Iniciativa Global de

Metano

Aspectos Económicos y Financieros para el

Desarrollo de Proyectos de Biogás

Ing. Jose Luis Davila, Gerente de Proyectos

SCS Engineers

2

Contenido

Componentes principales de un

proyecto de biogás de rellenos

sanitarios

Evaluando la factibilidad económica – Fuentes de ingresos

– Costos del proyecto

– Análisis financiero

Recomendaciones

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Componentes de un Proyecto de Biogás de Rellenos Sanitarios

Estimación del potencial de biogás

Financiamiento del proyecto

Construcción de proyecto – Sistema de captura y control

– Sistema de utilización del biogás • Generación de energía

• Uso directo en alguna industria

• Conversión del biogás a gas natural

Monitoreo del proyecto – Reducción de emisiones de carbón

– Generación de energía

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Estimación del Potencial de Biogás

Evaluación y análisis de las operaciones del relleno sanitario

Recolección de información colección of precisa y confiable

Uso de modelos de biogás – Selección del modelo apropiado

• Modelos desarrollados por GMI (Mexico, Centroamérica, Colombia)

• Modelo IPCC (aprobado por la UNFCCC para PDDs)

– Selección de valores apropiados (Lo y k) basado en clima y características del relleno sanitario

Modelos para evaluaciones iniciales vs factibilidad y financiamiento – Incertidumbre y sobre estimación

– Necesita profesionales con experiencia para desarrollar modelos y estimaciones antes de hacer inversiones

5

Proyecciones de Biogás

El metano en el biogás es el activo total

– Las proyecciones de biogás son la base de

los estimados de ingresos del proyecto

Desarrollo de estimados de generación y

recuperación de biogás

– Sitios clausurados = la recuperación esta

decreciendo

– Sitios activos requieren expansiones del

sistema de captura periódicas para que la

recuperación incremente

6

Ejemplo de Proyecciones de Biogás

0

200

400

600

800

1,000

1,200

1,400

1,600

1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030

Flu

jo d

e B

iog

ás a

50

% M

eta

no

(m

3/

hr)

Figura A-1. Proyecciones de Generación y Recuperación de Biogás

Landfill Gas Generation Predicted Landfill Gas Recovery

7

Financiamiento

Típicamente los proyectos de biogás requieren

financiamiento para su desarrollo

Inversionistas y bancos no les gusta perder dinero

cuando financian proyectos.

Es necesario demostrar rendimiento y riesgo

financiero del proyecto

Es critico un análisis detallado del flujo de efectivo

y sus suposiciones

Un reto es la falta de prestamistas locales o con

poca experiencia en este tipo de proyectos

8

Fuentes de Financiamiento

MDL y otros mercados de carbón

Bancos multilaterales de desarrollo: – Banco Mundial, Corporación Internacional Financiera, Banco

Interamericano de Desarrollo.

Instituciones financieras multilaterales y bilaterales – La Comisión Europea, y el Banco de Inversión Europeo

– Banco de Importación-Exportación de Los EEUU

Bancos sub-regionales: Corporación Andina de Fomento (CAF)

Bancos nacionales/locales

Inversionistas privados

Becas

Recursos internos como: bonos municipales y/o presupuestos de gobiernos locales

8

9

Construccion del Proyecto

Sistema de captura y control

Proyecto de utilización de biogás

– Generación de electricidad:

• Tratamiento de biogás

• Planta: Moto generadores

• Interconexión con la red publica

– Proyecto de uso directo:

• Tratamiento de biogás

• Gaseoducto

• Modificaciones menores a equipo existente en la

industria

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Captura y Control

Requerido para proyectos de reducción de

emisiones y utilización

Diseño del sistema de captura debe

considerar

– Ubicación de los pozo/colectores

– Instalación de pozos en áreas poco profundas

o áreas muy viejas

– Maximizar la recuperación de gas por pozo

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Utilización

Evaluación de las opciones del proyecto

Opciones podrían estar limitadas por la ubicación

del relleno sanitario

Niveles de tratamiento necesarios:

– Humedad

– Siloxanos

– Compuestos de azufre

– Compresión

Considerar el desarrollo en etapas:

– Etapa 1: Captura y control para reducción de emisiones

– Etapa 2: Utilización después de establecer la captura

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Monitoreo

Proyectos de reducción de emisiones – Medidor de flujo de biogás (m3/h)

– Analizador de gas (% metano, % oxigeno, % nitrógeno, etc.)

