Course Manual Es

Curso de análisisde proyectosde energía limpia

reeep

El Curso de Análisis de Proyectos de Energía Limpia RETScreen International ha sido creado para uso de centros educacionales y organizaciones de ca-pacitación alrededor del mundo, así como para el uso de profesionales y es-tudiantes “autodidactas” bajo formato de educación a distancia. Cada módulo de capacitación puede ser presentado como un seminario separado o taller, o como una sección de un curso universitario o de un instituto superior. Combi-nados, pueden ser presentados como un curso intensivo de dos semanas de duración. Además de la diapositivas de presentación, la voz del instructor y notas disponibles abajo, el material de capacitación incluye una colección de estudios de casos y un libro de texto de ingeniería (www.retscreen.net).

Curso de análisis de proyectos de energía limpia

INTRODUCCIÓN AL MÓDULO DE ANÁLISIS DE PROYECTOS DEENERGÍA LIMPIA

Compendio del cursoSituación de las tecnologías de energía limpiaAnálisis de proyectos de energía limpia con Software RETScreen®

Análisis de emisión de gas de invernadero con Software RETScreen®

Análisis financiero y de riesgo con Software RETScreen®

Resumen

MÓDULO DE ANÁLISIS DE PROYECTOS DE ENERGÍA EÓLICA

MÓDULO DE ANÁLISIS DE PROYECTOS DE PEQUEÑAS HIDROS

MÓDULO DE ANÁLISIS DE PROYECTOS FOTOVOLTAICOS

MÓDULO DE ANÁLISIS DE PROYECTOS DE COGENERACIÓN

MÓDULO DE ANÁLISIS DE PROYECTOS DE CALENTAMIENTO PORBIOMASA

MÓDULO DE ANÁLISIS DE PROYECTOS DE CALEFACCIÓN SOLARDE AIRE

MÓDULO DE ANÁLISIS DE PROYECTOS DE CALENTAMIENTO SOLAR DE AGUA

MÓDULO DE ANÁLISIS DE PROYECTOS DE CALEFACCIÓN SOLAR PASSIVA

MÓDULO DE ANÁLISIS DE PROYECTOS DE BOMBEO DE CALOR DESDE SUELOS

Disclaimer

This publication is distributed for informational purposes only and does not necessarily reflect the views of the Government of Canada nor constitute an endorsement of any commercial product or person. Neither Canada, nor its ministers, officers, employees and agents make any warranty in respect to this publication nor assume any liability arising out of this publication.

© Minister of Natural Resources Canada 2001-2006.

INTRODUCCIÓN AL MÓDULO DE ANÁLISIS DE PROYECTOS DE ENERGÍA LIMPIA · Compendio del curso · Situación de las tecnologías de energía limpia · Análisis de proyectos de energía limpia con Software RETScreen®

· Análisis de emisión de gas de invernadero con Software RETScreen®

· Análisis financiero y de riesgo con Software RETScreen®

· Resumen

1

IntroducciIntroduccióón al Ann al Anáálisis de lisis de Proyectos de EnergProyectos de Energíía Limpiaa Limpia

© Minister of Natural Resources Canada 2001 – 2005.

““AnAnáálisis de Proyectos de lisis de Proyectos de EnergEnergíía Limpiaa Limpia”” es un curso es un curso basado en estudio de casos basado en estudio de casos dirigido a profesionales y dirigido a profesionales y estudiantes universitarios que estudiantes universitarios que quieran aprender en como quieran aprender en como analizar mejor la viabilidad analizar mejor la viabilidad ttéécnica y financiera de cnica y financiera de posibles proyectos de energposibles proyectos de energíía a limpialimpia

Curso de AnCurso de Anáálisis de Proyectos de Energlisis de Proyectos de Energíía Limpiaa Limpia

RETScreenRETScreen®® InternationalInternationalCentro de Apoyo a la DecisiCentro de Apoyo a la Decisióón de Energn de Energíía Limpiaa Limpia

•• Desarrolla herramientas que faciliten, a Desarrolla herramientas que faciliten, a planificadores, los que toman decisiones y la planificadores, los que toman decisiones y la industria, el considerar tecnologindustria, el considerar tecnologíías de eficiencia as de eficiencia energenergéética y energtica y energíía renovables en la etapa inicial, a renovables en la etapa inicial, crcrííticamente importante, de planeamientoticamente importante, de planeamiento

•• Las herramientas significativamente reducen el costo Las herramientas significativamente reducen el costo de evaluar posibles proyectosde evaluar posibles proyectos

•• Difundir estas herramientas gratuitas a usuarios en Difundir estas herramientas gratuitas a usuarios en todo el mundo vtodo el mundo víía Internet y CD ROMa Internet y CD ROM

•• Apoyo tApoyo téécnico y de capacitacicnico y de capacitacióón provista vn provista víía una red a una red internacional de Instructores RETScreeninternacional de Instructores RETScreen®®

•• Productos y servicios accesibles vProductos y servicios accesibles víía un Mercado a un Mercado basado en Internetbasado en Internet


•• Usted tendrUsted tendráá mmáás conciencia de las s conciencia de las aplicaciones de energaplicaciones de energíía limpia viablesa limpia viables

•• Y Ud. podrY Ud. podráá realizar estudios preliminares realizar estudios preliminares de factibilidad de alta calidad y bajo costo de factibilidad de alta calidad y bajo costo utilizando el Software RETScreenutilizando el Software RETScreen®®

Pared Solar – Edificio de Departamentos

Crédito Fotográfico: Enermodal


A la CulminaciA la Culminacióón del Curson del Curso

Crédito Fotográfico: Vadim Belotserkovsky

Vivienda del Maestro, Botswana

2

Perfil del CursoPerfil del Curso


IntroducciIntroduccióón al Ann al Anáálisis de Proyectos de Energlisis de Proyectos de Energíía Limpiaa Limpia

AnAnáálisis de Proyectos de Energlisis de Proyectos de Energíía Ea Eóólicalica

AnAnáálisis de Proyectos de Pequelisis de Proyectos de Pequeññas Hidrosas Hidros

AnAnáálisis de Proyectos Fotovoltaicoslisis de Proyectos Fotovoltaicos

AnAnáálisis de Proyectos de Cogeneracilisis de Proyectos de Cogeneracióónn

AnAnáálisis de Proyectos de Calefaccilisis de Proyectos de Calefaccióón por Biomasan por Biomasa

AnAnáálisis de Proyectos de Calefaccilisis de Proyectos de Calefaccióón Solar de Airen Solar de Aire

AnAnáálisis de Proyectos de Calefaccilisis de Proyectos de Calefaccióón Solar de Aguan Solar de Agua

AnAnáálisis de Proyectos de Calefaccilisis de Proyectos de Calefaccióón Solar Pasivan Solar Pasiva

AnAnáálisis de Proyectos de Bombeo de Calor desde Sueloslisis de Proyectos de Bombeo de Calor desde Suelos

AnAnáálisis de Proyectos de Refrigeracilisis de Proyectos de Refrigeracióónn

Descargue Gratuitamente desde : Descargue Gratuitamente desde : www.retscreen.netwww.retscreen.net© Minister of Natural Resources Canada 2001 – 2005.

Materias del CursoMaterias del Curso

3

•• Modelos de TecnologModelos de Tecnologíía de Energa de Energíía Limpiaa Limpia

•• Datos de Productos InternacionalesDatos de Productos Internacionales11..000 Proveedores de Equipos000 Proveedores de Equipos

•• Datos del Tiempo InternacionalesDatos del Tiempo Internacionales

1.000 estaciones terrestre de monitoreoJuego de Datos de Meteorología de Superficie y Energía Solar Satelitales de NASA

•• Manual de Usuario En LManual de Usuario En Lííneanea

Software de AnSoftware de Anáálisis de Proyectos de Energlisis de Proyectos de Energíía Limpia a Limpia RETScreenRETScreen®® InternationalInternational


Software y DatosSoftware y Datos

•• Curso de AnCurso de Anáálisis de Proyectos de Energlisis de Proyectos de Energíía Limpiaa Limpia

Diapositivas de presentación

Herramientas electrónicas

de aprendizaje

Voz

Notas del conferencista

e-Libros y Estudios de Casos


Material de CapacitaciMaterial de Capacitacióónn

Calentador Solar de Agua – Piscina Municipal

•• AnAnáálisis de Proyectos de Energlisis de Proyectos de Energíía Limpia: Ingeniera Limpia: Ingenieríía y Casos de a y Casos de RETScreenRETScreen®® EngineeringEngineering

Libro electrónico a nivel Profesional y Universitario

Antecedentes de tecnologías

Descripción Detallada de los algoritmos de RETScreen®

60+ estudios de casos internacionales de proyectos reales

Disponibles gratuitamente en Inglés y Francés


ee--Libros y Casos de EstudioLibros y Casos de Estudio

4

•• Mercado Basado en InternetMercado Basado en Internet

Enlazando en línea a la industria y clientesBúsqueda por asunto, tecnología y regiónEjemplos:

Proveedores de equipos, PV, Norte AméricaProveedores de servicios, energía eólica, Europa

•• Foros Internet PForos Internet Púúblicos y blicos y PrivadosPrivados

•• Registro y calendario de Registro y calendario de capacitacicapacitacióón en ln en lííneanea


Mercado y CalendarioMercado y Calendario

•• Compendio del Curso (completado)Compendio del Curso (completado)

•• SituaciSituacióón de las Tecnologn de las Tecnologíías de Energas de Energíía Limpiaa Limpia

•• AnAnáálisis de Proyectos de Energlisis de Proyectos de Energíía Limpia con Software RETScreena Limpia con Software RETScreen®®

•• AnAnáálisis de Emisilisis de Emisióón de Gas de Invernadero con Software RETScreenn de Gas de Invernadero con Software RETScreen®®

•• AnAnáálisis Financiero y de Riesgo con Software RETScreenlisis Financiero y de Riesgo con Software RETScreen®®

•• ResumenResumen

CANMET Energy Technology Centre CANMET Energy Technology Centre -- VarennesVarennes


Perfil del MPerfil del Móódulo Introductoriodulo Introductorio

1


SituaciSituacióón de las Tecnologn de las Tecnologíías de as de EnergEnergíía Limpiaa Limpia


Casa Solar Pasiva

Crédito Fotográfico: McFadden, Pam DOE/NREL

Crédito Fotográfico: Nordex Gmbh

Granja de Viento

Generación de Electricidad con Residuos de Madera

ObjetivoObjetivo

•• Incrementar la conciencia en las tecnologIncrementar la conciencia en las tecnologíías de energas de energíía a renovable y medidas de eficiencia energrenovable y medidas de eficiencia energééticatica

Mercados

Aplicaciones Típicas

Celdas Fotovoltaicas y Calentamiento Solar de Agua


Crédito Fotográfico: Warren Gretz, NREL PIX Crédito Fotográfico: Vadim Belotserkovsky

DefinicionesDefiniciones

Eficiencia EnergEficiencia EnergééticaticaUsando menos recursos energéticos para satisfacer las mismas necesidades de energía

EnergEnergíía Renovablea RenovableUsando recursos naturales no agotables para satisfacer las necesidades de energía

0%

25%

50%

75%

100%

Conventional Efficient Efficient & Renewable

Ene

rgy

Dem

and

Vivienda Solar Pasiva Super AisladaCrédito Fotográfico: Jerry Shaw


TecnologTecnologíías deas deEnergEnergíía Limpiaa Limpia

Convencional Eficiente Eficiente yRenovable

Dem

anda

de

Ener

gía

2

Razones para TecnologRazones para Tecnologíías de as de EnergEnergíía Limpiaa Limpia

•• AmbientalAmbientalCambio climático

Contaminación local

•• EconEconóómicamicaCostos de ciclo de vida

Agotamiento de

combustibles fósiles

•• SocialSocialGeneración de empleo

Reducción de drenaje local de $$$

Crecimiento de la demanda de energía (x3 para el 2050)

Energía Eólica: Costos de Generación Eléctrica

0

10

20

30

40

1980 1990 2000

AñosFuente: National Laboratory Directors

for the U.S. Department of Energy (1997)


Cos

to d

e la

ele

ctri

cida

d(c

tvs.

