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D12 – Guía energética

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CRECER CON ENERGIA página 3 de 31


Tabla de Contenidos

PREFACIO ........................................................................................................................................................ 4 INTRODUCCIÓN............................................................................................................................................... 4 RECURSOS DE LAS ENERGÍAS RENOVABLES EN PARAGUAY ................................................................ 5

ENERGÍA SOLAR .............................................................................................................................................. 5 ENERGÍA EÓLICA ............................................................................................................................................. 6 ENERGÍA HIDRÁULICA ...................................................................................................................................... 7 BIOMASA ........................................................................................................................................................ 8 SÍNTESIS DE LOS RECURSOS ENERGÉTICOS RENOVABLES ............................................................................... 11

RECURSOS DE LAS ENERGÍAS RENOVABLES EN BOLIVIA .................................................................... 12 POTENCIAL SOLAR ........................................................................................................................................ 12 GLP EN EL ÁREA RURAL ................................................................................................................................ 14 DIESEL EN EL ÁREA RURAL ............................................................................................................................ 15 POTENCIAL HIDROELÉCTRICO......................................................................................................................... 16 POTENCIAL EÓLICO ....................................................................................................................................... 17

DESCRIPCIÓN BREVE DE LAS DIFERENTES TECNOLOGÍAS.................................................................. 19 TECNOLOGÍAS PARA LA ENERGIZACIÓN DE LAS ZONAS RURALES .................................................... 22

RED DE DISTRIBUCIÓN MEDIA TENSIÓN............................................................................................................ 22 MINI-REDES Y SISTEMAS HÍBRIDOS ................................................................................................................. 22 GRUPO ELECTRÓGENO .................................................................................................................................. 23 EL FOTOVOLTAICO (FV) ................................................................................................................................ 23 LA EÓLICA DE PEQUEÑA ESCALA ................................................................................................................... 24 EL GAS LICUADO (GLP) ................................................................................................................................ 25 COMBUSTIBLES CONVENCIONALES (QUEROSENO, MADERA, CARBÓN) ............................................................. 26 EL SOLAR TÉRMICO Y EL AGUA CALIENTE SANITARIA (ACS) ............................................................................ 26 LA BIOMASA .................................................................................................................................................. 26

METODOLOGÍA PARA EL CÁLCULO DEL COSTO DEL CICLO DE VIDA .................................................. 28 INTRODUCCIÓN .............................................................................................................................................. 28 FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA ..................................................................................................................... 28 COSTOS DURANTE EL CICLO DE VIDA .............................................................................................................. 28 INDICADORES ECONÓMICOS........................................................................................................................... 28

REFERENCIAS ............................................................................................................................................... 31



Prefacio CRECER CON ENERGIA es un proyecto financiado por el programa COOPENER de la Agencia Intelligent Energy–Europe (IEE) que vincula microempresas y actividades generadoras de ingresos con servicios energéticos para la población en condiciones de pobreza en una de las regiones más pobres de América Latina, la región Chaqueña en Paraguay y Bolivia. Para lograr este objetivo hay varias barreras que tienen que ser superadas y este proyecto se dirige a todas ellas. Se creará una plataforma de comunicación horizontal para estimular el diálogo entre todos los ministerios públicos de gobierno y las organizaciones involucradas en la electrificación rural y reducción de la pobreza. Se desarrollarán herramientas para capacitar a personal clave de los ministerios involucrados en la evaluación del impacto de servicios de energía en el desarrollo social y económico y se ayudará a tomadores de decisión a entender como los programas de energía pueden ser diseñados para satisfacer sus metas sectoriales. El proyecto ayudará a desarrollar políticas energéticas coordinadas con el fin de contribuir al cumplimiento de las Metas de Desarrollo del Milenio y Estrategias de Reducción de Pobreza. El proyecto fortalecerá los conocimientos en temas como energía para el desarrollo rural, financiamiento rural y micro-emprendimientos rurales de los gobiernos regionales y nacionales con un vasto y ambicioso programa de capacitación.

Introducción Tras realizar el diagnóstico integral de las necesidades para una energización de los usos productivos en el Chaco, el último estudio del tercer Work Package se focaliza en la identificación y la descripción de las soluciones energéticas adecuadas a dicha energización: las diferentes posibilidades de utilización técnica de las fuentes de energía renovables, de la extensión de la red, de sistemas híbridos, etc. En primer lugar, se desarrolla entonces un análisis de los recursos de energías renovables disponibles en el Chaco. La presentación de las tecnologías existentes adecuadas se desarrolla en dos etapas: la primera consiste una descripción breve que precisa sus condiciones de uso, los requisitos previos a la instalación así que una estimación del costo de inversión inicial y de mantenimiento. La segunda trata de destacar las ventajas y límites de estas tecnologías en el caso de la electrificación rural descentralizada de usos productivos. El último punto presenta una metodología de cálculo del costo del ciclo de vida de un sistema de generación de energía lo que permita determinar la solución tecnológica de menor costo en un caso definido. Al cerrar el tercer paquete, cabe precisar que el paquete siguiente, basándose en los estos trabajos y los anteriores, se concentrará en el desarrollo de una herramienta técnica del planeamiento de la electrificación.



Recursos de las energías renovables en Paraguay

Energía solar El Paraguay dispone en la totalidad de su territorio buenas condiciones de irradiación solar, que varían relativamente poco entre las diferentes regiones del país. Datos provenientes de mediciones terrestres sobre periodos suficientemente largos existen de varias estaciones meteorológicas. El INTN realizó en 1994 un estudio de "Estimación de la Distribución de la Radiación Solar Global en la República del Paraguay". Se utilizaron para el efecto datos de insolación diaria de 14 estaciones, de las cuales 4 se encuentran en el Chaco y 10 en la Región Oriental con series de por lo menos 5 años de duración. Además, para determinar los coeficientes de la fórmula de equivalencia entre la insolación y la radiación solar global, se utilizaron datos de algunas estaciones de los países limítrofes, Argentina y Brasil, así como datos de mediciones satelitales. Los datos de radiación global diaria sobre una superficie horizontal que se obtuvieron de esta manera varían, según el sitio, en promedio anual, entre 16.2 y 18.2 MJ/m2. Para el mes de enero varían entre 20.5 y 22.9 MJ/m2 y en para julio entre 9.9 y 13.3 MJ/m2. En el verano se registran los valores más altos en la zona de Asunción y en el sudoeste del país y los valores más bajos en el norte del Chaco y el sudeste de la región oriental. En el invierno en cambio hay una disminución gradual de los valores de radiación global desde el norte hacía el sur del país.