– Temperatura y presión del biogás

– Quemador (temperatura, analizador del gas de salida, etc.)

– Electricidad usada por el sistema

Proyecto de energía – Flujo de biogás

– Generación de electricidad

Requerimientos de calibración y mantenimiento de los programas de créditos de carbón.

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Fuentes de Ingresos

Créditos de carbón

Venta de energía

– Electricidad - MWh

– Térmica - Megajoules (MJ)

Incentivos

– Becas

– Prestamos de bajo interés

– Programas de desarrollo económico

– Crédito de impuestos

14

Ingresos – Créditos de Carbón

MDL revisar la guía de UNFCC ACM00001

Determinar la línea base del proyecto

Estimar la recuperación de metano anual

Selección del quemador asociado con la eficiencia de destrucción – Elevados – MDL = 50%

– Cerrados +90%

Tomar en cuenta el uso de energía del proyecto mismo (bombas de succión, compresores, etc.)

15

Ingresos – Créditos de Carbón

Calculo de las reducciones de emisiones anuales

ER=(MDp - MDb) * GWP- (EL*CEF) – ER = Reducción de emisiones

– MDp = Metano destruido por el proyecto

– MDb = Metano que hubiese sido destruido en ausencia del proyecto (línea base)

– GWP = Potencial de calentamiento global del metano

– EL = electricidad usada por el proyecto

– CEF = emisiones de CO2 por kWh de electricidad

16

Ingresos – Venta de Energía

Calculo de la recuperación de biogás

anual y convertido a energía basado

en el tipo de proyecto

– Uso directo: Megajulios (MJ)

– Generación de electricidad: Megavatios-

hora (MWh)

Evaluar el precio unitario esperado

– Precio actual y proyectado por un índice

de incremento

17

Ingresos – Venta de Energía

Estimar el producción neta de energía

– Generación de electricidad:

• Producción bruta de energía – toma en cuenta la expansión

o disminución basado en la recuperación del biogás

• Producción neta de energía – toma en cuenta tiempo fuera

de operación, cargas parasíticas, y uso de energía en las

instalaciones del sitio.

– Uso directo – toma en cuenta las demandas del usuario:

• Cantidad y calidad del biogás

• Fluctuaciones en las demandas diarias o temporales

Estimación de los ingresos anuales por venta de

energía

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Ingresos - Incentivos

Becas - EPA – Varias universidades han recibido fondos para apoyar

el desarrollo de proyectos de biogás.

Prestamos de bajo interés para proyectos de energía o ambientales?

Créditos de impuestos para proyectos de energía renovable?

Incentivos de desarrollo económico en proyectos de utilización – Crea empleos

– Apoya la industria y comercio local

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Costos del Proyecto

Costos capital

Operación y mantenimiento

Administrativos

Otros costos

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Costos Capital – Compra de Equipo

Sistema de captura – Tomar en cuenta expansiones en el sistema

si el relleno esta en operación

Estación de succión y quemado

Sistema de utilización – Generadores, turbinas, interconexión

– Gaseoducto

– Sistema de tratamiento del gas

Equipo de monitoreo

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Costos Capital – Otros

Ingeniería de diseño

Supervisión de obras

Pruebas de equipos

Costo de deudas

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Costos de Operation y Mantenimiento

Personal Operación

– Monitoreo de pozos – Monitoreo de cobertura – Monitoreo de estación de succión y quemado – Remoción de Lixiviado – Manejo de Condensado – Calibración de equipos

Mantenimiento programado – Lubricación de los motores de la bomba de succión – Mantenimiento del quemador – Mantenimiento del sistema de utilización

Monitoreo y registro de la generación de energía

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Operations and Maintenance Costs (continued)

