Post on 17-Jul-2020
ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
ESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA
ANÁLISIS TÉCNICO-ECONÓMICO DE LA INCORPORACIÓN DEENERGÍAS RENOVABLES NO CONVENCIONALES EN EL
MERCADO ELÉCTRICO ECUATORIANO
PROYECTO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TITULO DE INGENIEROELÉCTRICO
PATRICIA JUDÍTH BRAVO BRAVO
DIRECTOR: ING. MEDARDO CADENA MOSQUERA
QUITO, NOVIEMBRE 200-í
DECLARACIÓN
Yo Patricia Judith Bravo Bravo, declaro bajo jurarriento que el trabajo aquídescrito es de mi autoría; que no ha sido previamente presentada para ningúngrado o calificación profesional; y, que he consultado la|s referencias bibliográficasque se incluyen en este documento.
A través de la presente declaración cedo mis derechos de propiedad intelectualcorrespondientes a este trabajo, a la Escuela Politécnica Nacional, según loestablecido por la Ley de Propiedad Intelectual, por su Reglamento y por lanormatividad institucional vigente.
Patricia Judith Bravo Bravo
CERTIÉGACIÓN
Certifico que el presente trabajo fue desarrollado p$f,bajo mi supervisión. . "•
ricia Judith Bravo Bravo,
Cadena Mosquera
DIREflOR DE PROYECTO
AGRADECIMIENTOS
Agradezco a Dios, a mis padres y hermanos, a mi esposo y suegros, ya que todosfueron un importante apoyo para el desarrollo y culminación del presente trabajo.
Además debo agradecer a mi director de proyecto, personas e instituciones quecolaboraron con la información requerida para este trabajo.
Ip f p
A Dios-, mi hijo; Mateo,mi esposo, mis suegros,mis padres y hermanos.
• tt !')».*
CONTENIDO. !
1. MARCO TEÓRICO. !
1.1. Energías renovables no convencionales. ; 4i
1.1.1. Energía fotovoltaica. ' 6
1.1.2. Energía eólica. j 10
1.1.3. Biomasa. j 15i
1.1.4. Geotermia. 18j
1.2. Economía y medio ambiente. ¡ 21
2. ENERGÍAS RENOVABLES NO CONVENCIONALES EN EL ECUADOR.j
2.1. Proyectos de energías renovables no convencionales en el 25
Ecuador.
2.2. Incentivos para fomentar el desarrollo de recursos 31I
energéticos no convencionales. :
2.3. Esquema regulatorio vigente para la ! 37
incorporación de energías renovables no convencionales
i
3. VALORACIÓN ECONÓMICA DE LOS BENEFICIOS AMBIENTALES.
3.1. Situación energética y generación térmica en el Ecuador. 40
3.2. Emanación de contaminantes por generación térmica en el 47
Ecuador.
3.3. Reducción de la emisión de contaminantes! por la 59
incorporación de energías renovables.
3,4. Valoración económica de la emisión de contaminantes. 64
4. PROCEDIMIENTOS E INFLUENCIA EN TARIFA^ A CONSUMIDOR FINAL
DE LA INCORPORACIÓN DE ENERGÍAS RENOVABLES NO
CONVENCIONALES,
4.1. Procedimiento de despacho de las energías renovables noi
Convencionales.j
4.2. Procedimiento de liquidación de las energías renovables¡
no Convencionales. ¡
4.3. Determinación de la influencia en tarifas a consumidorI
final.por la incorporación de energías renovables.
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ANEXOS
69
71
73
75
80
82
M&BTéenJM-Ecommco de la facapaadái <te Enejas Senowlfa No Canmiaiabi en d Macado EJéctó» Ecuatoriano.
RESUMEN.
El incremento de los niveles de contaminación, es tratado con preocupación en
todo el mundo y ha servido para tomar conciencia e incentivar el uso de las
fuentes de energía renovables no convencionales.
En nuestro país el uso de este tipo de energía es
electrificación rural; la Ley del Régimen del Sector
MEM incentiva por medio de algunos de sus
energías.
una
Es de fácil deducción que al incorporar las
realidad, sobre todo en la
Eléctrico y el reglamento del
artículos el uso de este tipo de
energías renovables no
convencionales en el despacho económico, se pbtiene como beneficio la
reducción en la emisión de contaminantes, con lo cual se estaría justificado el /
sobrecosió que produce la incorporación de estas centrales.
Un aspecto, sobre el que existen diversas opiniones
económica por la emisión de contaminantes, ya q
preservar el medio ambiente tiene un valor diferente
de globalizar y unificar estos valores, ya que la contaminación
mundial y no local.
laEn cuanto a la variación del precio de mercado de
que debido al bajo aporte de proyecto eólico Salinas
en dicho precio. La influencia en tarifa a consumidor
incorporación del proyecto eólico es muy baja.
es la valorización
ue para cada persona, el
Por esta situación se trata
es un problema
energía se puede concluir
su incorporación no influye
final producido por la
AnafeTécnco-Eeopámco ds la fcaponmi fe lamas SaxMbfa No Corograxiales en d Macado Efedro Ecualoiiano.
PRESENTACIÓN.
i
La incorporación de energías renovables no convencionales en el Mercadoi
Eléctrico Ecuatoriano necesita de la decisión firme dé las grandes empresas que
pueden apoyar el desarrollo de estas fuentes de energía.
En el mundo actual, para que un proyecto sea viable;, debe ser rentable, pero la
rentabilidad se mide únicamente en términos económicos lo cual no permite
apreciar el beneficio ambiental, que aunque en realidad es invalorable, para
efectos de adaptarnos a la tendencia mundial se lo Cuantifica en función de las
emanaciones que se evitarían.
En el Ecuador existen proyectos de energías renovales no convencionales que
se encuentran con permiso de construcción pero aún no entran en
funcionamiento, y es deber del Estado impulsar y nacer realidad este tipo de
proyectos. El Estado Ecuatoriano por intermedio del Ministerio de Energía y
Minas ha puesto especial énfasis a la electrificación rural descentralizada
utilizando centrales fotovoltaicas, pero hasta el rrjomento no existe ningún
proyecto impulsado por el mismo con el fin de conectarse ai S.N.I.
El único proyecto de energías renovables planea coactarse al S.N.I. es el eólicoV_r"x
Salinas, el cual se conectara a la barra de Bellavistá a 69 kV, y se espera que
entre en funcionamiento en diciembre del 2002. Este proyecto es apoyado con
inversión de Dinamarca.
Se debe tomar en cuenta que en nuestro país en la¡ estación seca, existe gran
cantidad de generación térmica, la cual contribuye en gran escala con los
niveles de contaminación, y al incorporar las! energías renovables no
convencionales se reducirían estos niveles y se estaría cuidando el medio en
que vivimos.
3
AnáKsTémco-Eccpánko cb la toroaaaái (fe Sagas ReaftaHes No Conretmiales! en d Macado EJédréo Ecuatoriana
La valoración económica que se puede determinar por la emisión de
contaminantes, son valores que en realidad no pueden cuantificar el daño al
medio ambiente, que en muchos casos es irreversible.
Es necesario entender y concientizar a la gente sobre la importancia de cuidar el
medio que nos rodea, ya que sólo así los esfuerzos! para incorporar fuentes de
energía renovables pueden tener buenos resultados.;
En un mercado de libre competencia, el garantizar et despacho de las centrales
no convencionales es un gran incentivo para los inversionistas, pues les asegura
que toda la producción va fía ser utilizada.
II
Por otro lado, la regulación que sobre este tema: ha emitido el CONELEC,
estableciendo precios adecuados para este tipo de! generación, constituye un
incentivo muy importante.
Análisis Técnico-Económico de k bcotpaacim de Samas Repobles No Convencionales en el Macado Eléclrico Ecuatoriano.
1. MARCO TEÓRICO.
1.1. ENERGÍAS RENOVABLES NO CONVENCIONALES.
Se define como central convencional a aquella que genera electricidad
utilizando como energía primaria las fuentes de energía que han tenido ya una
larga trayectoria de explotación y comercialización a nivel mundial, como por
ejemplo: agua, carbón, combustibles fósiles, derivados del petróleo, gas natural,
materiales radioactivos, etc. y como centrales no convencionales, a las que¡
utilizan como energía primaria aquellas fuentes de; energía renovable: solar,
eólíca, geotérmica, bíomasa, biogás, energía de las ojas, energía de las mareas,
energía de las rocas calientes y secas; sin embargo es necesario tener una idea
clara de la gran variedad de recursos naturales, la diferenciación más común es
la que se hace entre recursos renovables y no renovables.
Los recursos renovables son aquellos recursos vivos como la pesca y los
bosques que se desarrollan de acuerdo a procesos ;biológicos con el paso del
tiempo. Existen sin embargo algunos recursos no vivos que también son
renovables, un clásico ejemplo es la energía solar| que llega a la superficie
terrestre. Los recursos no renovables son aquellos para los cuales no existen
procesos de reabastecimiento; una vez utilizados desaparecen para siempre.
Existe una clasificación de las energías renovables no convencionales,
según el tipo de recurso natural que estas utilicen. A continuación detallaremos
esta clasificación:
Análisis Técrico-Económico de la Incorporación de Enasías Renovables No Convencionales en el Macado Eléctrico Ecuatoriano.
> Energía solar fotovoltaica, que es aquella que genera electricidad
a partir de los fotones de la luz solar. Los costos de ¡instalación de esta central
es 4.15 USD$/Wp (Watio-pico).1
> Energía eólica, genera electricidad en base a la energía del viento.
En este caso los costos de instalación varían, de 1000 a 1200 USD$/kW en
sistemas aislados y de 1900 a 2200 USD$/kW paraj sistemas conectados a la
red.2 ;:
> Energía de la biomasa, produce electricidad a partir de la biomasa,
la misma puede ser: natural, residual o producida. En este grupo están incluidas
las centrales de biogás. El costo de estas centrales es de 1366 USD$/kW.3
> Energía geotérmica, genera electricidad: utilizando el calor y vapor
natural del interior de la tierra. Los pozos que se construyen con este fin pueden
ser: hidrotérmícos que contienen en su interior agua en estado liquido o en
forma de vapor dependiendo de la temperatura y presión, geopresurizados
similares a los hidrotérmicos pero con una mayor profundidad y finalmente los
de roca caliente que son formaciones rocosas impermeables con temperaturas
entre los 100 y 300° C. Las centrales geotérmicas tienen un costo de instalación
de 1200 USD$/kW.4
> Energía mareomotriz, produce electricidad aprovechando la
energía proveniente del mar; en este caso podemos diferenciar la energía
producida por las mareas y la producida por las oías. Debido a la influencia
gravitacional de los cuerpos celestes sobre las masas oceánicas dan lugar a las
1 Tomado de: wwwxubasolar.cu/bibHoteca/energía/energíal3/HTML/artículo06.html2 Tomado de: Inventory of Technologies, Methods, and Practices for Reducing Emisssion of GreenhouseGases. May 19963 Ibidem4 Ibidem
Análisis Técnico -Económico de la Incorporación de Broas Renovables No Convencionales en el Macado Eléctrico Ecuatoriano.
mareas y las olas son consecuencia de la iteración
El costo de este tipo de centrales es de 9.23 USD$/kWh
50 kW/m.5
de los vientos y las aguas.
para una poteticia de
1.1.1. ENERGÍA FOTOVOLTAICA.
El Sol es de las fuentes de energía a la que se le prestó una primera
atención, y en la que se centró gran parte de la investigación en materia de
energías alternativas, no en vano se trata de una energía totalmente limpia y
100% renovable. Más aun, salvo por su intervencíóifi en el ciclo ecológico, los
humanos aprovechamos una ínfima parte. A pesar, de ello, existe una gran
diversidad de sistemas que permiten aprovechar esta lenergía.
La aplicación práctica de la energía solar se tiene, no obstante susI
limitaciones técnicas, generalmente relacionados con el rendimiento obtenido,
además de que no todos los habitantes de nuestro jpianeta tienen las mismasi
oportunidades para su aprovechamiento. El Sol iljjmina la Tierra de formai
desigual, y con diferente ángulo e intensidad según la! región terrestre de que se
trate, la estación del año y el ciclo día/noche. Lo ideal es disponer de una zona
que se encuentre iluminada durante la mayor parté del año, eso implica quei
determinados lugares quedan al margen de su aprovechamiento, tal es el caso
de los países nórdicos, en detrimento de los más próximos al Ecuador, que se
ven altamente beneficiados. \s sistemas de captación de esta energía se! centran, generalmente, en
su superficie captadora, así como en la capacidad para el seguimiento del Sol
en toda su trayectoria, igualmente, en la concentración de la radiación para
alcanzar altas temperaturas, que permitan un rend miento aceptable para su
5 Tomado de: Inventory of Technologies, Methods, and Practices for Reducing Emisssion of GreenhouseGases. May 1996
' ' ! 7
Análiás Técnico-RoDcmico de la hcorporacim de Enemas Renovales No Cmvencionales ;m d Macado Elédrico Ecuatoriano.
j
procesamiento por los elementos transformadores. ¡Otro punto de importanciai
está referido al sistema de acumulación de la energía: obtenida; hay que señalar
que durante el periodo de ausencia del Sol, es preciso almacenar esa energía, a
la vez que deben entrar en funcionamiento otros! recursos energéticos de
carácter auxiliar que permitan mantener en funcionamiento los sistemas o redes
conectados a él.
Las aplicaciones de la energía solar suelen estar relacionadas con el
empleo de sistemas térmicos, tales como producción de agua caliente,
calefacción industrial, generación de vapor, generación de electricidad y otros
usos variados.
i
Los sistemas de energía fotovoltaica permiten lia transformación de la luz!
solar en energía eléctrica, es decir, la conversión de una partícula luminosa con
energía (fotón) en una energía electromotriz (voltaica)!ii
i
El elemento principal de un sistema de energía fotovoltaica es la célula
fotoeléctrica, un dispositivo construido de silicio (extraído de la arena común).
Los paneles solares están constituidos por cientos de estas células, que
conexionados adecuadamente suministran voltajes suficientes para, por
ejemplo, la recarga de unas baterías. Tienen utilidad en múltiples campos,
desde el ámbito doméstico, hasta los satélites artificiales.
Para su construcción, de la arena común (con alto contenido en silicio) se
obtiene inicialmente una barra de silicio sin estructura cristalina (amorfo), una
vez separados sus dos componentes básicos, y que acoge gran cantidad de
impurezas. Mediante un proceso electrónico, que también permite eliminar las
impurezas, la barra de silicio amorfo es transformada en una estructura
monocristalina, la cual posee características de aislante eléctrico, al estar!
formada por una red de uniones atómicas altamente estables (ios cuatro
Análisis Técrico-Económico de la farpcracJón de Enemas Renovables No Convencionales ai d Mercado Eléctrico Ecuataiam.
electrones de la capa de valencia de los átomos
covalentes con los demás).
A continuación, con el material ausente totalmente de impurezas (una
impureza entre un millón lo hacen inservible), es
láminas de sólo una décima de milímetro). Las obleas son entonces
fotograbadas en celdillas con polaridades positiva
de silicio tienen enlaces*
cortado en obleas (finas
y negativa; la polaridad
positiva se consigue a base de introducir lo que electrónicamente hablando se
denominan huecos, es decir, impurezas que están compuestas por átomos que|
en su capa de valencia sólo tienen tres electrones |(les falta un electrón para
completar los cuatro que precisa para ser estable, por eso se dice que tienen un
hueco).
Por su parte, en la zona negativa se sigue un proceso similar al de la
zona positiva, pero en este caso las impurezas que se inyectan son átomos que
en su capa de valencia tienen cinco electrones, es ;decir, en la estructura de
cristal sobra un electrón (existe un electrón libre, por eso se dice que es una
carga negativa). El conjunto de ambos materiales (positivos y negativos) forman
un diodo; este dispositivo tiene la característica de dejar pasar la corriente
eléctrica en un sentido, pero no en el otro, y aunque los diodos son utilizados
generalmente para rectificar la corriente eléctrica, enj este caso, permitiendo la
entrada de luz en la estructura cristalina permitiremos que se produzcaii
movimiento de electrones dentro del material, por eso este diodo es denominadoi
más concretamente fotodiodo o célula fotoeléctrica.
Cuando la energía luminosa incide en la célula
desprendimiento de electrones de los átomos que
libremente en el material. Si medimos el voltaje existente
del material (positivo y negativo) observaremos que
potencial entre 0,5 y 0,6 voltios. Si le aplicamos una
fotoeléctrica, existe un
comienzan a circular
entre los dos extremos
existe una diferencia de
carga eléctrica, veremos
Anafe Táaco-Ecaiómco de k hcapotacm de Enaaas Reoovabks No Omamiab en d Macado EJécfcb Ecuatoriano.i
que es posible obtener una corriente de 28 míliam;per¡os por cad
cuadrado iluminado. Hemos convertido el dispositivo! en una especie de batería
eléctrica, que permanecerá aportando energía indefinidamente en tanto reciba
iluminación.
¡
Pero esta pequeña cantidad de energía es j insuficiente e inútil, si no
somos capaces de obtener mayores voltajes y¡ corrientes que permitanj
aplicaciones prácticas. Para ello se diseñan en cada oblea cientos de diodos
del tipo descrito, los cuales, ínterconectados en serié y paralelo son capaces de
suministrar tensiones, de varios voltios, así como corrientes del orden de
amperios.i
Este sistema básico de generación de energía por medio de la luz solar,.
puede obtener un rendimiento mayor si se disponen dispositivos de control
adecuados. Por ejemplo, unos motores conectados a unos servos pueden
orientar los paneles hacia fa mayor radiación solar,! tanto en acimut como en
elevación, según la posición que et Sol ocupe en ese^ momento.
¡
Posteriormente, la energía obtenida debe ser almacenada para que sea
utilizada, por ejemplo por fa noche, en que la ausencia de luz no permite sui
obtención directa. Los paneles solares pueden acoplarse en forma modular, ello
permite que puedan pasar de un sistema doméstico de generación de energía, a
otro más potente para industrias o instalaciones de gran consumo,¡
Los inconvenientes de este sistema de generación de energía, no es
tanto el origen de esa energía, el Sol, que excede^ nuestras necesidades, ni
tampoco la materia prima de donde se extrae ef silicio, consistente en arenai
común muy abundante en nuestras playas; se! trata de la técnica de
construcción de las obleas, excesivamente compleja y cara.
. : 1 0
Anafes Técnco-EcoDÓmco de k Sraroaacm de Enegfas Renovabb No Convencbmks en á Macado E&Jréo Ecuatoriano.