Fuente: Proyecto Multilateral OEA SEDI/AICD/AE Nº 071/01 "Energización de Centros Comunitarios Rurales" Consultor: Jaime B.A. Moragues (febrero 2002)



Fuente: Proyecto Multilateral OEA SEDI/AICD/AE Nº 071/01 "Energización de Centros Comunitarios Rurales" Consultor: Jaime B.A. Moragues (febrero 2002)

Energía eólica Los recursos eólicos en Paraguay, a excepción de algunas regiones, no son muy abundantes. Existen datos de medición de velocidad y dirección de vientos sobre largos periodos de 29 estaciones meteorológicas repartidas por todo el territorio nacional. Para evaluar el recurso eólico, para su aprovechamiento energético, el INTN realizó y publicó en 1997 un estudio detallado sobre la materia titulada "El Recurso Eólico en Paraguay", en el cual se tomaron también en cuenta datos de estaciones cercanas de los países vecinos Argentina, Bolivia y Brasil. Los resultados de dicho estudio pueden ser resumidos de la siguiente manera: Las zonas de mayor recurso eólico son las siguientes: En el noroeste del país los valores de energía anual disponible a 15 m de altura se encuentran entre 500 y 1,500 kWh/m2 con un gradiente ascendiente hacia el noroeste. Otra zona con valores superiores a 500 kWh/m2 es el nordeste de la Región Oriental, es decir principalmente el Departamento de Amambay más algunas islas que se encuentran en el sur de Asunción, en el sur de Ñeembucú y en Itapúa. El mapa abajo representa la distribución de la energía media anual. La situación no varía significativamente analizándola a escala mensual. Los meses de enero y julio muestran una distribución muy similar a la de la media anual. Sin embargo, los valores



absolutos muestran variaciones bastante importantes en el transcurso del año. Los meses de mayor viento se hallan esencialmente en los meses de junio a octubre. Los meses de menor viento son principalmente diciembre a marzo.

Fuente: INTN, El recurso eólico en Paraguay

Otro hecho a tomar en cuenta en el momento de evaluar la posibilidad de aprovechar el recurso eólico a fines energéticos es la frecuencia de las calmas y de vientos de poca velocidad, es decir inferiores a 2 m/s. Dicha frecuencia, según las estaciones, varía entre 25 y 85% con un promedio de 45 a 50%. La franja de velocidades de 2 a 4 m/s, que tampoco son muy interesantes para el aprovechamiento energético, tiene frecuencias variando entre 10 y 40% con un promedio de 25 a 30%. Estos valores indican que los eventos que influyen en la energía media del año son relativamente poco frecuentes, lo que dificulta el aprovechamiento del viento como fuente de energía.

Energía hidráulica En cuanto a la energía hidráulica el Paraguay tiene recursos muy abundantes, pero aprovechados hasta ahora principalmente a grande y muy gran escala, es decir en las represas de Acaray, Itaipú y Yacyretá, los dos últimos aprovechando la energía del caudaloso río Paraná. Sobre el mismo río está planeado construir entre las dos existentes otra represa con el nombre Corpus sin que su ubicación esté todavía definida con exactitud. A pequeña escala sin embargo no existen prácticamente instalaciones de aprovechamiento de energía hidráulica, a pesar del importante potencial que existe sobre todo en los afluentes del río Paraná, que por la topografía accidentada de la zona no solamente tienen caudal en forma permanente, sino en muchos casos también desniveles importantes. Los numerosos afluentes del río Paraguay, cuya cuenca cubre gran parte de la región oriental y el este del Chaco, también representan un potencial interesante de aprovechamiento de energía a través de la instalación de micro turbinas. Datos cuantitativos sobre el potencial hidráulico fuera de los grandes ríos sin embargo no son disponibles en la actualidad, pero el tema está previsto a ser



estudiado en el marco del Proyecto "Electrificación Rural Descentralizado con Energías Renovables" presentado al GEF.

Biomasa La biomasa juega un rol muy importante en la matriz energética del Paraguay basada principalmente en la leña, el carbón vegetal y los desechos de cosecha (bagazo de caña de azúcar, cascarillas de cereales, etc.). En el presente capítulo se mencionan las formas no convencionales de biomasa, es decir esencialmente los bio-combustibles como biogás, bio-diesel y alcohol. En líneas generales se puede decir que, hasta el año 2005, a excepción del alcohol producido a partir de la caña de azúcar, que tiene una cierta tradición en Paraguay, el uso de bio-combustibles se encuentra todavía en un estado incipiente. Sin embargo, el aumento incesante del precio del petróleo en los últimos meses causó una consciencia creciente, tanto a nivel de la población como en las autoridades, de la necesidad de fomentar la producción de bio-combustibles en Paraguay. En este sentido fue promulgado en el año 2005 por decreto la Ley nº2748 de Fomento de los Bio-combustibles y, en el 2006, su reglamentación por decreto nº7412. . Fue elaborado por el "Grupo Impulsor de Bio-combustibles", un organismo interinstitucional, integrado por entidades estatales (VMME, MIC, MAG, MOPC, PETROPAR, INTN) y del sector privado (Centro Azucarero, Cámara Paraguaya del Bio-diesel). El decreto nº637 viene apoyar esta base legal creando la coordinación de planificación de las actividades de bio-combustibles responsable por la planificación de actividades y el relacionamiento con organismos internacionales; y evaluación y monitoreo de los proyectos. Normas técnicas y resoluciones1 complementan este marco regulatorio básico.

Alcohol La caña de azúcar está entre los primeros cinco rubros de mayor importancia económica y segundo en su impacto social en cuanto a fuente de ingresos para los cerca de medio millón de pequeños agricultores que componen el sector rural del Paraguay. Asimismo, la industria alcoholera-azucarera integra en una cadena productiva de amplia repercusión socioeconómica a los productores primarios, los productores de miel y la producción industrial. Los cultivos de caña de azúcar en el país cubren actualmente 70.000 Has, en las cuales se producen 3.500.000 Ton de caña, destinadas en 30% a la producción de etanol y 70% a la producción de azúcar. Existen actualmente ocho empresas productoras de etanol a partir de la caña de azúcar, con una capacidad total de producción de 97.000 m3 por año. La más grande que se encuentra en la localidad de Mauricio José Troche, Dpto. de Guairá, es propiedad de PETROPAR y utiliza el alcohol producido como aditivo a ciertos tipos de nafta, que está comercializando. Otros fabricantes importantes de alcohol absoluto son la Azucarera Paraguaya en Tebicuary, Dpto. de Guairá y la OTISA en Arroyos y Esteros, Dpto. de Cordillera. Según la información de la CICAL, el Centro Industrial de la Caña y del Alcohol, que agrupa a 25 empresas del sector, la producción anual de alcohol en Paraguay se eleva actualmente a unos 50 millones de litros. Dicha cantidad incluye también el alcohol utilizado a fines industriales, para la elaboración de bebidas y para el uso medicinal.

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Fuente: Estudio de los Biocombustibles en el Paraguay, Joao Carlos Quijano, mayo 2007

De acuerdo al balance energético del año 2003 fueron utilizados en el país solamente cerca de 1 millones de litros a fines energéticos. El mencionado gremio de los industriales del sector tiene como objetivo de impulsar la producción de alcohol para ser utilizado como combustible en vehículos automotores. El porcentaje establecido de mezcla de etanol en la gasolina está entre el 18 y el 24%. Impulsar dicha producción no solamente ayudaría a reducir las importaciones de nafta, sino también a aliviar la pobreza del campesinado a través de la ampliación del cultivo de caña de azúcar. Actualmente existen casi 1 millón de hectáreas de cultivos de este rubro en Paraguay.

