UNIVERSIDAD NACIONAL SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA, INFORMÁTICA Y MECÁNICA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA ELÉCTRICA “TRANSICIÓN ENERGÉTICA CON ENERGÍAS RENOVABLES, PARA UNA INDEPENDENCIA Y SEGURIDAD ENERGÉTICA EN EL PERÚ” RESPONSABLES: - CCOICCOSI PACHACUTE ELVIS YEFER 194807 - SANCHEZ QUISPE ANTOINE ALEJANDRO 194816 DOCENTE: Ing. PABLO APAZA HUANCA CUSCO – PERÚ 2022 – II INDICE INDICE ...................................................................................................................................... II I. MARCO REFERENCIAL ...................................................................................................... 1 1.1 Titulo ................................................................................................................................ 1 1.2 Responsables .................................................................................................................... 1 1.3 Ámbito geográfico ........................................................................................................... 1 II. EL PROBLEMA ................................................................................................................... 1 2.1 Planteamiento del problema ............................................................................................. 1 2.2 Formulación del problema ............................................................................................... 2 2.3 Justificación del problema................................................................................................ 3 2.4 Objetivos de la investigación ........................................................................................... 3 2.4.1 Objetivo general ........................................................................................................ 3 2.4.2 Objetivos específicos ................................................................................................ 3 2.5 Alcances ........................................................................................................................... 4 2.6 Limitaciones ..................................................................................................................... 4 III. MARCO TEÓRICO ............................................................................................................. 4 3.1 Antecedentes .................................................................................................................... 4 3.2 Bases teóricas – Marco conceptual .................................................................................. 5 3.3 Definición de términos básicos ........................................................................................ 7 IV. HIPÓTESIS Y VARIABLES .............................................................................................. 8 4.1 Hipótesis ........................................................................................................................... 8 4.2 Variables e indicadores .................................................................................................... 9 V. METODOLOGÍA ................................................................................................................. 9 5.1 Diseño de investigación ................................................................................................... 9 5.2 Población y Muestra ......................................................................................................... 9 5.3 Técnicas y herramientas de recolección de datos .......................................................... 10 5.4 Técnicas de análisis de datos.......................................................................................... 10 VI. CONTENIDO PRELIMINAR ........................................................................................... 10 VII. ADMINISTRACIÓN DEL PROYECTO ........................................................................ 12 6.1 Cronograma de ejecución ............................................................................................... 12 6.2 Presupuesto .................................................................................................................... 12 BIBLIOGRAFÍA...................................................................................................................... 13 ANEXOS.................................................................................................................................. 14 1 I. MARCO REFERENCIAL 1.1 Titulo Transición Energética con Energías Renovables, para una Independencia y Seguridad Energética en el Perú. 1.2 Responsables CCOICCOSI PACHACUTE ELVIS YEFER SANCHEZ QUISPE ANTOINE ALEJANDRO 1.3 Ámbito geográfico PERÚ, situada en América del Sur, tiene una superficie de 1.285.220 Km2, y con una población de 33.359.416 personas. II. EL PROBLEMA 2.1 Planteamiento del problema El Perú ha sido tradicionalmente un país hidroeléctrico. Hasta 2002, esta fuente representaba el 85% del total de energía eléctrica generada en el país. Sin embargo, con el desarrollo de Camisea este porcentaje ha ido disminuyendo hasta representar, en 2016, el 46% de la matriz energética. En 2008, año en que se inicia la promoción de las energías renovables no convencionales, la producción de energía con RER representaba menos del 0.01% del total de la energía producida del SEIN. Sin embargo, debido a la adjudicación de nuevos proyectos de RER, este porcentaje se ha