US

$/kW

h)

CaracterCaracteríísticas Comunes de sticas Comunes de TecnologTecnologíías de Energas de Energíía Limpiaa Limpia

•• Relacionadas a las tecnologRelacionadas a las tecnologíías as convencionales:convencionales:

Típicamente costos iniciales mayores

Generalmente menores costos operativos

Más limpios ambientalmente

Con frecuencia rentable sobre la base de costos de ciclo de vida


Costo Total de un Sistema de Costo Total de un Sistema de GeneraciGeneracióón o Consumo de Energn o Consumo de Energííaa

•• Costo TotalCosto Total

•• Costo totalCosto total

+ costos de combustible y OyM+ costos de combustible y OyM

+ costos de reparaciones grales. + costos de reparaciones grales.

mayoresmayores

+ costos de retiro de servicio+ costos de retiro de servicio

++ costos de financiamientocostos de financiamiento

++ etc.etc.

≠≠ costo de adquisicicosto de adquisicióónn

== costo de adquisicicosto de adquisicióónn


3

TecnologTecnologíías de Generacias de Generacióón de n de EnergEnergíía Ela Elééctrica Renovablectrica Renovable


EnergEnergíía Ea EóólicalicaTecnologTecnologíía y Aplicacionesa y Aplicaciones

•• Requiere buenos vientosRequiere buenos vientos(>4 m/s @ 10 m) Áreas costeras, cumbres redondeadas, planicies abiertas

•• Aplicaciones:Aplicaciones:

Red AisladaRed InterconectadaSouthwest Windpower, NREL PIXPhil Owens, Nunavut PowerWarren Gretz, NREL PIX


Sin Red

Viento

Aleta del Rotor

Viento Torre

Alturadel eje

Caja con Engranajes Y Generador

Mercado de EnergMercado de Energíía Ea Eóólicalica


Instalaciones Anuales de Turbinas Eólicas en el Mundo

0

1.000

2.000

3.000

4.000

5.000

6.000

7.000

8.000

1983

1984

1985

1986

1987

1988

1989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

MW

0

1.000

2.000

3.000

4.000

5.000

6.000

7.000

8.000Capacidad instalada en el mundo (2003): 39.000 MW(~20,6 millones de casas @ 5.000 kWh/casa/año y 30% factor de capacidad)

Alemania: 14.600 MWEspaña: 6.400 MWEstados Unidos: 6.400 MWDinamarca: 3.100 MW

83.000 MW para 2007 (proyectado)

Fuente: Asociación Danesa de Fabricantes de Turbinas Eólicas, BTM Consult, Asociación Mundial de Energía Eólica, Renewable Energy World

4

PequePequeñña Hidroa HidroTecnologTecnologíía y Aplicacionesa y Aplicaciones

•• Tipos de Tipos de proyectos:proyectos:

Reservorio De “pasada”

•• Aplicaciones:Aplicaciones:Red InterconectadaRed AisladaSin RedTurbina Francis


COMPONENTES DE UN SISTEMA HIDRÁULICO

Casa de Máquinas

Tubería de Presión

Represa

Línea de Transmisión Generador

Turbina

AliviaderoEmbalse

Tubo de Descarga

Descarga de Cola

Mercado de PequeMercado de Pequeññas Hidrosas Hidros

•• 19% de la electricidad del mundo producida por grandes 19% de la electricidad del mundo producida por grandes y pequey pequeññas hidrosas hidros

•• En el Mundo: En el Mundo: 20.000 MW desarrollados (tamaño de planta < 10 MW)Proyección: 50.000 a 75.000 MW para el 2020

•• China:China:43.000 plantas existentes (tamaño de planta < 25 MW)19.000 MW desarrolladosmás 100.000 MW econ. factibles

•• Europa:Europa:10.000 MW desarrolladosmás 4.500 MW econ. factibles

•• CanadCanadáá: : 2.000 MW desarrolladosmás 1.600 MW econ. factibles

Fuentes: ABB, Renewable Energy World, e International Small HydrFuentes: ABB, Renewable Energy World, e International Small Hydro Atlaso AtlasPequeña Planta Hidro


Fotovoltaico (FV) Fotovoltaico (FV) TecnologTecnologíía y Aplicacionesa y Aplicaciones

Crédito Fotográfico: Tsuo, Simon DOE/NREL

Crédito Fotográfico: Strong, Steven DOE/NREL

Sistema FV Doméstico

Bombeo FV de AguaFV Integrado a Edificio y Enlazado a la Red


Arreglo FV

Acondicionador de Potencia

Batería

Luz

Planta Centralizada FV

Generación Distribuida

Contador

Contador

RedEléctrica

5

Mercado FotovoltaicoMercado Fotovoltaico


Instalaciones Anuales Fotovoltaicas

0

100

200

300

400

500

600

700

800

1986

1987

1988

1989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

MW

f

0

100

200

300

400

500

600

700

800

Capacidad Instalada en el Mundo (2003): 2.950 MW(~1,2 millones de casas @ 5.000 kWh/casa/año)

32% de Incremento de embarques en el 2003

Fuente: PV News

f

CogeneraciCogeneracióónn

•• ProducciProduccióón simultn simultáánea de dos o mnea de dos o máás tipos de energs tipos de energíía a úútil de una sola til de una sola fuentefuente


Eficiencia de recuperación de calor (55/70) = 78,6%Eficiencia total ((30+55)/100) = 86,0%

Sistema Eléctrico de Potencia GeneradorCarga

Eléctrica

CargaDe Calor

Electricidad

30 Unidades

Calor55 Unidades

Gas de Escape

5 Unidades

Combustible

100 Unidades

Calor + Escape70 Unidades

Generador de Vapor

por Recuperación

de Calor

CogeneraciCogeneracióón y Aplicaciones n y Aplicaciones ElElééctricas, Combustibles y Equiposctricas, Combustibles y Equipos

© Minister of Natural Resources Canada 2001 – 2005.Crédito Fotográfico: Rolls-Royce plc

Motor Reciprocante para Generación Eléctrica

Aplicaciones Varias Combustibles Varios

Equipos VariosCrédito Fotográfico: Warren Gretz, DOE/NREL

Biomasa para Cogeneración

Ciclo de Colección de Gas de Relleno

Sanitario

Sistema de tuberías de captación de gas de

relleno sanitario

Filtro

CompresorEnfriador/Secador

Producción de vapor

Proceso

Producción de electricidadFlama

Crédito Fotográfico: Gaz Metropolitan

6

Aplicaciones de CogeneraciAplicaciones de Cogeneracióónn


•• Edificios simplesEdificios simples•• Comercial e industrialComercial e industrial•• Edificios mEdificios múúltiplesltiples•• Sistemas de energSistemas de energíía distritales a distritales

(ej. comunidades)(ej. comunidades)•• Procesos industrialesProcesos industriales

Crédito Fotográfico: Urban Ziegler, NRCan

Cogeneración en Municipio de la Ciudad de Kitchener

Micro turbina en invernadero

Cogeneración con gas de relleno sanitario para sistema de calefacción distrital, Suecia


CogeneraciCogeneracióónnTipos de CombustibleTipos de Combustible


•• Combustibles renovablesCombustibles renovablesResiduos de maderaBiogasGas de Relleno SanitarioDerivados AgrícolasBagazoCultivos con Propósito Específico, etc.

•• Combustibles fCombustibles fóósilessilesGas naturalPetróleo Diesel (#2)Carbón, etc.

•• EnergEnergíía geota geotéérmicarmica•• HidrHidróógeno, etc.geno, etc.

Crédito Fotográfico: Warren Gretz, DOE/NREL Biomasa para Cogeneración

Crédito Fotográfico: Joel Renner, DOE/ NREL PIX

Géyser Geotérmico

CogeneraciCogeneracióón Equipos y n Equipos y TecnologTecnologííasas


•• Equipamiento de EnfriamientoEquipamiento de EnfriamientoCompresorEnfriador de AbsorciónBomba de calor, etc.

•• Equipamiento de GeneraciEquipamiento de Generacióón de n de ElectricidadElectricidad

Turbina a gasTurbina a vaporTurbina a gas – ciclo combinadoMotor reciprocanteCelda electroquímica, etc.

•• Equipamiento de calefacciEquipamiento de calefaccióónnRecuperación de calor de desperdicioCaldero / Horno / Calentador Bomba de calor, etc.

Crédito Fotográfico: Rolls-Royce plc Turbina a Gas

Crédito Fotográfico: Urban Ziegler, NRCan Equipo de Enfriamiento

7

Mercado de CogeneraciMercado de Cogeneracióónn


Crecimiento esperado en 10 GW por aCrecimiento esperado en 10 GW por aññoo247 GW247 GWMundoMundo

Reemplazando principalmente electricidad basada en carbReemplazando principalmente electricidad basada en carbóónn0,5 GW0,5 GWSudSudááfricafrica

Mayormente cogeneraciMayormente cogeneracióón basada en bagazo para ingenios n basada en bagazo para ingenios azucarerosazucareros

4,1 GW4,1 GWIndiaIndia

Asociado con instalaciones fuera de redAsociado con instalaciones fuera de red2,8 GW2,8 GWBrasilBrasil

Fuertes incentivos para energFuertes incentivos para energíía renovablea renovable4,9 GW4,9 GWGran Gran BretaBretaññaa

Mercado de cogeneraciMercado de cogeneracióón municipal en alzan municipal en alza11 GW11 GWAlemaniaAlemania

Cerca del 30% de la electricidad proveniente de cogeneraciCerca del 30% de la electricidad proveniente de cogeneracióónn65 GW65 GWRusiaRusia

Predominantemente cogeneraciPredominantemente cogeneracióón basada en carbn basada en carbóónn32 GW32 GWChinaChina

Creciendo rCreciendo ráápidamente, polpidamente, políítica de apoyo a la cogeneracitica de apoyo a la cogeneracióónn67 GW67 GWUSAUSA

Mayormente a la industria de petrMayormente a la industria de petróóleo, y pulpa y papelleo, y pulpa y papel12 GW12 GWCanadCanadáá

ComentariosComentariosCapacidadCapacidadRegiRegióónn

Fuente: World Survey of Decentralized Energy 2004, WADE

EnergEnergíía Renovablea RenovableTecnologTecnologíías de Calefaccias de Calefaccióón y n y EnfriamientoEnfriamiento


Calentamiento por Biomasa Calentamiento por Biomasa TecnologTecnologíía y Aplicaciones a y Aplicaciones

Picado de Madera

Planta de Calefacción

Edificios Simples y/o Calefacción Distrital

Crédito Fotográfico: Wiseloger, Art DOE/NREL

Crédito Fotográfico: Oujé-Bougoumou Cree Nation


•• CombustiCombustióón controlada de madera, n controlada de madera, residuos agrresiduos agríícolas, basura colas, basura municipal, etc., para proveer calormunicipal, etc., para proveer calor