Bio-diesel

La elaboración de biodiesel a partir de la soja o grasa animal implica opciones inmediatas que tiene el Paraguay por la gran disponibilidad de materia prima. Se están llevando a cabo trabajos de investigación y desarrollo para la identificación de otras materias primas de mayor rentabilidad y con mayor impacto positivo en la generación de empleo, tales como palma, coco, tártago, jatropha, nabo forrajero, sésamo y girasol. La meta es producir en el país 120.000 m3 de biodiesel por año para el 2011, lo que equivale a la demanda local para una mezcla del 10% con el gas oil. Hasta recién, el bio-diesel está producido solamente en forma artesanal y en pequeñas cantidades por unos aficionados del tema. Sin embargo, hace unos meses se formó la Cámara Paraguaya del Bio-diesel BIOCAP, que agrupa personas y empresas interesadas en el tema. Para impulsar la producción de bio-diesel en Paraguay dicho gremio elaboró un Plan Nacional del Bio-diesel, que se presentó a autoridades del Gobierno y del Congreso Nacional. Los fuertes incrementos del precio del petróleo durante los últimos meses dieron a este Plan un impulso importante. Los lípidos que tienen el mayor potencial para servir como materia prima para la producción de bio-diesel son aceites de coco (mbocayá), de tártago y de soja, así como grasa animal sobre todo de vacunos que tiene un valor económico inferior en el mercado en comparación con los aceites vegetales.



Fuente: Estudio de los Bio-combustibles en el Paraguay, Joao Carlos Quijano, mayo 2007

Para obtener apoyo financiero para impulsar la producción de bio-diesel en Paraguay representantes de dicha Cámara y del Gobierno Nacional mantuvieron hace unos meses atrás negociaciones con empresarios y el Gobierno de Alemania con resultados bastante prometedores. En mayo, se desarrollo el Seminario de Bio-combustibles Paraguay -Brasil donde los presidentes de Brasil y Paraguay firmaron importantes acuerdos para impulsar los bio-combustibles.



Síntesis de los recursos energéticos renovables El análisis del potencial de las arriba mencionadas fuentes renovables de energía (solar, eólico e hidráulico) puede resumirse en el siguiente mapa elaborado por el VMME, que divide el territorio nacional en zonas de alto potencial por una a varias de estas fuentes tomando en cuenta también el factor costo eficiencia. Se considera que el recurso solar presenta una uniformidad y valores de radiación excelentes en todo el país, lo que significa que es apto para su aprovechamiento en todo el territorio. Las zonas amarillas representan las regiones con mayor potencial de energía solar como recurso más costo eficiente. Las zonas naranjas son zonas con buenos promedios anuales de velocidad del viento (4 a 6 m/s), pero por la elevada frecuencia de calmas y vientos de baja velocidad, es recomendable optar en esas regiones por las soluciones híbridas solar-eólica. Las zonas en verde representan la región de mayor concentración de cauces hídricos de diverso tamaño del país con una topografía que permite concluir que las soluciones micro hidráulicas tienen el potencial de ser las más costo eficientes.

Fuente VMME para Proyecto ERERD PNUD-GEF

El Plan Estratégico del Sector Eléctrico para el periodo 2004-2013, elaborado a petición del gobierno de Paraguay, define en su objetivo estratégico de seguridad en el suministro la introducción de dichas energías renovables. En este sentido, la Ley nº 3009/2006 sobre la producción y el transporte independiente de energía eléctrica (PTIEE) define las políticas nacionales de integración, diversificación y complementación energética regional para el desarrollo sustentable.



Recursos de las energías renovables en Bolivia

Potencial Solar En Bolivia, casi tres millones de personas en el área rural no tienen acceso a la energía eléctrica convencional y se encuentran marginadas de los beneficios que representa su utilización. Adicionalmente, por la alta dispersión geográfica en muchos casos, la respuesta natural a ésta falta de energía parece ser las energías renovables y, particularmente la energía solar. El potencial energético solar de Bolivia es uno de los más altos del mundo y, pudiéndose disponer - casi en cualquier punto del país - un potencial promedio de 5 kWh/m2/día. Aún así es prudente considerar la variación de radiación solar en los diferentes meses del año, debido al cambio de posición de la tierra en su órbita alrededor del sol. Un ejemplo de estas variaciones a lo largo de un año se puede observar para la región de Cochabamba en la siguiente figura.

Sin embargo en Bolivia, estos cambios estaciónales de la energía solar están bastante atenuados y no existen grandes diferencias entre los valores máximos y mínimos, porqué en 2 invierno la mayor parte del tiempo el cielo está despejado y, a pesar de que existe una menor radiación solar y menos horas de sol, se tiene un aprovechamiento aceptable de la energía solar. En Bolivia, las regiones del Altiplano y de los Valles interandinos reciben una alta tasa de radiación solar, entre 5 a 6 kWh/m2/día, dependiendo de la época del año. En la zona de los llanos la tasa de radiación media se sitúa entre 4.5 a 5 kWh/m2/día (2).

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Esta energía es suficiente para proporcionar diariamente 220 Wh/día de energía eléctrica a través de un panel fotovoltaico de 50 Wp. Se puede observar que los valores medios de la radiación solar varían para las zonas del Altiplano, Valle y Llanos. Las zonas de la región del Altiplano presentan la mayor tasa de radiación disminuyendo hacia las zonas del Llano. Los altos valores de radiación solar en Bolivia, se deben a la posición geográfica que tiene su territorio, el cual se encuentra en la zona tropical del Sur entre los paralelos 11° y 22° Sur. Por ello, las tasas de radiación entre la época de invierno y verano no representan diferencias que sobrepasen el 25%, a diferencia de otras regiones del globo que se encuentran a latitudes mayores. Sin embargo, la presencia de la Cordillera de los Andes modifica en alguna medida la radiación solar, beneficiando con una mayor tasa a las zonas altas como el Altiplano. Se puede concluir que la utilización de la energía solar a nivel de todo el territorio nacional es factible, a excepción de algunas zonas, menos del 3% del territorio nacional que han sido identificadas como zonas de formación de nubes y que corresponden a las fajas orientales de la Cordillera de los Andes. En estas zonas, la tasa de radiación solar es muy baja haciendo impracticable su utilización.



GLP en el área rural No existe información confiable y precisa del volumen de ventas de GLP en el área rural, pues dado que existen muy pocas engarrafadoras rurales (Caranavi, Atocha, Villazón, etc.) la mayor parte del combustible se distribuye, desde las engarrafadoras urbanas, a través de distribuidoras al por menor y por comerciantes informales que atienden las ferias rurales. Sin embargo, estudios realizados por ESMAP identificaron varias características del consumo y estimaron la cantidad de GLP consumida en el área rural.