[
Un segundo motivo, es. el rendimiento obtenido y el espacio de terreno
ocupado por los elementos captadores; el rendimiento final se estima en un
13%. i
iComo contrapunto a sus inconvenientes, es ur| sistema ideal para instalar
en lugares remotos donde no sea posible tend¡er cableados eléctricos o
disponer de personal de mantenimiento, tales como teléfonos de emergencia en
determinadas zonas (autopistas, alta montaña, etc.i), faros marinos en costas
poco accesibles, boyas en bajos marinos peligrosos para la navegación que sea
preciso señalar, equipos de salvamento a bordo de buques, iluminación en
lugares remotos, etc. j
¡
1.1.2. ENERGÍA EÓLICA
El viento es un movimiento del aire desde áreas de presión más altas,
hacia áreas de baja presión. Estas diferencias de presión son causadas por
diferencias de temperaturas. Generalmente, las temperaturas más frías
desarrollan presiones más altas, debido al aire fresco que se desplaza en
dirección a la superficie de la Tierra.
Las bajas presiones se forman por el aire caliente que se irradia desde la
superficie terrestre. En resumen, el viento se produce al existir una variación de
temperatura entre dos puntos.
La existencia de viento pone a nuestro alcance una energía totalmente
renovable, la energía eólica, aunque siempre estaremos a merced de su
variabilidad, lo que nos obHgará en muchos casos a
alternativas para poder mantener un régimen continuo de consumo.
disponer de otras fuentes
. : 1 1
Anafes TécnKO-Ecommco de k toporacióti de Enagías Reoovabb No Convaríonales en d Macado EJédrico Ecuatoriano.
La energía eólica es de las más antiguas empleadas por el hombre. Eci¿
sus inicios el viento solamente, era utilizado para ser transformado en energía
mecánica, tales como extracción de agua o en molinos de harina. Hoy día su
aplicación más extendida es la generación de electricidad, ya que ésta puede
ser fácilmente distribuida y empleada en la mayoría de fines.
Para el diseño de un generador eólico se precisa valorar determinados
parámetros. En primer lugar hay que determinar la ubicación; es preciso tener
en cuenta que la potencia obtenida varía con respecto al cubo de la vefocidad
del viento. Por tanto, el mayor rendimiento se obtendrá en los lugares de mayor
velocidad (aunque una velocidad constante dará un mayor rendimiento).
Además, la velocidad aumenta con la altura, mientras que las zonas con
obstáculos interfieren y alteran su potencia y dirección. Otro punto de
importancia radica en la estabilidad que presente el viento; dado que se pueden
presentar situaciones de variaciones imprevistas que harían arrancar y parar el
molino alternativamente, se diseñan con ciertas características de
aprovechamiento, que dependen del régimen máximo y mínimo, de rotación.
Por ello, por debajo def régimen mínimo el sistema dejará de generar
energía, pues podría darse el caso que la que generase fuese inferior a la que
consumiese, dando un rendimiento negativo. !
Por su parte, un régimen excesivo no generará mayor energía, con
objeto de mantener la máxima linealidad; este hecho es evidentemente un
desperdicio de energía, que se descarta en favor de la máxima estabilidad del
sistema. En caso de niveles de viento excesivo, el; molino suele desactivarse
para evitar que el esfuerzo de los dispositivos termirierr por destruirlo.
Anafe Técnéo-EcoDÓmco de k hcotpotacm <fe Enaaas Reoovabb M) Comamiaks en d Macado Efetóco Ecuatoriana.
Los generadores eólicos se emplean generalmente
energía eléctrica, tienen además la ventaja de
aumentarse incrementando también la vetocídad de
el rendimiento, pues estos generadores precisan
funcionar. Sin embargo, si el uso a que se le destina
mecánica, por ejemplo en la extracción de agua u
entonces es preciso reducir la velocidad, lo cual no
se ve compensado por una mayor potencia transmitida
rendimiento.
para la producción áe.
que su potencia puede
giro de su rotor; ello mejora
muy poca fuerza para
es el de generar potencia
otros sistemas hidráulicos,
resulta un problema, ya que
y por tanto un mayor
eje
Dependiendo de su diseño, los generadores
grupos: molinos de eje horizontal y molinos de
estructura básica consta de un rotor, unas
aprovechamiento de energía, que depende de la
generador eléctrico, bomba hidráulica, etc.
eólicos se dividen en dos
vertical. No obstante, su
palas, y un sistema de
aplicación que se le vaya a dar:
En el diseño de cada uno de los elementos
parámetros, que se deben tener en cuenta para
ejemplo: número de palas, longitud, velocidad de giro,
de aprovechar al máximo la fuerza del viento.
Los molinos de eje horizontal son los más
además de ser los mejor estudiados, siendo el sistema
proporciona. Ocupan poca superficie de terreno en
sistemas para la misma potencia dada.
Consisten en una hélice enfrentada al viento
torre. El sistema de rotor puede ser del tipo rueda de
12
descritos intervienen ciertos
cada tipo de generador,
, etc., todo ello con objeto
populares y extendidos,
que mejor rendimiento
comparación con otros
sustentada en lo alto de una
bicicleta y de hélice.
13
Anafe Téaró-EcooómKO de k Smpoiacióti de Enanas Senovabfes No CcnveoJotiales at d Macado Hédréo Ecuatoriano.
El rotor de rueda de bicicleta dispone de un gran número de. «p
poco peso que presentan una superficie de alta resistencia al viento, todas ejlás
con forma plana y fijas a una rueda exterior con eje central. La velocidad de este
tipo de rotor sin multiplicación es superior al de upo hélice, a igualdad de
revoluciones permite obtener mayor energía gracias a la gran superficie que
expone al viento; de todas formas esa energía es limitada por el poco peso de la
estructura, que impide instalar generadores de potencias superiores al kilovatio.
Por su parte, el rotor de tipo hélice utiliza solamente dos o tres palas pero
mucho más grandes que los de tipo rueda de bicicleta. Con estas palas se
alcanza una velocidad inferior, sin embargo el par de fuerzas es mayor y admite
multiplicación, debido a que el viento ejerce una fuerza constante al tener mayor
dimensión. Para soportar esa fuerza se diseñarr palas pesadas y sistemas
multiplicadores que permiten menores velocidades de giro. El mejor rendimiento
se suele obtener con una relación de giro 1/60, es decir, por cada vuelta de las
palas se producen 60 vueltas del generador.
El generador eléctrico acoplado a este tipo de rotor y la energía que
suministra depende de las características de éste. Con palas de dos o tres
metros se pueden alcanzar potencias de 10 kilovatios. Con palas de 10 metros y
torre de 30 (el modelo más extendido), se puede llegar a fos 100 kilovatios. El
modelo de más potencia, con palas de 30 metros puede alcanzar el megavatio,
aunque de esta potencia en adelante se torna un sistema tecnológicamente
complejo, resultando inviable económicamente.
Los molinos de eje vertical disponen el eje de giro vertical mente, mientras
que las palas se mueven en un plano horizontal a su alrededor.
Posee un diseño crítico, pues con esta orientación cuando las palas son
empujadas para que se produzca el avance, también son frenadas por la parte
14
Añafes TémÉo-EcoDÓmco de k Incotpotac&i ds Enagas Renovatb No Coroamiafes en d Macado E&trico Ecuatoriano.
t.
trasera otras palas que se aproximan al víení®. Así;pues, el diseño dé,la pala
debe, realizarse de forma que sea capaz de captar el máximo viento por su parte
delantera, mientras que por la trasera ofrezca la mínima resistencia posible. Los
diseños más utilizados son el rotor Savonius y el roto;r Darrieux.
El modelo de rotor Savonius es el más simple. Consiste en un cilindro
hueco partido por la mitad, en el cual sus dos mitades han sido desplazadasi
para convertirlas en una S; las partes cóncavas de la S captan el viento,
mientras que los reversos presentan una menor resistencia al viento, por lo que
girarán en el sentido que menos resistencia ofrezcan. Este sistema tiene el
inconveniente de presentar una sobrepresión en I el interior de las zonas
cóncavas al no poder salir el aire, perjudicando el rendimiento; el sistema queda
mejorado separando ambas palas y dejando un hueco entre ambas para que se
exista un flujo de aire. ;
Debido a la gran resistencia al aire que ofrece este tipo de rotor, solo
puede ser utilizado en un rango de velocidad del viento de 5.5 a 10.7 m/s. El uso
para generación de energía eléctrica precisaría de multiplicadores de giro que
reducirían el rendimiento. Es por tanto útil para aplicaciones cíe tipo mecánico,i
como el bombeo de agua. |
Por su parte, el rotor Darrieux consta de una finas palas con forma de ala
de avión simétrica, que están unidas al eje sólo por los dos extremos, con una
curva especial diseñada para un máximo rendimiento entre las dos uniones del
eje. El modelo de curva más utilizado es el denominado Troposkren, aunque
también se utiliza la catenaria. Este rotor presenta el problema de que no puede
arrancar por sí mismo, teniendo que emplearse j un sistema de arranque
secundario, aunque una vez en marcha es capaz de mantenerse gracias a la
aerodinámica de sus palas. Permite mayores velocidades que las del rotor
15
Análisis Tecas»-Ecónomo da k Ikotpaaaáti de Emsas Repóyate No Convencionales en d Macado Hécfeo Ecuatoriano.
Savonius, pero no alcanza a las de un rotor de eje horizontal; de todas formas
ya es útil para la generación de energía eléctrica. \
Los molinos de eje vertical tienen la ventaja de que no precisan
dispositivos de orientación, ya que pueden captar pl viento que provenga de
cualquier dirección, simplificando la maquinaria y evitando averías. Estai
característica de captación ornnidireccional, le permite ser instalado en cualquier
terreno sin necesidad de levantar altas torres, reduciendo costos.i
Tomando en cuenta el aspecto ambiental, estudios han determinado que
cada kWh producido por una turbina de viento compensa la emisión de 1/2 kg a
1 kg de CO2 de fuentes convencionales. También compensa la emisión de 7kg /
kWh de Óxidos sulfúricos y nitrosos y específicos del ciclo de carbón.6
1.13. BIOMASA
La biomasa, o cantidad de materia orgánica! que constituyen todos los
seres vivos de nuestro planeta, es una fuente de energía renovable, pues su
producción es infinitamente más rápida que la formación de los combustibles
fósiles. La biotecnología ha permitido que de la biomasa puedan extraerse
combustibles absolutamente ecológicos; medíante su destilación, gasificación,
hidrólisis o digestión aeróbica.
Con las demandas de los combustibles fósiles, decayeron
vertiginosamente las investigaciones en materia de biocombustibles. Hasta
entonces el biocombustible p/incipal y más utilizado era la madera, tanto para su
uso como fuente propulsora en vehículos de transporte, como para calefacción.
Asimismo, muchos vehículos utilizaban biocombustibles a base de metano! y
6 Tomado de: www,goecitíes.coin/at]iens/foruiii/3364/centrales/eoHcas/index.htmFéwmdpowertechnology |
16
Anáfisis Téa¿o-Ecooárico de k torporacm de Enastas Renovables No Comomiab ai d Mercado EMÉo Ecuataiaao.
etanol mezclado con gasolina. Solo las crisis surgidas en los sectores de
combustibles fósiles en los últimos tiempos, ha permitido que se renueven las
esperanzas y se comience a investigar de nuevo en éste tipo de energías.
El ejemplo más visible de como el biocombustíble puede llegar a ser mas
que rentable para nuestra maltratada naturaleza, ;lo encontramos en Brasil
donde, desde hace muchos años, se produce etanol a gran escala a partir de
melazas de caña de azúcar o pulpa de mandioca. Este biocombustíble se
mezcla al 20% con la gasolina que utilizan los automóviles, lo que supone un
considerable ahorro en la factura de petróleo, además de una verdadera buena
noticia para el medio ambiente, al ser éste un combustible que no emite
residuos contaminantes a la atmósfera.
Existen varias técnicas para convertir la biomasa en combustible. Cada
técnica depende del tipo de biomasa disponible. Si se trata de un material secol
puede convertirse en calor directo mediante combustión, el cual producirá vapor
para generar energía eléctrica. Si contiene agua, sel puede realizar la digestión
anaeróbica (con ausencia de oxígeno) que lo convertirá en metano y otros
gases; o fermentar para producir alcohol; o convertir en hidrocarburo por
reducción química; y si aplicamos métodos termoquímicos podemos incluso
extraer metanol, aceites, gases, etc. i
El método de la digestión es el más común, y con el que se obtiene el
biogás. El proceso consiste en degradar anaeróbicamente la materia orgánica
mediante microorganismos, o aprovechar directamente el que se produce en un
vertedero controlado. El digestor, que es la vasija hermética en donde se
produce la degradación bioquímica, debe mantenerse a unos 50° C. para
favorecer la actividad de los microorganismos. Entre !l O y 25 días se desarrollan
tres fases principales: la hidrólisis, que favorece la acidez de la biomasa; la
acetogénesis; y la metanogénesis. El biogás obtenido (metano en su mayor
• ¡ 17Amfeis Téoró-Eccnómico de la toporacm de Enaaas Saiovaife No Copremonales en d Macado Bécirico Ecuatoriano.
parte) puede ahora ser empleado para generar energía eléctrica o mecánica
mediante su combustión, sea en plantas industriales 'p para uso doméstico.
|
Los residuos de la actividad de crianza de animales denominados
excrementos son actualmente utilizados sin tratamiento en los campos agrícolas
y constituyen una causa de la alta concentración de nitrato en las aguas por esta
actividad. Este subproducto podría, en vez de ello, ser mezclado con otros
subproductos agrícolas en envases de fermentación! de bacterias para producir
biogás. Una planta de biogás puede proveer alrededor de 1,5 m3 de gas al día y
por unidad de ganado de tamaño grande (una unidad de ganado de tamaño
grande corresponde a 5 - 6 cerdos, 1,1 vacas o 250 pollos). Si se extrae la
energía de la planta para calentar él convertidor, |queda 1 m3 por día y pori
unidad de ganado de tamaño grande. El contenido dé energía de 1 m3 de biogás
corresponde a 0,6 litros de petróleo o a 5,5 a 7 KW-hi El biogás producido puede
luego ser quemado o transformado en electricidad o! calor en plantas acopladasi
a centrales de calor o de energía.
Esta corriente o calor pueden ser producidos de manera uniforme y según
las necesidades durante todo el año, ya que el biogás puede ser almacenado en
tanques y la fuente del biogás, es decir el excremento de los anímales, tambiéni
está a disposición todo el año. La producción de biogás no solamente puede
contribuir a ahorrar el consumo de energía no renovables. Hay otras ventajas
adicionales. El excremento de los animales que tiene un olor fuerte y
desagradable puede convertirse en un sustrato con! olor mínimo. Este sustrato
puede ser usado como fertilizante todo el año y con ello se puede producir
fertilizante nitrogenado industrialmente cuya producción finalmente también
consume energía. Ya que el nitrógeno en el sustrato se encuentra en forma tal
que puede ser fácilmente absorbido por las plantas, esto contribuye a una
disminución de la carga de nitratos en las aguas subterráneas.
18
Anafes TóriM-Ecooómco de k SBonxxaciái fe Enesfe Reoovafa No Convaiciomles en d Metcado Eléctá» Ecuatoriano.
Restos de paja y m,adera de la agricultura y la industria en ajg
Europeos son empleados para la calefacción o la producción de corriente. La
planta más grande de biomasa se encuentra actualmente en la ciudad
holandesa Cuijk. Esta planta quema astillas de madera y chips, presenta un
rendimiento eléctrico de 25 MW. Las astillas de madera y chips son incineradas
en una planta que para el caso de madera usada presenta una eficiencia de
incineración de 90%. El calor resultante debe ser vendido a compañías ubicadas
en las cercanías.
1.1.4. GEOITERMEA.
Los sistemas geotérmicos aprovechan las fuerzas existentes en el interior
de la Tierra para producir energía útil para el consumo.
El interior de la corteza terrestre alberga energías que se encuentran en
constante movimiento, los terremotos son una manifestación de esas fuerzas,
así como los volcanes activos, que liberan en la superficie de la Tierra el exceso
de energía que se mueve en su interior.
La zona del interior de la tierra donde se producen esas fuerzas se
encuentra aproximadamente a unos 50 km. de profundidad, en una franja
denomina sima o sial.
Conforme se desciende hacia el interior de la corteza terrestre se va
produciendo un aumento gradual de temperatura, siendo ésta de un grado cada
37 metros aproximadamente. No obstante, existen zonas del nuestro planeta
donde las altas temperaturas se encuentran al nivel de la superficie, donde las
instalaciones geotérmicas podrían ser más rentables.
Anáfisis Táaco-EcomnKo de k impotaciái de Enaaas RaiovdÉs M) Conretmafa en d Macado Béciréo Ecuatoriano.
Para aprovechar esas temperaturas se utilizan sistemas de tecnología
similar a las empleadas en la energía solar aplicadas a turbinas: calentamiento
de un líquido con cuya energía se hacen mover las palas de un generador
eléctrico. !
Los sistemas geotérmicos son considerados como los más prácticos,
tanto por el rendimiento como por el mantenimiento. La única pieza móvil de
estas centrales se reduce a la turbina, lo que mejora la vida útil de todo el
conjunto.j
Otra característica ventajosa se refiere a la fuente de energía utilizada,
ésta se encuentra siempre presente y suele ser constante en el tiempo, con
apenas variaciones.
Básicamente, una central geotérmica consta de una perforación realizada
en la corteza terrestre a gran profundidad. Para \r una temperatura
suficiente de utilización debe perforarse varios kilómetros; la temperatura
aproximada a 5 kilómetros de profundidad es de | unos 150° centígrados. El
funcionamiento se realiza mediante un sistema muy simple: dos tubos que han
sido introducidos en la perforación practicada, mantienen sus extremos en
circuito cerrado en contacto directo con la fuente de calor. Por un extremo del
tubo se inyecta agua fría desde la superficie, cuando llega a fondo se calienta y
sube a chorro hacia la superficie a través del otro tubo, que tiene acoplado una
turbina con un generador de energía eléctrica. El agua enfriada es devuelta de
nuevo por el primer tubo para repetir el ciclo.
El sistema descrito es viable en lo que respecta a su construcción y
perforación, no en vano las prospecciones petrolíferas se realizan a varios
kilómetros de profundidad, sin embargo se presenta un problema relacionado
con las transferencias de calor.
' 20
Anafes Técnco-Ecorámco ds la hconiotaJáti de Enggías Renovables No CoroEncionales en d Macado Bédréo Ecuatoriano.
