendo funciona ofreciendo ““certificados verdescertificados verdes”” por cada por cada kWhkWhgenerado por un productor de energgenerado por un productor de energíía renovable. El valor de a renovable. El valor de estos certificados, que puede negociarse en un mercado, se estos certificados, que puede negociarse en un mercado, se aaññade al valor base de la electricidad. Un sistema de ade al valor base de la electricidad. Un sistema de certificados verdes funciona en general en combinacicertificados verdes funciona en general en combinacióón con un n con un aumento de la cuota de generaciaumento de la cuota de generacióón de electricidad renovable. n de electricidad renovable. Las compaLas compañíñías elas elééctricas estctricas estáán obligadas por ley a adquirir n obligadas por ley a adquirir una proporciuna proporcióón cada vez mayor de energn cada vez mayor de energíía renovable. a renovable.

PaPaííses que han adoptado este sistema son el Reino Unido, ses que han adoptado este sistema son el Reino Unido, Suecia e Italia en Europa, y muchos estados en EEUU, donde Suecia e Italia en Europa, y muchos estados en EEUU, donde se conocen como RPS (se conocen como RPS (RenewableRenewable PortfolioPortfolio StandardStandard--Normas Normas de cartera de renovables).de cartera de renovables).



Comparado con el precio fijo de las licitaciones, el modelo de Comparado con el precio fijo de las licitaciones, el modelo de CVN presenta mCVN presenta máás riesgos para el inversor debido a las s riesgos para el inversor debido a las fluctuaciones diarias de los precios, a menos que se creen fluctuaciones diarias de los precios, a menos que se creen mercados efectivos para contratos certificados (y de mercados efectivos para contratos certificados (y de electricidad) a largo plazo, un tipo de mercados que no existe electricidad) a largo plazo, un tipo de mercados que no existe aaúún. El sistema es tambin. El sistema es tambiéén mn máás complejo que otros s complejo que otros mecanismos de pago.mecanismos de pago.


Mecanismos de Ayuda para las EnergMecanismos de Ayuda para las Energíías Renovablesas Renovables

¿¿CuCuáál de estos sistemas de incentivos funciona mejor? l de estos sistemas de incentivos funciona mejor?

SegSegúún la experiencia pasada, estn la experiencia pasada, estáá claro que pueden diseclaro que pueden diseññarse arse polpolííticas basadas en tarifas fijas y primas que funcionen mticas basadas en tarifas fijas y primas que funcionen máás s eficazmente, aunque su implantacieficazmente, aunque su implantacióón no es ninguna garantn no es ninguna garantíía a de de ééxito. Casi todos los paxito. Casi todos los paííses con experiencia en mecanismos ses con experiencia en mecanismos de ayuda de las energde ayuda de las energíías renovables han utilizado en algas renovables han utilizado en algúún n momento el sistema de primas, pero no todas han contribuido momento el sistema de primas, pero no todas han contribuido a un aumento de la produccia un aumento de la produccióón de electricidad de las n de electricidad de las renovables. Es el diserenovables. Es el diseñño del mecanismo, junto con otras o del mecanismo, junto con otras medidas, lo que determina el medidas, lo que determina el ééxito.xito.


ConclusionesConclusiones

Tal vez sea demasiado pronto para poder sacar conclusiones Tal vez sea demasiado pronto para poder sacar conclusiones definitivas sobre los impactos potenciales de todas las poldefinitivas sobre los impactos potenciales de todas las polííticas ticas disponibles dado que se encuentran adisponibles dado que se encuentran aúún en fase experimental n en fase experimental sistemas msistemas máás complejos como aqus complejos como aquééllos basados en llos basados en certificados verdes negociables (certificados verdes negociables (CVNsCVNs). Se necesita m). Se necesita máás s tiempo y experiencia para poder sacar conclusiones fiables tiempo y experiencia para poder sacar conclusiones fiables sobre su capacidad para atraer inversiones y ofrecer nuevas sobre su capacidad para atraer inversiones y ofrecer nuevas capacidades. capacidades.

La elecciLa eleccióón de un marco adecuado a nivel nacional depende n de un marco adecuado a nivel nacional depende tambitambiéén de la cultura y la historia de cada pan de la cultura y la historia de cada paíís, del grado de s, del grado de desarrollo de las renovables y de la voluntad poldesarrollo de las renovables y de la voluntad políítica para tica para lograr los resultados deseados.lograr los resultados deseados.

EnergEnergíías Renovables + Eficiencia Energas Renovables + Eficiencia Energéética tica √√


GRACIAS POR SU ATENCIGRACIAS POR SU ATENCIÓÓN!N!

Dr.IngDr.Ing°° Johnny Johnny NahuiNahui OrtizOrtiz

M.E.N. INGENIEROS S.A.C.M.E.N. INGENIEROS S.A.C.

GerenteGerente GeneralGeneral

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Ing. Johnny Nahui