8

•• Mundo:Mundo:La combustión de Biomasa provee 11% del Suministro Total de Energía Primaria del Mundo (STEP)Sobre 20 GWth de sistemas de calefacción de combustión controlada

•• PaPaííses en desarrollo:ses en desarrollo:Cocina, calefacciónNo siempre sostenibleÁfrica: 50% de STEPIndia: 39% de STEPChina: 19% de STEP

•• PaPaííses Industrializados:ses Industrializados:Calor, electricidad, estufas de maderaFinlandia: 19% de STEPSuecia: 16% de STEPAustria: 9% de STEPDinamarca: 8% de STEPCanadá: 4% de STEPUSA: 68% de todos los renovables

Mercado de Calentamiento por Mercado de Calentamiento por BiomasaBiomasa


Fuente: Ingwald Obernberger citando la Cámara de Agricultura y Silvicultura, Baja Austria

Fotografía: Ken Sheinkopf/ Solstice CRESTCámara de Combustion

01.0002.0003.0004.0005.0006.0007.0008.000

1988

1990

1992

1994

1996

1998

2000

2002

01.0002.0003.0004.0005.0006.0007.0008.000

New Installations of Small Scale (<100 kW) Biomass Heating Systems in Austria

Source: IEA Estadísticas Información de Renovables 2003, Renewable Energy World 02/2003

Nuevas Instalaciones de Sistemas de Calefacción por Biomasa en Pequeña Escala (<100 kW) en Austria

CalefacciCalefaccióón Solar de Aire n Solar de Aire TecnologTecnologíía y Aplicacionesa y Aplicaciones

•• Colector no vidriado para Colector no vidriado para precalentamiento de aireprecalentamiento de aire

•• El aire frEl aire fríío es calentado al o es calentado al pasar a travpasar a travéés de peques de pequeñños os agujeros en la placa agujeros en la placa metmetáálica absorbente lica absorbente (Solarwall(SolarwallTMTM) )

•• Un ventilador circula este Un ventilador circula este aire calentado a travaire calentado a travéés del s del edificioedificio


Panel SolarPerforado

AireFresco

Ventilador

Difusor de pared

•• Precalentamiento de aire de Precalentamiento de aire de ventilaciventilacióón para edificios con n para edificios con grandes requerimientos de grandes requerimientos de aire frescoaire fresco

•• TambiTambiéén para secado de n para secado de cosechascosechas

•• Competitivo en costos para Competitivo en costos para edificios nuevos o edificios nuevos o renovaciones mayoresrenovaciones mayores

Edificios Industrial

Crédito Fotográfico: Conserval Engineering

Secado Solar de CosechasCrédito Fotográfico: Conserval Engineering


Mercado de CalefacciMercado de CalefaccióónnSolar de AireSolar de Aire

9

Calentamiento Solar de AguaCalentamiento Solar de AguaTecnologTecnologíía y Aplicacionesa y Aplicaciones

•• Colectores vidriados y no vidriadosColectores vidriados y no vidriados

•• Almacenamiento de agua (tanque o piscina)Almacenamiento de agua (tanque o piscina)

Edificios Comerciales/Institucionales y Piscinas Acuicultura- Criadero de Salmones


Mercado Solar de Mercado Solar de Calentamiento de AguaCalentamiento de Agua

•• MMáás de 30 millones de ms de 30 millones de m22 de de colectores en el mundocolectores en el mundo

•• Europa:Europa:10 millones de m2 de colectores in operación

Tasa de crecimiento anual del 12%

Alemania, Grecia, y Austria

Meta para el 2010: 100 millones m2

•• Mercado mundial fuerte para Mercado mundial fuerte para calentadores solares de piscinas de calentadores solares de piscinas de natacinatacióónn

•• Barbados tiene 35.000 sistemasBarbados tiene 35.000 sistemas Crédito Fotográfico: Chromagen

Edificios Residenciales

Edificios Residenciales y Piscinas

© Minister of Natural Resources Canada 2001 – 2005.Fuente: Mundo de Energía Renovable, Oak Ridge National Laboratory

CalefacciCalefaccióón Solar Pasiva n Solar Pasiva TecnologTecnologíía y Aplicacionesa y Aplicaciones

•• Suministro del 20 al 50% de Suministro del 20 al 50% de calefaccicalefaccióón de ambientes n de ambientes requerido en la temporada de requerido en la temporada de calefaccicalefaccióónn

•• Ganancia de calor disponible a Ganancia de calor disponible a travtravéés de ventanas de alto s de ventanas de alto desempedesempeñño de cara al ecuadoro de cara al ecuador

•• Almacena calor dentro de la Almacena calor dentro de la estructura del edificioestructura del edificio

•• Utiliza protectores de sol para Utiliza protectores de sol para reducir las ganancias de calor en reducir las ganancias de calor en veranoverano


Invierno

Verano

Fotografía: Fraunhofer ISE (from Siemens Research and Innovation Website)

Calefacción Solar Pasiva de Departamentos

10

Mercado de CalefacciMercado de Calefaccióón n Solar PasivaSolar Pasiva

•• Uso de ventanas eficientes es Uso de ventanas eficientes es actualmente la practualmente la prááctica ctica estestáándar solar pasivandar solar pasiva

•• Para nuevas construcciones Para nuevas construcciones ––ningningúún a bajo incremento de n a bajo incremento de costoscostos

Ventanas de mayor eficienciaOrientación de edificiosProtectores de sol adecuados

•• Competitivo en costos para Competitivo en costos para nuevos edificios y nuevos edificios y rehabilitacionesrehabilitaciones

Edificios Comerciales

DOE/NREL Crédito Fotográfico: Gretz, Warren


Edificios Residenciales

Crédito Fotográfico: DOE/NREL

Bombeo de Calor desde SuelosBombeo de Calor desde SuelosTecnologTecnologíía y Aplicacionesa y Aplicaciones

•• Calentamiento y enfriamiento Calentamiento y enfriamiento de ambientes/aguade ambientes/agua

•• La electricidad opera sobre La electricidad opera sobre ciclo de compresiciclo de compresióón de vaporn de vapor

•• Calor retirado del suelo en Calor retirado del suelo en invierno y desechado al suelo invierno y desechado al suelo en veranoen verano

Lazos Horizontales Enterrados

Lazos Verticales Enterrados


Mercado de Bombeo de Mercado de Bombeo de Calor desde SuelosCalor desde Suelos

Edificios Industriales, Institucionales y Comerciales

Crédito Fotográfico: Geothermal Heat Pump Consortium (GHPC) DOE/NREL


Bombeo de Calor desde Suelos - Residencial •• Mundo:Mundo:800.000 unidades instaladasCapacidad Total de 9.500 MWth

Tasa de crecimiento anual de 10%

•• USA: 50.000 instalaciones anualmenteUSA: 50.000 instalaciones anualmente•• Suecia, Alemania, Suiza son los Suecia, Alemania, Suiza son los

mayores mercados Europeosmayores mercados Europeos

•• CanadCanadáá::30.000+ unidades residenciales3.000+ unidades industriales y comerciales435 MWth instalados

11

Otras TecnologOtras Tecnologíías de Energas de Energíía a Limpia ComercialesLimpia Comerciales

•• Combustibles: etanol y bioCombustibles: etanol y bio--dieseldiesel

•• Sistemas de refrigeraciSistemas de refrigeracióón eficienten eficiente

•• Motores de velocidad variableMotores de velocidad variable

•• Sistemas de iluminaciSistemas de iluminacióón eficiente y con n eficiente y con luz diurnaluz diurna

•• RecuperaciRecuperacióón de calor de ventilacin de calor de ventilacióónn

•• OtrosOtrosCrédito Fotográfico: David and Associates DOE/NREL

Crédito Fotográfico: Robb Williamson/ NREL Pix

Iluminación con Luz Diurna e Iluminación Eficiente

Suministro de Combustible de Desecho Agrícola


Refrigeración Eficiente en Pista de Hielo

TecnologTecnologíías de Energas de Energíía Limpia a Limpia EmergentesEmergentes

•• Electricidad a partir de energElectricidad a partir de energíía a ttéérmica Solarrmica Solar

•• Electricidad a partir de energElectricidad a partir de energíía a ttéérmica del marrmica del mar

•• Electricidad a partir de energElectricidad a partir de energíía de a de MareasMareas

•• Electricidad a partir de energElectricidad a partir de energíía de a de corrientes marinascorrientes marinas

•• Electricidad a partir de energElectricidad a partir de energíía de a de de oleajede oleaje

•• etc.etc.

Crédito Fotográfico: Gretz, Warren DOE/NREL

Crédito Fotográfico: Sandia National Laboratories DOE/NREL

Planta Eléctrica de Parabólicas Solares

Planta Eléctrica de Receptor Central Solar


•• Existen oportunidades rentables Existen oportunidades rentables en costosen costos

•• Muchas experiencias exitosasMuchas experiencias exitosas

•• Mercados en crecimientoMercados en crecimiento

•• Se tienen oportunidades de Se tienen oportunidades de recursos de energrecursos de energíía renovables a renovables y eficiencia energy eficiencia energééticatica

Crédito Fotográfico: Michael Ross Renewable Energy Research

Crédito Fotográfico: Price, Chuck

Sistema FV Eólico Híbrido Parks Canada (Arctico a 81°N)

Teléfono FVCrédito Fotográfico: Nordex Gmbh

Instalación de Turbina Eólica de 600 kW


ConclusionesConclusiones

12

¿¿Preguntas?Preguntas?


1


AnAnáálisis de Proyectos de Energlisis de Proyectos de Energíía a Limpia con Software RETScreenLimpia con Software RETScreen®®


Análisis Estándar de Cinco PasosModelodeEnergía

AnálisisdeCostos

Análisisde EfectoInvernadero

ResumenFinanciero

Análisis de Sensibilidad y de Riesgo

Listo para tomar una decisión

Haga “click” en hiperenlaces azules o íconos flotantes para acceder a datos

Sub – Hoja(s) de Cálculo

Flujos de Caja de Proyectos

Opc

iona

l

Opc

iona

l

ObjetivosObjetivos

•• Ilustrar el rol de estudios de factibilidad Ilustrar el rol de estudios de factibilidad preliminarespreliminares

•• Demostrar cDemostrar cóómo trabaja el Software mo trabaja el Software RETScreenRETScreen®®

•• Mostrar cMostrar cóómo RETScreenmo RETScreen®® facilita la facilita la ayuda de identificaciayuda de identificacióón y evaluacin y evaluacióón de n de proyectos potencialesproyectos potenciales


Análisis de Pre-factibilidad

AnAnáálisis de lisis de PrePre--factibilidadfactibilidad

Análisis de FactibilidadAnAnáálisis de lisis de FactibilidadFactibilidad

Desarrollo eIngeniería

Desarrollo eDesarrollo eIngenierIngenierííaa

Construcción y Puesta

en Servicio

ConstrucciConstruccióón n y Puestay Puesta

en Servicioen Servicio

Barreras SignificativasBarreras Significativas

Los Proyectos de EnergLos Proyectos de Energíía a Limpia ciertamente no estLimpia ciertamente no estáán n siendo considerados siendo considerados rutinariamente!rutinariamente!

Proceso de ImplementaciProceso de Implementacióón de n de Proyecto de EnergProyecto de Energííaa


2

PreguntasPreguntas

•• ¿¿CuCuáál es un nivel aceptable de l es un nivel aceptable de precisiprecisióón para los estimados de n para los estimados de costos de proyectos?costos de proyectos?

•• ¿¿CuCuáánto tnto tíípicamente estos estudios picamente estos estudios cuestan?cuestan?