Fuente: Encuesta de Consumos de Energía en el Área Rural. ESMAP-INE.1991

El consumo de GLP está destinado, principalmente, a la cocción de alimentos y, en menor grado, al servicio de iluminación doméstica. En 1991 se estimó que las familias rurales bolivianas consumían anualmente cerca de 49.000 Ton y 7.000 Ton de GLP por año, para cocción de alimentos e iluminación, respectivamente. El consumo total de GLP para cocinar se distribuye, según zona biogeográfica, en las proporciones mostradas en el mapa anterior, “Encuesta de Consumos de Energía en el Área Rural, ESMAP-INE.1991.



Diesel en el área rural El diesel es el combustible utilizado en prácticamente todos los sistemas aislados existentes para atender las demandas de electricidad de esas poblaciones.

TENDENCIA DEL CONSUMO DE DIESEL GENERACION ELECTRICA SISTEMAS AISLADOS

1995 A 2004

y = 1,4375x - 2850,1R2 = 0,9335

15,0

17,0

19,0

21,0

23,0

25,0

27,0

29,0

31,0

33,0

1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

(en

MM

de

litro

s po

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ASIGNACION EJECUTADA TENDENCIA HISTORICA

Fuente: VMEEA

En el gráfico se muestra la tendencia histórica del consumo de diesel para la generación eléctrica. Cada año se requieren en promedio 1,43 millones de litros adicionales de diesel para satisfacer la demanda. Esto significa que se requieren de Bs 1,41 millones adicionales de subsidio anualmente equivalentes a casi $US 180.000 (3) pues su precio en Bolivia es mucho menor que el precio de mercado internacional. Las ciudades de Trinidad, Cobija, Riberalta y Guayaramerín consumen el 73% del total de diesel demandado para la generación de electricidad. La evolución del consumo de diesel a partir del 16 de Noviembre de 2000 hasta el 31 de Diciembre de 2004 muestra que se han dispuesto 114,03 millones de litros de gas oil en la generación de electricidad y se han absorbido Bs 105.785.873,14 de subsidio. Ello significa que el promedio de subsidio durante este periodo ha alcanzado a Bs 0,92 por cada litro de diesel. Por último, debe tomarse en cuenta, también, que el consumo de diesel para iluminación doméstica, por medio del uso de diferentes tipos de mecheros, aunque como efecto es importante, el volumen no ha sido cuantificado a nivel nacional, contándose solamente con datos muéstrales por zonas. Sin embargo, una estimación realizada (4) señala que como mínimo serían 3 millones de litros de diesel los que se destinan al área rural para iluminación y,, en todo caso, este diesel no es abastecido a través de los surtidores comerciales.

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Potencial hidroeléctrico Bolivia tiene un importante potencial hidroeléctrico del cual apenas el 3% (460 MW) se encuentra en actual explotación; sin embargo, con esa reducida cantidad se genera el 48% de la energía eléctrica que se consume en el país, cubriendo el 8% de la demanda nacional de energía. El potencial hidráulico ha sido evaluado en el estudio de Planificación Energética Rural para Bolivia, MEH 1990, y un mapa que resume estos hallazgos se muestran a continuación.

Fuente: Planificación Energética Rural para Bolivia. MEH. Gernot Ruths. 1990

El estudio de Ruths indica que, para áreas con un potencial específico superior a 100 GWh/km2/año, los costos de inversión media en micro centrales hidroeléctricas (sin incluir líneas de transmisión), pueden estar en 1.000 $US/kW, con costos de energía entre 5 y 10 ctv. $US/kWh. En áreas con potencial de 50 a 25 GWh/km2/año, los costos de inversión podrían alcanzar entre 1.500 y 2.500 $US/kW. Finalmente en zonas con potencial entre 25 y 1 GWh/km2/año, los costos de inversión suben a valores críticos entre 2.500 y 5.000 $US/kW.



Se puede concluir este párrafo señalando que Bolivia cuenta con las condiciones físicas necesarias para encarar un desarrollo del potencial hidráulico en condiciones sumamente ventajosas respecto a otros países.

Potencial Eólico En Bolivia existe muy poca información sobre el potencial eólico, especialmente aquella que cumple con un mínimo de condiciones acerca de: ubicación, altura de los sensores y calidad de los instrumentos. Normalmente, los datos sobre velocidad de viento provienen de estaciones agro meteorológicas y de aeropuertos, los cuales son puntuales (uno o dos datos en el día y a diferentes horas) y a alturas variadas. Por otro lado, la diversidad geográfica de Bolivia impide un conocimiento exacto del potencial eólico en Bolivia, ya que esté tiene una excesiva localidad y consiguientemente alta variabilidad. En general, experiencias de aprovechamiento eólico se refieren a bombeo mecánico de agua y generación eléctrica de pequeña escala. Las áreas de instalación de bombas mecánicas multipala desde hace unos 15 años atrás, se realizaron en Santa Cruz en las colonias Menonitas, en Oruro y en la zona de Uyuni en Potosí en base a diferentes proyectos. A continuación se puede ver una imagen del potencial eólico para Bolivia, en valores indicativos de W/m2. Si se considera que para uso doméstico y productivo es viable el aprovechamiento de la energía eólica a partir de 50 W/m2, es posible identificar zonas distribuidas en el trópico y altiplano con regímenes de viento suficiente (Altiplano 154 W/m2 y Santa Cruz 232 W/m2).

Fuente: Planificación Energética Rural para Bolivia. MEH. Gernot Ruths. 1990

Algunos datos puntuales de potencial se muestran a continuación.



• En La Paz y Oruro, algunas zonas del Altiplano, existe un potencial importante de

alrededor de 4 m/s (estudio realizado por JICA). • En Potosí, un programa de la Unión Europea, PROQUIPO, realizó la evaluación de

potencial eólico en la zona del Salar de Uyuni, con el objetivo de instalar a futuro sistemas de bombeo eólico para riego de cultivos de quinua, en algunas zonas se encontraron potenciales entre 4 m/s y 7 m/s. sin embargo no era una cualidad general de la región sino, puntual de algunas zonas (5).

• En Cochabamba, en el Aeropuerto se ha registrado un promedio anual menor a 3 m/s, pero en la zona de Yuraj Molino, cantón Pocona de la Provincia Carrasco, se tienen promedios anuales de 4.5 m/s.

• Santa Cruz, en el Aeropuerto se ha registrado una velocidad de viento promedio de 5.5 m/s. En zonas como la Bélgica, eventualmente se tendrían valores más altos hasta de 5.7 m/s. En zonas aisladas como Comarapa se están midiendo velocidades de viento (promedio anual) de casi 5 m/s.

La gran característica de los vientos en el Altiplano es que son horarios y responden a un comportamiento térmico. JICA (2001) realizó la evaluación de 5 sitios en La Paz y también de otros 5 lugares en Oruro, donde se corroboraron estas apreciaciones iniciales.