Cuando el hombre diseña dispositivos para conservar o transferir calor,
utiliza aquellos que tienen capacidades aislantes j o conductoras, según las
aplicaciones. Por ejemplo, los metales tienen menor;resistencia a la conducción
del calor, al contrario de la arena o la propia roca, que la conserva. Este último
caso es el que se presenta en una instalación geotérmica; la sima del interior de
la corteza terrestre donde se encuentra el calor j aprovechable, no tiene la
capacidad de conducir el calor, por ello cuahdo la central entra en
funcionamiento y comienza a inyectar agua al interior de la sima, ésta se va
enfriando ya que no es capaz, de recuperar la temperatura a la misma velocidad!
que la consume, precisamente por la característica descrita de baja conducción
de la roca. En la práctica este inconveniente impide; el funcionamiento continuo
de la central, ya que una vez que la sima ha cedido todo su calor, el sistema se
detiene y es preciso esperar a que la roca recupere de nuevo su temperatura
habitual.
A pesar del inconveniente descrito, que írripide su aplicación a gran
escala, existen zonas cuyas características geológicas especiales permiten un
mejor aprovechamiento, ejemplo de determinadas islas del archipiélago canario,
donde se pueden encontrar temperaturas de cientos de grados a muy poca
profundidad, lo que permitiría distribuir instalaciones horizontales con pocas
inversiones en prospección, ya que todo e! subsuelo tiene característicasi
geotérmicas.
En cierto modo una central geotérmica reproduce el funcionamiento
natural de los géísers; en ese caso el agua se introduce, por las rendijas del
subsuelo, y al alcanzar fas zonas caldeadas del interior de la tierra es llevada a
ebullición, retornando al exterior por aquellos huecos que fe ofrezcan menorI
resistencia, ofreciendo un espectáculo muy llamativo!
Anafes T&ri»-EconómKo de k tocpaacm de Eneroas Renovatfes No Conrepciomles en d Macado Bateo Ecuatoriano.
1.2. ECONOMÍA Y MEDIO AMBIENTÉ.¡
Generalmente se piensa que fa economía! se ocupa de la toma de!
decisiones de negocios y la busca de rentabilidad en un modo de producción
capitalista, pero en el caso de la economía ambiental se estudia el cómo y por
qué diferentes entidades toman decisiones sobre el uso de recursos valiosos.
La economía ambiental se ubica tanto en ef campo de fa micro y
macroeconomía pero fundamentalmente podemos! decir que se ubica en el
campo de la micro economía. Se encarga de estudiar el por qué de toma de
decisiones que tienen un impacto ambiental y como' se pueden cambiar ciertas¡
políticas para equilibrar las necesidades humanas y la conservación del
ecosistema.
En la actualidad se ha puesto énfasis especial, en el cuidado del medio
ambiente, ya que es evidente que con el afán de enriquecimiento de ios países
altamente industrializados, se ha hecho uso de la tecnología en formaj
indiscriminada y como consecuencia de ello se tienen niveles de contaminación,
que en muchos de los casos no pueden ser controlados.
Para poder tener un control sobre el uso de los recursos de la naturaleza,
con el fin de satisfacer las necesidades básica^s del 'hombre como son:
alimentación, salud, vivienda, vestimenta, educación, trabajo, etc. Se habla del
desarrollo sostenible, ya que un verdadero desarrollo es ef que permite un|
progreso económico, coexistente con la preservación y protección del medio
ambiente. ;!
Una forma de determinar el daño al medio ambiente, que puede causar
una obra o proyecto y los cambios a realizar para minimizar los efectos
negativos y maximizar los positivos es la Evaluación de Impacto Ambiental
(EIA). :
22
Anafe Téaró-Ecaám» cb k jcotporacicin & faagas Renorabb No CawgKJonafes en d Macado BécftKO Ecuatoriano.
Con et fin de concordar tos conceptos de ambiente y desarrollo, se utiliza^¡
la Gestión Ambiental (GA), que se puede definir como: " el gerenciamiento o
administración de los procesos de desarrollo que producen un impacto
ambiental o, mejor aun, la gestión o gerenciamjento de las condiciones
naturales, sociales, culturales y económicas que influencia la forma o maneraiI
que el desarrollo va adquiriendo con el tiempo."7
|
Dos herramientas para la gestión ambiental son las EIA y las Auditorias
Ambientales (AA) estas últimas permiten identificar, evaluar, corregir y controlar
el desarrollo ambiental.
Las EIA se pueden definir como un procedimiento que tiende a identificar,
predecir e interpretar los impactos ambientales, qu^ causarían la ejecución de
determinada obra o proyecto, con el fin de que este sea aprobado, rechazado o
modificado.
Las AA se definen como la revisión sistemática, periódica y objetiva que
la lleva a cabo la autoridad de aplicación que corresponda, el objetivo principal
de las AA es identificar los problemas ambientales y constatar el nivel de
cumplimiento de las normativas vigentes. i
Con el fin de alcanzar un desarrollo sostenible y equilibrado, se hace uso
de un instrumento, para evaluar las consecuencias ambientales de
determinados planes, políticas y programas, que puelden incidir en la naturaleza
y el uso de sus recursos, este instrumento se denomina Evaluación Estratégica
Ambiental (EEA).
Por último aunque su aplicación no es muy
Evaluación de Riesgo Ambiental (ERA), que se puede
7 Tomado de: Seminario sobre Desarrollo Sostenible, CONELEC
frecuente cabe mencionar la
definir como: " proceso
23
Anafes Téoico-Ecommco ds la icopaacion fe Eneró Smovaifa No Convencionales en d Macado EiécirKO Ecuatoriano.
mediante el cual se estima la probabilidad o frecuencia que se produzca unf
daño o riesgo, debido a la ocurrencia de un evento potencialmente perjudicial y
que se aplica generalmente a la estimación de los efectos sobre un receptor
establecido, debidos a la liberación de un determinado compuesto o conjunto
de compuestos" 8
Luego de lo mencionado anteriormente se puede concluir que los
proyectos destinados hacia el sector eléctrico deben estar sujetos a la EIA y a la
EEA.
Para poder lograr un desarrollo sostenible, un factor importante es el
concienciar sobre la utilización de fuentes alternativas de energía. En nuestro
país se puede contar con una gran cantidad de recursos naturales, que puede
ser utilizados para la producción de electricidad.
Una política de concientización para la preservación del medio ambiente,
es un pilar fundamental, para demostrar que el uso de fuentes renovables de
energía puede requerir de inversiones iniciales fuertes, pero al valorar los
beneficios ambientales nos daríamos cuenta que los valores invertidos son
recuperados.
En la actualidad en el mundo entero, el uso de energías renovables no
convencionales es fomentado con mucho énfasis, ya que estudios realizados
indican que los niveles de contaminación por la quema de combustibles son muy
altos y provocan graves daños al medio ambiente.
Si tenemos claro que somos parte del medio ambiente, es razón más que
suficiente, para preocuparnos y realizar todo lo que sea necesario, con el fin de
8 Tomado de: Seminario sobre Desarrollo Sostenible, CONELEC
24Anáfisis Téa¿o-EconómKO de la hcapotacm fe Eneró Renovables No Convencionales en d Macado Efetréo Ecuatmano.
cuidar de nosotros mismos; una forma de hacerlo, es incrementando el uso de
fuentes alternativas de energía.
Actualmente la principal herramienta para la evaluación económica de
proyectos energéticos en la administración de recursos naturales es el análisis
costo-beneficio.
Un análisis costo-beneficio implica medir, adicionar y comparar todos los
beneficios y costos que implica un proyecto. Para se usa flujos de caja de los
costos y beneficios, en términos monetarios. En cuanto a la valorización
económica de los beneficios ambientales, se lo hace basándose en parámetros
económicos internacionales.
Utilizando la técnica del valor presente, se puede calcular el valor
presente tanto para los ingresos (Vpi) como para los egresos (Vpe); dentro de
los ingresos se puede considerar a la valoración económica de los beneficios
ambientales y los valores recibidos por el servicio prestado, mientras que para
los egresos se toma en cuenta todo el dinero invertido.
El coeficiente entre estos dos parámetros (Vpi/Vpe) representa la relación
beneficio-costo, para que un proyecto resulte atractivo la relación costo-
beneficio debe ser mayor a la unidad.
Sin embargo si no se hiciese una valorización económica de los
beneficios ambientales, es evidente que el vivir en un lugar seguro y cuidar del
bienestar común recompensa cualquier inversión.
25
Anafe Técnico-Eccnómico de k hcaporación de Energías Renovables No Convencionales ea el Macado Eléctrico Ecuatoriano.
2. ENERGÍAS RENOVABLES NO
CONVENCIONALES EN EL ECUADOR.
2.1. PROYECTOS DE ENERGÍAS RENOVABLES NO
CONVENCIONALES EN EL ECUADOR.
En la actualidad en nuestro país el estado ;no está en capacidad de
afrontar la ampliación y diversificación de las fuentes de abastecimiento
energético, que satisfagan la demanda del país.; Por lo tanto se vuelve
indispensable el uso de la energía en forma eficiente, a fin de tener mayor
disponibilidad de los recursos energéticos no renovables, especialmente de los
hidrocarburos sin que esto afecte el nivel de vida de lia población y el desarrollo
industrial. i
El Ecuador es un país que tiene mucha dependencia del petróleo, cuyas
reservas disminuyen con el tiempo, el uso eficiente de la energía es muy
importante para poder tener un saldo exportable, que permita la captación de
divisas para poder desarrollar la economía. !
El uso eficiente de la energía debe ser considerado como un punto
estratégico para el desarrollo de nuestro país, el ;cual promueva el uso de
tecnologías limpias que sean coherentes con nuestra situación económica y
además nos permitan disminuir el impacto ambiental.
Para mantener un excedente de petróleo para; exportar se debe aplicar el
uso eficiente de los hidrocarburos, electricidad y otros recursos energéticos, así
como el uso de energías renovables que es la mejor de las alternativas, ya que
disminuye la quema de combustible reduciendo así la emisión de
26
Análisis Teórico-Económico de la hcorpotacim de Enemas Renovables No Convencionales ai el Matado Eléctrico Ecuatoriano.
contaminantes, lo cual es de vital importancia para el desarrollo de un país y sus
habitantes.
La Subsecretaría de Electrificación la cual peetenece al Ministerio de
Energía y Minas, ha venido impulsando el uso de energías renovables en los
sectores rurales de nuestro país, en donde las redes de distribución de las
empresas eléctricas no han llegado por razones técnico-económicas. Para llevar
a cabo estos proyectos, se han suscrito varios convenios en los cuales se dará
capacitación y asistencia técnica por medio de las empresas eléctricas y
consejos provinciales, para atender demandas de escuelas, centros de salud y
viviendas en el sector rural.
Para el mes de agosto del 2001 el Ministerio de Energía y Minas luego de
la licitación correspondiente firma un contrato con la empresa IMECANIC, para
realizar proyectos de electrificación rural descentralizada con sistemas
fotovoltaicos en siete provincias del país, los lugares escogidos son sitios donde
se prevee que ni a mediano ni corto plazo el suministro de energía eléctrica va
ha llegar por redes convencionales, los proyectos a realizarse son:
REGIÓN PROVINCIA # DE FAMILIASBENEFICIADAS
SISTEMASEscolar/Comunal Centro de Salud
Norte Sucumbios 3.400 68Feo. De Orellana 2,550 51
Centro
nxüv&rSt
Sur
)OFfsiwr
Pastaza
1,859wjr/jr/*r/iir7J?/jx>,
3,85050
«KWS«Í<
77Morona Santiago
e/^/^/*/^/*/^/*/*/jr/*/^/*-/J*'¿w'/¿r/jr¿*
Zamora Chínchípe
4,030v?jr¿4W/jf-/jr/A
2,752
110•r/sr/JT,
89
TOTAL 20,34437
'¿tróV/*,
482
1718
*2*K*K*
19
25r/MH
6O
'¿r/jr.
94Total de habitantes servidos 101,720
Otro proyecto que lleva a cabo el Ministerio de Energía y Minas en
conjunto con la Empresa Eléctrica Galápagos, es la instalación de un parque
eólico de siete turbinas de 250 k\N cada una, para poder concretar dicho
proyecto se necesita el compromiso de la inversión extranjera lo cual esta en
27
Análisis Técdco-Económico de k Incorporación de Eneró Renovables No Cmvencioiabs en el Mocado Eléctrico Ecuatoriano.
manos de la Dirección de Energías Renovables y Eficiencia Energética, la que
prevé que este proyecto entre en funcionamiento en enero del 2003.
En nuestro país se cuenta con muchos recursos renovables no
convencionales para la generación de electricidad; en cuanto al recursos del
viento existen 97 estaciones inventariadas que han sido instaladas con fines
agro meteorológicos. De todas estas estaciones 7 son de primer orden es decir
registran valores diarios de dirección y velocidad de viento a las 7 a.m., 1 p.m. y
7 p.m. y las 90 restantes se consideran de segundo orden es decir registran
valores mensuales de velocidad media del viento a las 7 a.m., 1 p.m. y 7 p.m.
Alrededor del 50 % de las estaciones registran velocidades medias del viento de
3 m/s los cuales pueden ser utilizados para la implementación de energía eólica.
Estos datos fueron obtenidos de la publicación de la Dirección de Energías
Renovables Eólica.
Como se sabe el Ecuador es un país tradicionalmente agrícola y
ganadero, las cuales son actividades que generan desechos que se pueden
aprovechar para generar electricidad. El biodigestor es una excelente alternativa
para la producción de combustible, que puede ser utilizado para la cocción,
iluminación, movimiento de motores en lugares que se encuentran apartados de
los centros de distribución de combustibles y del Sistema Nacional
Interconectado. ¡
La mala disposición de la basura en las ciudades esta produciendo
graves problemas de contaminación, la misma que con tratamientos adecuados
podría ser aprovechada para generar electricidad, ya sea quemándola o
mediante la digestión anaeróbica para producir metano.
Por las acentuadas características vulcanológicas presentes en las
cordilleras de nuestro país, se dispone de un gran recurso geotérmico el cual se
28
Análisis Técmco-EcoDÓmico de la hcorponción de Enemas Ramales No Convendcoales:ai el Mercado Elécirico Ecuatoriano.
manifiesta en los diferentes puntos termales presentes en la superficie se cree
que son alrededor de 180 fuentes.
En el Ecuador se han identificado alrededor de 17 lugares como fuentes
principales, de los cuales en tres puntos se pueden aprovechar los recursos
geotérmicos con fines de generación eléctrica. Estos puntos son: Tufiño,
Chachimbiro y Chalupas para los cuales se ha cuantificado una potencia
instalable de 500 MW, estos pueden ayudar a satisfacer las futuras demandas.
Se debe destacar que en cuanto a la utilización del recurso geotérmico
uno de los proyectos prioritarios es el binacional Tufiño-Chiles-Cerro Negro con
una potencia de 120 MW, el cual ha sido reactivado mediante un acuerdo con el
vecino país Colombia. Se trabaja en la determinación de un marco regulatorio
con el apoyo de Comisión Económica para América Latina (CEPAL).
En cuanto a la generación fotovoltaica no existe un inventario de los
lugares en que se podrían instalar este tipo de centrales en nuestro país, pero
más adelante se detallará los lugares donde se ha hecho uso de este tipo de
generación para satisfacer la demanda de los sectores rurales.
En la actualidad, en nuestro país se ha fomentado mucho el uso de la
energía fotovoltaica especialmente en sectores apartados, en donde las redes
de distribución no han sido llevadas por razones 'técnico-económicas, estas
obras han sido canalizadas por medio de la Dirección de Energías Alternativas,
en donde se ha enfocado el aspecto del uso final de la energía y por ello resulta
ser la vía más económica y conveniente.
El Ministerio de Energía y Minas medíante la Subsecretaría de
Electrificación es el encargado de la elaboración de políticas y estrategias, que
permitan dirigir el desarrollo del sector eléctrico; se debe impulsar el uso
29
Análisis Téenico-fconómico. de la bcarroración de Enaste Renovables No Convencionales ea el Mocado Eléctrico Ecuatoriano.
eficiente de la energía, el aprovechamiento de las energías renovables, es decir
ampliar el sector eléctrico, tomando en cuenta la optimización de recursos y la
disminución del impacto ambiental.i
En el año de 1999 se consiguieron muchos1 logros y satisfacciones a
pesar de los inconvenientes que se presentan siempre con la implementación de
nuevos y novedoso esquemas, es importante destacar el significativo aporte de
la empresa privada y entidades internacionales, preocupadas por fomentar la
utilización de los recursos renovables no convencionales.
Se espera en un futuro poder utilizar el rico recurso hidráulico que existe
en el Oriente ecuatoriano para instalar micro centrales hidroeléctricas, las cuales
pueden contar con una potencia instalada mayor que| las centrales fotovoltaicas.
Se debe recordar que es obligación del estado! Ecuatoriano incentivar la
instalación de centrales de generación que utilicen !recursos renovables, para
reducir así el impacto ambiental que se produce con el uso de las centrales
térmicas. i
Existen proyectos sobre fuentes de energía renovables que ya han sido
ejecutados, en su gran mayoría en sectores rurales utilizando la energía
fotovoltaica, pero algunos de ellos aun se encuentran en trámite en el
CONELEC. De los proyectos que se encuentran en proceso de trámite tenemos:
Empresa
Marketec SolvientoAlquimatec
EtecoEnergy Advisor
AlquimatecMalea
Proyecto
Salinaszámbiza
PapallactaBaños
Baños/PelileoMonterrey
Capacidad(MW)
101
50503
2.5
Tipo
EólicaBiogás
GeotérmicaGeotérmica
EólicaBiomasa
Glasé
Turb. EólicaMotor Comb.Turb. VaporTurb. VaporTurb. EólicaTurb. Vapor
Ubicación
Valle de SalinasZámbiza
PapallactaBaños
Baños/PelileoCatamayo
Provincia
IbarraPichincha
ÑapoAzuay
TungurahuaLoja
A continuación se detalla las obras realizadas en el país usando de
energía fotovoltaica:
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ción
Ope
raci
ónO
pera
ción
Ope
raci
ónO
pera
ción
Ope
raci
ónO
pera
ción
Ope
raci
ónO
pera
ción
Ope
raci
ónO
pera
ción
Ope
raci
ónO
pera
ción
Ope
raci
ónO
pera
ción
Ope
raci
ónO
pera
ción
Ope
raci
ónO
pera
ción
Ope
raci
ón
31
Análisis Técnico-Económico dé la hcoipciadón de Enemas Renovables No Cmvencionales ai el Macado Eléctrico Ecuatoriano.
2.2. INCENTIVOS PARA FOMENTAR EL DESARROLLO DE
RECURSOS ENERGÉTICOS NO CONVENCIONALES.