¡¡100100 $$ a 1a 1..000000..000000 $$!!

El Dilema de la PrecisiEl Dilema de la Precisióón vs. Costo de Inversin vs. Costo de Inversióónn

Rango de precisión de estimado, igual al costo estimado dividido por el costos final suponiendo un valor de la moneda constante

Estimado antes de licitación, costo con precisión ± 10%

Costo final

Todas las ofertas recibidas, costos dentro de ± 5%

Construcción

Estudio de factibilidad, precisión de costo dentro de de ± 15% a 25%

Estudio de pre-factibilidad, precisión de costo dentro de de ± 40% a 50%

Tiempo

¿¿CuCuáándo deben las tecnologndo deben las tecnologíías de as de energenergíía limpia ser evaluadas?a limpia ser evaluadas?

Análisis dePre-factibilidad

AnAnáálisis delisis dePrePre--factibilidadfactibilidad

Análisis deFactibilidadAnAnáálisis delisis deFactibilidadFactibilidad

Estudios de Estudios de factibilidad factibilidad preliminarespreliminares

•• Necesidad de sistema de energNecesidad de sistema de energííaa

•• Nueva construcciNueva construccióón o renovacin o renovacióón n proyectadaproyectada

•• Costos de energCostos de energíía convencional a convencional altosaltos

•• InterInteréés de los ms de los máás involucrados en s involucrados en el negocioel negocio

•• Posibles aprobacionesPosibles aprobaciones

•• Aportes de capital y financiamiento Aportes de capital y financiamiento accesibleaccesible

•• Buen recurso local de energBuen recurso local de energíía a limpia, etc.limpia, etc.


3

La Viabilidad de Proyectos (Ej. La Viabilidad de Proyectos (Ej. EEóólico) Depende de Varios Factoreslico) Depende de Varios Factores

Turbina Eólica y Torre


•• Recurso energRecurso energéético disponible entico disponible enel sitio del proyectoel sitio del proyecto(ej. velocidad del viento)

•• DesempeDesempeñño de Equiposo de Equipos(ej. Curva de potencia de turbina eólica)

•• Costos iniciales del proyectoCostos iniciales del proyecto(ej. Turbinas eólicas, torres, ingeniería)

•• CrCrééditos de ditos de ““Caso BaseCaso Base””(ej. Grupos electrógenos diesel para sitios remotos)

•• Costos de operaciCostos de operacióón y perin y perióódicos deldicos delproyectoproyecto(ej. Limpieza de álabes de turbinas eólicas)

•• Costos evitados de energCostos evitados de energííaa(ej. Precio de electricidad en el mercadomayorista)

•• Financiamiento Financiamiento (ej. Relación de deuda y longitud, tasade interés)

•• Impuestos sobre el equipamiento y a la renta (o ahorros)Impuestos sobre el equipamiento y a la renta (o ahorros)

•• CaracterCaracteríísticas ambientales de la energsticas ambientales de la energíía desplazadaa desplazada(ej. carbón, gas natural, petróleo, grandes hidros, nuclear)

•• CrCrééditos ambientales y/o subsidiosditos ambientales y/o subsidios((ej. tarifas de electricidad ambientalmente adecuadas, créditos GEI, donaciones)

•• Definiciones de costo eficiente del que toma decisionesDefiniciones de costo eficiente del que toma decisiones(ej. período de repago, TIR, VPN, Costos de producción de energía)


Crédito Fotográfico: Middelgrunden Wind Turbine Co-operative

Energía Eólica

La Viabilidad de Proyectos (Ej. La Viabilidad de Proyectos (Ej. EEóólico) Depende de Varios Factoreslico) Depende de Varios Factores

¿¿Por quPor quéé Utilizar RETScreenUtilizar RETScreen®®??

•• Simplifica evaluaciones preliminaresSimplifica evaluaciones preliminaresRequiere relativamente poco ingreso de datos por parte del usuario

Calcula automáticamente los indicadoresde viabilidad más importantes

•• Cuesta 1/10Cuesta 1/10ªª parte del costo parte del costo de otros mde otros méétodos de evaluacitodos de evaluacióónn

•• Procedimientos estandarizados Procedimientos estandarizados permiten comparaciones objetivaspermiten comparaciones objetivas

•• Incrementa el potencial de implementaciIncrementa el potencial de implementacióón n exitosa de proyectos de energexitosa de proyectos de energíía limpiaa limpia


4

ValidaciValidacióón RETScreenn RETScreen®® -- EjemplosEjemplos

•• Todos los modelos Todos los modelos validados por validados por comparacicomparacióón con n con monitoreo y datos de monitoreo y datos de fabricantesfabricantes……


0%

20%

40%

60%

80%

100%

0% 20% 40% 60% 80% 100%Porcentaje de Flujo Nominal

Efic

ienc

ia (%

)Curvas de Eficiencia de Turbinas Hidro:

RETScreen vs. Fabricante

RETScreenFabricante

Comparando las Producciones de Energía FV Calculadas por RETScreen y HOMER

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec

Month

PV P

ower

(kW

h)

HOMERRETScreen

•• …… y/o comparando con y/o comparando con herramientas de herramientas de simulacisimulacióón horarias.n horarias.

Mes

Elec

tric

idad

FV

(kW

h)

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Set Oct Nov Dic

DemostraciDemostracióón de Software RETScreenn de Software RETScreen®®

(Ejemplo de Modelo de Proyecto de (Ejemplo de Modelo de Proyecto de EnergEnergíía Ea Eóólica)lica)

Análisis Estándar de Cinco PasosModelo

deEnergía

Análisisde

Costos

Análisisde Efecto

InvernaderoResumen

Financiero

Análisis de Sensibilidad y

de Riesgo





Análisis Estándar de Cinco PasosModelo

deEnergía

Análisisde

Costos

Análisisde Efecto

InvernaderoResumen

Financiero

Análisis de Sensibilidad y

de Riesgo





Características IntegradasDatos

MeteorológicosDatos de

ProductosManual

en Línea

•Cursos de Capacitación•Libros de Texto de Ingeniería•Estudios de casos•Mercado en línea•Foros Internet

Análisis Estándar de Cinco Pasos

ModelodeEnergía

AnálisisdeCostos

Análisisde EfectoInvernadero

ResumenFinanciero

Análisis de Sensibilidad y de Riesgo





Opc

iona

l

Opc

iona

l

5

CCóódigo de Colores para Celdasdigo de Colores para Celdas


blanco

amarillo

azul

gris

Celdas de Entrada y Salida

Salida del modelo – calculado por el modelo

Entrada del usuario – requerido para correr el modelo

Entrada del usuario – requerido para correr el modelo y la base de datos disponible

Entrada del usuario – solo para propósitos de referencia. No requeridos para correr el modelo

Nombre del proyectoUbicación del proyectoFuente de datos de vientoUbicación más cercana de datos meteorológicosVelocidad promedio anual del vientoAltura de medición de vientoExponente de corte de vientoVelocidad de viento a 10 mPresión atmosférica promedioTemperatura promedio anual

Condiciones del Sitio Estimado Notas/Rango Granja de VientoAndrhra, IndiaVeloc. de Viento

Ver Manual en Línea

Ver Datos Meteorológicos

Exponente de corte de viento

Condiciones del Sitio

Características del Sistema

Producción de Energía Anual Estimado

Por Turbina Estimado

Total

Modelo de Energía RETScreen® - Proyecto de Energía Eólica

Datos de Equipos RETScreen® - Proyecto de Energía Eólica

Base de Datos de Productos

6

Análisis de Costos RETScreen® - Proyecto de Energía Eólica

Modelo de Energía RETScreen® - Proyecto de Energía Eólica

Base de Datos Meteorológicos

Juego de Datos de Meteorología de Superficie y Energía Solar

7

Meteorología de Superficie y Energía Solar de la NASA: LocalizarDatos de RETScreen

Opciones:

•Haga “Click” en la imagen para volver a centrar•Seleccione nivel de “zoom” y presione “Entregar”

Nota: El nivel de “Zoom” debe ser mayor que 2x para traer data

Ubicación:

Ubicación:

Entregar para Zoom

O ingrese una latitud y longitud utilizando un formato:

O ingrese una latitud y longitud utilizando un formato:

Entregar para Zoom

Ubicación:

8

Datos de RETScreen

Se eligió Latitud -40 / Longitud -68

Marcar los casilleros y presionar Entregar(Todos los valores por “default”)

Entregar Resetear

Valores Definiciones

Geometría

Modelos de Tecnología RETScreen

Información de la Geometríalatitud/longitud del centro y límites

Proyecto de Calefacción Solar PasivaProyecto de Calentamiento Solar de AguaProyecto de Bomba de Calor desde SuelosProyecto FotovoltaicoProyecto de Valentamiento Solar de AireProyecto de Calefacción por BiomasaProyecto de Energía EólicaProyecto de Pequeña Hidro

Modelo(s) RETScreen elegido(s):Energía Eólica

Temperatura Promedio (ºC)

Velocidad de Viento Promedio (m/s)

Presión Atmosférica Promedio (kPa)

Es recomendable que los usuarios de esta información de vientos vean la Sección de Metodología de este sitio Web. El usuario podría desear corregir por sesgo así como por efectos locales dentro de la red de la región.



Prom. 10 Años

Año El Niño (1987)

Año La Niña (1988)

Prom. 10 Años

Año El Niño (1987)

Año La Niña (1988)

Prom.Anual

Prom.Anual

ComparaciComparacióón:n:

•• Caso Base vs. Caso PropuestoCaso Base vs. Caso Propuesto

•• Sistema convencional vs. Sistema convencional vs. Sistema de energSistema de energíía limpiaa limpia

Ejemplo:Ejemplo:

•• Forrado estForrado estáándar de edificio y ndar de edificio y calentador de aire a gas calentador de aire a gas naturalnatural

vs.vs.