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Descripción breve de las diferentes tecnologías

Sistemas FV

• Viviendas dispersas (en caso de Sistemas Solares Individuales-SSI)

• Pocas necesidades energéticas (iluminación, comunicación)

• Potencia de 50 à 200 W por viviendas • El kit FV incluye el panel de 80Wc+

batería de ciclo profundo+ lámparas => 800�

Mini-red de distribución, generación con grupo

electrógeno o centrales híbridas

• Viviendas agrupadas • Importantes necesidades energéticas

(actividades económicas...) • Ampliación del sistema posible en

función de la evolución de las necesidades

• Costo : � 8 000� para un generador diesel de 20kW + costos del combustible

Bombeo FV

• Viviendas agrupadas • Cuando la necesidad prioritaria es el

agua sana • Almacenamiento de agua en vez de

electricidad, o sea sistemas sin batería.

• Poco mantenimiento • 10 litros al día para 3 500 personas

� 35 000� de inversión inicial

Micro- distribución de bombas de gas

• Viviendas agrupadas • Cuando la necesidad prioritaria es

energía para cocinar • Uso muy simple • Disminución de incendios domésticos • Ahorro de tiempo para las mujeres y

los niños • Contribuye a la lucha contra la

desertificación • Precio de una bomba de 5 kg de

GPL : 22� + 6,5� para cada relleno



Eólica

• Viviendas agrupadas o dispersas • Zonas con viento a lo largo de todo el

año • Necesidad de 2 años de medidas del

vientos • Para una vivienda: un molino de potencia

nominal de 400 W, inversión de 1500 � • Para una comunidad: un molino de 50

kW, inversión de 115 000� • Costos de mantenimiento notables

Biomasa

• Viviendas agrupadas • Región donde la vegetación es de

crecimiento rápido • Gasificación • Para 1000 viviendas, centrales de

120kW , 20 hectáreas para cultivos « energéticos »

• Inversión de 360 000� para la construcción de la centrales y de la red de distribución de electricidad

La energía micro hidroeléctrica

• Viviendas agrupadas • Río con caudal suficiente y permanente • Necesidad de los datos pluviométricos

de la cuenca antes del proyecto • Potencia de 3 kW à 300kW • Inversión de 100 000� para una central

de 10kW • Tecnología comprobada, necesidad de

mantenimiento constante

Plataforma multi-funcional

• Viviendas agrupadas • Actividades agrícolas que requieren

moledor, descascarilladora • Asociación de mujeres • Motor diesel de 10kW • Inversión inicial: 4 000� • Costos importantes para el

combustible • Posibilidad de funcionamiento con

energías renovables

Descascarilladora Prensa de aceite Motor Molino



Solar térmico para producción de agua caliente sanitaria

• Viviendas dispersas • Sistema termosifón – Prevenir el riesgo

de congelación del agua por bajas temperaturas

• Para una vivienda: 2 m² de colectores solares para 120 litros de agua caliente almacenada a 60°C al día, inversión de 1 500 �

• Costos de mantenimientos bajos

Energía para cocinar – Cocinas eficientes

• Viviendas agrupadas o dispersas • Uso de cemento, barro cocido y

otros componentes directamente disponibles en el campo, para reemplazar cocinas abiertas tales como las realizadas con sólo tres piedras.

• Instalación de una chimenea en caso de uso a dentro de las viviendas

• Costos bajos : de 20 a100 �, • Ahorro de combustible (madera o

carbón) del 40% a 70%, • Ahorro de tiempo para las mujeres y

los niños • Amigable con el Medio Ambiente • Fabricación puede, en la mayoría de

los casos, ser local, con competencias locales.



Tecnologías para la energización de las zonas rurales Existen varias tecnologías tradicionalmente usadas para la producción de energía (electricidad o calor) en el área rural. Cada una tiene ventajas y desventajas dependiendo de las necesidades locales, la ubicación del lugar a energizar, la existencia o no de una red local de proveedores, etc.

Red de distribución media tensión La distribución de electricidad, tanto en el campo como en las ciudades, sufre de numerosos cortes del servicio. Además, la calidad de la señal es también muy variable (armónicas, pico y caída de tensión, etc.). Eso afecta mucho ciertos aparatos eléctricos, tales como los usados en las infraestructuras de salud. Por lo tanto, el respaldo con tecnologías solares o diesel es, en muchos casos, muy útil. La conexión a la red nacional de distribución eléctrica sigue siendo limitada a pesar de los numerosos proyectos de extensión de la red eléctrica. De hecho, fuera de los centros urbanos, por las largas distancias entre la red nacional y las zonas aisladas que electrificar, no se logra rentabilizar económicamente estos proyectos.

Mini-redes y sistemas híbridos Por lo regular, la electricidad distribuidas a través de mini redes es generada por un grupo diesel, por lo cual el servicio eléctrico solo funciona algunas horas al día (por ejemplo de las 19:00 a las 21:00). Se recomienda entonces la instalación de sistemas híbridos, o sea de sistemas de generación que juntan grupo diesel y campo fotovoltaico con baterías. Así se logra ampliar la cobertura diaria del servicio eléctrico. A fin de garantizar el buen funcionamiento y un mantenimiento adecuado del servicio, se debe capacitar a los operadores locales. La duración de las baterías y la eficiencia del sistema son estrechamente ligados a la buena realización de estas actividades. El sistema se diseña de manera tal que el campo solar cubra un 80% y el grupo diesel el 20%.

Ventajas Desventajas

Más potentes que los sistemas sólo solares. Servicio garantizado por ser menos dependiente de las condiciones diarias (insolación solar diaria o consumo). Ahorro del consumo de combustible lo que reduce los costos de operación del sistema. Menos ruido. Aumento de la vida útil del generador diesel. Posibilidad de conectar a la red nacional cuando se extienda hasta la comunidad.

Inversión inicial importante. Mantenimiento más complejo y más caro que un sistema simple. Necesidad de tener a técnicos capacitados para el mantenimiento específico de estos sistemas híbridos. Poco modular.

Principios de funcionamiento: Se instala un campo de paneles solares y un generador diesel, se construye un local para las baterías y el armario de control eléctrico. La energía consumida viene, en la mayoría del



tiempo, de las baterías cargadas por el campo solar. El grupo diesel proporciona la energía sólo en caso de pico de demanda en potencia. La energía producida por una mini red suele ser más cara que la electricidad entregada por la red de distribución nacional.

Grupo electrógeno Un grupo electrógeno es un dispositivo autónomo capaz de producir electricidad. Por lo regular, los grupos electrógenos son constituidos por un motor térmico, el cual acciona un alternador. Su tamaño y peso pueden variar entre algunos kilogramos a decenas de toneladas. La potencia de los grupos electrógenos también es variable: de algunas centenas de Watts a decenas de miles de Watts. En zonas rurales, donde no llega la red nacional de distribución eléctrica, el grupo electrógeno es muy común. Las mini redes alimentadas con el grupo electrógeno son adecuadas en el caso de viviendas agrupadas. La electricidad producida está distribuida a través de la red de baja tensión.

