Mini-redes híbridas y su potencial de mercado en

Mini-redes híbridas y su potencial de
mercado en Bolivia
Philipp Blechinger, 29.11.2013
www.renewables-made-in-germany.com/
Reiner Lemoine Institut
La investigación se centra:
•Sistemas de energía integrados
– Optimización de los sistemas de energía
– Procesos de transición energética
– Sistemas de energía aislados
•Movilidad con energías renovables
– Integración de las energías renovables en la
movilidad eléctrica
•Tecnología de energía renovable
Reiner Lemoine
Fundador de la Reiner Lemoine-Foundation
– Energía eólica pequeña
Investigación
est gac ó c
científica
e t ca para
pa a u
una
a ttransición
a scó
energética hacia el 100% de energías
renovables
2
Reiner Lemoine Institut - Historia
Reiner Lemoine fue uno de los Pioneros en Energías Renovables
•
1978
Formación de Wuseltronik
•
1996
Formación de Solon
•
1999
Formación de Q-Cells
•
2006
Formación de Reiner Lemoine-Stiftung (RLS)
•
2010
Formación de Reiner Lemoine Institut (RLI)
3
Contenido

Introducción: mini-redes con FV

Caso de Estudio: Bolivia

Operación y modelo de negocio para mini-redes

Resumen + Discusión
4
Suministro de electricidad en zonas remotas
Conectadas a la red
Rea
alización
Sistemas
autónomos
Extensión
de lineas de
transmisión
Sistemas
solares
domésticos
Fuentes
s de
alimentac
ción
Conexión a
la red de
transmisión
Aisladas
Mix
energético
nacional
Energías
Renovables
Mini-redes
Pequeños
generadores
Mini-red con
un sólo
generador
Mini-red
híbrida
Diésel
Diésel, Gas
Natural
Energías
Renovables,
Diésel
5
Mini-Redes Diésel
•
•
Mini-redes diésel: sistemas de electricidad autónomos con
generadores diésel como principal fuente de generación de energía
Las mini-redes diésel se aplican cuando una conexión con el
sistema central de energía no es factible:
6
Ventajas del Abastecimiento basado en Diésel
 bajas inversiones iniciales de capital requeridas
 alta disponibilidad y el acceso a los mercados mundiales
 generadores diesel pueden emplearse independientemente de las
condiciones naturales específicas del sitio
 alta flexibilidad y fiabilidad de la tecnología
 la tecnología se conoce bien en casi todo el mundo, debido a la amplia
distribución de los motores de combustión
7
Desventajas del Abastecimiento basado en Diésel
La emisión de gases de efecto invernadero (GEI) y contaminantes del aire
L altos
Los
lt costos
t d
de mantenimiento
t i i t
Gastos operacionales altos => costos de generación de alta potencia

Los costos del combustible, subsidios e impuestos, costos de transporte
4,5
4
35
3,5
U
USD/Gallon
•
•
•
3
2,5
2
1,5
,5
1
0,5
0
Los precios del combustible diesel en USD / galón (Ultra Low Sulfur) en la Bolsa
de Nueva York (EE.UU. EIA, 2012)
8
Solución de Energías Renovables
importantes ahorros de combustibles fósiles
mitigación de las emisiones de GEI y contaminantes atmosféricos
reducción de costes de generación de electricidad
mayor acceso a la electricidad para los más pobres
mayor fiabilidad del suministro
9
Mini-red híbrida con Energías Renovables
Una Mini-red híbrida combina al menos dos tipos diferentes de
tecnologías para la generación de energía y distribuye la electricidad a
varios consumidores a través de una red independiente.
Por lo tanto, la mini-red es suministrada por una combinación de fuentes
de energía renovables y un grupo electrógeno,
electrógeno generalmente suministrado
con diesel, utilizado como una fuente de respaldo.
10
Generación de Energía Fotovoltaica (FV)
Suministra
dora
 Plantas de energía
grandes (> 1 MW)
 Suministradora o
mercado eléctrico
mayorista como
cliente
Comercial /
Industrial
Residencial
 Con frecuencia >
100 kW
instalaciones
 Pequeñas y muy
pequeñas instalaciones
(<10 kW)
 Clientes
profesionales
p
 Principalmente
propietarios de viviendas
Aislado
 Distintos tamaños
de sistemas
 Distintos tipos de
clientes
FV se p
puede utilizar en todas las regiones
g
del mundo, de los más p
pobres
a los más ricos, en aplicaciones descentralizadas y centralizadas
- Altamente modulable y adaptable a las necesidades respectivas -
11
FV aislado
Ventajas de FV para sitios descentralizados
> rentable
> modular ampliable
> tecnología sin desgaste
¿Por qué
¿P
é FV como b
base para
el suministro de energía
descentralizado?
> energía solar disponible en todas partes
> fácil instalación
Posibles sistemas:
sistemas de energía solar domésticos
> son adecuados para necesidades de energía
muy pequeñas
> están vinculados con bajos costes de capital
mini-redes
> son flexibles, ampliables
> mayores potencias permiten el abastecimiento
imagen: Sunlabob Renewable Energy Ltd.
para usos comerciales, hospitales, aldeas, etc
12
Outline