•• Forrado deForrado de Paredes Solares Paredes Solares (SolarWall) (SolarWall) con calefaccicon calefaccióón de n de aire, maire, máás calentador de aire s calentador de aire convencional a gas naturalconvencional a gas natural

Software RETScreenSoftware RETScreen®®

MMéétodo de Antodo de Anáálisis Financierolisis Financiero

Pared solar en Construcción de la Escuela de YellowknifeCrédito Fotográfico: Arctic Energy Alliance


9

Demostraciones de Software Demostraciones de Software Proyecto de EnergProyecto de Energíía Ea Eóólica de 20 MWlica de 20 MW

Entrada/SalidaEntrada/Salida(RETScreen(RETScreen®®))

•• UbicaciUbicacióón del proyecto:n del proyecto:

•• Velocidad del viento:Velocidad del viento:

•• ReducciReduccióón de emisiones GEI:n de emisiones GEI:

•• Costo de turbina eCosto de turbina eóólica:lica:

•• CrCréédito por produccidito por produccióón ER:n ER:

•• CrCréédito GEI (planta de carbdito GEI (planta de carbóón):n):

•• Plazo de la deuda:Plazo de la deuda:

•• Flujo de caja positivo:Flujo de caja positivo:

•• Retorno sobre la inversiRetorno sobre la inversióón:n:

Escenario NEscenario Nºº 22(Planta Ecol(Planta Ecolóógica)gica)

•• Pincher Creek, ABPincher Creek, AB

•• Lethbridge Lethbridge →→ 77,,0 m/s0 m/s

•• →→ 6363..486 tCO486 tCO22/a/aññoo

•• →→ 11..000000 $$/kW/kW

•• →→ 00,,025025 $$/kWh/kWh

•• →→ 55 $$/ton/ton

•• →→ 15 a15 aññosos

•• 55,,2 a2 aññosos

•• 2222,,8%8%

Escenario NEscenario Nºº 11(Planta Comercial)(Planta Comercial)

•• Calgary, ABCalgary, AB

•• 44,,4 4 m/sm/s

•• 2525..123 tCO123 tCO22/a/aññoo

•• 11..200200 $$/kW/kW

•• 00 $$/kWh/kWh

•• 00 $$/ton/ton

•• 10 a10 aññosos

•• 4242,,7 a7 aññosos

•• -- 77,,1%1%


Demostraciones de Software Demostraciones de Software Escenario NEscenario Nºº 11

Escenario NEscenario Nºº 11(Planta Comercial)(Planta Comercial)

Calgary, ABCalgary, AB

44,,4 4 m/sm/s

11..200200 $$/kW/kW

2525..123 t123 tCOCO22/a/aññoo

00 $$/kWh/kWh

00 $$/ton/ton

10 a10 aññosos

4242,,7 a7 aññosos

-- 77,,1%1%


Flujos de Caja Acumulativos de Proyecto de Energía EólicaEscenario Nº 1, Calgary, AB

Energía renovable entregada (MWh/año): 25,556 Costos Iniciales Totales: $ 34’760,708 GEI netos reducidos (tCO2/año): 25,123

Años

Tiempo a flujo de caja positivo: más de 25 años Valor Presente Neto: $ -27’163,120

Fluj

o de

Caj

a A

cum

ulat

ivo

($)

Demostraciones de Software Demostraciones de Software Velocidad de Viento y ReducciVelocidad de Viento y Reduccióón de Emisin de Emisióón GEIn GEI

Escenario NEscenario Nºº 1a1a

(Planta Ecol(Planta Ecolóógica)gica)

Pincher Creek, ABPincher Creek, AB

Lethbridge Lethbridge →→ 77,,0 m/s0 m/s

6363..486 t486 tCOCO22/a/aññoo


44,,8%8%


Flujos de Caja Acumulativos de Proyecto de Energía EólicaEscenario Nº 1, Pincher Creek, AB


Fluj

o de

Caj

a A

cum

ulat

ivo

($)

Años

TIR: 4,8% Tiempo a flujo de caja positivo: 18.2 años Valor Presente Neto: $ -8’842,008

10

Demostraciones de Software Demostraciones de Software Costo de Turbina ECosto de Turbina Eóólicalica

Escenario NEscenario Nºº 1b1b

11..000000 $$/kW/kW


66,,5%5%


Fluj

o de

Caj

a A

cum

ulat

ivo

($)


Flujos de Caja Acumulativos de Proyecto de Energía EólicaEscenario Nº 1b, Pincher Creek, AB

Años

TIR: 6.5% Tiempo a flujo de caja positivo: 16.5 años Valor Presente Neto: $ -4’539,727

Demostraciones de Software Demostraciones de Software CrCréédito de Produccidito de Produccióón de ERn de ER

Escenario NEscenario Nºº 1c1c

00,,025025 $$/kWh/kWh


1717,,7%7%


Fluj

o de

Caj

a A

cum

ulat

ivo

($)


Flujos de Caja Acumulativos de Proyecto de Energía EólicaEscenario Nº 1c, Pincher Creek, AB

Años

TIR: 17.7% Tiempo a flujo de caja positivo: 10.1 años Valor Presente Neto: $ 15’446,755

Demostraciones de Software Demostraciones de Software CrCréédito por Emisiones GEIdito por Emisiones GEI

Escenario NEscenario Nºº 1d1d

55 $$/ton/ton

77,,5 a5 aññosos

2020,,1%1%


Fluj

o de

Caj

a A

cum

ulat

ivo

($)


Flujos de Caja Acumulativos de Proyecto de Energía EólicaEscenario Nº 1d, Pincher Creek, AB

Años

TIR: 20.1% Tiempo a flujo de caja positivo: 7.5 años Valor Presente Neto: $ 19’376,202

11

DemostraciDemostracióón de Software n de Software Plazo de la DeudaPlazo de la Deuda

Escenario NEscenario Nºº 22

15 a15 aññosos

55,,2 a2 aññosos

2222,,8%8%


Fluj

o de

Caj

a A

cum

ulat

ivo

($)


Flujos de Caja Acumulativos de Proyecto de Energía EólicaEscenario Nº 2, Pincher Creek, AB

Años

TIR: 22,8% Tiempo a flujo de caja positivo: 5.2 años Valor Presente Neto: $ 19’534,24



1


AnAnáálisis de Emisilisis de Emisióón de Gas de n de Gas de Efecto Invernadero con Software Efecto Invernadero con Software RETScreenRETScreen®®

© Minister of Natual Resources Canada 2001 – 2005.

Crédito Fotográfico: Environment Canada

ObjetivosObjetivos

•• Introducir una metodologIntroducir una metodologíía para el ca para el cáálculo lculo de reducciones en emisiones de gas de de reducciones en emisiones de gas de efecto invernadero (GEI)efecto invernadero (GEI)

•• Hacer una demostraciHacer una demostracióón del Modelo de n del Modelo de AnAnáálisis de Reduccilisis de Reduccióón de Emisin de Emisióón GEIn GEI


¿¿QuQuéé se requiere calcular?se requiere calcular?

•• ReducciReduccióón anual de emisin anual de emisióón de GEIn de GEI

Caso base (típicamente tecnología convencional) vs.

Caso propuesto (tecnología de energía limpia)

Unidades: toneladas de CO2 por año

Emisiones de CH4 y N2O convertidas a emisiones

equivalentes de CO2 en términos de su potencial de

calentamiento global


2

¿¿CCóómo se calcula?mo se calcula?


•• RETScreenRETScreen®® ajusta la reducciajusta la reduccióón anual para tomar en n anual para tomar en cuenta las pcuenta las péérdidas de transmisirdidas de transmisióón y distribucin y distribucióón, y las n, y las remuneraciones por transacciones de crremuneraciones por transacciones de crééditos GEI ditos GEI (Versi(Versióón 3.0 o superior)n 3.0 o superior)

ReducciReduccióón anual de emisin anual de emisióón GEIn GEI(t (t COCO22

))

Factor deFactor deEmisiEmisióón GEI de n GEI de

caso basecaso base(t (t COCO22

/MWh)/MWh)

Factor deFactor deEmisiEmisióón GEI den GEI decaso propuestocaso propuesto

(t (t COCO22/MWh)/MWh)

EnergEnergíía anuala anualEntregadaEntregada

para uso finalpara uso final

(MWh)(MWh)

--

==

xx

Modelo de AnModelo de Anáálisis de Reduccilisis de Reduccióón n de Emiside Emisióón de GEI RETScreenn de GEI RETScreen®®

•• MetodologMetodologíía estandarizada a estandarizada desarrollada por NRCan desarrollada por NRCan con el Programa Ambiental con el Programa Ambiental de las Naciones Unidas de las Naciones Unidas (PANU), el Centro PANU (PANU), el Centro PANU RISRISØØ sobre Energsobre Energíía, Clima a, Clima y Desarrollo Sustentable, y y Desarrollo Sustentable, y el Fondo de Carbel Fondo de Carbóón n Prototipo del Banco Prototipo del Banco Mundial (FCP)Mundial (FCP)

•• Validado por un equipo de Validado por un equipo de expertos del Gobierno y la expertos del Gobierno y la IndustriaIndustria


Tipo de AnTipo de Anáálisislisis

•• AnAnáálisis lisis estestáándarndar: RETScreen: RETScreen®® automautomááticamente utiliza IPCC y ticamente utiliza IPCC y valores estvalores estáándares de la industria para:ndares de la industria para:

Equivalencia de factores de CO2 para CH4 y N2O

Emisiones CO2, CH4, N2O para combustibles comunes

Eficiencia para la conversión de combustible a calor o electricidad

•• AnAnáálisis lisis personalizadopersonalizado: el usuario especifica estos valores: el usuario especifica estos valores

•• AnAnáálisis lisis definido por el usuariodefinido por el usuario: el usuario ingresa los factores : el usuario ingresa los factores de emisiones de GEI directamente (Verside emisiones de GEI directamente (Versióón 3.0 o superior)n 3.0 o superior)

No especifica eficiencias de combustibles y conversión


3

Definiendo la lDefiniendo la líínea de basenea de base

•• Diferentes lDiferentes lííneas de base para cneas de base para cáálculos de emisiones de GEI:lculos de emisiones de GEI:Línea de base estática histórica (toda la capacidad de generación existente)

Línea de base estática histórica basada en tendencias recientes

Línea de base estática basada en planes de expansión

Línea de base dinámica marginal futura

Otras

•• RETScreenRETScreen®® admite un cambio de ladmite un cambio de líínea de base durante el curso nea de base durante el curso del proyecto (Versidel proyecto (Versióón 3.0 o superior)n 3.0 o superior)

•• Puede basarse en Puede basarse en ááreas internacionales, nacionales, o sub reas internacionales, nacionales, o sub --nacionalesnacionales

•• AAúún en negociacin en negociacióón vn víía el Protocolo de Kyotoa el Protocolo de Kyoto

•• El usuario debe poder defender la selecciEl usuario debe poder defender la seleccióón de la ln de la líínea de base y nea de base y no debe sobreestimar las reducciones de emisino debe sobreestimar las reducciones de emisióónn


RETScreenRETScreen®® Facilita los Proyectos del Facilita los Proyectos del Protocolo de Kyoto MDL e ICProtocolo de Kyoto MDL e IC

•• Proyectos del Mecanismo de Desarrollo Limpio (MDL):Proyectos del Mecanismo de Desarrollo Limpio (MDL):Países industrializados o empresas que invierten en proyectos de reducción de emisión de GEI en países en desarrollo obtienen créditos de estos proyectos

•• Proyectos MDL en pequeProyectos MDL en pequeñña escala pueden utilizar ma escala pueden utilizar méétodos de ltodos de líínea nea de base simplificadosde base simplificados

Proyectos de generación eléctrica ≤ 15 MW

Ahorros de proyectos de eficiencia energética ≤ 15 GWh por año

•• Proyectos de implementaciProyectos de implementacióón conjunta (IC):n conjunta (IC):Países industrializados o empresas obtienen créditos invirtiendo en un proyecto en otro país que tenga metas de emisión bajo el protocolo de Kyoto (como por ejemplo los países que aparecen en el Anexo I)

Proyectos típicamente en un país de economía en transición

•• Los proyectos MDL e IC requieren demostrar Los proyectos MDL e IC requieren demostrar ““adicionalidadadicionalidad”” en las en las reducciones mas allreducciones mas alláá de aquellos logrados en el escenario de lde aquellos logrados en el escenario de líínea de nea de basebase


4


•• RETScreenRETScreen®® calcula la reduccicalcula la reduccióón de la emisin de la emisióón anual de GEI n anual de GEI para un proyecto de energpara un proyecto de energíía limpia comparado con un sistema a limpia comparado con un sistema de caso basede caso base

•• FFáácil de usar, pero requiere que el usuario defina cil de usar, pero requiere que el usuario defina cuidadosamente el escenario de caso base para grandes cuidadosamente el escenario de caso base para grandes proyectosproyectos

•• El modelo toma en cuenta reglas que emergen del protocolo El modelo toma en cuenta reglas que emergen del protocolo de Kyoto al nivel de un estudio de pre de Kyoto al nivel de un estudio de pre -- factibilidadfactibilidad

•• Para mantener credibilidad, el usuario no debe sobrestimar las Para mantener credibilidad, el usuario no debe sobrestimar las reducciones de emisireducciones de emisióón de GEI del proyecto propueston de GEI del proyecto propuesto



Crédito Fotográfico: Environment Canada

www.retscreen.netwww.retscreen.net© Minister of Natural Resources Canada 2001 – 2005.