Mantenimiento no programado – Falla de componentes

– Impactos de la naturaleza

– Conflictos con la operación del relleno sanitario

Créditos de carbón – Calibración de equipo

– Monitoreo de emisiones atmosféricas

– Reporte y certificación de créditos

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Costos Administrativos

Permisos

Asuntos políticos

Asuntos legales/propiedad

Proyectos de utilización

– Contratos de compra/venta

Proyectos de reducción de emisiones

– Documento de Diseño del Proyecto

– Validación y Registro

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Otros Costos

Remediación del relleno sanitario

– Compactación, reconformación de la

superficie

– Instalación de cobertura de suelo

– Manejo de lixiviado

– Seguridad del sitio

Clausura de relleno sanitario instalación de

la cobertura final

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Comparación de Opciones para el Proyecto

Generación de electricidad

– La vialidad económica depende de:

• Tamaño del proyecto – venta de electricidad

• Precios de la electricidad

• Acceso a compradores de electricidad

– Tecnología y tamaño del Proyecto

• Moto generadores para proyectos de

pequeños o medianos

• Turbinas de gas para proyectos mas grandes

con costos de O&M menores

27

Comparación de Opciones para el Proyecto

Uso directo

– Generalmente uno de los proyectos mas

económicos

– Su vialidad económica depende de:

• La proximidad del comprador al relleno

sanitario

• Los requerimientos de cantidad y calidad del

gas del comprador

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Análisis Financiero

Desarrollo de proyecciones de costos e

ingresos anualmente

Crear un modelo de flujo de efectivo

Compara resultados para las diferentes

opciones

Desarrollar un plan de negocios

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Proyecciones de Costos e Ingresos

Estimaciones de la recuperación de biogás

Proyectar los ingresos – Reducción de emisiones

– Energía

Proyectar costos – Capital

– Operación y mantenimiento

– Administrativos

Incentivos – Créditos de impuestos

– Becas

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Modelo de Flujo de Efectivo

Costos e ingresos deben ser calculados

y comparados anualmente por al vida del

proyecto

Cálculos deben incluir:

– Estalación de gastos del proyecto

– Estalación de precios de energía

– Costos de financiamiento

– Impuestos

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Evaluacion Economica de las Opciones del Proyecto

Desarrollar modelos de flujo de efectivo

para las opciones mas razonables

Comparar resultados para determinar la

mejor opción

– Flujos de efectivo anuales

– Valor presente neto

– Índice interno de retorno

32

Modelo de Flujo de Efectivo

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021

INGRESOS

Capacidad Bruta de la Planta (MW) 0.00 2.12 2.12 2.12 2.12 2.12 2.12 2.12 1.06 1.06 1.06 1.06 1.06

Capacidad Neta de la Planta (MW) 0.00 1.97 1.97 1.97 1.97 1.97 1.97 1.97 0.99 0.99 0.99 0.99 0.99

Factor de Capacidad de la Planta 92% 92% 92% 92% 92% 92% 92% 92% 92% 92% 92% 92% 92%

Índice de Venta de Energía a Otros ($/kWh) $0.043 $0.044 $0.046 $0.047 $0.048 $0.050 $0.051 $0.053 $0.054 $0.056 $0.058 $0.060 $0.061

Venta de Energía a Otros (MWh/yr) 0 15,890 15,890 15,890 15,890 15,890 15,890 15,890 7,945 7,945 7,945 7,945 7,945

Ganancias de Venta de Energía a Otros $0 $703,747 $724,859 $746,605 $769,003 $792,073 $815,835 $840,310 $432,760 $445,743 $459,115 $472,888 $487,075

Índice de Recuperación de Biogás (m3/hr) 0 3,745 3,041 2,484 2,041 1,689 1,409 1,185 1,005 861 745 650 573

Reducción de Línea Base (m3/hr) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Reducción de Emisión de Metano (toneladas/año) 0 10,837 8,800 7,186 5,905 4,887 4,075 3,427 2,908 2,491 2,155 1,882 1,659