incrementado desde entonces hasta alcanzar, en diciembre de 2016, el 5.3% del total de la energía eléctrica producida. La producción total eléctrica del SEIN en 2016 fue 48 326 GWh, de los cuales el 46.3% corresponde a centrales de gas natural, el 45.8% a centrales hidráulicas y el 4.7% a las centrales 2 de RER. Del total de producción de RER, la energía eólica y solar tuvieron la mayor participación, con el 2.2% y 1.8%, respectivamente. Ilustración 1- Subastas RER en Perú Ilustración 2- Participación del RER agosto 2022 2.2 Formulación del problema ¿En qué medida las formas convencionales de generar energía Eléctrica afectan al medio ambiente y a la seguridad energética del Perú? 3 2.3 Justificación del problema Tomamos estos importantes puntos en cuenta para detectar el problema por la contaminación al medio ambiente por el uso de residuos fósiles para generar energía eléctrica, aparte no tenemos seguridad energética porque podemos ver la insuficiencia y pobreza energética en zonas rurales del país, también el consumo desacelerado del Gas Natural en el sector eléctrico, y la disminución en la participación en los Recursos Energéticos Renovables no Convencionales (RER). Si solucionamos estos problemas podemos disminuir la contaminación del medio ambiente, también podemos garantizar la seguridad energética del Perú. 2.4 Objetivos de la investigación 2.4.1 Objetivo general Cambio en las formas de generación con energías renovables para así ser más independientes y tener una seguridad energética como país, contrarrestar e invertir más en energías renovables para que no haya contaminación ambiental. 2.4.2 Objetivos específicos ➢ Invertir más en Energías limpias, ya que el Perú cuenta con recursos energéticos renovables. ➢ Convocar urgente a una quinta subasta RER que permita atender el crecimiento de la demanda e incrementar el porcentaje de participación de las tecnologías limpias. ➢ Implementar energías limpias; en el norte, la energía eólica en; el sur, la energía solar; en la sierra, la energía solar, hidráulica y biomasa, y en la selva, la energía biomasa y solar. ➢ Usar el Gas Natural en donde sea más necesario y eficiente, como transporte, cocina y calefacción. 4 2.5 Alcances ➢ La propuesta de transición con energías renovables, como lo dice en el titulo será para sector energético del Perú. ➢ Este trabajo se enfocará directamente en la implementación de las tecnologías de recursos energéticos renovables (RER), para así mitigar las emisiones de dióxido de carbono (CO2). ➢ La información que vamos a tomar para este trabajo es de SEIN, OSINERGMIN, MEM, COES y algunas bibliotecas virtuales del CTI Vitae de CONCYTEC. ➢ El trabajo también nos informara sobre el Gas Natural que se utiliza para la generación energética. 2.6 Limitaciones ➢ Este trabajo tomara las estadísticas del último informe que hiso el Ministerio de Energía y Minas (MEN) en Participación de las RER en la matriz de generación del SEIN, agosto 2022, y Osinergmin sin tener otras fuentes actuales para comparar. ➢ Pocas investigaciones e información de esta problemática en el país, por lo cual tomamos la información de los 8 últimos años. III. MARCO TEÓRICO 3.1 Antecedentes Hace años no se preveía la importante participación de las energías renovables en las matrices energéticas de nuestro país, el sistema eléctrico peruano está compuesto principalmente de fuentes hidráulicas y térmicas basadas en gas natural; para fomentar el ingreso de centrales renovables no convencionales, el año 2008 el estado diseñó un esquema de subastas de energía renovables para cubrir el 5% de la energía global que incluyen las centrales hidráulicas con capacidades menores 5 a 20 MW, eólicas, solares, biomasa, geotermia y mareomotriz, Se realizaron 04 procesos de subastas, la cuarta subasta RER se hizo en el Setiembre de 2015, y estos fueron los cambios del 2008 al 2016: Ilustración 3- Producción de energía eléctrica SEIN 2008-2016 3.2 Bases teóricas – Marco conceptual El desarrollo de los recursos energéticos renovables alternativos del país se impulsó desde el año 2008 con el establecimiento de un marco regulador y la Ley de Fomento de las Energías Renovables no Convencionales para la Generación Eléctrica, con el fin de abastecer el Sistema Eléctrico Interconectado Nacional - SEIN. Esta ley propone un mecanismo de subastas para atraer la inversión privada a cambio de un compromiso de compra de energía a largo plazo, por veinte años. El decreto legislativo 1002 fue pionero en la región. Consiste en el establecimiento de un mecanismo de concurso por medio del cual se escogen los mejores proyectos en cada tecnología y se estableció un techo temporal de 5% para la participación de los Recursos Energéticos Renovables no Convencionales (RER), existe 2 tipos de RER: 6 A. Subastas RER On-Grid: Se realizan para adjudicar proyectos que estén conectados directamente a la red del SEIN. B. Subastas RER Off-Grid: Se realizan para adjudicar proyectos autónomos, es decir, independientes de la red eléctrica. El Perú cuenta con un gran potencial de recursos energéticos renovables distribuidos a lo largo de todo el territorio. Entre ellos destacan la masiva disponibilidad de biomasa en la región amazónica, la disponibilidad de agua en la cuenca del Atlántico para la energía hidráulica (a pequeña escala), el potencial geotérmico de la zona andina del centro y la cadena volcánica del sur, el recurso eólico presente en toda la costa y la energía solar abundante en la costa sur del país. Ilustración 4- Osinergmin 2017 Sin embargo, muy poco de este potencial se ha puesto en valor, dado que la estructura tecnológica del sistema energético nacional aún privilegia el empleo de los combustibles fósiles, manteniéndose como principal fuente primaria de energía (76%), incluso en el sector eléctrico que ha sido el más favorecido con la política de promoción de inversión privada para añadir proyectos de explotación de recursos energéticos renovables. 