1


AnAnáálisis Financiero y de Riesgolisis Financiero y de Riesgocon Softwarecon Software RETScreenRETScreen®®


Crédito Fotográfico: Green Mountain Power Corporation/ NRELPix

ObjetivosObjetivos

•• Introducir la metodologIntroducir la metodologíía RETScreena RETScreen®® para la evaluacipara la evaluacióón de la viabilidad n de la viabilidad financiera de un proyecto potencial de energfinanciera de un proyecto potencial de energíía limpiaa limpia

Revisión de parámetros financieros (entrada) importantes

Revisión de indicadores más importantes de viabilidad financiera

Examen de supuestos para cálculos de flujo de caja

Diferencias más saltantes entre los costos iniciales, repago simple e indicadores financieros más importantes

•• Demostrar la hoja de cDemostrar la hoja de cáálculo de resumen financiero RETScreenlculo de resumen financiero RETScreen®®

•• Mostrar cMostrar cóómo los incentivos, crmo los incentivos, crééditos de producciditos de produccióón, crn, crééditos GEI e ditos GEI e impuestos pueden ser incluidos en el animpuestos pueden ser incluidos en el anáálisis financierolisis financiero

•• Introducir el anIntroducir el anáálisis de sensibilidad y el anlisis de sensibilidad y el anáálisis de riesgo conlisis de riesgo conRETScreenRETScreen®®

•• Hacer una demostraciHacer una demostracióón de la Hoja de Cn de la Hoja de Cáálculo de Anlculo de Anáálisis de Sensibilidad lisis de Sensibilidad y Riesgo RETScreeny Riesgo RETScreen®® (Versi(Versióón 3.0 o superior)n 3.0 o superior)


2

Costos Iniciales vs. Costos Operativos:Costos Iniciales vs. Costos Operativos:El ejemplo de las Telecomunicaciones El ejemplo de las Telecomunicaciones RemotasRemotas


0

5

10

15

0 5 10 15 20 25Año

Cos

to(k

$)

Reemplazo de Baterías

Costo Inicial

0

5

10

15

0 5 10 15 20 25Año

Cos

to(k

$)

Reparación Gral. GrupoCombustibleReemplazo de BateríasCosto Inicial

•• Grupo ElectrGrupo Electróógeno + batergeno + bateríía (caso base):a (caso base):Costo inicial: 6.000 $Costo Anual: 1.000 $ for fuel*Reemplazo de baterías cada 4 años (1.500 $)*Reparación general cada 2 años (1.000 $)*

•• Celdas Fotovoltaicas+baterCeldas Fotovoltaicas+baterííaa (caso (caso propuesto):propuesto):

Costo inicial: 15.000 $Reemplazo de baterías cada 5 años (2.000 $)*

*Tasa de inflación y escalamiento de la energía de 2,5%

Determinando la Viabilidad Determinando la Viabilidad Financiera:Financiera: El ejemplo de las El ejemplo de las Telecomunicaciones RemotasTelecomunicaciones Remotas


•• ¿¿CCóómo comparamos el grupo electr. y el sistema FV?mo comparamos el grupo electr. y el sistema FV?Grupo electrógeno: menores costos inicialesFotovoltaico: menores costos anuales y periódicos

•• RETScreenRETScreen®® calcula calcula indicadoresindicadores quequecontemplan los contemplan los ingresos como los ingresos como los gastos de toda la gastos de toda la vida del proyecto! vida del proyecto!

Tiempo hasta flujo de caja positivo 3,8 años TIR 22,3% VPN 4.771 $

Fluj

os d

e C

aja

Acu

mul

ados

Años

3

CCáálculos de Flujo de Caja: lculos de Flujo de Caja: ¿¿QuQuéé hace RETScreenhace RETScreen®®??

Flujos de Caja Anuales

-100

-80

-60

-40

-20

0

20

40

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Año

Mile

s de

$

Flujos de IngresosFlujos de IngresosAhorros en CombustibleAhorros en CombustibleAhorros en OyMAhorros en OyMAhorros PeriAhorros PerióódicosdicosIncentivosIncentivosCrCrééditos de Producciditos de ProduccióónnCrCrééditos Gas Efecto Inverditos Gas Efecto Inver--naderonadero

Flujos de SalidasFlujos de SalidasInversiInversióón en Capitaln en CapitalPagos de Deuda AnualesPagos de Deuda AnualesPagos OyMPagos OyMCostos PeriCostos Perióódicosdicos

IndicadoresIndicadoresValor Presente NetoValor Presente NetoPerPerííodo de Repagoodo de RepagoTIRTIRCobertura de ServicioCobertura de Serviciode la Deudade la DeudaEtc.Etc.

Time (yr)

$

(20,000,000)

(10,000,000)

0

10,000,000

20,000,000

30,000,000

40,000,000

50,000,000

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

Years

Flujo de Caja Acumulativo


Tiempo (Años)

ParParáámetros Financieros (Entrada)metros Financieros (Entrada)UtilizadosUtilizados porpor RETScreenRETScreen®®


•• Tasa de descuento: tasa usada para convertir flujos de caja futuTasa de descuento: tasa usada para convertir flujos de caja futuros al presenteros al presente•• Costos de energCostos de energíía evitados: a evitados:

Para proyectos de calefacción y enfriamiento: el precio del combustible en el escenario de caso basePara proyectos eléctricos que venden a la red: el precio pagado por la energía limpia vendida (para promotores) o costos marginales (para empresas de servicio público)

Parámetros Financieros

Costo evitado de energíaCrédito de producción ERDuración de crédito de prod. ERTasa de escalam. de crédito ERCrédito de reduc. Emisión GEIDuración de crédito GEITasa de escalam. de crédito GEI

Tasa de escalam. de costo de energíaInflaciónTasa de descuentoVida del proyecto

Relación de deudaTasa de interés de deudaPlazo de deuda

¿Análisis de impto. a la renta?Tasa de impto. efectivo¿Pérdidas en años sgtes.?Método de depreciaciónBase de depreciación de imptos.Tasa de depreciación

¿Hay exención de impuestos?Duración de exención de imptos.

año

año

año

si/no

si/no

si/noaño

Indicadores (Salida) de Viabilidad Indicadores (Salida) de Viabilidad Financiera mFinanciera máás Importantess Importantes


TIR del 17 %TIR del 17 %VPN de 1,5 $VPN de 1,5 $millonesmillones

3 a3 añños de repago simpleos de repago simpleEjemploEjemplo

TIRTIR > tasa m> tasa míínima nima aceptableaceptable

Valor positivo Valor positivo indica proyecto indica proyecto

rentablerentable

RepagoRepago < n a< n aññososCriteriosCriterios

•• Puede llevar al Puede llevar al engaengañño cuando el flujo o cuando el flujo va de positivova de positivo--negativonegativo--positivopositivo

•• Buena Buena estimaciestimacióónn•• El usuario debe El usuario debe especificar la tasa especificar la tasa de descuentode descuento

•• EngaEngaññosooso•• Ignora flujos de caja de Ignora flujos de caja de financiamiento y de largo financiamiento y de largo plazoplazo•• Se usa cuando el flujo es Se usa cuando el flujo es ajustadoajustado

ComentariosComentarios

Interest yield of Interest yield of project during its project during its

lifetimelifetime

Valor total del Valor total del proyecto en proyecto en

ddóólares actualeslares actuales

# de a# de añños para recuperar los os para recuperar los costos adicionales con los costos adicionales con los

ahorros anualesahorros anuales

SignificadoSignificado

Tasa Interna de Tasa Interna de Retorno (TIRRetorno (TIR yy

Retorno sobre la Retorno sobre la InversiInversióón)n)

Valor Presente Valor Presente NetoNeto(VPN)(VPN)

Repago SimpleRepago Simple

4

ComparaciComparacióón de Indicadores: n de Indicadores: El Ejemplo de las Telecomunicaciones RemotasEl Ejemplo de las Telecomunicaciones Remotas


FVFVFVFVGrupo Grupo electrelectróógenogeno

DecisiDecisióónn

22%22%4.800 $4.800 $9 a9 aññososFV vs grupo FV vs grupo electrelectróógeno*geno*

Tasa Interna de RetornoTasa Interna de Retorno(TIR y Retorno sobre la (TIR y Retorno sobre la

InversiInversióón)n)

Valor Presente Neto Valor Presente Neto (VPN)(VPN)

Repago SimpleRepago Simple

* Tasa de descuento del 12%; 50% de deuda financiada a 15 años al 7% de tasa de interés

Indicadores de Viabilidad Financiera:Indicadores de Viabilidad Financiera:El Ejemplo de las Telecomunicaciones RemotasEl Ejemplo de las Telecomunicaciones Remotas


•• RETScreenRETScreen®® provee, provee, para el proyecto, un para el proyecto, un rango de rango de indicadores y un indicadores y un grgrááfico de flujo de fico de flujo de caja acumulativocaja acumulativo

3,8 años para flujo de caja positivo

Fluj

os d

e C

aja

Acu

mul

ados

Años

TIR antes de impuestosTIR después de impuestosRepago SimpleTiempo a flujo de caja positivoVPN – Valor Presente NetoAhorros Anuales del Ciclo de Vida Relación Beneficio – Costo (B-C)

Calcular energía prod. si/no

Calcular reduc. GEI si/no

Capital del proyectoDeuda del proyectoPagos de deudaCobertura - servicio de deuda

Factibilidad Financiera

añoaño

año

EnfrentEnfrentáándose a la Incertidumbre: ndose a la Incertidumbre: AnAnáálisis de Riesgo y Sensibilidadlisis de Riesgo y Sensibilidad

•• En la etapa de factibilidad En la etapa de factibilidad preliminar, hay bastante preliminar, hay bastante incertidumbre sobre los incertidumbre sobre los muchos parmuchos paráámetros de metros de entradaentrada

•• ¿¿CCóómo se ve afectada la mo se ve afectada la rentabilidad del proyecto rentabilidad del proyecto por esos errores en los por esos errores en los valores provistos por el valores provistos por el usuario?usuario?


5

AnAnáálisis de Sensibilidadlisis de Sensibilidad

•• Muestra como la rentabilidad del proyecto cambia cuando dos Muestra como la rentabilidad del proyecto cambia cuando dos parparáámetros de entrada importantes varmetros de entrada importantes varíían simultan simultááneamenteneamente

•• Por ejemplo:Por ejemplo:

Costos iniciales 10% mayores que los estimados

Costos evitados de energía 20% mayores que los estimados

¿La TIR excede el umbral del 15% deseado por el usuario?