En nuestro país, la Ley del Régimen del Sector Eléctrico, en algunos
de sus artículos impulsa el uso de las de fuentes de energía renovables no
convencionales; estos se consideran como incentivos i para el uso de este tipo de
energías. :
Los incentivos que encontramos en la L.R.S.E. son: El estado fomentará
el uso de fuentes de energías renovables no convencionales, a través de los
organismos públicos, la banca de desarrollo, las universidades y las instituciones
privadas. Otro incentivo es que el CONELEC asignará con prioridad recursos del
FERUM a proyectos de electrificación rural que usen recursos energéticos no
convencionales. Finalmente el CONELEC normará el despacho de electricidad
producida con energías no convencionales, tendiendo a su aprovechamiento y
prioridad.
Los estímulos que encontramos en el Reglamento del Mercado Eléctrico
son: El CENACE asignará un despacho preferente: a las plantas que utilicen
energías renovables, dentro de un limite máximo del 2% de la demanda del
MEM, las centrales que estén fuera de este limite serán despachadas en orden
de mérito económico. Además el CONELEC establecerá los precios para la
venta de electricidad producida con recursos no convencionales, en base a
referencias internacionales.
Entre las acciones que facilitan el desarrollo de las energías renovables
en nuestro país tenemos: el despacho preferente g las centrales que utilicen
recursos renovables no convencionales, existe también la decisión política de
apoyar toda iniciativa tendiente a aprovechar las energías renovables, además
32
Análisis Técnico -Económico de la Incorporación de Enasías Renovables No Convencionales en el Mercado Eléctrico Ecuatoriano.
se cuenta con el fortalecimiento de una unidad i gubernamental para que
promueva, facilite y acelere las acciones MEM-DEA.
Se pueden distinguir dos tipos de incentivos uno focalizado a la inversión
y otro a la producción de energía. A continuación hablaremos sobre los
incentivos existentes en algunos países de Europa y en Latinoamérica, la
información recolectada sirvió como base para establecer el precio de la energía
eólica, solar, biomasa y geotermia en nuestro país.
CENTRAL INCENTIVO A LA INVERSIÓN INCENTIVO A LA PRODUCCIÓN
ALEMANIA
Eólica
Solar
Biomasa
Geotérmica
Además de subsidio a las tarifas existenprogramas de subsidio a la inversión.Además de subsidio a las tarifas existenprogramas de subsidio a la inversión.Además de subsidio a las tarifas existenprogramas de subsidio a la inversión.Además de subsidio a las tarifas existenprogramas de subsidio a la inversión.
i
Depreciación progresiva del impuesto
DINAMARCA
Eólica
Solar
Biomasa
Geotérmica
Subvenciona el costo de inversión de laplanta.• Subvenciona el costo de inversión de laplanta.• Sujeta a regulación especial basada en lapotencia neta suministrada a la red• Subvenciona el costo de inversión de laplanta.• 30% de los gastos aprobados.Subvenciona el costo de inversión de laplanta.
Subvenciona a la producción de energíaentregada1 a la red con 4.29 cUSD/kWhSubvenciona a la producción de energíaentregada a la red con 1.59 cUSD/kWh
Subvenciona a la producción de energíaentregada a la red con 4.29 cUSD/kWh
ITALIA
Eólica
Solar
Biomasa
Geotérmica
Subsidio á las tarifas durante los 8 primeros añosde operación. Luego de lo cual bajanconsiderablemente.Subsidio a las tarifas durante los 8 primeros añosde operación. Luego de lo cual bajanconsiderablemente.Subsidio a las tarifas durante los 8 primeros añosde operación. Luego de lo cual bajanconsiderablemente.Subsidio a las tarifas durante los 8 primeros añosde operación. Luego de lo cual bajanconsiderablemente.
33
Análisis Tétrico Ecónomo) de la torporadm de Enemas Renovables No Convemonales m d Mercado Hécfcico Ecuatoriano.
CENTRAL INCENTIVO A LA INVERSIÓN INCENTIVO A LA PRODUCCIÓN
ESPAÑA
EólicaSolarBiomasaGeotérmica
Subsidio a las tarifas.
Subsidio é las tarifas.
Subsidio a las tarifas.
Subsidio a las tarifas.
SUIZA ¡Eólica
Solar
Biomasa
Geotérmica
• Subsidio a la inversión.• Se toman decisiones sobre una base casopor caso.• Subsidio a la inversión.• Subvención gubernamental de 2209USD/kWp• Subsidio a la inversión.• Subvención gubernamental entre 7-10%del costo de inversión.Subsidio a la inversión. !
BÉLGICAEólica
Solar
Biomasa
Geotérmica
Subvención del 15 al 25% de la inversión yliberación del impuesto en un 15% no fijo.Subvención del 15 al 25% de la inversión yliberación del impuesto en un 15% no fijo.Subvención del 15 al 25% de la inversión yliberación del impuesto en un 15% no fijo.Subvención del 15 al 25% de la inversión yliberación del impuesto en un 15% no fijo.
Bono extra de 2.93 cUSD/kWh
Bono extra de 2.93 cUSD/kWh
Bono extra de 2.93 cUSD/kWh
Bono extra de 2.93 cUSD/kWh
AUSTRIAEólica
Solar
Biomasa
Geotérmica
Subsidio a la inversión de un 30%.
Subsidio a la inversión de un 30%.
Subsidio a la inversión de un 30%.
Subsidio a la inversión de un 30%.
Bono extra a las tarifas a ser pagados por tresaños después de construcción de la planta.Bono extra a las tarifas a ser pagados por tresaños después de construcción de la planta.Bono extra a las tarifas a ser pagados por tresaños después de construcción de la planta.Bono extra a las tarifas a ser pagados por tresaños después de construcción de la planta.
FRANCIA
Eólica
Solar
Biomasa
Geotérmica
• Subsidio a la inversión.• Subvención de hasta el 95% del costo dela inversión.• Subsidio a la inversión.• Subvención de hasta el 95% del costo dela inversión.• Subsidio a la inversión,• Subvención de hasta el 30% del costo dela inversión.Subsidio a la inversión.
34
Análisis Técnico -Económico de la fecorpaaciái de Enemas Renovables No Convencionales ai el Mercado Eléctrico Ecuatoriano.
CENTRAL INCENTIVO A LA INVERSIÓN INCENTIVO A LA PRODUCCIÓN
ESTADOS UNIDOS jEólica Reducción del impuesto a la inversión 10-
15%.Reducción de impuestos a la producción 1 .5cUSD/kWh.
AMERICA LATINAEn el caso de los países latinoamericanos existen leyes que están en proceso de aprobación en sus respectivoscongresos, las mismas sirven para fomentar el uso de energías renovables! no convencionales, según el último forode Ministros de Medio Ambiente de América Latina y el Caribe, llevado a cabo en Brigetown, Barbados en el mesde marzo del 2000, auspiciado por el Banco Mundial, Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo,Programa de la Naciones Unidas para el Medio Ambiente, Comisión Económica para América Latina y el caribe yel Banco Interamericano de desarrollo, se trató sobre las políticas que deben implementarse para el cuidado delmedio ambiente, fomentando el uso de fuentes de energía renovables no convencionales.
ECUADOREólica
Solar
Biomasa
Geotérmica
• Despacho preferencial.• Precio de energía basado en referenciasinternacionales 10.05cUSD/kWh.• Despacho preferencial.• Precio de energía basado en referenciasinternacionales 13.65 cUSD/kWh.• Despacho preferencial.• Precio de energía basado en referenciasinternacionales 10.23 cUSD/kWh.• Despacho preferencial.• Precio de energía basado en referenciasinternacionales 8.12 cUSD/kWh.
En la actualidad a nivel mundial existen varios instrumentos económicos,
los cuales de alguna forman obligan e incentivan a, usar tecnologías limpias y
fuentes de energía renovables no convencionales.
Los principales instrumentos económicos, que se encuentran en uso para
la protección y gestión ambiental son: los cargos, los impuestos ambientales, las
tarifas por incumplimiento de la normativa, los sistemas de depósito-reembolso,
la obligación económica al determinar la responsabilidad jurídica sobre los
daños ambientales, los sistemas de permisos transables, los bonos
condicionados a desempeño ambiental, y los subsidios a actividades vinculadas
a la protección ambiental.
Los cargos se definen como un pago por el uso de recursos,
infraestructura y/o servicios ambientales, y son análogos a un precio de mercado
35
Análisis Téoiico-Ecotiánico de k Incorporación de Enemas Renovables No Ccnvendmales! en el Macado Eléctrico Ecuatoriano.
que es fijado por una agencia oficial, ya que el
precios de estos servicios o bienes ambientales,
utilizan mayormente tres tipos de cargos: cargos
uso y cargos por producto.
mercado no puede determinar el
En la gestión ambiental se
sobre emisiones, cargos por
En el transcurso de la presente década, se observa el uso creciente de
impuestos ligados a parámetros ambientales. En |os sistemas de permisos
transables, se establece un nivel agregado de emisiones, para cada cuenca o
zona donde se busca manejar la calidad del agua oj aire, y esta cuota total de
emisiones se distribuye entre las diferentes fuentes de contaminantes, de
acuerdo a su volumen de producción. Ya que la cuota total se establece por
debajo de un nivel actual de emisiones, los permisos; adquieren valor positivo y
las distintas fuentes de contaminantes pueden transarlos en el mercado.
Mientras el costo marginal de reducción de contaminantes, sea inferior al precio
de mercado del permiso, la empresa o agente contaminador preferirá invertir en
reducir sus emisiones y vender los permisos que le sobren. Hasta la fecha este¡
sistema no se ha implementado en países en vías de desarrollo.
En general se trata de atacar el punto del cuidado ambiental no con
incentivos de inversión sino con multas, que luego; pueden ser consideradosi
como incentivos ya que permiten que el empresario!mejore sus sistemas y así
podrá obtener beneficios que es lo que le interesa.
Se espera que los compromisos para la reducción de emisiones de CO2
con la Convención Marco del Cambio Climático, en el futuro se realicen estudios
para implementar el uso de energías renovables no convencionales y si estos
demuestran que contribuyen notablemente con los 'objetivos trazados se dará
todo el apoyo económico necesario.
Análisis Técnico -Económico de la totporacim de Bgaas Renovables No Convencionales m el Macado Eléctrico Ecuatoriano.
A parte de estos instrumentos económicos, también está creciendo en
algunos países, el uso de otros instrumentos de gestión ambiental basados en
transparencia de información e incentivos reputacionales. Estos consisten en la
generación y difusión pública de información oficial, sobre el desempeño
ambiental de empresas y fuentes de contaminación individuales. Aunque estos
instrumentos no son económicos, en un sentido estricto, pueden considerarse
como instrumentos con orientación de mercado; ya que los incentivos
reputacionales afectan la estructura de costos y beneficios que enfrenta la
empresa; frente a distintos cursos de acción. La información pública sobre el
desempeño ambiental afecta indirectamente el cálculo económico de las
empresas, a través de impactos en su imagen frente al mercado de clientes, la
comunidad circundante y la percepción de riesgo en el mercado de capitales.
Análisis Técnico -Económico de k Incorporación de lamas Renovables No CoroencJaiales en d Macado Eléctrico Ecuatoriano.
2.3. ESQUEMA REGULATORIO VIGENTE PARA LA
INCORPORACIÓN DE ENERGÍAS RENOVABLES NO
CONVENCIONALES.
En los años setenta el Ecuador paso por una crisis energética a raíz de la
cual se considero la creación de un organismo estatal el cual se dedique a
desarrollar y a promover el aprovechamiento de fuentes de energías nuevas y
renovables (FENRs). A partir de 1978 se crea el Instituto Nacional de Energía
(INE) en ese entonces era el único país latinoamericano que contaba con una
institución y leyes que impulsaban las FENRs. Con el proceso de modernización
en 1995 se suprime el INE y se crea la Dirección de Energías Alternativas
(DEA), la cual es una unidad técnica operativa del Ministerio de Energía y Minas
de pendiente de la Subsecretaría de Electrificación cuyas funciones principales
son fomentar las FERNs y el uso eficiente de la energía. En la actualidad la DEA
sigue cumpliendo eficientemente sus funciones, pero es ahora denominada
Dirección de Energías Renovables y Eficiencia Energética.
En estos momentos con la nueva estructura del Sector Eléctrico
Ecuatoriano, existe un marco regulatorio que involucra todos los aspectos que
conciernen el uso de energías renovables no convencionales.
Los precios de energía para las fuentes de renovables no
convencionales son establecidos en base a referencias internacionales y es
facultad del CONELEC la aprobación de dichos valores. Han sido aprobados
los siguientes valores;
38
Análisis Técnico-Eccoómico de la bcaporacJón de Enasías Renovables No Cowendcoales m d Macado Eléctrico Ecuatoriano.
CentralesEólicasFotovoltaicasBiomasa-BiogásGeotérmicas
Precio cUSD/kWh10.0513.6510.238.12:
Estos valores estarán vigentes durante diez anos, para aquellas centrales
que entren a funcionar hasta el 2004. No se reconocerá pago por potencia a
este tipo de centrales.
Se ha determinado que se remunerará por;energía, el valor fijado a
aquellas centrales que tengan una potencia instalada hasta 15 MW, este limite
variará en el futuro en función de la potencia instalada del parque generador del
MEM.
El CENACE despachará de manera preferente a las centrales que
utilicen recursos renovables no convencionales, hasta el límite de capacidad
instalada establecido en el artículo 21 del Reglamento para Funcionamiento del
MEM. En el caso de que este límite sea superado se despacharán en orden de
mérito económico y las que estuvieron previamente instaladas seguirán teniendoi
un despacho preferencial.
Se considerará como punto de entrega y medición al punto de conexión
con el sistema de transmisión o distribución adecuado para la entrega de
energía. El sistema de medición deberá cumplir con las especificaciones
técnicas establecidas en las regulaciones vigentes.
En cuanto a los parámetros de calidad son los ;mismo establecidos para el
resto de generadores. Los generadores de energía renovable no convencional,
39
Análisis Técmco-Ecmómico de k koporadái de Jhasías Renovables No Convemotiales.gi el Mgcado Eléctrico Ecuatoriano.
deben instalar en el punto de entrega todos los equipos necesarios de conexión,
control, medición y protección cumpliendo con la normativa vigente.
Los generadores deben comunicar al CENACE dentro de los plazos
establecidos su producción de energía horaria cada| día, para que el CEANCE
pueda realizar su programación diaria.
Se hará un pago adicional por transporte, si para evacuar la energía
producida es necesario construir una línea de transmisión, este pago se
realizará solamente si dicha línea ha sido construida en su totalidad por el
generador, este pago adicional puede variar entre:0.06 cUSD/kWh/km y 1.5
cUSD/kWh/km. !
El CENACE liquidará a los generadores no convencionales por la energía
producida, con ios precios establecidos, bajo las mismas normas de facturación
que los generadores convencionales. La factura que:reciben los distribuidores y
grandes consumidores incluye el cargo correspondiente para remunerar a los no
convencionales, este cargo está en función de la energía comprada por estos.
Para los generadores no convencionales, no i incorporados al SNI, para
efectos de liquidación se considerará su energía como entregada al MEM y su
costo se distribuirá entre todos los agentes.
Estas son las normas que rigen el funcionamiento de las energías
renovables en el Ecuador, las mismas que están expresadas en la regulación
008/00, las cuales pretenden brindar ventajas a aquellos generadores que se
instalen primero. Se debe tomar en cuenta que el momento en que el Mercado
Eléctrico Ecuatoriano empiece a funcionar de acuerdo al modelo teórico pueden
variar los valores establecidos ya que, solamente al poder palpar los
inconvenientes que se puedan presentar se considerarán variaciones los
parámetros establecidos.
40
Análisis Técnico -Económico de la Incorporación de Energías Renovables No Convencionales en el Mercado Béctrico Ecuatoriano.
3. VALORACIÓN ECONÓMICA DE LOS
BENEFICIOS AMBIENTALES.
3.1. SITUACIÓN ENERGÉTICA
TÉRMICA EN EL ECUADOR.
GENERACIÓN
Es importante tener una ¡dea de la situación energética de nuestro país, a
continuación se detallara algunos de los aspectos más importantes:
PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS DEL SECTORELÉCTRICO ECUATORIANO EN EL AÑO 2000
Energía Eléctrica Bruta producida en el año 2000Empresa
GeneradorasDistribuidorasTOTAL
MWh9,651,319961,120
10,612,439
%90.949.06
100.00
Potencia de generación instalada a diciembre de 2000Empresa
GeneradorasDistribuidorasTOTAL
MW2,929422
3,350
i %87.41%12.59%100.00%
Potencia de generación efectiva a diciembre de 2000Empresa
GeneradorasDistribuidorasTOTAL
WIW2,786332
3,118
%89.35%10.65%
100.00%
Promedio de clientes en el año 2000Sector
ResidencialesComercialesIndustrialesAlumbrado PúblicoOtrosTOTAL
(#)2,101,967239,99129,454
29533,246
2,404,952
(%)87.40%9.98%1.22%
! 0.01%1.38%
100.00%
Tomado de: www.conelec.gov.ec/estadisticas/e_see_00
41
Análias Técnico-Económico de la Incorporación de Energías Renovables No Convena'onales en el Mercado Béclrico Ecuatoriano.
PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS DEL SECTOR ELÉCTRICOECUATORIANO EN EL AÑO 2000
Energía Eléctrica facturada a clientes finales en el año 2000Sector
ResidencialesComercialesIndustríalesAlumbrado Público
Otros
TOTAL
(KWh)2,794,015,5161,359,191,7662,196,278,435619,282,859
920,157,437
7,888,926,011
(%)35.42%17.23%27.84%7.85%
1 1 .66%
100.00%
Valor facturado por suministro eléctrico a clientes finales en el año2000
Sector
ResidencialesComercialesndustríales
Alumbrado Público
Otros
TOTAL
(USD)
101,721,843
47,346,83778,128,23124,430,656
33,799,524
285,427,090
(%)35.64%16.59%27.37%8.56%
11.84%
100.00%
Precios medios a clientes finales en el año 2000Sector
Residenciales
Comercialesndustriales
Alumbrado Público
Otros
PRECIO MEDIO
(USD Cent/kWh)3.643.483.563.94
3.67
3.62
BALANCE DE ENERGÍA PRODUCIDA EN EL ANO 2000
Tipo de Central
Hidráulica
Térmica GasTérmica MCI
Térmica Vapor
Total general
Energía Bruta(MWh)
7,609,651.61
1,512,417.43327,792.69
1,162,577.39
10,612,439.12
EnergíaComprada
al MEM(MWh)
132.39
26,241.38456.12
6,228.14
33,058.03
EnergíaComprada
a E.Eléctricas
(MWh)
330.12240.20706.47
-
1,276.79
EnergíaDisponible
(MWh)
7,590,654.51
1,462,195.50317,581.55
1,078,786.24
10,449,217.80
EnergíaEntregada alMEM (MWh)
7,516,578.50
1 ,448,525.47242,877.62
1,078,495.91
10,286,477.49
EnergíaGenerada No
Incorporada alMEM (MWh)
74,076.0113,670.0374,703.93
290.33
162,740.31
Tomado de: www.conelec.gov.ec/estadisticas/e_see_00
42
Análisis Técnico-Económico de la Incorporación de Energías Renovables No Convencionales en el Mercado Eléctrico Ecuatoriano.