Ventajas Desventajas

Tecnología ya comprobada Inversión inicial baja Permite afrontar la demanda de alta potencia

Contaminación (ruido y emisión de CO2 ) Combustible caro y, a veces, no disponible. Costos de operación elevados. Mantenimiento alto Servicio discontinuo – no 24/24.

Los costos de operación y mantenimiento suelen ser importantes y además siguen una tendencia a la alta por el precio creciente del combustible. Además, estos sistemas se encuentran, muy a menudo, sobre-diseñado con respecto a las necesidades reales. Es decir, se suele diseñar los sistemas para alta demanda eléctrica (Ej. Esterilizador). Sin embargo, este nivel de demanda no se alcanza muy a menudo. Por lo tanto, en su funcionamiento normal (alumbrado y refrigeración), o sea en la mayoría del tiempo, el rendimiento del sistema es muy bajo.. Y más grande es la diferencia entre la capacidad de generación y las necesidades, más bajo es el rendimiento del sistema.

El Fotovoltaico (FV) El efecto fotovoltaico, descubierto por el físico Becquerel en 1839, es la conversión directa de la luz solar en energía eléctrica. La luz solar está compuesta por fotones, o partículas energéticas. Cuando los fotones inciden sobre una célula FV, parte de ellos son absorbidos. Cuando un fotón es absorbido, su energía se transfiere a los electrones de la capa electrónica superior de un átomo de la célula, capa electrónica llamada capa de valencia. Mientras que en otros materiales esta agitación genera energía térmica, en las celdas fotovoltaicas, el electrón es capaz de escapar de su posición normal asociada con un átomo para formar parte de una corriente en un circuito eléctrico: es el denominado efecto fotovoltaico. Las celdas solares son generalmente a base de silicio, pudiendo éste ser monocristalino, polycristalino o amorfo. Estas celdas, conectadas entre ellas, encapsuladas y montadas sobre una estructura soporte o marco, conforman un módulo fotovoltaico. Convierten entre el 10% y los 15% de la energía solar recibidas en electricidad. Un módulo fotovoltaico de 1 m² entrega una potencia de 100 Watts y puede generar entre 80 y 150 kWh al año.



Ventajas Limites La electricidad se genera de manera limpia y silenciosa en su lugar de consumo. Es la solución más cómoda y más económica para la electrificación de lugares aislados. Es muy confiable: no hay piezas en movimiento mecánico, los materiales son extremamente resistentes. Son totalmente modulares lo que permite ajustes a medida de que evolucionan las necesidades y/o los recursos financieros. Son amigables con el Medio Ambiente: no hay emisiones de gases a efecto invernadero.

Potencia limitada: en países de baja radiación solar, un panel de 50Wc (½ m²) alimenta 4 lámparas de bajo consumo, una pequeña televisión B&N y un radio durante pocas horas al día. La inversión inicial es importante para las poblaciones de bajos ingresos La batería se reemplaza periódicamente. Sólo se utiliza para alimentar equipos de muy bajo consumo energético (lámparas de bajo consumo, refrigerador de clase A,…)

En proyectos de electrificación rural se utilizan Solar Home System (SHS) / Sistemas de Electrificación Individual (SEI) Estos sistemas cuentan con un módulo fotovoltaico (de 20 Wp a 159 Wp), con una o dos baterías para el almacenamiento de la energía electricidad y un regulador de carga.

- Esta tecnología es adecuada para abastecer las necesidades en electricidad de infraestructuras aisladas tales como maternidades pero no alcanza a cubrir las necesidades de una comunidad entera.

- Se requiere capacitar al usuario para que opere el sistema de manera conveniente. De este aspecto dependerá el tiempo de duración de la batería y el rendimiento del sistema.

La tecnología fotovoltaica también tiene aplicaciones en centrales de generación eléctrica. En este caso se denominan centrales fotovoltaicas. Cuentan con un campo centralizado de módulos fotovoltaicos (de 500Wp a 1500Wp), de un parque de baterías para el almacenamiento de la energía eléctrica y de aparatos de control.

- Esta tecnología es adecuada para abastecer las necesidades en energía eléctrica de una comunidad entera con bajos consumos.

- También se requiere capacitar a un técnico local para la operación y el mantenimiento del sistema. De este aspecto dependerá el tiempo de duración de la batería y el rendimiento del sistema

- Es una solución costosa que proporciona un servicio similar al de la red interconectada nacional, es poco utilizada.

La Eólica de pequeña escala Un molino de viento convierte la energía del viento en energía mecánica, la cual produce electricidad por medio de un alternador. Existe una estrecha relación entre el tamaño de las palas del rotor, el recurso eólico del lugar y la potencia entregada por éste. Se puede



conectar baterías para el almacenamiento de la energía electricidad y la entrega de energía en caso de día sin viento. La calidad del recurso eólico es importante. Un aerogenerador puede aprovechar vientos del orden de 3 a 12 m/s. Las zonas de mayor recurso están ubicadas entre 15º y 25º de latitud Norte y Sur y, por lo regular, son zonas cercanas de las costas, de altiplanos, de montañas o de ciertas llanuras. Por la importancia de la calidad del recurso, previamente al proyecto, es necesario realizar acciones (medidas de velocidad del viento, regularidad, duración, orientación, etc.) durante, por lo menos, 2 años. Con estos datos se evalúa el potencial eólico, es decir la energía disponible, de un lugar. Existen aerogeneradores de potencia nominal de 200 Watts a unos mega Watts. A estos amplios rangos de potencias corresponde una gran variedad de aplicaciones. Los grandes aerogeneradores de unos mega Watts de potencia se utilizan para generar electricidad inyectada a la red nacional. En proyectos de acceso a la energía, en países en vía de desarrollo, los aerogeneradores utilizados son de menor potencia. La energía eólica de menor potencia presenta muchas ventajas:

- Es amigable con el ambiente, pues al generar electricidad, los aerogeneradores no contaminan.

- Es de bajo costo: la energía eólica es uno de los medios más económicos para producir su propia electricidad y no requiere compra de combustible.

- Es conveniente para la generación de electricidad en sitios aislados: en muchos casos es más económico implementar un aerogenerador con su mini red de distribución que extender la red nacional de distribución.

- Se puede utilizar en conjunto con sistemas fotovoltaicos (sistemas híbridos). La energía eólica permite lograr mayores potencias que los sistemas FV. Sin embargo, para muy bajas potencias, el FV es más conveniente no sólo por la inversión inicial más baja sino también porque no requiere tanto mantenimiento como los aerogeneradores.

Se escucha mucho que los molinos generan contaminación visual y que son muy ruidosos. Sin embargo un aerogenerador de 50kW, cuyo poste sólo alcanza unos 20m de altura, no produce ruido a 100m de distancia. Hay que notar que la energía eólica requiere mantenimiento constante y de calidad, realizado por técnicos capacitados que disponen de herramientas adecuadas. Esta es la principal razón por la cual la energía eólica ha mostrado, en varias ocasiones, problemas de perennidad y funcionamiento.