CERs de Reduccions de Metano (toneladas CO2eq/año) 0 227,574 184,800 150,905 124,006 102,621 85,584 71,977 61,078 52,317 45,247 0 0

Precio de CER ($/tonne CO2eq) $10.00 $10.00 $10.00 $10.00 $10.00 $10.00 $10.00 $10.00 $10.00 $10.00 $10.00 $10.00 $10.00

Ingresos de CER por Reducciones de Metano ($/año) $0 $2,275,741 $1,847,999 $1,509,049 $1,240,061 $1,026,213 $855,844 $719,773 $610,777 $523,168 $452,467 $0 $0

CERs por el Desplazamiento de Energía (tons CO2eq/año) 0 11,032 11,032 11,032 11,032 11,032 11,032 11,032 5,516 5,516 2,758 0 0

Ganancias de CER por Desplazamiento de Energía ($/año) $0 $110,325 $110,325 $110,325 $110,325 $110,325 $110,325 $110,325 $55,162 $55,162 $27,581 $0 $0 ------------- ------------- ------------- ------------- ------------- ------------- ------------- ------------- ------------- ------------- ------------- ------------- -------------

GRAN TOTAL DE INGRESOS $0 $3,089,813 $2,683,183 $2,365,979 $2,119,389 $1,928,611 $1,782,004 $1,670,409 $1,098,700 $1,024,073 $939,163 $472,888 $487,075

GASTOS

Biogás Recuperado (MMBtu/año) 0 586,297 476,098 388,775 319,476 264,382 220,490 185,434 157,354 134,783 116,569 101,801 89,766

Contribución de Patrimonio a Costos Capitales $1,655,750 $0 $0 $0 $0 $0 $0 $0 $0 $0 $0 $0 $0

Precio de Compra del Biogás ($/MMBtu) $0.84 $0.87 $0.89 $0.92 $0.95 $0.97 $1.00 $1.03 $1.06 $1.10 $1.13 $0.00 $0.00

Costo Anual para Compra de Biogás ($) $0 $507,264 $424,278 $356,853 $302,041 $257,453 $221,152 $191,571 $167,438 $147,724 $131,593 $0 $0

Indice de O&M de Planta de Energía ($/kWhr) $0.023 $0.023 $0.024 $0.025 $0.025 $0.026 $0.027 $0.028 $0.029 $0.029 $0.030 $0.031 $0.032

Costo Anual de O&M de Planta de Energía $0 $395,957 $407,835 $420,070 $432,672 $445,653 $459,022 $472,793 $243,488 $250,793 $258,317 $266,066 $274,048

Costo Anual de O&M del Sistema de Extracción y Control $0 $152,440 $157,013 $161,724 $166,575 $171,573 $176,720 $182,021 $187,482 $193,106 $198,900 $204,867 $211,013

Matrícula, Monitoreo y Verificación Anual $0 $31,827 $32,782 $33,765 $34,778 $35,822 $36,896 $38,003 $39,143 $40,317 $41,527 $0 $0

Servicio de Anual de Deuda $0 $808,397 $808,397 $808,397 $808,397 $808,397 $808,397 $808,397 $808,397 $808,397 $808,397 $0 $0 ------------- ------------- ------------- ------------- ------------- ------------- ------------- ------------- ------------- ------------- ------------- ------------- -------------

TOTAL DE GASTOS ANUALES $1,655,750 $1,895,885 $1,830,305 $1,780,809 $1,744,464 $1,718,897 $1,702,188 $1,692,786 $1,445,949 $1,440,338 $1,438,733 $470,933 $485,061

FLUJO NETO DE CAJA ($1,655,750) $1,193,928 $852,878 $585,170 $374,925 $209,715 $79,816 ($22,377) ($347,249) ($416,265) ($499,571) $1,956 $2,014