Energía Bruta total producida en el año 2000 (MWh)l
8,000,000
7,000,000
6,000,000
5,000,000
4,000,000-
3,000,000
2,000,000
1,000,000
OHidráulica Térmica Gas Térmica MCI Térmica Vapor
Gráfico # 1
POTENCIA INSTALADA Y EFECTIVA TOTAL ADICIEMBRE DE 2000
Tipo deCentral
HidráulicaTérmica GasTérmica MCITérmica VaporTotal general
Instalada(MW)
1,706.77821.08347.77
474.50
3,350.12
Instalada(%)
50.95%24.51%10.38%
14.16%
100.00%
Efectiva(MW)
1,693.28728.70255.70
440.003,117.68
Efectiva(%)
54.31%23.37%8.20%
14.11%100.00%
Potencia Instalada y Efectiva (MW)
Instalada (MW)
Efectiva (MW)
Hidráulica Térmica Gas Térmica MCI Térmica Vapor
Gráfico # 2
Tomado de: www.conelec.gov.ec/estadist¡cas/e_see_00
Análisis Técnico- Económico de la Incorporación de Energías Renovables No Convencionales en el Mercado Eléctrico Ecuatoriano.
CONSUMO DE COMBUSTIBLE POR TIPO DE EMPRESAEN EL AÑO 2000
Tipo deEmpresa
Generadora
Empresa
EcuapowerElecaustroElectroecuadorElectroguayasEiectroquüEnergyCorpTermoesmeraldasTermopichincha
Total Generadora
Distribuidora
AmbatoBolívarCentro SurEl OroEsmeraldasGalápagosGuayas-Los RíosLos RíosManabíMilagroNorteQuitoRiobambaSta ElenaSto DomingoSucumbíosSur
Total DistribuidoraTotal general
FUEL OIL 6Bunker (gal)
1,152,14619,532,149
101,012,642
28,864,7434,767,605
155,329,285
-
4,806,278
4,806,278160,135,563
Diesel 2(gai)
1 ,496,558174,589
7,151,3997,909,676
21,276,588
50,904716,886
38,776,599112,31312,210
256313,482171,557
1,272,97476,685
283,3901,143,533
194,10669,045923,497
820429,22846,119
4,773,911879,812
10,702,93749,479,536
Nafta (gal)
2,656,064
2,656,064
-
-
2,656,064
('\o de: www.conelec.gov.ec/estadisticas/e_see_00l
44
Análisis Técnico-Económico de la Incorporación de Energías Renovables No Convencionales en el Mercado Eléctrico Ecuatoriano.
200,000,000
180,000,000
160,000,000
140,000,000
120,000,000
100,000,000
80,000,000
60,000,000
40,000,000
20,000,000
nNdta(gd)[Diesel 2 (gd)
BFUEíaLáBúnkefCgd)
Gráfico # 3Tomado de: www.conelec.gov.ec/estadisticas/e_see_00
Nuestro país cuenta con un importante aporte de generación térmica,
existen centrales que contribuyen considerablemente para satisfacer la
demanda de la población. En cuanto a las centrales térmicas podemos hablar de
dos tipos, la que están enlazadas al Sistema Nacional Interconectado (S.N.I.) y
las que no lo están.
Respecto a las centrales térmicas se describirán algunos detalles, de
aquellas que tienen un aporte significativo en la generación total de nuestro
país.
UnidadTérmica
GuangopoloSanta RosaGonzaloZevallosEsmeraldas
PascualesTrinitariaElectroecuador
Localización
Sur de QuitoParroquia Cutulagua, 17. km al sur de QuitoSalitral, 7 km de Guayaquil
Esmeraldas
Kilómetro 161/2 via a DauleParroquia Ximena, GuayaquilGuayaquil
PotenciaInstalada
(MW)31.251183
125
102125
251.4
Grupos electrógenos
6 motores-generadores3 turbinas a gas2 turbinas a vapor y 1 a gas
3 motores de combustióninterna1 turbina a gas1 turbina de vapor8 turbinas a gas y 4 a vapor
45
Anáfisis Técnico-Económico de la Incorporación de Energías Renovables No Convencionales en el Mercado Bécfco Ecuatoriano.
A continuación se hará un listado de la potencia instalada en centrales
térmicas de cada una de las empresas eléctricas, de los sistemas no
incorporados al S.N.I. y los autogeneradores:
Empresa Potencia Nominal(kW)
Potencia Efectiva(kW)
Centrales conectadas al S.N.I.
AmbatoBolívarEl OroElecaustroElectroecuadorElectroguayasElectroquilEsmeraldasEx— InecelLos RíosManabíMilagroNorteQuitoRiobambaSanta ElenaSanto DomingoSurTermoesmeraldasTermopichinchaSubtotal
10,9802,350
41,34430,825
251,440411,940
160,00010,50030,82011,46050,60015,000
2,50043,395
3,06022,550
5,00019,736132,500
82,5001,603,500
3,8001,000
12,20020,800
219,300379,200
160,0007,000
21,50010,000
24,00011,4001,000
34,3001,900
16,100
1,90013,100
125,000
74,4001,267,900
Centrales aisladas del S.N.I.
El OroEsmeraldasEx -INECELGalápagosGuayas - Los RíosSucumbíosSubtotal
4011,3614,7317,887700
22,550
37,630
2951,1783,3126,310700
14,100
25.894
AutogenradoresEmpresas PetrolerasOtros autogeneradores
SubtotalTotal potencia térmicainstalada
309,249221,587
530,8862,171,966
216,474175,856392,330
1,665,379
Tomado: PLAN DE ELECTRIFICACIÓN 2000-2009, CONELEC
46
Análisis Técnico-Económico de la Incorporación de Energías Renovables No Convencionales en el Mercado Eléctrico Ecuatoriano.
POTENCIA TÉRMICA EFECTiyA^NSTALApA (kW)
1400000
12000004
1000000
800000
600000
400000-
200000-•
oCentrales conectadas al Autogeneradores Centrales aisladas del
S.N.I. S.N.I.
Gráfico #4
47
Análisis Técnico-Económico de la Incorporación de Energías Renovables No Convencionales en el Mercado Efcfco Ecuatoriano.
3,2. EMANACIÓN DE CONTAMINANTES POR
GENERACIÓN TÉRMICA EN EL ECUADOR.
La emisión de contaminantes al ambiente, es el resultado de la quema de
combustibles sólidos o líquidos. En nuestro país, no existen mediciones sobre
los contaminantes emitidos por las centrales térmicas.
Para determinar la emanación de contaminantes, trabajaremos con los
valores de factores de emisión obtenidos en www.OLADE.org.ec/siee/impacto,
los cuales están dados en kg de contaminante / TJ1, los transformaremos a ton
de contaminante / GWh y con los datos de generación obtenidos del CENACE,
los cuales abarcan información de generación real desde Enero hasta
Septiembre del 2001, y el planeamiento de generación para los tres meses
siguientes es decir de Octubre a Diciembre del 2001 en cada una de las
hidrologías; por lo que abarcaremos un periodo de un año y podremos
determinar la cantidad contaminantes emitidos por cada una de las centrales
durante este lapso de tiempo.
Los datos obtenidos en www.OLADE.org.ec/siee/impacto son los
siguientes:
Factores de emisión de contaminantes (kg / TJ).
DieselBunker.
NOX
322327
SO2
221929
*Partículas7
41* Se entiende por partículas a los pequeños pedazos de ceniza o a lo que se conoce como hollín.• Bunker o conocido también como Fuel OilPara el caso del CÜ2 Los factores son 69.957 para Diesel y 74.145 para bunker.
Si sabemos que 1 TJ = 0.2778 GWh 2 y 1 ton = 1000 kg tenemos que:Factores de emisión de contaminantes (ton / GWh).
1 TJ = Tera Joule2Tomado de CO2 EMISSION FROM FUEL COMBUSTIÓN, Internacional Energy Agency, Ed.1998
48
Análisis Técnico -Económico de la Incorporaa'ón de Energías Renovables No Convendonales en el Mercado Eléctrico Ecuatoriano.
DieselBunker
NOX
1.15911.1771
SO2
0.79553.3441
Partículas0.02520.1476
Para los nueve primeros meses del año 2001 la energía generada se
detalla a continuación:
Generación de centrales termoeléctricas anivel de bornes de generador: ENERGÍA
(GWh)UNIDADES DE GENERACIÓN Total
BUNKERELECTROECUADOR-A. SantosELECTROECUADOR - Guayaqu¡I2-U3ELECTROECUADOR - Guayaqu¡l2-U4ELECTROECUADOR - Guayaquil 1-U1ELECTROECUADOR - Guayaquil! -U2TERMO ESMERALDASELECTROGUAYAS - TrinitariaELECTROGUAYAS - G. ZevallosTVSELECTROGUAYAS - G. ZevallosTV2QUITO - G.Hemández-U1QUITO - G.Hernández-U2QUITO - G.Hernández-U3QUITO - G.Hernández-U4QUITO - G.Hemández-U5QUITO - G.Hernández-U6ELECAUSTRO - EL Descanso U1ELECAUSTRO - EL Descanso U2ELECAUSTRO - EL Descanso U3ELECAUSTRO - EL Descanso U4
677.3782130.2788104.497265.295928.5345
2,300.72761,869.04671,667.87551,572.5937
77.476271.736193.687798.448878.374092.225972.32962.101963.684078.6027
DIESELTERMOPICHINCHA - Guangopolo U1TERMOPICHINCHA-Guangopolo U2TERMOPICHINCHA- Guangopolo U3TERMOPICHINCHA- Guangopolo U4TERMOPICHINCHA - Guangopolo U5TERMOPICHINCHA - Guangopolo U6QUITO - Luluncoto 11QUITO-Luluncoto13REGIONAL NORTEAMBATO - LLIGUA 1AMBATO - LLIGUA 2AMBATO - BATAN1RIOBAMBA
51.528435.450650.431842.622619.981128.970017.651610.59017.32890.00190.02520.04221 .2495
49Análisis Técnico-Económico de la Incoloración de Energías Renovables No Convendonales en el Mercado Eléctrico Ecuatoriano.
Generación de centrales termoeléctricas anivel de bornes de generador: ENERGÍA
(GWh)UNIDADES DE GENERACIÓNBOLÍVARESMERALDAS - U1ESMERALDAS - U2MILAGRO - G1MILAGRO - G4MILAGRO - G5MILAGRO - G6MILAGRO - G7REG. EL ORO - Cambio G2REG. EL ORO - Cambio G3REG. EL ORO - Cambio G4REG. EL ORO - Máchala U1REG. EL ORO - Máchala U2REG. EL ORO - Máchala U3REG. EL ORO - Máchala U4REG. EL ORO - Máchala U5REG. MANABI - Miraflores 2REG. MANABI - Miraflores 3REG. MANABI - Miraflores 4REG. MANABI - Miraflores 5REG. MANABI - Miraflores 6REG. MANABI - Miraflores 7REG. MANABI - Miraflores 8REG. MANABI - Miraflores 9REG. MANABI - Miraflores 10REG. MANABI - Miraflores 1 1REG. MANABI - Miraflores 12REG. MANABI - Miraflores 13REG. MANABI - Miraflores 14REG. MANABI - Miraflores 15REG. MANABI - Miraflores 16REG. MANABI - Miraflores 18REG. MANABI - Miraflores 22PENÍNSULA STA. ELENA - Libertad 1PENÍNSULA STA. ELENA - Libertad 2PENÍNSULA STA. ELENA - Libertad 3PENÍNSULA STA. ELENA - Libertad 9PENÍNSULA STA. ELENA - Libertad 10PENÍNSULA STA. ELENA - Libertad 1 1PENÍNSULA STA. ELENA - Playas 4PENÍNSULA STA. ELENA - Posorja 1REG. SUR - Catamayo 1REG. SUR - Catamayo 2REG. SUR - Catamayo 4REG. SUR - Catamayo 5
Total5.83386.57715.92111.44420.18102.53491.98050.27440.00836.94584.47131.13090.07941.21810.76271.98702.34750.67262.73811.3172
10.67104.92514.35391.77724.46151.724612.13902.11910.81042.77212.10552.22722.22981.31684.71141.0257
11.19375.15031 .32713.156011.81302.07952.13020.27380.5840
50
Análisis Técnico-Económico de la Incomoraq'ón de Energías Renovables No Convendonales en el Mercado Béclrico Ecuatoriano.
Generación de centrales termoeléctricas anivel de bornes de generador: ENERGÍA
(GWh)UNIDADES DE GENERACIÓNREG. SUR - Catamayo 6REG. SUR - Catamayo 7REG. SUR -Catamayo 8REG, SUR - Catamayo 9REG. SUR - Catamayo 10ELECAUSTRO - Monay U1ELECAUSTRO - Monay U2ELECAUSTRO - Monay U3ELECAUSTRO - Monay U4ELECAUSTRO - Monay U5ELECAUSTRO - Monay U6EMELRIOS - Centro Industrial U1EMELRIOS - Centro Industrial U2EMELRIOS - Centro Industrial U3ELECTROECUADOR - A. Santos U1ELECTROECUADOR - A. Santos U3ELECTROECUADOR -A. Santos U5ELECTROECUADOR -A. Santos U6ELECTROECUADOR - A. Tinajero U1ELECTROECUADOR -A. Tinajero U2TERMOPICHINCHA - Sta. Rosa U3TERMOPICHINCHA- Sta. Rosa U1TERMOPICHINCHA- Sta. Rosa U2ELECTROGUAYAS - Enrique GarcíaELECTROQUIL II - U1ELECTROQUIL II - U2ELECTROQUIL III - U3ELECTROQUIL III - U4ECUAPOWER - Sto. Domingo 1ECUAPOWER - Sto. Domingo 2ECUAPOWER - Sta. Elena
Total8.81457.61276.18096.59623.07562.81492.28012.60800.02550.55710.248211.023211.40987.94406.24170.865613.982312.1343
225.453172.863724.840120.020415.5950181.1894178.0607158.8569293.5129282.5008
0.13600.23470.0550
Utilizando los factores de emisión podemos determinar aproximadamente
los contaminantes emitidos, por la generación termoeléctrica durante los meses
de enero a septiembre del 2001;
UNIDADES DE GENERACIÓN N0x(ton) SO2(ton) Partículas (ton)
BUNKERELECTROECUADOR -A. SantosELECTROECUADOR - Guayaquil2-U3ELECTROECUADOR - Guayaquil2-U4
136.4936926.0526721.61097
387.7738174.0147361 .396.00
17.115343.266822.70986
51
Análisis Técnico-Económico de la Incorporación de Energías Renovables No Convendonales en el Mercado Eléctrico Ecuatoriano.
UNIDADES DE GENERACIÓNELECTROECUADOR- Guayaquil1-U1ELECTROECUADOR - Guayaquil 1 1-U2TERMO ESMERALDASELECTROGUAYAS -TrinitariaELECTROGUAYAS - G. ZevallosTVSELECTROGUAYAS - G. ZevallosTV2QUITO - G.Hernández-U1QUITO - G.Hernández-U2QUITO - G.Hernández-U3QUITO - G.Hernández-U4QUITO - G.Hernández-U5QUITO - G.Hemández-U6ELECAUSTRO - EL Descanso U1ELECAUSTRO - EL Descanso U2ELECAUSTRO - EL Descanso U3ELECAUSTRO - EL Descanso U4
NOx(ton)
12.936785.26130
477.44410375.64607342.15825319.8997515.5311314.8948918.8992919.8884815.7211818.6005114.619920.4364512.7154115.87062
SO2 (ton)
36.7529314.94716
1,356.402011,067.19738972.05964908.8240244.1233942.3158753.6922356.5024844.6633352.8434041.534691.23993
36.1240445.08786
Partículas (ton)
1.622180.65973
59.8681147.1033642.9042240.113161 .947491.867712.369842.493871.971322.332371 .833230.054731 .594421.99006
DIESELTERMOPICHINCHA- Guangopolo U1TERMOPICHINCHA-Guangopolo U2TERMOPICHINCHA- Guangopolo U3TERMOPICHINCHA-Guangopolo U4TERMOPICHINCHA-Guangopolo U5TERMOPICHINCHA - Guangopolo U6QUlTO-Luluncoto11QUITO -Luluncoto 13REGIONAL NORTEAMBATO - LLIGUA 1AMBATO-LLIGUA2AMBATO - BATAN1RIO BAMBABOLÍVARESMERALDAS - U1ESMERALDAS - U2MILAGRO - G1MILAGRO -G4MILAGRO - G5MILAGRO -G6MILAGRO - G7REG. EL ORO - Cambio G2REG. EL ORO - Cambio G3REG. EL ORO - Cambio G4REG. EL ORO - Máchala U1REG. EL ORO - Máchala U2REG. EL ORO - Máchala U3REG. EL ORO - Máchala U4REG. EL ORO - Máchala U5REG. MANABl - Miraflores 2REG. MANABl - Miraflores 3
19.0038313,7897718.5800615.807387.440241 1 .268936.396574.119402.850840.000560.007330.016410.409142.225372.308032.096570.561790.070390.986060.770370.106750.003222.555621.517150.439890.030900.473810.250060.700620.913150.26163
13.042499.4640312.7516510.848735.106307.733964.390022.8271 81.956560.000380.005030.011260.280801.527291.584021.438890.385560.048310.676740.528710.073270.002211 .753941.041230.301900.021210.325180.171620.480840.62670 ' i0.17956
0.413160.299800.403950.343670.161760.245000.139070.089560.061980.000010.000160.000360.008900.048380.050180.045580.012210.001530.021440.016750.002320.000070.055560.032980.009560.000670.010300.005440.015230.019850.00569
52
Anáisis Técnico-Económico de la Incorporaa'ón de Energías Renovables No Convendonales en el Mercado Eléctrico Ecuatoriano.