•• SSíí, es, es 15,2%15,2%

Las combinaciones de costos iniciales y costos evitados de energía debajo del umbral se encuentran sombreadas

Costos InicialesCostos Evitados de Energía

6

AnAnáálisis de Sensibilidad: lisis de Sensibilidad: ParParáámetrosmetros

•• RETScreenRETScreen®® calcula sensibilidad de calcula sensibilidad de ……Tasa Interna de Retorno (TIR)

Años hasta flujo de caja positivo

Valor Presente Neto (VPN)

•• ……hastahasta cambios simultcambios simultááneos en (por ejemplo)neos en (por ejemplo)……Energía Renovable ER entregadas y costo evitado de energía

Costos iniciales y costo evitado de energía

Tasa de interés y plazo de la deuda

Reducción de emisión neta de emisión de GEI y crédito de reducción de GEI

ER entregada y crédito de producción ER

•• ……con cambios decon cambios de ±±xx, , ±±½½xx, y, y 0, donde0, donde xx es el rango de sensibilidad es el rango de sensibilidad especificado por el usuarioespecificado por el usuario


“Click” para Calcular Análisis de Sensibilidad

TIR después de Imptos.20%

15.0%

Realizar análisis sobreRango de SensibilidadUmbral

AnAnáálisis de Riesgolisis de Riesgo

•• El usuario tiene incertidumbre sobre muchos parEl usuario tiene incertidumbre sobre muchos paráámetros:metros:

El usuario especifica el rango de incertidumbre de cada parámetro (como por ejemplo, ±5%)

Todos los parámetros simultánea e independientemente se desvían de sus estimados

•• ¿¿CCóómo afecta esto a los indicadores financieros?mo afecta esto a los indicadores financieros?


ParámetroCosto evitado de energíaER entregadoCostos inicialesCostos anualesRelación de la deudaTasa de interés de la deudaPlazo de la deudaCrédito de producción ER

Unidad Valor Rango Mínimo Máximo

AnAnáálisis de Riesgo: lisis de Riesgo: SimulaciSimulacióón de Monte Carlo n de Monte Carlo

•• RETScreenRETScreen®® calcula la distribucicalcula la distribucióón de frecuencias de los indicadores n de frecuencias de los indicadores financieros (TIR, VPN, y tiempo hasta flujo de caja positivo) mefinancieros (TIR, VPN, y tiempo hasta flujo de caja positivo) mediante diante el cel cáálculo de valores de 500 combinaciones de parlculo de valores de 500 combinaciones de paráámetrosmetros

Los parámetros varían de manera aleatoria acorde a la incertidumbre especificada por el usuario


7% de las veces7% de las veces la TIR estla TIR estáá entre 18,2entre 18,2±±0,7%0,7%

Distribución de TIR después de Impuestos

Frec

uenc

ia

TIR después de Impuestos (%)

7

AnAnáálisis de Riesgo: Nivel de Riesgolisis de Riesgo: Nivel de Riesgo


7% of the time IRR is 7% of the time IRR is 18.218.2±±0.7%0.7%

•• Hay solo un Hay solo un riesgoriesgo del 10% que la TIR caiga fuera de este del 10% que la TIR caiga fuera de este rangorango

Distribución de TIR después de Impuestos

TIR después de Impuestos (%)

Frec

uenc

ia

Mediana MáximaMínimaNivel de Confianza = 90%

MedianoNivel de RiesgoMínimo Nivel de ConfianzaMáximo Nivel de Confianza

AnAnáálisis de Riesgo: lisis de Riesgo: Influencia de los ParInfluencia de los Paráámetrosmetros

•• ““GrGrááfica del Tornadofica del Tornado”” revela:revela:

Qué parámetros tienen la mayor influencia

Cómo los cambios en los parámetros afectan la TIR después de impuestos, el VPN, o el tiempo hasta flujo de caja positivo


Impacto sobre la TIR después de Impuestos

Efecto de incrementar el valor del parámetro

Costos inicialesER entregada

Tasa de interés-Deuda

Costo evit. de energía

Costos anuales

Crédito de producc. ER

Relación deudaPlazo de deuda

Ord

enad

o po

r im

pact

o


•• RETScreenRETScreen®® toma cuenta de flujos de caja debido a costos iniciales, toma cuenta de flujos de caja debido a costos iniciales, ahorros de energahorros de energíía, OyM, costos de combustible, impuestos, cra, OyM, costos de combustible, impuestos, crééditos ditos GEIGEI y ERy ER

•• RETScreenRETScreen®® automautomááticamente calcula ticamente calcula indicadores importantesindicadores importantes de viabilidad financierade viabilidad financiera

•• La sensibilidad a los cambios de las entradas de los indicadoresLa sensibilidad a los cambios de las entradas de los indicadoresfinancieros mfinancieros máás importantes, pueden ser investigados con s importantes, pueden ser investigados con RETScreenRETScreen®®

•• Los indicadores que consideran rentabilidad sobre la vida del Los indicadores que consideran rentabilidad sobre la vida del proyecto, tales como la TIR y el VPN, son preferibles al mproyecto, tales como la TIR y el VPN, son preferibles al méétodo de todo de repago simplerepago simple


8



1


Resumen de MResumen de Móódulo dulo IntroductorioIntroductorio


Crédito Fotográfico : Nordex Gmbh


•• Las tecnologLas tecnologíías de energas de energíía limpia han madurado, existen a limpia han madurado, existen aplicaciones eficientes en costo y los mercados estaplicaciones eficientes en costo y los mercados estáán creciendo n creciendo rráápidamentepidamente

•• Es en la etapa inicial de planeamiento donde las tecnologEs en la etapa inicial de planeamiento donde las tecnologíías de as de energenergíía limpia deben ser adecuadamente consideradas por a limpia deben ser adecuadamente consideradas por planificadores, los que toman decisiones y la industriaplanificadores, los que toman decisiones y la industria

•• RETScreenRETScreen®® ssimplifica las evaluaciones preliminaresimplifica las evaluaciones preliminares

Requiere relativamente pocos datos de entrada

Calculas automáticamente los indicadores de viabilidad financiera y técnicaCuesta una 1/10ª parte del costo de los otros métodos de evaluaciónLos procedimientos estandarizados permiten realizar comparaciones objetivasIncrementa el potencial de implementación exitosa de proyectos de energía limpia


Crecimiento de Base de Usuarios Crecimiento de Base de Usuarios de Software RETScreende Software RETScreen®®

Núm

ero

de U

suar

ios

Abril 1, 1998 Marzo 31, 2005

Canadá

Mundo

56.448 usuarios de 206 países en todo el mundo

Creciendo a un ritmo de 300 usuarios cada semana

Top Ten Countries1 Canadá 18.1782 USA 7.4303 Francia 5.2434 Gran Bretaña 2.4235 España 1.9726 Italia 1.4927 Australia 1.3358 Alemania 1.0909 India 885

10 Bélgica 861

A Marzo, 2005

Software RetScreen®: Crecimiento Acumulado de Base de Usuarios

2

Una Herramienta de ConstrucciUna Herramienta de Construccióón de n de Apoyo a las Decisiones y CapacidadApoyo a las Decisiones y Capacidad

Software RetScreen®: Intención de Uso Reportado

Núm

ero

de U

suar

ios

Respuestas de 42.140 encuestados en línea

Eval

uar

proy

ecto

s

Eval

uar

proy

ecto

s

Capa

cita

ción

Difu

sión

de

In

form

ació

n

Otr

os

“Due

di

llige

nce”

Anál

isis

de

polít

icas

Inv

+ D

es. d

e pr

oduc

tos

Estu

dios

de

mer

cado

o

vent

as

Tipo 1 – Implementadores (36%)20% Servicios profesionales10% Desarrollador/propietario del proyecto6% Suministradores de productos

Tipo 2 – Facilitadores (28%)19% Institución educativa/Centro de Investigación y Desarrollo6% Financiero/Gobierno/Multi-lateral3% Asociación/ONG

Tipo 3 – Individuos (36%)

A Marzo, 2005

Perfil de Usuario

Plataforma ComPlataforma Comúún para la Evaluacin para la Evaluacióón y n y el Desarrollo de Proyectosel Desarrollo de Proyectos

Proveedores de fondos y Financistas

Reguladores y Desarrolladores

de Políticas

Consultores y Suministradores de

Productos

Planificadores, Desarrolladores y

Propietarios

RETScreenSoftware



MÓDULO DE ANÁLISIS DE PROYECTOS DE ENERGÍA EÓLICA

1

Crédito Fotográfico: Nordex AG



AnAnáálisis de Proyectos de lisis de Proyectos de EnergEnergíía Ea Eóólicalica

Turbina de Escala Comercial


ObjetivosObjetivos

•• Revisar los fundamentos deRevisar los fundamentos delos sistemas de Energlos sistemas de Energíía Ea Eóólicalica

•• Ilustrar las consideraciones claveIlustrar las consideraciones clavepara el anpara el anáálisis de proyectos de lisis de proyectos de EnergEnergíía Ea Eóólicalica

•• Introducir el Modelo de Proyecto de EnergIntroducir el Modelo de Proyecto de Energíía Ea Eóólica lica RETScreenRETScreen®®


•• Electricidad paraElectricidad paraRedes Eléctricas InterconectadasRedes Eléctricas AisladasSuministros eléctricos remotosBombeo de agua

…pero también…Apoyo para redes débilesReducción de la exposición a la volatilidad del precio de la energíaReducción de las pérdidas de transmisión y distribución

¿¿QuQuéé ofrecen los sistemas de energofrecen los sistemas de energíía a eeóólica?lica?

Crédito Fotográfico: Warren Gretz/ NREL Pix

Bosque Eólico San Gorgino, Palm Springs, California, USA

2


DescripciDescripcióón de la Turbina En de la Turbina Eóólicalica

•• ComponentesComponentesRotorCaja de EngranajesTorreCimientosControlesGenerador

•• TiposTiposEje Horizontal

El más comúnControla el diseño de giro del rotor en el viento

Eje VerticalPoco común

Esquema de Turbina Eólica de Eje Horizontal

Caja con Engranajes Y Generador

Diámetrodel

Rotor

Área Barrida por Las Aletas

Conexiones EléctricasSubterráneas(Vista Frontal)

Cimientos(Vista Lateral)

Aleta delRotor

Altura del Eje

Torre


UtilizaciUtilizacióón de la Energn de la Energíía Ea Eóólicalica

•• Sin conexiSin conexióón a red eln a red elééctrica:ctrica:Pequeñas turbinas (50 W a 10 kW)Carga de bateríasBombeo de agua

•• Conectado a red aisladaConectado a red aisladaTurbinas típicas de 10 a 200 kWReduce los costos de generación en áreas remotas: sistema híbrido viento-dieselAlta o baja penetración

•• Conectado a red centralConectado a red centralTurbinas típicas de 200 kW a 2 MW Granjas de Viento de múltiples turbinas Crédito Fotográfico: Charles Newcomber/ NREL Pix

Turbina de 10-kW sin red, México


Elementos de Proyectos de EnergElementos de Proyectos de Energíía Ea Eóólicalica

•• EvaluaciEvaluacióón de n de recursos erecursos eóólicoslicos

•• EvaluaciEvaluacióón ambientaln ambiental

•• AprobaciAprobacióón de n de regulacionesregulaciones

•• DiseDiseññoo

•• ConstrucciConstruccióónnCaminos

Línea de transmisión

Subestaciones

Crédito Fotográfico: Warren Gretz/NREL Pix

Crédito Fotográfico: GPCo Inc.Instalando un Mástil Meteorológico de 40-m, Québec, Canadá

Subestación, California, USA

3


•• Es esencial un alto promedio de velocidad de Es esencial un alto promedio de velocidad de vientosvientos

Como mínimo un promedio anual de 4 m/sSe tiende a sobreestimar la velocidad del vientoLa velocidad del viento tiende a incrementarse con la altura

•• Buenos recursos eBuenos recursos eóólicoslicosÁreas costerasCumbres de largas pendientesPasosTerreno abiertoValles que canalizan los vientos

•• TTíípicamente se tienepicamente se tienemmáás viento ens viento en

Invierno que en veranoEl día que en la noche

Recursos ERecursos Eóólicoslicos

1 MW Turbine Power Curve

0

200

400

600

800

1,000

1,200

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24Wind speed (m/s)