El Gas licuado (GLP) En muchos hogares, el GLP es la primera alternativa moderna al uso de combustibles tradicionales (madera, carbón, estiércol de vaca,…). Quema sin desprender humo ni partículas residuales y prácticamente no lleva gases tóxicos. Por estas razones, el GLP es el combustible doméstico ideal al ser naturalmente limpio. Así mismo permite lograr mejor calidad de vida, protege la salud y, al ahorrar tiempo a las mujeres y a los niños, permite dedicar más tiempo a los estudios y a la realización de actividades económicas útiles para la comunidad local. Es el combustible tradicionalmente utilizado para cocinar, esterilizar, etc. Sin embargo, su costo está estrechamente ligado al precio del petróleo. Además, el abastecimiento en las zonas más apartadas es, a veces, difícil. El GLP también se utiliza para la refrigeración (vacuna u otros). En estos casos, la interrupción del abastecimiento suelen ser crítica. Por otro lado, las refrigeradoras de GLP requieren un mantenimiento importante. Por ende, es importante tener un circuito de distribución confiable a nivel del territorio. Hay que notar por fin que, cuando no es subvencionado, su costo puede ser muy fluctuoso.



Combustibles convencionales (Queroseno, madera, carbón) En ciertos países africanos, la combustión de madera, estiércol de vaca y desechos agrícolas representan el 80% de la energía primaria. También se usa parafina (velas) en ciertos países en vía de desarrollo. Las consecuencias en términos de seguridad del hogar, de salud, económicos y ambientales son desastrosas. De hecho, a nivel de la salud, hay que notar que - en la mayoría de las viviendas - las cocinas suelen ser mal ventiladas e integradas a la construcción principal. Entonces y lamentablemente, ya que las principales actividades se desarrollan alrededor del ambiente mencionado, mujeres y niños inhalan cantidades de emisiones de dióxido de carbono, cantidades bien superiores a las definidas como peligrosas por la Organización Mundial de la Salud. Por otro lado, los riesgos de incendios son muy importantes. Por ejemplo, en África del Sur, el uso de parafina mata a más de 10 personas por día y quema decenas de miles por año. Respecto al sector de los servicios de salud rural, el uso de estos combustibles tradicionales no son adecuados a servicios médicos modernos, los cuales abarcan, por ejemplo, esterilización. El uso de cocinas eficientes permite racionalizar el uso de estos combustibles y evita la contaminación del cuarto.

El solar térmico y el agua caliente sanitaria (ACS) En países del Sur, el solar térmico para producción de ACS es muy poco utilizado. De hecho, las necesidades en ACS en estos países calurosos son despreciables. Sin embargo, para aplicaciones sanitarias, tales como: maternidades, hoteles, centros de salud y hospitales, esta tecnología puede ser muy provechosa. Los costos de operación y el mantenimiento (relacionado con la fontanería de la instalación) son reducidos. Algunos defectos de estanqueidad o problemas de piezas de recambio a veces ocurren.

La biomasa La biomasa se define como el conjunto de materia orgánica directamente resultante de origen vegetal o animal, accesible en una base renovable y sustentable: cultivos energéticos, co-productos o residuos de cultivos. así como residuos de diversas actividades (papelera, serrería, fracción orgánica de los desechos industriales, domésticos y agrícolas,…) La biomasa es la materia primera esencial para usos tan diversos como la alimentación, la construcción, la fabricación de materiales, etc. La biomasa es una fuente de energía renovable en la medida que se haga una gestión correcta. Por ejemplo, para la madera de combustión, mientras el volumen de madera utilizada no sobrepasa el crecimiento natural del bosque, el recurso se mantiene y por lo tanto la madera sigue siendo energía renovable. Se distinguen dos grandes tipos de biomasa:

- La biomasa seca: los diversos desechos leñosos constituyen la “biomasa seca”. También se conocen como “madera-energía”.

- La biomasa húmeda: los desechos orgánicos de origen agrícola (estiércol, purín, …), agroalimentaria o urbana (desechos verdes, barro de depuración, fracción fermentable de la basura doméstica, …) constituyen la “biomasa húmeda”. Se transforman en energía o en abono.



En muchos de los países en vía de desarrollo, donde el clima es caluroso y húmedo, se encuentran especies de crecimiento rápido cuales son una fuente ideal de biomasa para la gasificación o la combustión.

El principio de la Biomasa (Fuente: www.bbc.co.uk)

La biomasa sólida se quema hasta pasar a la forma gaseosa. El biogás producido se purifica a fin de eliminar los componentes que podrían dañar el sistema. El gas limpio pasa por la cámara de combustión donde se quema haciendo girar una turbina que genera electricidad. El calor desprendido puede ser utilizado, por ejemplo para calentar agua. Los co-productos de la gasificación de la biomasa son cenizas no tóxicas que pueden usarse como abono o mezclada con abono compuesto.

Aíre o vapor

Gasificador Combustible Ciclón – Purificador de gas

Cámara de combustión

Generador eléctrico

Aire Turbina de gas

Agua fría

Agua caliente

Intercambiador de calor

Chimenea



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Metodología para el cálculo del costo del ciclo de vida

Introducción La metodología descrita aquí se llama análisis del Ciclo de Vida, útil para calcular la opción de menor costo para alcanzar un objetivo, por ejemplo la provisión de energía eléctrica, bombeo de agua, etc. La información o hipótesis que requiere son:

• Funcionamiento del sistema: la producción del sistema en kWh, dependiendo del recurso natural disponible.

• Datos de costos: el gasto inicial y futuro. • Parámetros económicos: factores de expresión de los costos futuros a valores en moneda

actual.

Funcionamiento del sistema Para calcular el costo medio de generación de cada unidad de energía a lo largo de la vida útil de un sistema, es necesario estimar la energía utilizable que es capaz de producir en ese lapso.

Costos durante el ciclo de vida En el análisis de ciclo de vida se consideran los costos iniciales y futuros durante la vida operativa de cada sistema. El período para el análisis se corresponde con la vida útil del componente más durable. Para hacer una comparación significativa entre distintos sistemas homólogos, todos los costos e ingresos futuros deben ser descontados a su valor equivalente en la economía de hoy, esto es, su valor actual o valor presente neto. Para obtener este valor, cada costo futuro es actualizado por un factor de descuento calculado a partir de la tasa de descuento. Todos los cálculos son realizados teniendo en cuenta el efecto financiero de la inflación internacional.

Indicadores Económicos El cálculo de los costos del ciclo de vida requiere conocer los siguientes valores:

• Período del análisis (n) – Normalmente se toma el tiempo de vida útil de la componente del sistema más longevo.

• Inflación (h) – Índice del aumento de precios. • Tasa de descuento (d) – La tasa (sobre la inflación general) a la cual el dinero aumentaría

de valor estando invertido. Este valor se calcula como d = i–h, donde (i) es la tasa de interés para inversiones típicas.

