Proyecto APPSOL: Potencial de Energía Solar en Procesos
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Proyecto APPSOL: Potencial de Energía Solar en Procesos Térmicos en el Sector Agro-alimentario Seminario Energía y Competitividad: Bases para un Sector Agroalimentario Sustentable Alfredo González – AIGUASOL 12 de mayo de 2015 Organizan Co-organizan Auspician ¿Quienes somos? 10% 20% Admin. / Account. degrees MEng / BEng 15% MPhys 55% MSc Cooperativa fundada en 1999 por dos doctores investigadores de la UPC. Actualmente formada por 20 personas altamente cualificadas dedicadas exclusivamente a tareas de ingeniería energética, con oficinas en Barcelona, Oiartzun, Lisboa, Londres, Bogotá y Santiago. EDIFICACIÓN: tareas de investigación, desarrollo, estudios y proyectos relacionados con los aspectos energéticos, pasivos y activos en edificios o barrios. INDUSTRIA: optimización e integración de procesos, mejora de eficiencia de maquinaria, introducción de renovables. GENERACIÓN: desarrollo y diseño relacionado con sistemas solares termoeléctricos, aspectos avanzados de sistemas fotovoltaicos y diseño y optimización de sistemas energéticos o medidas de eficiencia para empresas de servicios energéticos (ESCO) SOFTWARE: desarrollo y comercialización de software específico para sistemas energéticos, especialmente sistemas solares, como TRNSYS, TRANSOL, TRNFLOW... 2 Motivación. La Problemática 160 140 • El costo promedio de la energía térmica ronda los 100US$/MWh, restando competitividad a la Industria Chilena 40 20 #¡REF! RM VIII región Lineal (RM) 3 ene-13 jul-12 ene-12 jul-11 ene-11 jul-10 ene-10 jul-09 ene-09 jul-08 ene-08 jul-07 ene-07 jul-06 ene-06 jul-05 ene-05 0 jul-04 Un 88% de dicha energía es importada y representa un 15,6% de los bienes importados, 11.704 Millones de US$ 60 ene-04 • Sector Industrial consume un 37% de la matriz de Energía Secundaria de Chile 80 jul-03 • 100 ene-03 USD/MWh (GN) 120 La Oportunidad: Recurso y Necesidad •Stockholm: 974 kWh/m2 •Copenague: 994 kWh/m2 •Berlin: 1.019 kWh/m2 •Puerto Montt; 1.178 kWh/m2 •Coyhaique: 1.303 kWh •Temuco: 1.423 kWh/m2 •Barcelona: 1.444 kWh/m2 •Concepción: 1.533 kWh/m2 •Calama: 2.434 kWh/m2 4 La Oportunidad: Tecnología Madura 5 Tecnología solar Fotovoltaica: Producción directa de electricidad mediante efecto fotoeléctrico Térmica: Producción de calor mediante captación de radiación directa y/o difusa 6 Proyecto Appsol 7 Industria No-Minera Caracterización de los Rubros y Establecimientos Industriales Por existencia de procesos de calor y frío • 88 Rubros ENIA 2011 • 3880 establecimientos industriales Por existencia de operaciones abordables por solar • 41 Rubros Selección por Rubro • 2133 establecimientos industriales Por similitud de industrias y procesos • 31 Rubros Selección por Consumo Mínimo • 1611 establecimientos industriales 8 Industria No-Minera Industrias Tipo y Rangos Térmicos 9 Resumen Industria Distribución Demanda Térmica en la Industria y Minería Chilena Otras Demandas Térmicas 0% 13. Minería; 6% 0% 0% 0% 7% 47% 13. Minería 15. Alimentos 16. Tabaco 17. Textil 18. Ropa 26% 10% 47% 19. Cueros 20. Productos de Madera 2% 0% 2% 21. Papelera y Celulosa 24. Química 25. Caucho y Plásticos 26. Minerales No-Metálicos 10 Industria No-Minera Consumos Totales de Combustibles y Eléctricos por Rubros Seleccionados Sector Alimenticio Consumo Térmico y Eléctrico por Rubro 3000000 Consumo Energético (MWh) 2500000 2000000 1500000 1000000 Tabaco Sector Textil Curtiembres 500000 0 1330 1511 1512 1513 1514 1520 1533 1541 1542 1543 1544 1551 1552 1553 1554 1600 1711 1712 1721 1722 1729 1730 1810 1911 Rubro CIIU Suma de Consumo Combustible Calor Procesos (MWh) Suma de Consumo Eléctrico (MWh) Resumen Industria Distribución Regional Sector Industrial Nº de Establecimientos del Sector Industrial por región Nº de Plantas Industriales 1200 1000 800 600 400 200 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 13 14 15 12 13 14 15 Región Demanda Energética Total Sector Industrial Demanda Térmica (kWh) 5000000 4000000 3000000 2000000 1000000 