7 En este punto, un factor importante a tomar en cuenta es la política energética que dirige estratégicamente el sector hacia el cumplimiento de los objetivos establecidos. En la última década, la política energética ha tenido como principal desafío soportar e impulsar el crecimiento de la economía del país, por lo cual priorizó el desarrollo de un mercado energético competitivo (mantener precios de energía bajos) y la disminución de la vulnerabilidad de la economía frente a la dependencia del petróleo, en su mayoría importado. Todo ello apuntaba al aprovechamiento de las reservas locales de gas natural. El lanzamiento del proyecto de Gas Natural de Camisea (2004) cumplió con la promesa de mantener los precios de energía bajos y su uso generalizado suponía una disminución del consumo e importación de petróleo. Además, la gran cantidad de reservas detectadas revelaba una oportunidad comercial de exportación de energía con la posibilidad de obtener un superávit en la balanza comercial, oportunidad sin precedentes para el país. El esfuerzo del Estado por ejecutar el proyecto de gas natural tuvo como principal resultado la modificación del mix de energía primaria disponible, desplazando la cuota del petróleo en 20% y ligeramente a los biocombustibles (-3%) y la energía hidroeléctrica. Además, desde el año 2010 en adelante se dio inicio a la exportación de gas natural y en el año 2012 se obtuvo un resultado positivo en la balanza comercial de energía. 3.3 Definición de términos básicos CTI vitae: base de datos que permite a las personas que han declarado estar profesionalmente vinculadas a actividades de ciencia, tecnología e innovación. SEIN: sistema eléctrico interconectado del Perú. RER: residuos energéticos renovables. OSINERGMIN: organismo supervisor de la inversión en energía y minas. 8 MEM: ministerio de energía y minas. CONCYTEC: concejo nacional de ciencia, tecnología e innovación tecnológica. MW: mega vatios. COES: comité de operación económica del sistema interconectado Nacional. IV. HIPÓTESIS Y VARIABLES 4.1 Hipótesis ➢ Hipótesis General Las barreras políticas y regulatorias que impiden incrementar la participación de las RER podrían identificarse, por un lado, la falta de una estrategia nacional con objetivos claros y decisiones políticas firmes para implementar una matriz energética diversificada que potencie la participación de las RER, por otro lado, convocar a una quinta subasta RER que permita atender el crecimiento de la demanda a partir del año 2023 e incrementar el porcentaje de participación de las tecnologías limpias para así minimizar los impactos ambientales y emisiones de gases de efecto invernadero; valorando y corrigiendo las externalidades producidas por aquellos generadores que emplean combustibles fósiles. También minimizar el uso del gal natural como fuente de generación, porque ha generado una barrera de entrada a nuevas tecnologías como las RER ➢ Hipótesis especifica 1 La participación de las RER en la matriz energética nacional está supeditada a subastas realizadas por el Ministerio de Energía y Minas y cuyo despacho de energía se realiza en el mercado mayorista de energía, sin embargo, podrían existir limitaciones de acceso al mercado libre por parte de las RER, esta limitación podrían explicarse porque la asignación de potencia firme, para las tecnologías eólicas y solares es “cero”, impidiendo que los contratos de 9 suministros de estas tecnologías pacten una cantidad de potencia, por ende, no podrían formalizar contratos de suministros. ➢ Hipótesis específica 2 Históricamente la planificación energética se realizó considerando el Gas de Camisea, ello generó una alta capacidad de generación en el centro del país (Chilca – Lima) a través del uso del gal natural como fuente de generación, sin embargo, esa planificación habría generado una barrera de entrada a nuevas tecnologías como las RER, ya que, los trazos y emplazamientos consideran primordialmente el centro del país y no la ubicación geográfica de las regiones con mayor potencia RER. 4.2 Variables e indicadores Variables Independientes Variables Dependientes Hipótesis Hipótesis General Variable Marco regulatorio actual Hipótesis específica 1 Potencia firme Mercado libre Hipótesis específica 2 Cumplimiento de políticas y lineamientos Tratados internacionales V. METODOLOGÍA 5.1 Diseño de investigación De carácter cuantitativo 5.2 Población y Muestra ➢ Población: Sector de electricidad peruano. ➢ Muestra: Sector de Recurso Energético Renovable (RER). Indicador Normas legales Marco normativo Políticas e incentivos Cumplimento de las metas 10 5.3 Técnicas y herramientas de recolección de datos ➢ Técnicas de recolección de datos: Análisis documentales y análisis de contenidos. ➢ Herramientas de recolección de datos: De repositorios de Universidades del Perú, también del SEIN, OSINERGMIN, COES, MEM y algunas de la biblioteca virtual del CTI Vitae de CONCYTEC 5.4 Técnicas de análisis de datos La técnica que se va a utilizar es la revisión de Documentos ya existentes, en especial a los Documentos públicos del sector de electricidad peruano. VI. CONTENIDO PRELIMINAR DEDICATORIA ............................................................................................................... II AGRADECIMIENTO .................................................................................................... III PRESENTACIÓN .......................................................................................................... IV RESUMEN ....................................................................................................................... V ABSTRACT .................................................................................................................. VII ÍNDICE DE CONTENIDOS .......................................................................................... IX ÍNDICE DE FIGURAS .................................................................................................. XI ÍNDICE DE TABLAS ................................................................................................. XIV INTRODUCCIÓN ......................................................................................................... XV CAPÍTULO I : PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ............................................... 1 1.1. Descripción de la Realidad Problemática.............................................................. 1 1.2. Problema principal. ................................................................................................. 6 1.3. Objetivos ................................................................................................................... 7 1.3.1. Objetivo principal .................................................................................. 7 11 1.3.2. Objetivos específicos ............................................................................. 7 1.4. Hipótesis de la investigación. .................................................................................. 7 CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO ................................................................................ 8 2.1. Antecedentes de la Investigación ............................................................................ 8 2.2. Estado del Arte ........................................................................................................ 9 2.3. Marco Conceptual ................................................................................................. 10 2.3.1. Potencial energético del Perú: ............................................................. 10 x 2.3.2. Penetración de las energías no renovables por subastas: ..................... 13 2.3.3. Sector Eléctrico Peruano ...................................................................... 14 2.3.4. Proyecciones de demanda eléctrica ..................................................... 20 2.3.5. Escenarios de generación energías renovables no convencionales ..... 21 2.3.6. Sector Hidrocarburos ........................................................................... 23 2.3.7. Subsidios a los hidrocarburos .............................................................. 27 2.3.8. Sector Transporte ................................................................................. 28 2.3.9. Metodología de la simulación LEAP ................................................... 38 2.3.10. Escenarios .......................................................................................... 38 CAPÍTULO III: RESULTADOS Y DISCUSIÓN ......................................................... 42 3.1. Análisis de Resultados ............................................................................................. 42 CONCLUSIONES .......................................................................................................... 48 RECOMENDACIONES ................................................................................................ 48 GLOSARIO DE TÉRMINOS ........................................................................................ 50 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ........................................................................... 51 12 ANEXOS ........................................................................................................................ 54 VII. ADMINISTRACIÓN DEL PROYECTO 6.1 Cronograma de ejecución 6.2 Presupuesto PRESUPUESTO GLOBAL DE TESIS ITEM TOTAL 1 Equipo, software y servicio de apoyo personal 4500.00 2 Transporte y salida de campo 2100.00 3 Materiales, compra de artículos en línea y membresías de capítulos 800.00 estudiantiles. 4 Materiales bibliográficos y fotocopias 400.00 5 Administrativos y tramites 1000.00 6 Gastos varios 1000.00 TOTALES 9800.00 13 BIBLIOGRAFÍA • Actualización de la Hoja de ruta de Transición Energética en Perú, Un modelo energético sostenible para Perú al 2050 (Deloitte, 2022). • Transición energética con energías renovables para la seguridad energética en el Perú: una propuesta de política pública resiliente al clima, Urpi Vásquez, Pedro Gamio (2018) • La industria de la energía renovable en el Perú, Osinergmin (2017). • Escenarios de integración de sistemas renovables de generación eléctrica en el SEIN en el horizonte 2021 – 2050, Jesús C. Rolando I. (2022). • Hacia una transición energética, perfeccionamiento a la regulación de energías renovables no convencionales, Alexander A. Zanabria S. (2019) • Revista estadística “en Cifras” Electricidad, agosto 2022 (Ministerio de Energía y Minas). 14 ANEXOS Ilustración 5-Fuente, Osinergmin (2017). 15 Ilustración 6 -COES 2015 16 Ilustración 7 - COES 2021 17 Ilustración 8 - Informe del MEM agosto 2022