Introducción: mini-redes con FV

Caso de Estudio: Bolivia

Operación y modelo de negocio para mini-redes

Resumen + Discusión
13
Bolivia
10 millones de personas
54 mil
il millones
ill
USD PIB
Principales industrias:
minería,
minería, fundición, petróleo
14
Red de Transporte y centrales conectadas a la red
Todas las grandes plantas de energía
están conectadas a la red.
red
15
Distribución de personas
Personas por
km2
 3 centros principales:
 La
L Paz
P
 Santa Cruz
 Oruro
16
Distribución de personas y redes de transporte
Personas por
km2
Red Transmisión
kV
Las zonas más
pobladas tienen
conexión a la red.
Sin embargo, 2,4
millones de personas
(24%) viven a una
distancia de 50
kilómetros o más de la
red de transporte.
(22% no tiene acceso a
la electricidad,
UNESCO))
17
Distribución del PIB
PIB en millones de USD
por km2
Distribución del PIB se
correlaciona en gran
medida con la
distribución de las
personas.
Excepción: Santa Cruz
(recursos de gas
natural)
18
Distribución del PIB y Redes de Transmisión
PIB en millones de USD
por km2
Red Transmisión
kV
19
Iluminación nocturna
Iluminación
Nocturna
No emisión de luz
Emisión de luz
Distribución de la
iluminación nocturna
indica la
disponibilidad de la
electricidad.
l t i id d
Red
Transmisión kV
20
Nightlights and Transmission Grid
Iluminación
Nocturna
No emisión de luz
Emisión de luz
Red Transmisión kV
Iluminación nocturna
en zonas alejadas de
las redes de
transmisión muestran
zonas potenciales
t
i l d
de
abastecimiento de
energía con sistemas
aislados.
Explicación de la
diferencia
d
e e c a een eel
número de personas
que viven fuera de la
red y que no tiene
electricidad.
21
Tiempo de viaje y Accesibilidad
Tiempo de viaje
min
i
Regiones potenciales
fuera de la red o sin
electrificar son de
difícil acceso.
22
Irradiación solar y Rendimiento FV
Rendimientos FV
kWh/kWp
Bolivia muestra un
alto potencial de FV
con cerca de 1.450
kWh / kW en las
regiones
i
fuera
f
d
de lla
red.
23
Centrales eléctricas
922
922 MW gas (# 61)
480 MW hidro (# 70)
125 MW petróleo (# 65)
27 MW other (# 6)
24
Contenido

Introducción: mini-redes con FV

Caso de Estudio: Bolivia

Operación y modelo de negocio para mini-redes

Resumen + Discusión
25
Niveles y participantes de proyectos de electrificación
desarrollo de
proyectos
nivel premisa
política de renovables
estado
Permisos
seguridad de las inversiones
inversor, fi
nanciero
obtener permisos
encontrar inversores
integrador
del
sistema
nivel operativo
energía tiene que ser
fiable y predecible
(También puede ser
operador inversor o
operador,
estado)
energía
í
operador
cliente
tarifa
diseño integral con la
gente en el lugar
las tarifas deben cubrir
costes y ser asequible
26
Premisas Políticas y Económicas
inversor, fina
inversor
nciero
estado
requisitos
requisitos
>
>
>
>
tiene que estar de acuerdo para permitir tarifas para
las mini-redes, que son por lo general mucho más
caras que en el resto del país
tiene que crear marco legal
el inversor tiene que tomar riesgos
la institución financiera tiene que estar
dispuesta a proporcionar el capital suficiente
(para los inversores)
problemas / experiencias frecuentes
problemas / experiencias frecuentes
>
>
>
>
>
>
>
>
>
>
>
ausencia de marco legal
procedimientos de autorización complejos
escepticismo sobre las energías renovables
elevados derechos de importación
monopolio de suministro de energía
sector
t financiero
fi
i
poco desarrollado
d
ll d
>
>
altos costos de inversión al inicio
riesgo de divisas
falta de disponibilidad de crédito
altos costos de transacción
confianza insuficiente en el desarrollo de
proyectos
falta de seguridad durante el período de proyecto
expectativas locales en los costos de inversión y
los periodos de retorno
27
Desarrollo de Proyectos
integrador del
sistema
requisitos
operación
>
tiene que obtener permisos
>
tiene que satisfacer las necesidades culturales
>
tiene que encontrar inversores y instituciones financieras
>
>
Actualmente ha menudo en primer lugar se deben
crear los requisitos
tiene que planificar para el funcionamiento a largo
plazo
>
tiene que integrar y capacitar a los participantes
l
locales
l
problemas / experiencias frecuentes
>
>
>
>
tiene que crear una estructura tarifaria sostenible
>
tiene que asegurarse de que las responsabilidades
están claramente definidas
falta conocimiento de las condiciones locales
proyectos no se adaptan a las condiciones locales
escasa comunicación con la comunidad y la integración de los actores locales
28
Nivel Operacional
cajero
>
>
cliente
por ejemplo, la
comunidad,, cooperativa,
p
, empres
p
a
>
>
casas, talleres
tarifa
Las tarifas deben cubrir
tiene que asegurar el
costes y ser asequibles
mantenimiento y la calidad
tiene que ser direccionable y
capaz de reaccionar con rapidez
tiene que generar provisiones y
beneficios
>
técnico
pago de tarifas
energía
operador
>
debe ser aceptada
tiene que ganar dinero
>
>
>
tiene que entender el sistema
debe estar dispuesto a pagar
debe tener experiencia
técnica
instalación, servicio, mantenimie
tiene que ganar dinero
nto
problemas
bl
/ experiencias
i
i ffrecuentes
t
>
>
>
el mantenimiento y la responsabilidad de la operación no se toman en consideración
no se considera la continua adaptación a la demanda
malas prácticas de pago de los consumidores
29
Outline

Introducción: mini-redes con FV

Caso de Estudio: Bolivia

Operación y modelo de negocio para mini-redes

Resumen + Discusión
30
Resumen
Bolivia tiene un alto número de personas que viven aisladas de la red
Alto potencial de generación de energía solar
Mini-redes híbridas con FV como solución para la electrificación rural
31
Thank you…
you
y para mis compañeros del equipo de
sistemas aislados por su valioso apoyo
Contact: philipp.blechinger@rl
philipp.blechinger@rl-institut.de
institut.de
32