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Región 9 10 12 WP2 Base de datos meteorológicas WP1 Base de datos industrias WP3 Industrias con procesos adecuados para aporte solar Generación casos de simulación 66.488 Metodología WP4 Tecnologías existentes Esquemas de procesos a simular Curvas de FS vs A por rubros WP2 Base de datos meteorológicas WP1 Base de datos industrias Hipótesis Financieras Análisis viabilidad de casos WP4 Curvas de costos 13 Definiciones Potencial energético: La energía que se podría llegar a cubrir mediante tecnología solar térmica, por rango de temperaturas de operación y con FS razonables. Potencial técnico: El potencial energético limitado por la cantidad de área disponible estimada en cubiertas para tecnologías de baja temperatura en rubros industriales Potencial viable: Actuaciones concretas identificadas que arrojan rentabilidades superiores al coste del capital (Hip 7,9%) 14 Escenarios Escenario central • IPE=2,0% • Instalaciones construidas en autoexplotación • Rentabilidad exigible, costo del capital. TIR=7,9% • O&M subcontratada • Inexistencia de incentivos públicos Sensibilidad a variables • IPE hasta 5% • Instalaciones en régimen ESCO (TIR=12%) • Incentivos públicos 15 Demandas por Rubros 16 Demandas por Regiones 17 Potencial viable por Rubro 18 Potencial viable por Región 19 Potencial viable por Rubro (1) 20 Potencial por tecnologías 21 Potencial por regiones y rubros Región 15 1 2 3 4 5 13 6 7 8 9 14 10 11 12 COBRE CARNE ACEITE LACTEOS ALIMENTO ANIMALESPANADERIA AZUCAR VINO CERVEZA BEBNOALC TEXTILES ROPA CURTIDO ASERRADO 0 136.176 1.179.604 124.860 15.398 15.514 35.773 884 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 340 11.952 60.852 17.327 3.825 776 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3.344 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 53.752 0 0 294 351 1.051 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5.544 0 0 11.221 0 0 2.547 0 0 83 0 0 0 0 0 11.796 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5.107 0 0 0 0 0 0 0 455 3.539 14.880 2.052 6.281 0 0 0 0 0 0 0 0 377 0 0 0 5.510 0 0 0 0 0 0 0 0 0 902 0 0 0 0 13.996 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 7.181 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 6.619 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2.521 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 874 0 752 99.253 0 0 0 0 0 1.508.209 95.072 3.344 55.447 19.312 11.879 5.107 27.207 5.886 14.898 7.181 6.619 2.521 100.878 AHORMIGON 22 TOTAL 0 208 1.462 0 163 227 46.743 0 0 421 0 0 0 0 0 83 137.286 1.181.443 124.860 16.356 31.233 269.383 20.264 10.858 111.965 351 6.157 2.547 0 0 49.224 1.912.785 Calefacción Granjas de Cerdo Calefacción mediante red de distrito con energía solar térmica + bomba de calor aire-agua y losa radiante en granjas de lechones (80.000 hembras) Calefacción Granjas de Cerdo Inversión Inversión [USD] $ 23.000.000 Reposición equipos [USD] $ 2.700.000 Resultados de Evaluación Escenario 1 (fuerte alza de petróleo) Escenario 2 (alza moderada de petróleo) VAN 10 años [USD] $ 18.500.000 VAN 10 años [USD] $ 15.700.000 VAN 20 años [USD] $ 47.500.000 VAN 20 años [USD] $ 36.500.000 TIR 10 años [USD] 32% TIR 10 años [USD] 28% TIR 20 años [USD] 35% TIR 20 años [USD] 31% Payback 4,6 años Payback 5,2 años Herramienta de Evaluación de SST en Procesos Industriales Ayuda en la decisión de alternativas solares de generación • • • Evaluación directa de potencial solar en distintos escenarios de aporte solar (Área de captación, tecnología, ubicación, etc.) Calculo de producción solar de energía y fracción de cobertura de la demanda. Cálculo de factores económicos de decisión y costos( CAPEX, OPEX, TIR, ahorro, etc.) 25 Herramienta de Evaluación de SST en Procesos Industriales • Forma de uso • Registro en página de proyecto (www.appsol.cl) • Resultados entregados en pantalla e imprimible. 26 Manual de Diseño de Sistemas Solares 1. 27 @ dani.gonzalez@aiguasol.cl alfredo.gonzalez@aiguasol.cl Andrés de Fuenzalida 22, Oficina 301, Providencia, Santiago, Chile (T) +56 2 22342484 http:// aiguasol.cl appsol.cl
