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División Acceso y Equidad Energética Programa Energización Rural y Social
Ministerio de Energía
Aspectos Técnicos, Económicos y Sociales en Sistemas Eléctricos Aislados que Incluyen Energías Renovables no Convencionales
Sebastián Arroyo Klein 28 de Noviembre de 2011
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División Acceso y Equidad Energética (DAEE) Contenidos
1.Misión de la División de Acceso y Equidad
Energética del Ministerio de Energía
2.¿Por qué electrificar?
3.Aspectos sociales, ambientales, legales,
económicos y técnicos de proyectos de
electrificación rural
4.Proyectos realizados
5.Conclusiones
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División Acceso y Equidad Energética (DAEE) Misión División de Acceso y Equidad
Gobierno de Chile | Ministerio de Energía
“Contribuir a generar condiciones que
permitan a los habitantes del país un acceso
equitativo a la energía, a través de la
coordinación, formulación e implementación
de programas, proyectos, normativas y
asesoría técnica”
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División Acceso y Equidad Energética (DAEE) Lineamientos Estratégicos
1. Velar por la equidad en el acceso a la energía.
2. Mejorar acceso a la energía en zonas rurales y/o
aisladas.
3. Mejorar el acceso al agua caliente sanitaria en
infraestructura pública y viviendas sociales.
4. Fomentar el desarrollo productivo local buscando
soluciones que utilicen los insumos y recursos locales e
incorporando soluciones con ERNC a pequeña escala.
5. Generar instrumentos de fomento para favorecer el
acceso equitativo a la energía.
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División Acceso y Equidad Energética (DAEE) Por qué Electrificar?
Beneficios Sociales:
1.Integración a través de las comunicaciones
2.Extensión de la jornada laboral o de estudios
3.Aumento de los ingresos
Actividades Productivas
Mayor disponibilidad de tiempo (lavado)
Ahorros (en baterías, pilas, combustible)
4.Salud: Conservación de alimentos
5.Seguridad: Prevención de incendios
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División Acceso y Equidad Energética (DAEE) Aspectos Sociales
¿Qué aspectos deben ser considerados para el
éxito de un sistema aislado basado en
energías renovables?
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Revisemos las experiencias en el Ministerio…
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División Acceso y Equidad Energética (DAEE) Aspectos Sociales
1.Demandas superiores a la capacidad de los
sistemas construidos (Ejemplo: FV Coquimbo,
antenas satelitales, refrigeradores) => evitar
dimensionamiento por presupuesto!
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División Acceso y Equidad Energética (DAEE) Aspectos Sociales
2. Sistemas comunitarios => uso de equipos de
gran consumo producen molestias en otros
consumidores! Ejemp.: Quemado de equipos,
problemas de estabilidad, desconexiones.
3.Robo de Componentes
4.Vandalismo
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División Acceso y Equidad Energética (DAEE) Aspectos Sociales
5. Intervención de los sistemas:
Desconexión de controladores de carga
(sistemas fotovoltaicos),
Intervención de protecciones para “evitar”
corte por sobre carga.
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División Acceso y Equidad Energética (DAEE) Aspectos Sociales
6. Quién paga las reparaciones, la reposición de
las baterías, cómo se incentiva a pagar (se
corta la luz?), tiene medidor?, a veces es más
caro ir a cortar la luz
7. Servicios básicos:
Venta de repuestos (en 12 V)
Técnicos en sectores rurales
8. Cobros y “amiguismo” en comunidades
aisladas => Prepago
9. Capacitación!!!
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División Acceso y Equidad Energética (DAEE) Aspectos Sociales
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•TV Color, Refrigeradores de Alto Consumo, Lavadoras, Planchas, Herramientas eléctricas, etc..
•Se caracterizan por su alto consumo, y funcionan en la mayoría con corriente alterna de 220 Volt.
•El Sistema Solar no es capaz de suministrar la energía eléctrica para estos aparatos, por eso NO DEBE UTILIZARLOS
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División Acceso y Equidad Energética (DAEE) Aspectos Sociales
Un aspecto importante y no tan obvio:
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Qué pasa si el sistema no funciona bien o no
satisface las expectativas?
Desprestigio de las Energías Renovables!!!
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División Acceso y Equidad Energética (DAEE) Aspectos Legales y Ambientales
1. Concesiones (Ej, energía undimotriz,
mareomotriz, líneas eléctricas)
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2. El sistema se encuentra dentro de un parque?
Alguna especie amenazada?
Estudios de Impacto Ambiental
3. Hidroelectricidad => Derechos de Agua
4. Aerogeneradores
Aeropuerto cerca?
Sombras intermitentes, ruidos
5. Disposición final de residuos (baterías)
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División Acceso y Equidad Energética (DAEE) Aspectos Económicos
1. Las ERNC hoy en día, salvo contadas
excepciones, no son un buen negocio para
sector privado
2. Renovables => Energía gratis…? NOOOOO!
3. Riesgos:
Variabilidad de recursos energéticos
Subida de costos de combustibles
Morosidad
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4. Dado que un sistema eléctrico aislado
constituye un monopolio natural: Cómo se fija
y reajusta la tarifa?
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División Acceso y Equidad Energética (DAEE) Aspectos Económicos
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4. Dado que un sistema eléctrico es un
monopolio: Cómo se fija y reajusta la tarifa?