VPN $366,231

TASA INTERNA DE RETORNO 36.1%

33

Parametros Importantes

PARAMETROS

CAPACIDAD BRUTA DE LA PLANTA (MW) 2.12

CAPACIDAD NETA DE LA PLANTA (MW) (carga parasítica 7%) 1.97

FACTOR DE CAPACIDAD DE LA PLANTA 92%

PRODUCCION ANUAL DE ENERGIA (MWh/año) 15,890

CONSUMO DE ENERGIA DENTRO DEL SITIO (MWh/año)* 715

VENTA DE ENERGIA A OTROS (MWh/año) 15,174

TOTAL COSTO INICIAL DE CAPITAL DEL ESTABLECIMIENTO $6,623,000

POR CIENTO EN PATRIMONIO 25%

CONTRIBUCION EN PATRIMONIO $1,655,750

INDICE DE INTERES DE DEUDA 10.0%

INDICE DE VPN 14.0%

PERIODO DE FINANCIAMIENTO (años) 10.0

34

Parametros Importantes

PARAMETROS

PRECIO DE CER ($/tonne CO2eq) $10.00

INDICE DE VENTA DE ENERGIA A OTROS EN EL 2008 ($/kWh) $0.043

INCREMENTO DEL PRECIO DE ENERGIA 3.0%

PRECIO EVITADO DE COMPRA ($/kWh) $0.070

INDICE DE COMPRA DE BIOGAS ($/MMBtu) $0.84

INDICE DE INCREMENTO DEL COMBUSTIBLE 3.0%

COSTO DE O&M DE PLANTA DE ENERGÍA ($/kW-hr) $0.0225

INDICE DE INCREMENTO DE O&M DE LA PLANTA DE ENERGÍA 3.0%

COSTO DE REGISTRO, MONITOREO, VERIFICACIÓN EN 2008 $30,000

COSTO O&M DEL SIST DE EXTRACCIÓN Y CONTROL EN 2008 $148,000

INCREMENTO DE O&M DEL SISTEMA DE EXTRACCIÓN Y MEJORAS 3.0%

35

Resultados del Análisis

Parámetros financieros analizados

generalmente por un periodo de 10 años

– Valor presente neto (VPN)

• Debe ser positivo para demostrar recuperación de la

inversión

– Índice interno de retorno (TIR)

• Inversionistas privados >14%

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Otros Factores Importantes

Rendimiento y confiabilidad del Equipo

Funcionamiento ambiental

Precisión/Confiabilidad de los supuestos utilizados en el análisis económico

Disponibilidad de materiales/equipo de construcción – Afecta el calendario y costos de construcción

Factores de riesgo de negocios y monetarios – Moneda y método de pago

– Protecciones de la ley de negocios y contratos

– Posibilidad de corrupción y nacionalización

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Recomendaciones

Propietarios de Rellenos Sanitarios

– Se realista – existe mucho riesgo en estos

proyectos para el inversionista – no son

minas de oro!

– Simplifica y acelera el proceso de licitación

– Ayuda a tu inversionista en la

implementación del proyecto de la manera

posible – no seas un impedimento

– Tan pronto el inversionista gane dinero – tu

también lo harás!

38

Recomendaciones

Inversionistas

– Pon atención a los detalles y

suposiciones

– Se realista en los costos,

ingresos y calendarios

– Haz un análisis de

sensibilidad para determinar

los limites del proyecto

– Evita oportunidades que son

demasiado complejas

39

Recomendaciones

Contrata profesionales especializados

para prepara las proyecciones de

biogás

Trabaja con compañías de ingeniería y

construcción con buena reputación

Obtén cotizaciones por escrito

Incluye precios y calendarios de

contingencia

Compara fuentes múltiples de

financiamiento

40

Resumen

El primer paso para determinar la factibilidad económica

de un proyecto es estimar la recuperación de biogás

La economía del proyecto se ve impactada

significativamente por los requerimientos del tipo,

tamaño, tecnología y tratamiento del biogás del proyecto

Estimar los ingresos de la venta de energía y créditos de

carbón

Revisar si tu proyecto es elegible para becas o

prestamos de bajo interés

Estimar los costos del proyecto incluyendo: costos

capital, de operación y mantenimiento y administrativos

Preparar un análisis de flujo de efectivo anual para

evaluar la economía de las opciones del proyecto