UNIDADES DE GENERACIÓNREG. MANABI - Miraflores 4REG. MANABI - Miraflores 5REG. MANABI - Miraflores 6REG. MANABI - Miraflores 7REG. MANABI - Miraflores 8REG. MANABI - Miraflores 9REG, MANABI - Miraflores 10REG. MANABI - Miraflores 1 1REG. MANABI -Miraflores 12REG. MANABI - Miraflores 13REG. MANABI - Miraflores 14REG. MANABI - Miraflores 15REG. MANABI - Miraflores 16REG. MANABI - Miraflores 18REG. MANABI - Miraflores 22PENÍNSULA STA. ELENA - Libertad 1PENÍNSULA STA. ELENA - Libertad 2PENÍNSULA STA. ELENA - Libertad 3PENÍNSULA STA. ELENA - Libertad 9PENÍNSULA STA. ELENA - Libertad 1 0PENÍNSULA STA. ELENA - Libertad 1 1PENÍNSULA STA. ELENA - Playas 4PENÍNSULA STA. ELENA - Posorja 1REG. SUR- Catamayo 1REG. SUR - Catamayo 2REG. SUR - Catamayo 4REG. SUR - Catamayo 5REG. SUR - Catamayo 6REG. SUR - Catamayo 7REG. SUR - Catamayo 8REG. SUR - Catamayo 9REG. SUR - Catamayo 1 0ELECAUSTRO - Monay U1ELECAUSTRO - Monay U2ELECAUSTRO - Monay U3ELECAUSTRO - Monay U4ELECAUSTRO - Monay U5ELECAUSTRO - Monay U6EMELRIOS - Centro Industria! U1EMELRIOS - Centro Industrial U2EMELRIOS - Centro Industrial U3ELECTROECUADOR-A. Santos U1ELECTROECUADOR-A. Santos U3ELECTROECUADOR-A. Santos U5ELECTROECUADOR-A. Santos U6ELECTROECUADOR-A. Tinajero U1ELECTROECUADOR - A. Tinajero U2TERMOPICHINCHA-Sta. Rosa U3
NOx(ton)
1.065090.512364.150851.808461.601930.685831.614900.670854.460650.784920.238160.958940.712210.757910.758920.505081 .832680.398973.958281.775100.386501.166654.442450.808890.736990.093590.213153.165402.715422.198432.366780.995460.996470.774990.888020.009920.179430.096373.995674.232563.009082.070730.323694.251203.7590582.2326425.229659.52765
SO2(ton)
0.730980.351632.848771.241161.099420.470691.108320.460413.061380.538700.163450.658130.488790.520160.520850.346641.257780.273822.716601.218270.265260.800683.048890.555150.505800.064230.146282.172441 .863621 .508801.624340.683190.683880.531880.609460.006810.123140.066142.742262.904842.065161.421160.222152.917632.5798756.4369517.315326.53891
Partículas (ton)
0.023160.011140.090240.039320.034830.014910.035110.014590.096980.017060.005180.020850.015480.016480.016500.010980.039840.008670.086060.038590.008400.025360.096580.017590.016020.002030.004630.068820.059040.047800.051460.021640.021660.016850.019310.000220.003900.002100.086870.092020.065420.045020.007040.092430.081731.787820.548520.20714
53
Anatas Técnico-Económico de la Incorporación de Enerqias Renovables No Convencionales en el Mercado Eléctrico Ecuatoriano.
UNIDADES DE GENERACIÓNTERMOPICHINCHA-Sta. Rosa U1TERMOPICHINCHA-Sta. Rosa U2ELECTROGUAYAS - Enrique GarcíaELECTROQUIL II - U1ELECTROQUIL II - U2ELECTROQUIL III - U3ELECTROQUIL III -U4ECUAPOWER - Sto. Domingo 1ECUAPOWER - Sto. Domingo 2ECUAPOWER - Sta. ElenaTOTAL DE EMISIONES (ton)
N0x(ton)
7.702226.0439570.4801167.8070160.17347106.65352102.381630.052910.091300.02139
2,592.16972
SO2 (ton)
5.286104.14802
48.3710946.5365241.2975673.1972070.265370.036310.062660.01468
5,796.77618
Partículas (ton)
0.167450.131401.532311.474191 .308232.318752.225880.001150.001990.00046
249.63417
A continuación se detallará la generación térmica esperada para el ultimo
trimestre del año 2001 en cada una de las hidrologías:
Generación de centrales eléctricas a nivel de bornes de generador: ENERGÍA(GWh)
UNIDADES DE GENERACIÓNHIDROLOGÍALLUVIOSA (1)
HIDROLOGÍAMEDIA (2)
HIDROLOGÍASECA (3)
BUNKERELECTROECUADOR - A. SantosELECTROECUADOR - Guayaqu¡l2-U3ELECTROECUADOR - GuayaquH2-U4ELECTROECUADOR - Guayaquil1-U1ELECTROECUADOR - Guayaquil1-U2TERMO ESMERALDASELECTROGUAYAS - TrinitariaELECTROGUAYAS - G. ZevallosTVSELECTROGUAYAS - G. ZevallosTV2QUITO - G.Hernández-U1QUITO - G,Hernández-U2QUITO - G.Hernández-U3QUITO - G.Hernández-U4QUITO - G.Hernández-U5QUITO - G.Hernández-U6ELECAUSTRO - EL Descanso U1ELECAUSTRO - EL Descanso U2ELECAUSTRO - EL Descanso U3ELECAUSTRO - EL Descanso U4
244.8277.211139.30.8
10.71.5
0.70.82.82.21.8
4.7
64.413.512.66.5
6.7268.3277.2157.3156.17.87.87.87.87.87.85.57.05.57.0
70.021.719.810.47.4
268.3277.2157.3156.411.311.311.311.311.311.35.57.05.5
7.0
DIESELTERMOPICHINCHA - Guangopolo U1TERMOPl CHIN CHA - Guangopolo U2TERMOPICHINCHA -Guangopolo U3TERMOPICHINCHA- Guangopoio U4
2.82.11.92.8
7.26.76.5
7.2
10.49.49.410.4
54
Análisis Técnico- Económico de la Incorporación de Energías Renovables No Convencionales en el Mercado Eléctrico Ecuatoriano.
Generación de centrales eléctricas a nivel de bornes de generador: ENERGÍA(GWh)
UNIDADES DE GENERACIÓNTERMOP1CHINCHA- Guangopolo U5TERMOPICHINCHA - Guangopolo U6QUITO - Luluncoto 11QUlTO-Luluncoto12QUITO -Luluncoto 13REGIONAL NORTEAMBATO - LLIGUA 1AMBATO-LLIGUA2AMBATO - BATAN 3BOLÍVARMILAGRO - G4MILAGRO - G5MILAGRO - G6MILAGRO - G7REG. EL ORO - Cambio G3REG. EL ORO - Cambio G4REG. EL ORO - Máchala U4REG. MANABI - Miraflores 7REG. MANABI - Miraflores 8REG. MANABI - Miraflores 10REG. MANABI - Miraflores 1 1REG. MANABI - Miraflores 12REG. MANABI - Miraflores 13REG. MANABI - Miraflores 14REG, MANABI - Miraflores 15REG. MANABI - Miraflores 16REG. MANABI - Miraflores 18REG. MANABI - Miraflores 22PENÍNSULA STA. ELENA - Libertad 1PENÍNSULA STA. ELENA - Libertad 9PENÍNSULA STA. ELENA - Libertad 10PENÍNSULA STA. ELENA - Libertad 11PENÍNSULA STA. ELENA - Posorja 5REG. SUR - Catamayo 6REG. SUR - Catamayo 7REG. SUR - Catamayo 8REG. SUR - Catamayo 9REG. SUR- Catamayo 10ELECAUSTRO - Monay U1ELECAUSTRO - Monay U3EMELRIOS - Centro Industrial U1EMELRIOS - Centro Industrial U2EMELRIOS - Centro Industrial U3EMELRIOS - Centro Industrial U4ELECTROECUADOR - A. Tinajero U1ELECTROGUAYAS - Enrique GarcíaELECTROQUIL1I-U1ELECTROQUILII-U2
HIDROLOGÍALLUVIOSA (1)
2.82.8
1.1
HIDROLOGÍAMEDIA (2)
7.47.5
1.11.62.2
1.5
0.33.3
1.50.2
1.51.00.6
3.93.9
3.93.951.6
HIDROLOGÍASECA (3)
10.410.44.84.75.31.2
1.60.70.20.1
1.52
1.5
0.32.33.00.91.00.91.2
2.75.01.31.31.20.9
0.90.92.11.82.01.61.62.12.10.80.80.81.20.35.75.75.75.7
75.0134.630.141.3
55
Análisis Técnico -Económico de la Incorporación de Energías Renovables No Convencionales en el Mercado Elédrico Ecuatoriano.
Generación de centrales eléctricas a nivel de bornes de generador: ENERGÍA(GWh)
UNIDADES DE GENERACIÓNELECTROQUILIII-U3ELECTROQUIL III - U4
HIDROLOGÍALLUVIOSA (1)
HIDROLOGÍAMEDIA (2)
14.49.3
HIDROLOGÍASECA (3)
82.580.9
Tomado de: www.cenace.org.ee/publicaciones/plananual2001(1) Probabilidad 10% anual(2) Probabilidad 50% anual(3) Probabilidad 90% mensual
Una vez conocida la generación en cada una de las hidrologías para los
meses de Octubre a Diciembre y el factor de emisión podemos ya conocer la
cantidad de contaminantes que se estima serán emitidos en el ultimo trimestre
del año 2001, se obtuvo los siguientes resultados:
HIDROLOGÍA LLUVIOSA PROBAL1DAD 10% ANUAL
Unidad de generación NOX (ton) SO2 (ton) Partículas (ton)BUNKER
TERMO ESMERALDASELECTROGUAYAS -TrinitariaELECTROGUAYAS - G. ZevallosTVSELECTROGUAYAS - G. ZevallosTV2QUITO - G.Hernández-U1QUITO - G.Hernández-U2QUITO - G.Hemández-U3QUITO - G.Hernández-U4QUITO - G.Hernández-U5QUITO - G.Hernández-U6ELECAUSTRO - EL Descanso U1ELECAUSTRO - EL Descanso U2ELECAUSTRO - EL Descanso U3ELECAUSTRO - EL Descanso U4
288.15326.29130.6646.260.941.180.821.770.820.943.302.592.125.53
818.64926.98371 .20131.422.683.342.345.022.342.689.367.366.0215.72
36.1340.9116.385.800.120.150.100.220.100.120.410.320.270.69
DIESELTERMOPICHINCHA - Guangopolo U1TERMOPICHINCHA - Guangopolo U2TERMOPICHINCHA - Guangopolo U3TERMOPICHINCHA- Guangopolo U4TERMOPICHINCHA- Guangopolo U5TERMOPICHINCHA - Guangopolo U6ELECTROECUADOR - A. Tinajero U1TOTAL DE EMISIONES (ton)
3.252.432.203.253.253.251.28
830.27
2.231.671.512.232.232.230.88
2,318.05
0.070.050.050.070.070.070.03
102.15
56Análisis Técnico- Económico de la Incorporaa'ón de Energías Renovables No Convendonales en el Mercado Eléctrico Ecuatoriano.
HIDROLOGÍA MEDIA PROBABILIDAD 50% ANUAL.
Unidad de generación NOX (ton) SO2 (ton)| Partículas (ton)BUNKER
ELECTROECUADOR-A. SantosELECTROECUADOR - Guayaqu¡12-U3ELECTROECUADOR - Guayaqu¡12-U4ELECTROECUADOR - Guayaquil 1 -U 1ELECTROECUADOR- Guayaquil1-U2TERMO ESMERALDASELECTROGUAYAS - TrinitariaELECTROGUAYAS - G. ZevallosTVSELECTROGUAYAS - G. ZevallosTV2QUITO -G.Hernández-U1QUITO - G,Hernández-U2QUITO - G.Hernández-U3QUITO - G.Hernández-U4QUITO - G.Hernández-U5QUITO - G.Hernández-U6ELECAUSTRO - EL Descanso U1ELECAUSTRO - EL Descanso U2ELECAUSTRO - EL Descanso U3ELECAUSTRO - EL Descanso U4
75.8115.8914.837,657.89
315.82326.29185.16183.759.189.189.189.189.189.186.478.246.478.24
215.3645.1542.1421.7422.41897.22926.98526.03522.0126.0826.0826.0826.0826.0826.0818.3923.4118.3923.41
9.511.991.860.960.9939.6040,9123.2223.041.151.151.151.151.151.150.811.030.811.03
DIESELTERMOPICHINCHA- Guangopolo U1TERMOPICHINCHA- Guangopolo U2TERMOPICHINCHA - Guangopolo U3TERMOPICHINCHA - Guangopolo U4TERMOPICHINCHA- Guangopolo U5TERMOPICHINCHA- Guangopolo U6QUITO - Luluncoto 11QUITO-Luluncoto12QUITO -Luluncoto 13MILAGRO - G5REG. MANABl - Miraflores 1 1REG. MANAB! - Miraflores 12PENÍNSULA STA. ELENA - Libertad 1PENÍNSULA STA. ELENA - Libertad 9PENÍNSULA STA. ELENA - Libertad 1 0PENÍNSULA STA. ELENA - Libertad 1 1PENÍNSULA STA. ELENA - Posorja 5EMELRIOS - Centro Industrial U1EMELRIOS - Centro Industrial U2EMELRIOS - Centro Industrial U3EMELRIOS - Centro Industrial U4ELECTROECUADOR-A. Tinajero U1ELECTROQUILIII-U3ELECTROQUILHI-U4TOTAL DE EMISIONES (ton)
8.357.777.538.358.588.691.281.852.551.740.353.831.740.231.741.160.704.524.524.524.5259.8116.6910.78
1,389.37
5.735.335.175.735.895.970.881.271.751.190.242.631.190.161.190.800.483.103.103.103.10
41.0511.467.40
3,577.03
0.180.170.160.180.190.190.030.040.060.040.010.080.040.010.040.030.020.100.100.100.101.300.360.23
156.41
57
Anáisis Técnico-Económico de la Incoiporación de Energías Renovables No Convendonales en el Mercado Eléctrico Ecuatoriano.
HIDROLOGÍA SECA PROBABILIDAD 90% MENSUAL.
Unidad de generación NOX (ton) SO2 (ton) Partículas (ton)BUNKER
ELECTROECUADOR-A. SantosELECTROECUADOR - Guayaqu¡l2-U3ELECTROECUADOR - Guayaquil2-U4ELECTROECUADOR - GuayaquiH-U1ELECTROECUADOR - Guayaquil1-U2TERMO ESMERALDASELECTROGUAYAS - TrinitariaELECTROGUAYAS - G. ZevallosTVSELECTROGUAYAS - G. ZevallosTV2QUITO - G.Hernández-U1QUITO - G.Hernández-U2QUITO - G.Hernández-U3QUITO - G.Hernández-U4QUITO - G.Hernández-U5QUITO - G.Hernández-U6ELECAUSTRO - EL Descanso U1ELECAUSTRO - EL Descanso U2ELECAUSTRO - EL Descanso U3ELECAUSTRO - EL Descanso U4
82.4025.5423.3112.248.71
315.82326,29185,16184.1013.3013.3013.3013.3013.3013.306.478.246.478.24
234.0972.5766.2134.7824.75897.22926.98526.03523.0237.7937.7937.7937.7937.7937.7918.3923.4118.3923.41
10.333.202.921.541.09
39.6040.9123.2223.081.671.671.671.671.671.670.811.030.811.03
DIESELTERMOPICHINCHA - Guangopoio U1TERMOPICHINCHA- Guangopolo U2TERMOPICHINCHA- Guangopoio U3TERMOPICHINCHA- Guangopolo U4TERMOPICHINCHA - Guangopolo U5TERMOPICHINCHA - Guangopolo U6QUITO - Luluncoto 11QUITO -Luluncoto 12QUITO -Luluncoto 13REGIONAL NORTEAMBATO - LLIGUA 1AMBATO-LLIGUA2AMBATO - BATAN 3BOLÍVARMILAGRO - G4MILAGRO - G5MILAGRO - G6MILAGRO - G7REG. EL ORO - Cambio G3REG. EL ORO - Cambio G4REG. EL ORO - Máchala U4REG. MANAB! - Miraflores 7REG. MANABI - Mlraflores 8REG. MANABI - Miraflores 10REG, MANABI - Miraflores 11
12.0510.9010.9012.0512.0512.055.565.456.141.391.850.810.230.121.742.321.740.352.673.481.041.161.041.393.13
8.277.487.488.278.278.273.823.744.220.951.270.560.160.081.191.591.190.241.832.390.720.800.720.952.15
0.260.240.240.260.260.260.120.120.130.030.040.020.010.000.040.050.040.010.060.080.020.030.020.030.07
58
Análisis Técnico-Económico de la Incorporación de Energías Renovables No Convencionales en el Mercado Eléctrico Ecuatoriano.
Unidad de generaciónREG. MANABI - Miraflores 12REG. MANABI - Miraflores 13REG. MANABI - Miraflores 14REG. MANABI - Miraflores 15REG, MANABI - Miraflores 16REG. MANABI - Miraflores 18REG. MANABI - Miraflores 22PENÍNSULA STA. ELENA - Libertad 1PENÍNSULA STA. ELENA - Libertad 9PENÍNSULA STA. ELENA - Libertad 10PENÍNSULA STA. ELENA - Libertad 1 1PENÍNSULA STA. ELENA - Posorja 5REG. SUR - Catamayo 6REG. SUR - Catamayo 7REG. SUR - Catamayo 8REG. SUR - Catamayo 9REG. SUR - Catamayo 10ELECAUSTRO - Monay U1ELECAUSTRO - Monay U3EMELRIOS - Centro Industrial U1EMELRIOS - Centro Industrial U2EMELRIOS - Centro Industrial U3EMELRIOS - Centro Industrial U4ELECTROECUADOR - A. Tinajero U1ELECTROGUAYAS - Enrique GarcíaELECTROQUILII-U1ELECTROQUIL II - U2ELECTROQUIL III - U3ELECTROQUIL III - U4TOTAL DE EMISIONES (ton)
NOX (ton)5.801.511.511.391.041.041.042.432.092.321.851.852.432.430.930.930.931.390.356.616.616.616.6186.93156.0134.8947.8795.6393.77
1,959.22
SO2 (ton)3.981.031.030.950.720.720.721.671.431.591.271.271.671.670.640.640.640.950.244.534.534.534.5359.66107.0723.9432.8565.6364.36
4,087.07
Partículas (ton)0.130.030.030.030.020.020.020.050.050.050.040.040.050.050.020.020.020.030.010.140.140.140.141.893.390.761.042.082.04
174.52
CUADRO DE RESUMEN
Emisiones de enero a septiembre:
NOX (ton)2,592.17
SO2 (ton)5,796.78
Partículas (ton)249.63
Posibles emisiones basadas en el plan anual 2001 emitido por el CENACE para
los meses de octubre a diciembre:
Hidrología lluviosaHidrología MediaHidrología seca
NOx(ton)830.27
1,389.371,959,22
S02 (ton)2,318.053,577.034,087.07
Partículas (ton)102.15156.41174.52
59Análisis Técnico-Económico de la Incorporación de Energías Renovables No Convendonales en el Mercado Elédrico Ecuatoriano.