Con estos valores, se calcula el Valor Actual Neto de un solo pago futuro o de pagos periódicos mediante las expresiones:

Actualización de un pago simple VALOR ACTUAL = VALOR FUTURO x Pr



i

dh

Pr ��

��

�

++

=)1()1(

i, año futuro en el cual está especificado el valor

Actualización de una serie uniforme VALOR ACTUAL= VALOR ANUAL FUTURO X Pa

��

��

�

−−=

)1()1(

xxx

Pan

dh

x++=

11

El valor actual puede así ser calculado usando cualquiera de los factores, Pr ó Pa. La suma de todos los valores presentes es el costo total del ciclo de vida del sistema:

LCC = Ccap + Crep + Co&m + Cf – Csal siendo Cca costo de capital (el valor de la inversión inicial total). Crep valor actual de los costos de reemplazo de artículos importantes, por ejemplo, baterías. Co&m costos de mantenimiento. Cf valor actual de los costos de combustible anuales. Csal valor residual del bien o de la reventa en año i. Hay dos maneras en las que el costo del ciclo de vida útil se utiliza comúnmente:

• Costo Anualizado del Ciclo de Vida. • Costo energético nivelado.

Costo Anualizado del Ciclo de Vida (ALCC) El costo anualizado del ciclo de vida es el LCC expresado en términos de un costo constante por año. Es el costo anual requerido para pagar el sistema sobre su ciclo de vida útil e incluye los eventuales pagos de préstamos al capital. El LCC considera el costo de oportunidad de usar el capital y surge, entonces, de dividir por el factor Pa(n), involucrando así la tasa de descuento, la tasa de inflación, y la cantidad de años del período de análisis. El resultado se expresa en pesos anuales para cada sistema. Por lo tanto:

)(nPLCC

ALCCa

=

Costo energético nivelado El costo energético nivelado es probablemente el indicador más adecuado para comparar dos tecnologías energéticas. Expresa el costo medio de generar cada unidad útil de energía durante el curso de vida de un sistema. Por ejemplo, si el sistema genera electricidad entonces el ALCC se expresa como sigue:

(kWh) generada adElectricid($)ALCC

Nivelado Energetico Costo =

La tabla siguiente muestra un ejemplo (sistema fotovoltaico de 100W) de cálculo de LCC que se ha usado en un programa de Electrificación Rural de la región.



Tabla A: Algoritmo para el cálculo del costo ciclo de vida de los sistemas fotovoltaicos Anlisis del ciclo de vida: Generador fotovoltaico con baterias

CalculosPARAM ETROS ECONOM ICOS

Periodo de analisis n 20 añosTasa de interes i 0.1Tasa de descuento d 0.07 d= i-hInflacion h 0.03

Factor de descuento a 0.93 a= (1+ h)/ (1+ d)Factor de anualizacion Pa(n) 10.59 Pa(n)= a(1-a n )/ (1-a)

ESPECIFICACION DEL S ISTEM A Y SU FUNCIONAM IENTO

CARGACarga diaria Ld 0.250 kW h/diaCarga Annual La 91.25 kW h/año La= 365*Ld

RECURSO SOLARInsolacion de diseño I 3.40 kW h/m 2/dia

SISTEMA FOTOVOLTAICOEfic iencia del arreglo fotovoltaico Epv 0.9Energia provista a las baterias Lpv 0.33 kW h/dia Lpv= Ld/EbatTam año del arreglo (Potencia instalada) Ppv 100 W p Ppv= (1000*Lpv)/ (I*Epv)Costo unitario de cada m odulo K pv 23.25 $/W pTiempo de vida util N pv 20 añosDisponibilidad Bpv 0.99

BATERIASEfic iencia de las baterias Ebat 0.75Dias de alm acenam iento Sbat 5 diasTam año de las baterias Gbat 1.56 kW h (80% m ax.descarga) Gbat= Sbat*Ld*1. 25Precio unitario de las baterias K bat 4.65 $/W pTiempo de vida util N bat 5 años

Com ponentes del BOSPrecio del cableado y estructura de soporteK sop 1.50 $/W pPrecio del regulador K bos 3.00 $/W pTiempo de vida util N bos 20 años

COSTOS

COSTS DE CAPITALArreglo fotovoltaico C pv 2325.00 $ Cpv= K pv*PpvBaterias C bat 465.00 $ Cbat= Kbat*GbatRegulador C bos 300.00 Cbos= Kbos*PpvCableado y estructura de soporte C sop 200.00 $ Csop= Ksop*PpvInstalacion C ins 223.35 $ Cins= 0. 2*CpvSUB-TOTAL C cap 3513.35 $

Subsidio PERMER (US$ 4.9 por W p) 15 $/W p 1500.00Subsidio GEF ($375 por SHS de 50W p, $314 por SHS de 75W p y $255 por SHS de 100W p) 375.00Cargo por Conexion 0.00% 0.00

Costos de O&M Rom 143.50 $/años Rom= 0. 01*CcapCostos actuales de O&M C om 1520.24 $ Com= Rom*Pa(n)

COSTOS DE REEMPLAZOItem Year Pr PWBaterias 5 0.71 331.54 $BOS 7 0.62 186.82Baterias 10 0.51 236.38 $BOS 14 0.39 116.35Baterias 15 0.36 168.54 $SUB-TOTAL C rep 1039.63 $

Valor residual C sal 0.00 $

C tot TOTAL 4198.22 $

INDICADORES ECONOM ICOS

Costos de c iclo de vida LCC 4198.22 $ LCC= Ctot

LCC anualizado ALCC 396.28 $/year ALCC= LCC/Pa(N )

Costo de la energia nivelado K e 4.387 $/kW h Ke= ALCC /(La*Bpv)



REFERENCIAS Fuentes, MA - Boletín N°1 – Proyecto crecer con energia - Marcel, JC; Fuentes, MA; Enciso E y Fernández M; Evaluación de las Necesidades Energéticas sectoriales en Paraguay y Bolivia, Proyecto Crecer Con Energía, Intelligent Energy Europe, Mayo 2007 Lutz, W; Oxilia, V; Samir S y Vega, C; D5 Informe del Taller Distrital, Filadelfia, Paraguay, 20 de julio de 2006, Proyecto Crecer Con Energía, Intelligent Energy Europe, Julio 2006 Lutz, W; Oxilia, V y Vega, C; D7 Informe del Taller Nacional – Paraguay, Proyecto Crecer Con Energía, Intelligent Energy Europe, Diciembre 2006 Pulfer JC Diagnostico del sector energético en el área rural del Paraguay; Proyecto de electrificación rural; OLADE, ACDI, Universidad de Calgary, Agosto 2005 VMEEA; Plan Maestro de Electrificación Rural (Draft). La Paz Bolivia - 2006 Informe FODA (Fortalezas, Oportunidades, Debilidades y Amenazas) en Paraguay – 2002 Evaluación de las capacidades institucionales y de gestión y de las acciones de fortalecimiento en prefecturas y municipios incluyendo el análisis sectorial, económico y social- Viceministerio de coordinación gubernamental y Viceministerio de planificación estratégica y participación popular – Paraguay - Miguel FERNANDEZ – Enero 2002 Lutz, W; Oxilia, V y Vega, C - Boletín N°2 (draft) – Proyecto crecer con energia -

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