En el caso de una empresa, la tarifa se fija
por competencia durante el proceso de
licitación
La tarifas se reajustan en función de:
i. Disponibilidad de recursos renovables
ii. Parámetros objetivos (IPC, Precio del
Diesel, Tipo de Cambio, Índice de
Remuneraciones)
Subsidios
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División Acceso y Equidad Energética (DAEE) Aspectos Económicos
Y qué costos deberían ser cubiertos por la tarifa:
1. Operación: Insumos, aceite, combustible
(sistemas híbridos)
2. Mantenimientos regulares y correctivos
(provisión)
3. Reinversiones: Provisión de recursos para
renovación de baterías, componentes,
generadores diesel (sistemas híbridos).
4. Administración: Personal, encargado de
adquisiciones, recaudaciones, etc.
5. Utilidades (empresa privada)
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17 Gobierno de Chile | Ministerio de Energía
División Acceso y Equidad Energética (DAEE) Aspectos Técnicos
En general:
1. Cuál es la demanda? => Estudio de
demanda, con proyecciones!
2. Cómo se asegura la calidad de los equipos?
=> Certificaciones
3. Aspectos
Logísticos
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18 Gobierno de Chile | Ministerio de Energía
División Acceso y Equidad Energética (DAEE) Aspectos Técnicos
Shadow Problem in Isabela
0
200
400
600
800
1000
1200
Irra
dia
nc
e W
/m2
Measured Irradiation
Sistemas Fotovoltaicos:
1. Datos de Radiación: Fuentes, son confiables,
correcciones, horizontal=>inclinado
2. Calibre conductores
3. Reguladores de Carga, Inversores: Capacidad,
Eficiencia, compatibilidad electromagnética
4. Tipo de Batería: Plomo/ácido (AGM, GEL),
Litio?
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19 Gobierno de Chile | Ministerio de Energía
División Acceso y Equidad Energética (DAEE) Aspectos Técnicos
Sistemas Hidráulicos:
1. Recurso hídrico: Variaciones estacionales del
caudal, se seca en el verano, se congela en el
invierno, sedimentos?
2. Aspectos logísticos de las obras civiles
3. Cauce ecológico
4. Calidad de la instalación
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20 Gobierno de Chile | Ministerio de Energía
División Acceso y Equidad Energética (DAEE) Aspectos Técnicos
Sistemas Eólicos (Híbridos):
1. Datos de Viento: Mediciones locales, precisión!,
turbulencias, correlaciones de largo plazo
2. Almacenamiento de Energía: Banco de
baterías, Batería Redox de Vanadio
3. Estabilidad del sistema (Pitch v/s Stall)
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21 Gobierno de Chile | Ministerio de Energía
División Acceso y Equidad Energética (DAEE) Aspectos Técnicos
Regulación Pitch
Regulación Stall
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División Acceso y Equidad Energética (DAEE) Aspectos Técnico - Económicos
1.Qué tecnología utilizar*?
2.En sistemas híbridos que porcentaje de
renovables se debe utilizar?
3.En sistemas individuales, cuándos días de
autonomía?
4.Qué hacer con las diferencias de energía solar
entre invierno y verano?
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* Ver software Homer en https://analysis.nrel.gov/homer/
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División Acceso y Equidad Energética (DAEE) Aspectos Técnico - Económicos
5. Sistemas Fotovoltaicos con tracker , fijo?
6.Energía secundaria (sistemas híbridos)
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División Acceso y Equidad Energética (DAEE) Otros aspectos
1.Estándares de calidad de suministro
2.Incorporación de nuevos clientes
3.Propiedad de las instalaciones
4.Inventarios, auditorías
5.Información a la comunidad
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División Acceso y Equidad Energética (DAEE) Algunos datos
1.Datos de radiación:
Meteonorm
NASA
Dirección Meteorológica de Chile
Libro “Irradiancia Solar en Territorios de la
República de Chile”
2.Libros:
Solar Engineering of Thermal Processes –
Duffie/Beckman
Wind Power in Power Systems - Ackermann
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División Acceso y Equidad Energética (DAEE) Proyectos Realizados
Proyecto Solar Fotovoltaico, Región de Coquimbo
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División Acceso y Equidad Energética (DAEE) Proyectos Realizados
Proyecto Solar Fotovoltaico, Provincia de Capitán Prat (Aysén)
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División Acceso y Equidad Energética (DAEE) Proyectos Realizados
Inauguración Proyecto Hidroeléctrico en Llanada Grande (Cochamó)
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División Acceso y Equidad Energética (DAEE) Sumario
Conclusiones:
1. Los proyectos de electrificación son complejos
y sus dimensiones económicas, sociales,
ambientales y legales juegan un rol tanto o
más importante que los técnicos
2. A pesar de las dificultades los proyectos
llegan a buen puerto
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Rosa María Argomedo Prado Jefa DAEE
División Acceso y Equidad Energética
Muchas gracias por vuestra
atención
Sebastián Arroyo Klein
Ingeniero Civil Electricista
M.Sc. Renewable Energy
División de Acceso y Equidad Energética
Subsecretaria de Energía
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División Acceso y Equidad Energética (DAEE) La Batería de Vanadio (VRB)
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División Acceso y Equidad Energética (DAEE) Turbulencia Temporal y Espacial