3.3. REDUCCIÓN DE LA EMISIÓN DE CONTAMINANTES
POR LA INCORPORACIÓN DE ENERGÍAS
RENOVABLES.
Para determinar las centrales desplazadas por la incorporación de
centrales de energía renovable no convencional, es preciso realizar la corrida de
despachos económicos, para lo cual se necesita información técnica y
económica de los proyectos de energías renovables que se desea incorporar.
Los dos proyectos con perspectivas de incorporarse al S.N.I. que han
presentado al CONELEC los respectivos tramites para legalizar permisos y
concesiones son: el proyecto eólico salinas y el de biomasa Zambiza.
En cuanto al proyecto eólico salinas, es el único en el país, en el cual ya
llevan 5 años estudiando los perfiles de viento y sus estudios están avanzados,
esta central se ubicara en el cañón Salinas de la provincia de Imbabura y planea
conectarse a la barra Bellavista a 69 kVcon una potencia de 10.2 MW.
Este parque de generación esta conformado por 12 turbinas de 850 kW
cada una. La inversión estimada es de 12 millones de dólares, sus costos por
operación y mantenimiento ascienden a 400,000 dólares mensuales y su
promedio de vida útil es de 20 años. La inversión de este capital la realizan
inversionistas de Dinamarca y la empresa que en el país lleva a cabo este
proyecto es Marketec Solviento. Su producción de energía diaria promedio
abarca desde las diez de la mañana hasta las diez de la noche, claro que su
producción de energía en este lapso de tiempo varia (ver anexo 2).
60Análisis Técnico-Económico de la Incorporación de Energías Renovables No Convencionales en el Mercado Eléctrico Ecuatoriano.
El proyecto de biomasa Zambiza no pudo brindar mucha información ya
que aun se encuentran buscando cotizaciones de la turbinas que van a utilizar,
es decir, no esta definido aun el equipo a utilizarse y aun no han determinado si
entregar su producción al Sistema Nacional Interconectado o a un gran
consumidor, el único dato en concreto es que su potencia es de 1 MW.
Debido a esto se tomo en cuenta solamente al proyecto eólico Salinas
para realizar un análisis de la influencia por incorporar energías renovables no
convencionales en el Mercado Eléctrico Ecuatoriano, con la ayuda del Ing. Julio
Gómez creador del programa computacional CHUQUI que el CENACE utiliza
para realizar los despachos económicos, colaboro muy amablemente con el
análisis, debido que para determinar cuales son las centrales desplazadas por la
incorporación de esta central se necesita simular despachos económicos lo cual
realmente era imposible, ya que el CENACE tenia que realizar los despachos
económicos reales. Pero se pudo determinar las cantidades de combustibles
desplazadas.
Primero se calculo los costos variables de producción del proyecto eólico,
a continuación se presentan los cálculos realizados:
Potenciainstalada
MW
10.2
Inversión
USD/kW
1176.5
Vidaútil
años
20
Tasa derentabilidad
1 1 .2%
AnualidadMillonesUSD/año
1.5
Anualidad+1.5%Op&Mto
MillonesUSD/año
1.55
Potenciainstalada
MW
10.2
EnergíaanualGWh
1.18
Potenciaremunerable
MW
0.27
PotenciamediaMW
0.13
CALCULO DE INGRESOS Y COSTO DE PRODUCCIÓN
Costo de capacidad 71.38Operación y mantenimiento 400,000
USD/kW-año 5.65USD/kW-mesUSD/año 338.98 USD/MWh
61Análisis Técnico -Económico de la Incorporación de Energías Renovables No Convencionales en el Mercado Eléctrico Ecuatoriano.
Ingresos por capacidad 19,230.1 USD/añoIngresos por operación 1,930,370.1 USD/añoCostos variable de producción 1.64 USD/kWh
El costo variable de producción resultante es 1.64 USD/kWh, lo cual no
permite que esta energía sea despachada de manera económica. Por tanto, tal
como establece la ley deberá ser despachada de manera preferente (art. 21 del
Reglamento para el Funcionamiento del MEM), que se conoce como generación
forzada. En este caso no se toma en cuenta para la fijación del costo marginal y
esta energía se remunera a los costos variables de producción.
Por la forma del despacho de este proyecto de manera preferente y
obligatoria, se deduce que desplazará a cualquier central que pueda generar en
el lapso de tiempo que la central eólica este disponible. Esto es, en ocasiones
desplazará generación hidroeléctrica y en otras ocasiones desplazará
generación térmica. Además, no es posible establecer con precisión las
centrales que desplaza, pero es posible establecer con precisión que tipo de
generación desplaza, simplemente examinando los precios de mercado.
Primero tomo en cuenta la curva de carga para simulaciones a largo
plazo, facilitada por el CENACE:
DEMANDAS MEM PREVISTAS PARA EL AÑO 2001
Energía
2001Potencia
2001Duración(h)Durac¡ón(%)
PuntaGWh1303MW
18457068.1%
MediaGWh7861MW
13096005
68.5%
BaseGWh2026MW
989
204923.4%
TotalGWh11191
DEMANDA MÁXIMA PREVISTA: 1850 MW
\2
Análisis Técnico -Económico de la Incorporación de Energías Renovables No Convencionales en el Mercado Eléctrico Ecuatoriano.
Con estos datos se determina el tiempo de participación de cada una de*
las centrales durante un año y luego se analiza los meses de junio y julio por
separado debido al importante aporte de la generación hidráulica, finalmente se
obtiene el tiempo de desplazamiento de cada tipo de generación:
Curva de carga anual
Periodo
PuntaMediaBase
Porcentaje
0.0810.6860.233
Horas
709.566009.362041.08
Tipo
DieselFuel OilFuel Oil
Meses de junio y julioPeriodo
PuntaMediaBase
Porcentaje
0.0810.6860.233
Horas
116.64987.84335.52
TJJDO
Fue] OilHidráulicaHidráulica
Tipo
DieselFuel OilHidráulica
Horas
592.926843.721323.36
Porcentaje de tiempo dedesplazamiento
7%
78%
15%
DESPLAZAMIENTO DE COMBUSTIBLES (anual)
Fuel OiiDiesel
RendimientokWh/galón
14.712.4
Porcentajede tiempo
de desplazamiento
78
7
Energíadesplazada
GWh
0.90.1
Combustibledesplazado
galones
62,6126,661
Con los valores de energía desplazada y los factores de emisión se
puede determinar aproximadamente los contaminantes que se dejan de emitir
por la incorporación del proyecto eólico Salinas:
CONTAMINANTES DEJADOS DE EMITIR
BunkerDieselTotal
NOX (ton)1.08340.09571.1791
SO2 (ton)3.07790.06573.1436
Partículas (ton)0.13590.00210.1379
Además se dejan de emitir 263.38 ton de GO2.
f" ' I ¿t¿
Anatas Técnico -Económico de la Incorporación de Energías Renovables No Convena'onales en el Mercado Bédrico Ecuatoriano.
Tomando en- cuenta los costos por galón de combustible de la
semana del 1 al 7 de noviembre del 2001 (galón de bunker 0.385104
USD y galón de diesel 0.687912 USD), se puede decir que al dejar de
quemar 62,612 galones de bunker y 6,661 galones de diesel traducidos
a términos monetarios no se gastarían en combustibles 28,694.61 USD
en un año.
Debido a la pequeña potencia media anual del proyecto (0:13 MW)
no es posible determinar de manera definida el impacto en los precios del
mercado, en una simulación de largo plazo. Pero debido al poco aporte
se puede concluir que su influencia podría ser casi imperceptible.
64
Anáfisis Técnico -Económico de la Incorporación de Energías Renovables No Convencionales en el Mercado Elédrico Ecuatoriano.
3.4. VALORACIÓN ECONÓMICA DE LA EMISIÓN DE
CONTAMINANTES.
Entre los impactos ambientales más importantes producidos por la
generación de electricidad, tenemos la emisión de contaminantes como: SO2,
NOX y partículas. Estos contaminantes tienen efectos dañinos y han llegado ha
ser la principal preocupación para la mayoría de países europeos. La
convención de Ginebra sobre los efectos de los contaminantes planteó la
creación de una entidad que se encargue de la reducción de estos
contaminantes.
La Unión Europea, por sí misma, esta también intentado reducir la
emisión de estos contaminantes, a través de diferentes estrategias como:
estándares de emisión e instrumentos económicos. En todos los casos, esto es
importante para determinar los beneficios alcanzados por estas reducciones,
para poder valorar la eficiencia de las políticas implementadas. En otras
palabras se requieren de estas políticas para determinar los peligros evitados
con la reducción de emisión de estos contaminantes, esto ha sido llevado a
cabo por Externalities of Energy, obteniéndose la escala europea de daños.
Existe la necesidad de realizar la valoración de los impactos ambientales
por emisión de contaminantes, esta valoración fue la razón para desarrollar un
modelo ecológico.
Se ha utilizado el modelo ecológico para valorar los daños que producen
estos contaminantes, y se ha obtenido una extensa tabla de resultados. Como
daños figuran los causados a la salud humana, y estos fueron determinados por
la población afectada, obteniéndose resultados específicos ya que estos varían
según el lugar.
65
Análisis Técnico -Económico de la Incorporación de Energías Renovables No Convencionales en el Mercado Electo Ecuatoriano.
Según este modelo ecológico y las entidades preocupadas por la emisión
de contaminantes en cada lugar del planeta se puede valorar de diferente forma
los impactos al medio ambiente, es decir no existe un método o una fórmula
matemática a seguir.
Luego de una ardua investigación y en base a reportes de entidades
dedicadas a monitorear la emisión de contaminantes se llego a la conclusión
que al dar una valoración económica a la emisión de contaminantes esta está
determinada por voluntades a pagar, es decir, se deben medir la voluntad a
pagar por conservar el medio ambiente y que cantidad que se esta dispuesto a
recibir por perjuicios a la salud. Un daño que marca el futuro de un individuo
expuesto a la contaminación, es que si la cantidad de plomo en la sangre
sobrepasa los limites aceptables, en su etapa de niñez su desarrollo intelectual
se ve afectado severamente. Además se debe tomar en cuenta la disponibilidad
a pagar de la gente para construir lugares de recreación como bosques, parque,
etc.
A continuación presentaremos la valoración económica para la emisión
de contaminantes obtenidos de www.externe.jrc.es/infos/A11-Eu+Summary,
estos datos fueron trasladados de ECU/ton de contaminante a USD$/ton de
contaminante:
PAÍS
AUSTRIA
BÉLGICA
DINAMARCA
FINLANDIA
FRANCIA
ALEMANIA
GRECIA
IRLANDA
ITALIA
PAÍSES BAJOS
PORTUGAL
ESPAÑA
SUIZA
REINO UNIDO
S02 (USD/ton)
7.929,00
10.032,83-10.696,22
2.634,19-3.714,30
904,79-1.309,17
6.607,50-13.479,30
1,585,80-12.059,13
1.742,62-6.899,99
2.466,80-4.669,30
5.021,70-10.572,00
5.466,61-6.916,73
4.369,76-4.778,54
3.716,94-8.442,62
2.076,52-2.475,61
5.309,79-8.832,03
NOX (USD/ton) _^
7.929,00-14.800,80
10.163,22-10.832,78
2.889,68-4.165,37
750,61-1.222,83
9.514,80-15.858,00
9.642,55-13.303,10
1.092,44-6.870,04
2.422,75-2.643,00
4.052,60-11.952,53
4.827,88-5.360,89
5.263,98-5.781,12
4.097,53-10.621,34 j
1.724,12-2.061,54
5.053,42-8.468,17
PARTÍCULAS (USD/ton)
14.800,80
21.616,22-21.617,10
2.986,59-5.872,75
1.180,54-2.300,29
5.374,10-50.217,00
17.179,50-20.628,62
1.774,33-7.292,92
2.466,80-4.770,62
5.021,70-18.236,70
13.220,29-14.827,23
4.902,77-6.127,36
3.892,26-17.840,25
2.406,89-3.383,04
7.048,00-20.189,88
66Anafes Técnico -Económico de la Incorporación de Energías Renovables No Convencionales en el Mercado Eléctrico Ecuatoriano.
Tomando como base que no existe ninguna fórmula matemática ni
método a seguir se aplico la siguiente técnica: se tomó como referencia los
valores establecidos por Exteme para algunos países europeos tomando en
cuenta cada tipo de contaminante se ordeno de mayor a menor dichas
valoraciones y fueron descartadas lo dos valores más altos y los dos más bajos
para así descartar los extremos y luego se saca un promedio, es decir, se
empleo un método estadístico. Una vez obtenido el promedio, se realizó el
mismo procedimiento con los valores del PIB de todos los países que se
tomaron en cuenta anteriormente y con estos valores realizó la siguiente
operación;
Siguiendo el procedimiento anterior se obtuvieron los siguientes resultados:
BÉLGICAAUSTRIA
FRANCIAPAÍSES BAJOSREINO UNIDOITALIAPORTUGALESPAÑADINAMARCAIRLANDASUIZAGRECIAALEMANIAFINLANDIA
SO2 (USD/ton)
10032,8287929
6607,55466,6055309,787
5021,7 n4369,76
3716,9392634,192466,8
2076,5171742,618
1585,8904,787
10696,220
13479,36916,7318832,025
105724778,5448442,6233714,2964669,32475,61
6899,99212059,131309,166
FRANCIAPAÍSES BAJOSREINO UNIDOITALIAPORTUGALESPAÑADINAMARCAIRLANDASUIZAGRECIASUMA TOTALValoración promedio
S02 (USD/ton)6607,5
5466,6055309,787
5021,74369,763716,9392634,192466,8
2076,5171742,618
39412,4163941,2416
13479,36916,7318832,025
105724778,5448442,6233714,2964669,32475,61
6899,99270780,4217078,0421
67
Análisis Técnico -Económico de la Incorporación de Energías Renovables No Convendonales en el Mercado Eléctrico Ecuatoriano.
BÉLGICAALEMANIA
FRANCIAAUSTRIAPORTUGALREINO UNIDOPAÍSES BAJOSESPAÑAITALIADINAMARCAIRLANDASUIZAGRECIAFINLANDIA
NOX (USD/ton)
10163,2169642,545
9514,87929
5263,9755053,4164827,88
4097,5314052,6
2889,682422,751724,1171092,44750,612
10832,77613303,115858
14800,857881,1228468,1725360,88510621,33611952,5274165,368
26432061,546870,038122,828
FRANCIAAUSTRIAPORTUGALREINO UNIDOPAÍSES BAJOSESPAÑAITALIADINAMARCAIRLANDASUIZASUMA TOTALValoración promedio
NOX (USD/ton)
9514,87929
5263,9755053,4164827,884097,5314052,6
2889,682422,751724,117
47775,7494777,5749
1585814800,8
57881,1228468,1725360,88510621,33611952,5274165,368
26432061 ,54
133812,7513381,275
BÉLGICAALEMANIAAUSTRIAPAÍSES BAJOSREINO UNIDOFRANCIAITALIAPORTUGALESPAÑADINAMARCAIRLANDASUIZAGRECIAFINLANDIA
PARTÍCULAS (USD/ton)21616,216
17179,514800,8
13220,2867048
5374,15021,7
4902,7653892,2582986,592466,8
2406,8921774,3341180,54
21617,120628,62
0
14827,2320189,88
5021718236,7
6127,35517840,255872,7464770,6153383,04
7292,9182300,291
AUSTRIAPAÍSES BAJOSREINO UNIDOFRANCIAITALIAPORTUGALESPAÑADINAMARCAIRLANDASUIZASUMA TOTALValoración promedio
PARTÍCULAS (USD/ton)14800,8
13220,2867048
5374,15021,7
4902,7653892,2582986,592466,8
2406,89262120,1916212,0191
0
14827,2320189,88
5021718236,7
6127,35517840,255872,7464770,6153383,04
141464,81614146,4816
PAÍS
ALEMANIADINAMARCAFRANCIAREINO UNIDOITALIAESPAÑAPAÍSES BAJOSSUIZABÉLGICAAUSTRIAFINLANDIAGRECIAPORTUGALIRLANDA
PIB (USD*10A9)
2122,701764,001466,201263,801166,20553,70388,70284,80259,00217,20124,30122,901 06,4067,50
PAÍSFRANCIAREINO UNIDOITALIAESPAÑAPAÍSES BAJOSSUIZABÉLGICAAUSTRIAFINLANDIAGRECIASuma TotalPIB Promedio
PIB(USD*10A9)
1466,201263,801166,20553,70388,70284,80259,00217,20124,30122,90
5846,80584,68
68Análisis Técnico -Económico de la Incorporación de Energías Renovables No Convencionales en el Mercado Eléctrico Ecuatoriano.
Si se sabe que el PIB del Ecuador para el año 2000 es 18.60*10AS USD
se tiene que para el Ecuador se pueden considerar los siguientes rangos de
valores:
USD$/toriS02
125,38-225,17NOX
151,99-425,69Partículas
197,62-450,03
Con los resultados de la cantidad de contaminantes dejados de emitir por
la incorporación del proyecto eólico, y la valoración económica por la emisión de
los mismos se puede determinar en términos monetarios los beneficios
ambiéntales obtenidos:
USD$/tonContaminantes dejadosde emitir (ton)USD$Total USD $
S02
225.17
3.1436707.84
NOX
425.69
1.1791501.93
Partículas450.03
0.137962.06
1271.83
Al tomar en cuenta el beneficio económico por ahorro en combustibles y
el beneficio por la disminución de emisiones se obtiene el beneficio económico
total el cual es de 29,966.44 USD$.
69
AnáBsis Técnico-Económico de la Incorporación de Energías Renovables No Convencionales en el Mercado Elédrico Ecuatoriano.
4. PROCEDIMIENTOS E INFLUENCIA EN TARIFAS
A CONSUMIDOR FINAL DE LA INCORPORACIÓN
DE ENERGÍAS RENOVABLES NO
CONVENCIONALES.
4.1. PROCEDIMIENTO DE DESPACHO DE LAS ENERGÍAS
RENOVABLES NO CONVENCIONALES.
De acuerdo a la definición matemática de despacho económico, el cual
debe cumplir con los requerimientos técnicos de la manera más económica
posible y por lo establecido en el artículo 21 del Reglamento para el.
funcionamiento del MEM, nos damos cuenta de que en realidad las energías
renovables no convencionales no pueden entrar en un modelo estricto de
despacho.
Las energías renovables no convencionales tienen un despacho
preferente y obligatorio, es decir son despachadas cuando están disponibles, es
por ello que la información referente a su disponibilidad debe ser diaria, es decir
se debe planear su despacho a corto plazo.
La información enviada al CENACE debe ser considerada con mucho
cuidado ya que las fuentes de energía renovable dependen de los recursos
naturales que son muy variables e impredecibles.
70
Análisis Técnico-Económico de la Incorporación de Energías Renovables No Convencionales en el Mercado Eléctrico Ecuatoriano.
En resumen los costos variables de producción de las centrales
renovables no convencionales, no pueden entrar en competencia con los de las
centrales convencionales, ya que, son mucho más altos. En el anexo 1 se
muestran los precios del mercado sin considerar el proyecto eólico Salinas, en el
que se aprecian que los costos de mercado son menores que el costo variable
asociado al proyecto eólico. Es por ello que este tipo de energía no puede
cumplir con la definición de despacho económico; pero la Ley del Régimen del
Sector Eléctrico garantiza que la producción de energía de la centrales no
convencionales será despachada en el momento que éste disponible.
Con ayuda del CENACE se estableció que en caso de las centrales
fotovoltaicas y eólicas el despacho se realiza en el momento de que el recurso
natural permita generar, en el caso de las centrales geotérmicas y de biomasa
en las cuales el recurso es controlable si éstas están en capacidad de generar
todos los días del año las 24 horas del día estas serán despachadas todo el
tiempo que se encuentren disponibles.
Para poder evitar que demasiadas centrales renovables no
convencionales se instalen debido a la gran ventaja de su despacho preferente y
obligatorio, en la Ley se establece un limite máximo del 2% de la demanda del
MEM, las centrales que estén fuera de este limite serán despachadas en orden
de mérito económico.
71
Análisis Técnico- Económico de la Incorporación de Energías Renovables No Convencionales en el Mercado Eléctrico Ecuatoriano.
4.2. PROCEDIMIENTO DE LIQUIDACIÓN DE LAS
ENERGÍAS
CONVENCIONALES.
RENOVABLES NO
En nuestro país, en el capítulo cuarto del Reglamento para el
funcionamiento del MEM, se establece claramente el proceso para la liquidación
de la energía.
En el caso de la energía renovable no convencional el CENACE efectuará
la liquidación mensual de transacciones por energía.
Para proceder a la liquidación de las energías renovables no
convencionales el CENACE debe tomar los valores establecidos por el
CONELEC que se fijaron en base a referencias internacionales y son las
siguientes:
CENTRALESEólicaFotovoltaicaBiomasa-BiogásGeotérmicas
PRECIO (cUSD/kWh)10.0513.6510.238.12
Los generadores no convencionales percibirán dichos valores por la
energía medida en el punto de entrega, con las mismas normas de facturación
de los generadores convencionales.
f* •¿vS&aH-VJflftf^ü
Anáfisis Técnico-Econórn'co de la Incorporación de Energías Renovables No Convencionales en el Mercado HéctrJco.iSiüatonano ....
Se debe tpmar en cuenta que para fijar el costo marginal, los costos por
kWh de las fuentes de ene/gía renovable no serán tomados en cuenta, es decir
no formarán parte del preció'' margina].
73
Anáfisis Técnico -Económico de la Incorporación de Energías Renovables No Convencionales en el Mercado Eléctrico Ecuatoriano.
4.3. DETERMINACIÓN DE LA INFLUENCIA EN TARIFAS A
CONSUMIDOR FINAL POR LA INCORPORACIÓN DE
ENERGÍAS RENOVABLES.
Debido a que en el país solamente el proyecto eólico Salinas pudo
proporcionar algunos datos, para analizar la influencia de la incorporación de
este tipo de centrales en el Mercado Eléctrico Ecuatoriano, con la ayuda del
CENACE, se concluyó que debido al poco aporte de esta central con respecto a
la demanda del país, su influencia es difícil de determinar en los precios de
mercado y por ello se puede considerar que el costo de la energía no varia su
valor.
Para determinar influencia de la incorporación del proyecto eólico Salinas en la
tarifa a consumidor final primero se calcula el valor a pagar por energía
utilizando únicamente centrales convencionales
Energía 2000(MWh)
10,286,477.49
CostocUSD/kWh
4.63
Total miles USD
476,263.91
Para el costo de la línea de transmisión se ha tomado como referencia una línea
de una longitud promedio de 12.5 km, lo que da un incremento de 0.75 $USD
por kWh vendido, es decir que en caso de la central eólica se remuneraría
10.8ctv$USD/kWh.
Considerando centrales no convencionales
Energía 2000(MWh)
10,286,477.49
Energía noconvencional
(MWh)* _,
1 ,659.38
Componenteconvencional en
miles USD
476,187.08
Componenteno convencionalen miles USD
179.21
Total
476,366.29*Datos proporcionados sobre la producción de energía anual por MAKETEC Sol y Viento
74
Anáfeis Técnico -Económico de la Incorporación de Energías Renovables No Convena'onales en el Mercado Eléctrico Ecuatoriano.
Costo sinconvencionalmiles USD
476,263.91
Costo conconvencionalmiles USD
476,366.29
Sobrecosiósemestral milesUSD
102.38
Sobrecosió (cUSD/kWh) 0.000995
Para el caso de un cliente residencial la tarifa promedio en el 2000 es de 3.64
cUSD/kWh, aplicando la relación entre sobrecosió y tarifa promedio se puede
determinar el porcentaje de influencia en la planilla a consumidor final
Relación sobrecosto/tarifa promedio 0.00027Relación sobrecosto/tarifa promedio (%) 0.027
Un cliente comercial en el año 2000 tiene una tarifa promedio de 3.48
cUSD/kWh, aplicando la misma relación que en caso anterior se tiene que:
Relación sobrecosto/tarifa promedio 0.00029Relación sobrecosto/tarifa promedio (%) 0.029
En el caso de un abonado industrial la tarifa promedio el 2000 era de 3.56
cUSD/kWh, empleando la relación sobrecosió tarifa se obtiene
Relación sobrecosto/tarifa promedio 0.00028Relación sobrecosto/tarifa promedio (%) 0.028
Es decir que la tarifa de los diferentes abonados se ve afectada por el
correspondiente porcentaje, un abonado residencial tendría que aceptar una
elevación del 0.027% en su tarifa al incorporarse el proyecto eólico Salinas al
parque de generación.
75
Anáfeis Técnico-Económico de la Incorporación de Energías Renovables No Convencionales en el Mercado Eléctrico Ecuatoriano.
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.
CONCLUSIO1NES.
> Se debe tomar una actitud para abocarse, bajo la óptica de un mercado de
libre competencia, a la promoción y fortalecimiento de la utilización de las
energías renovables en nuestro país, sentando las bases para una adecuada
política gubernamental en este sentido.
> Es necesario analizar proyectos para la implementación de tecnologías que
utilicen energías renovables, y emitir recomendaciones para orientar los
esfuerzos necesarios para su ejecución, basándose en su labor de
identificación de oportunidades, mecanismos, condiciones y fuentes de
financiamiento relacionadas con las energías renovables.
> Es preciso identificar y promover la aplicación de recursos financieros
específicos, en proyectos prioritarios, tratando de subsanar, en lo posible, la
duplicación y dispersión de los esfuerzos nacionales en la promoción y
aprovechamiento de las energías renovables.
> Se deben definir estrategias de difusión, enfocadas a los usuarios potenciales,
para lograr, en consecuencia, una mayor penetración y sensibilización a nivel
masivo.
> Resulta beneficioso promover la capacitación y formación de recursos
humanos especializados en los sistemas de aplicación de las energías
renovables.
> Se debe identificar y canalizar apoyos para el campo de investigación aplicada
al fortalecimiento del mercado y la aplicación masiva de las energías
renovables.
> Se debe dar una respuesta urgente a la situación de millones de personas
que no tienen ni electricidad, ni acceso a otra energía comercial, sin
posibilidad de salir de su actual situación de pobreza, que les permitiese
76
Anáfeis Técnico-Económico de la Incorporación de Energías Renovables No Convencionales en el Mercado Eléctrico Ecuatoriano.
mejorar su nivel de vida y reducir el alto grado de degradación de su medio
ambiente.
> Las políticas requeridas y la toma de decisiones que afectan al sector
energético productor y al consumidor final, deben establecerse sin demora
con el fin de asegurar el éxito de la transición hacia el suministro y uso de
una energía comercial sostenible a largo plazo.
> Los gobiernos y el sector privado, en estrecha colaboración, tanto a escala
nacional como internacional, deben incrementar las inversiones en
Investigación, desarrollo y demostración en las nuevas fuentes de energías
renovables comercialmente viables, con el fin de mejorar su eficiencia, lo que
les permitirá acelerar y aumentar su participación en el abastecimiento
energético global.
> La estrategia para detener la contaminación a nivel mundial tiene que
cimentarse en el ahorro energético - "El kilowatio-h más limpio es el que no
se produce" -, en el desarrollo y apuesta decidida por las energías
renovables y en la solidaridad y ayuda a los países del Tercer Mundo.
> La tecnología para el uso de energías renovables está ahí óptimamente
desarrollada. Ahora falta la voluntad política y la visión de futuro de las
grandes empresas.
> Las energías solar térmica y fotovoltaica, mini hidráulica, eólica y biomasa
están demostrando su eficiencia y rentabilidad donde han sido implantadas.
De esas experiencias, vemos que su impacto ecológico es mínimo, la
tecnología es accesible para un país como Ecuador, crean puestos de
trabajo y lo que es más importante respetan el medio ambiente. En definitiva,
permiten un desarrollo económico sostenible con el planeta que nos da la
vida. La planificación es un elemento vital para el desarrollo de estos
programas.
> Las ventajas de las Energías Renovables son muchas. Primero preservan la
vida y aunque esto no parece ser lo más importante para los que rigen e!
77
Análisis Técnico- Económico de la Incorporación de Energías Renovables No Convencionales en el Mercado Eléctrico Ecuatoriano.
destino de nuestro planeta. Las Energías Renovables crean empleo.
Además, las materias primas son nuestras, no tenemos que importarlas, el
impacto medio ambiental es asumible. La tecnología es de fácil aplicación y
no se concentra en pocas manos.
> Ecuador aún mantiene una dependencia excesiva del petróleo, una de las
energías más contaminantes y mayor impacto ambiental. El sentido común
debería obligar a los responsables políticos así como de las grandes
compañías petroleras a pensar de una forma más global en sus intereses.
Sin planeta donde vivir, todos perdemos. También ellos. El 60 % de la
contaminación resulta del consumo de combustibles fósiles.
> El problema no está en dilucidar cuanta energía, cuanto nos cuesta, que
tecnologías de energías renovables desarrollamos, sino tenemos el sentido
real de para que sirve todo esto. El sentido profundo de este problema es:
Queremos calidad de vida para todos, queremos que la Tierra nos deje vivir
en su piel. ¿Qué se debe hacer, personal y colectivamente para
conseguirlo?.
> Aunque podemos beneficiarnos conociendo los mecanismos particulares
sobre el uso de energías renovables, que han dado resultados en otros
países, debemos tener cuidado en adaptarlos tomando en cuenta las
particularidades de nuestra realidad.
> Es importante introducir los conceptos de costo de las externalidades y de
ciclo de vida en todas las tecnologías energéticas para poder hacer
comparaciones realmente válidas, con respecto a las energías renovables.
> También se reconoce que hay nichos de mercado donde las energías
renovables son claramente competitivas, sin embargo para lograr un impacto
importante es necesario poner la mira sobre la utilización general en los
mercados más amplios.
> Determinar que centrales son desplazadas el momento que se incorpore el
proyecto eolico Salinas no es posible, debido a que para ello se debe realizar
78
AnáisisTécnfcQ-Económfco de la Incorporadón de Energías Renovables Ncr Convendonales en el Mercado Eléctrico Ecuatoriano.
la corrida del modelo de despacho económico lo cual no fue posible por la
indisponibilidad de tiempo del CENACE.
A pesar de aquello queda claro que el nivel de contaminación se reduce ya
que son desplazadas centrales termoeléctricas. Tomando en cuenta los
costos variables de producción del proyecto eólico y su disponibilidad, se
pudo determinar el porcentaje de tiempo que es desplazado cada tipo de
generación: la hidroeléctrica es desplazada el 15 %, las de diesel 7 % y las
de bunker en un 78 % del tiempo.
> En cuanto al sobrecosió producido por la incorporación de la central eólica
Salinas es de 102.38 miles de dólares en un año y su influencia en la tarifa a
consumidor final es en promedio de 0.028%, por lo que es la gran
oportunidad de que todos invirtamos en cuidar el medio ambiente.
> Para determinar el beneficio económico total se sumo el ahorro obtenido por
los combustibles que se deja de quemar y el beneficio ambiental valorado
económicamente y se obtuvo que debido a la incorporación del proyecto
eólico Salinas el beneficio es de 29,966.44 USD$.
> En un mercado de libre competencia, el garantizar el despacho de las
centrales no convencionales es un gran incentivo para los inversionistas,
pues les asegura que toda la producción va ha ser utilizada.
> Con la incorporación del proyecto eólico Salinas se ha logrado la reducción
de 265.38 ton de CO2,1.791 ton de NOX, 3.1436 ton de SO2 y 0.1379 ton de
partículas
RECOMENDACIONES.
> La energía es una fuente vital. Sin ella no sería posible la vida y su desarrollo
en nuestro planeta. El conocimiento por el hombre de las técnicas para el
uso de las diferentes fuentes energéticas ha sido motor indispensable en el
79
Análisis Técnico-Económico de la Incorporación de Energías Renovables No Convencionales en el Mercado Béctrico Ecuatoriano.
desarrollo de la humanidad, que ha permitido al hombre pasar de vivir de una
sociedad de la subsistencia a la del bienestar. Sin embargo, aún hoy día una
gran parte de la población mundial sigue viviendo en una sociedad donde
apenas es capaz de cubrir necesidades de alimentación. La energía es un
bien, cada día más caro y escaso, en su utilización en un desarrollo
equilibrado con la naturaleza.
> Es recomendable, evitar imponer medidas que la sociedad no considere
justificadas. Una recomendación particular es que busquemos respuesta a la
pregunta "¿qué pueden hacer las energías renovables por la gente?", y no
caer en la tentación de preguntarnos "¿qué puede hacer la gente por las
energías renovables?" . Ya que quizá la respuesta que obtengamos a esta
última pregunta sea "nada".
> Es necesario que el Gobierno Nacional por medio de alguna entidad del
estado, realice un levantamiento de los recursos renovables existentes que
pueden ser utilizados con fines de generación eléctrica.
80
Anáfisis Técnico -Económico de la Incoloración de Energías Renovables No Convencionales en el Mercado Héctrico Ecuatoriano.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
> Apuntes. Seminario sobre Desarrollo Sostenible, CONELEC, 2000
> CO2 EMISSION FROM FUEL COMBUSTIÓN, Internacional EnergyAgency, Ed. 1998
> GARCÍA Francisco, Estudios realizados para el CONELEC para fijarprecio de generación para centrales renovables no convencionales.
> Inventor/ of Technologies, Methods, and Practices for ReducingEmisssion of Greenhouse Gases. May 1996
> PLAN DE ELECTRIFICACIÓN 2000-2009, CONELEC
> Publicaciones Dirección de Energías Alternativas, Energía Solar,Ministerio de Energía y Minas, 1998, Quito.
> Publicaciones Dirección de Energías Alternativas, Energía Eólica,Ministerio de Energía y Minas, 1998, Quito.
> Publicaciones Dirección de Energías Alternativas, Geotermia, Ministeriode Energía y Minas, 1998, Quito.
> Publicaciones Dirección de Energías Alternativas, Biomasa, Ministerio deEnergía y Minas, 1998, Quito.
> www.cenace.org.ee/publicaciones/plananual2001
> www.conelec.gov.ec/estadisticas/e_see_00
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•--ví-sé^^ip^*,*^...,...-,--,•,..- ,-<•
AnáisteTécnico-EconómcoJe la ¡ncorporadón de Energías Renovables No Convencionales en el Mercado Eléctrico Ecuatoriano,
> \AAAA^.goecií¡es.com/athens/forum/3364/centrales/eo!icas/index.htmK#windpower teéhiíiology
> www.OLADE.org.ee/siee/impacto
82Anáisis Técnico-Económico de la Incorporación de Enemías Renovables No Convencionales en d Mercado Eléctrico Ecuatoriano.
ANEXO 1
Precios de Mercado
mes-ano
Dec-02Jan-03Feb-03Mar-03Apr-03May-03Jun-03Jul-03Aug-03Sep-03Oct-03Nov-03Dec-03Jan-04Feb-04Mar-04Apr-04May-04Jun-04Jul-04Aug-04Sep-04Oct-04Nov-04Dec-04Jan-05Feb-05Mar-05Apr-05May-05Jun-05Jul-05Aug-05Sep-05Oct-05Nov-05Dec-05
Punta$/MWh51.6752.3553.2851.0351.0651.1047.8243.2543.8247.5145.3647.1248.1841.3442.8742.3541.9541.9533.8334.3135.4436.1537.3942.3643.9643.4346.6943.4943.6743.4542.2238.0942.2242.2742.7643.6044.85
Media$/MWh50.1150.4248.0141.2435.6736.3634.0132.3336.4037.9038.5443.5546.0639.2036.6032.6029.1629.8628.8227.4230.1732.6634.2437.4040.4438.5837.8233.5530.7930.9431.7630.0432.8533.9335.2740.1341.92
Base$/MWh49.6449.7247.1140.0630.6831.4014.1520.6430.0336.1438.1343.2444.6137.7534.9230.5024.1624.8712.9415.6225.0331.8633.6636.9639.1638.1836.8232.6328.5127.5819.9917.4425.2732.5535.0839.9641.44
Fuente: Ing. Julio gomez, Dirección de Planeamiento, CENACE, Telf: 2691-005
83
Análisis Técnico-Económico de la Incorporación de Energías Renovables No Convencionales en el Mercado Eléctrico Ecuatoriano.
ANEXO 2
Disponibilidad Central Eólica Salinas
Avrg. daily power-output at 40m (kW)
800
700
600
500
O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Fuente: Marketec Solviento