Pow

er (k

W)

Curva de Potencia - Turbina de 1 MW

Pote

ncia

(kW

)

Velocidad de Viento (m/s)


Costos de Sistemas ECostos de Sistemas Eóólicoslicos

•• Granjas de vientoGranjas de vientoCosto de Inversión:1.500 $/kW instaladoOperación y Mantenimiento: 0,01 $/kWhPrecio de venta: 0,04 $ - 0,10 $/kWh

•• Turbinas simples Turbinas simples y redes aisladasy redes aisladas

Costos más altos (mas como proyectos específicos)El estudio de Factibilidad, desarrollo e ingeniería representa una mayor porción de costos

•• Se espera el reemplazo de un componente de 20 a 25% de los costoSe espera el reemplazo de un componente de 20 a 25% de los costos s de inverside inversióónn

Aletas del rotor o caja de engranajes

0% 20% 40% 60% 80%

Balance of plant

Turbines

Engineering

Development

Feasibility Study

Portion of Installed Costs

Estudio de Factibilidad

Desarrollo

Ingeniería

Turbinas

Balance de Planta

Porción de Costos Inversión


Consideraciones de un Proyecto EConsideraciones de un Proyecto Eóólicolico

•• Restricciones y criteriosRestricciones y criteriosAceptación medio ambientalAceptación de la población localCapacidad de transmisión de la interconexión a la red

•• Financiamiento, tasas de interFinanciamiento, tasas de interéés, s, tipos de cambiotipos de cambio

•• Unos buenos recursos eUnos buenos recursos eóólicos reducen dramlicos reducen dramááticamente el costo ticamente el costo de produccide produccióónn

Una buena evaluación de recursos eólicos es una inversión que vale la pena realizarla

•• Fuentes adicionales de ingresosFuentes adicionales de ingresosCréditos de producción del Gobierno o de las empresas de servicios públicos o tarifas para la energía limpiaVentas de créditos de reducción de emisiones (CRE’s)

Turbina de Granja de Viento, Le Nordais, Québec, Canadá

4


Ejemplos: Europa y Estados UnidosEjemplos: Europa y Estados UnidosSistemas de EnergSistemas de Energíía Ea Eóólica de Redes lica de Redes ElElééctricas Interconectadasctricas Interconectadas

•• La generaciLa generacióón intermitente no es un n intermitente no es un problema: 17% de la electricidad de problema: 17% de la electricidad de Dinamarca proviene del viento sin Dinamarca proviene del viento sin reserva adicional de generacireserva adicional de generacióón. n.

•• Proyectos rProyectos ráápidos (2 a 4 apidos (2 a 4 añños) que os) que pueden crecer siguiendo la demandapueden crecer siguiendo la demanda

Crédito fotográfico: Warren Gretz/ NREL PixGranja de Viento en Palm Springs, California, USA

•• El terreno puede ser utilizado para El terreno puede ser utilizado para otros propotros propóósitos, tales como la sitos, tales como la agriculturaagricultura

•• Personas, negocios, y cooperativas Personas, negocios, y cooperativas frecuentemente poseen y operan frecuentemente poseen y operan turbinas simplesturbinas simples

Crédito Fotográfico: Danmarks Tekniske Universitet

Granja de Viento Costera, Dinamarca


Ejemplos: India y CanadEjemplos: India y CanadááSistemas ESistemas Eóólicos de Redes licos de Redes ElElééctricas Aisladasctricas Aisladas

•• GeneraciGeneracióón eln elééctrica cara debido al costo de transporte del ctrica cara debido al costo de transporte del combustible diesel a combustible diesel a ááreas remotasreas remotas

Las turbinas eólicas reducen el consumo de combustible diesel

•• Confiabilidad y mantenimiento son importantesConfiabilidad y mantenimiento son importantes

Crédito Fotográfico: Paul Pynn/ Atlantic Orient Canada Crédito Fotográfico: Phil Owens/ Nunavut Power Co.

Turbina de 50-kW, Nunavut, Canadá

Instalación de una turbina de 50-kW, Bengala Occidental, India


Ejemplos: Estados Unidos, Brasil y ChileEjemplos: Estados Unidos, Brasil y ChileSistemas de EnergSistemas de Energíía Ea Eóólica Sin Redlica Sin Red

•• Electricidad para pequeElectricidad para pequeññas cargas en as cargas en ááreas con viento, sin redesreas con viento, sin redes•• Las baterLas bateríías en sistemas autas en sistemas autóónomos provnomos provéén electricidad durante pern electricidad durante perííodos son odos son

vientoviento•• Bombeo de agua: El reservorio es el almacenamientoBombeo de agua: El reservorio es el almacenamiento•• Puede ser usado en combinaciPuede ser usado en combinacióón con grupos electrn con grupos electróógenos de combustible fgenos de combustible fóósil sil

y/o arreglos fotovoltaicos en un sistema y/o arreglos fotovoltaicos en un sistema ““hhííbridobrido””

Crédito Fotográfico: Arturo Kunstmann/ NREL PixCrédito Fotográfico: Roger Taylor/ NREL PixCrédito Fotográfico: Southwest Windpower/ NREL Pix

Electricidad para una Torre Remota deTelecomunicaciones, Arizona, USA

Electricidad para una AldeaRemota, Brasil

Sistema Híbrido de Energía Eólica, Chile

5


Modelo de Proyecto de EnergModelo de Proyecto de Energíía Ea Eóólica lica RETScreenRETScreen®®

•• AnAnáálisis de produccilisis de produccióón de energn de energíía de todo el mundo, de a de todo el mundo, de costos de ciclo de vida y de reducciones de emisiones de costos de ciclo de vida y de reducciones de emisiones de gases de efecto invernaderogases de efecto invernadero

Con red interconectada, red aisladay sin red

Turbinas simples o granjas de vientoDistribuciones de viento Rayleigh, Weibull, o definidos por el usuario

•• Solo 1 punto de datos paraSolo 1 punto de datos paraRETScreenRETScreen®® vs. 8.760 paravs. 8.760 paramodelos de simulacimodelos de simulacióón horarian horaria

•• Actualmente no cubiertos:Actualmente no cubiertos:Sistemas autónomos que requierenalmacenamiento


RETScreenRETScreen®®

CCáálculo de Energlculo de Energíía Ea Eóólicalica

Ver el e-Libro

Análisis de Proyectos de Energía Limpia: RETScreen® Ingeniería y Casos

Capítulo de Análisis de Proyectos de Energía Eólica

Calcular Producciónde Energía Desajustada

Calcular Producciónde Energía en Bruto

Calcular EnergíaRenovable Colectada

Calcular Curva de Energía

Calcular EnergíaRenovable Entregada

Calcular OtrasCantidades Auxiliares


Ejemplo de ValidaciEjemplo de Validacióón del Modelo de n del Modelo de Proyectos de EnergProyectos de Energíía Ea Eóólica RETScreenlica RETScreen®®

•• RETScreenRETScreen®® comparado con simulacicomparado con simulacióón horaria HOMERn horaria HOMER10 turbinas de 50 kW cada una instaladas en Kotzebue, Alaska

El estimado de la producción anual de energía de RETScreen se encuentra dentro del 1,1% de el de HOMER

•• RETScreenRETScreen®® comparado con los datos monitoreados del mismo comparado con los datos monitoreados del mismo sistema:sistema:

--10%10%1.1701.1701.0571.05719991999--20002000

--8%8%27127125025019981998(3 turbinas)(3 turbinas)

DiferenciaDiferenciaEnergEnergíía a Monitoreada Monitoreada

(MWh)(MWh)

EnergEnergíía a RETScreen RETScreen

(MWh)(MWh)

PerPerííodoodo

6



•• Las turbinas eLas turbinas eóólicas suministran electricidad en todo el licas suministran electricidad en todo el mundo conectadas o no a redes elmundo conectadas o no a redes elééctricasctricas

•• A buen recurso eA buen recurso eóólico es un factor importante para lico es un factor importante para proyectos exitososproyectos exitosos

•• Disponibilidad de crDisponibilidad de crééditos de producciditos de produccióón o tarifas para la n o tarifas para la energenergíía limpia son importantes para proyectos conectados a a limpia son importantes para proyectos conectados a una red eluna red elééctricactrica

•• RETScreenRETScreen®® calcula la produccicalcula la produccióón de energn de energíía utilizando los a utilizando los datos anuales con una precisidatos anuales con una precisióón comparable con n comparable con simulaciones horariassimulaciones horarias

•• RETScreenRETScreen®® puede brindar significativos ahorros de puede brindar significativos ahorros de estudios de factibilidad preliminaresestudios de factibilidad preliminares



Módulo de Análisis de Proyectos de Energía EólicaCurso de Análisis de Proyectos de Energía Limpia RETScreen® International

www.retscreen.netwww.retscreen.netPara mayor información por favor visite el sitio web RETScreen® en

MÓDULO DE ANÁLISIS DE PROYECTOS DE PEQUEÑAS HIDROS

1



Crédito Fotográfico: SNC-Lavalin

AnAnáálisis de Proyectos de lisis de Proyectos de PequePequeññas Hidrosas Hidros

Proyecto de Pequeña Hidro de Pasada, Canadá

ObjetivosObjetivos

•• Revisar los fundamentos deRevisar los fundamentos delos sistemas de Pequelos sistemas de Pequeññas Hidrosas Hidros

•• Ilustrar las consideraciones claveIlustrar las consideraciones clavepara el anpara el anáálisis de proyectos de lisis de proyectos de PequePequeññas Hidrosas Hidros

•• Introducir el Modelo de Proyecto de PequeIntroducir el Modelo de Proyecto de Pequeññas Hidros as Hidros RETScreenRETScreen®®


•• Electricidad paraElectricidad paraRedes Eléctricas Interconectadas

Redes Eléctricas Aisladas

Suministros eléctricos remotos

…pero también…

Confiabilidad

Muy bajos costos operativos

Reducción de la exposición a la volatilidad del precio de la energía

¿¿QuQuéé ofrecen los sistemas de ofrecen los sistemas de pequepequeññas hidros?as hidros?

Crédito Fotográfico: Robin Hughes/ PNS


2


DescripciDescripcióón de un Sistema de n de un Sistema de PequePequeñña Hidroa Hidro

Caudal (m3/s)

Altura deCarga (m)

Potencia en kW ≈ 7 x Altura de Carga x Caudal

Represa y

Aliviadero

Embalse/Desarenador

Rejilla de Bloqueode Basura

Conexión a la Red Eléctrica

Turbina

Generador

Tubería de Presión

Casa de Máquinas

Canal de Descarga

Tubo de Succión

ControlesEléctricos Patio de Llaves

•• ““PequePequeññaa”” no estno estáá universalmente definidauniversalmente definida

El tamaño del proyecto está relacionado no solo con la capacidad de generación eléctrica sino también a si se cuenta con ya sea alta o baja altura de carga

Proyectos de Proyectos de ““PequePequeññasas”” HidroHidro

> 0,8 m> 12,8 m3/s1 a 50 MWPequeña

0,3 to 0,8 m0,4 a 12,8 m3/s100 a 1.000 kWMini

< 0,3 m< 0,4 m3/s< 100 kWMicro

Diámetro de Rueda RETScreen®

CaudalRETScreen®

PotenciaTípica


Tipos de Proyectos de PequeTipos de Proyectos de Pequeññas Hidroas Hidro

•• Tipo de redTipo de redRed interconectadaRed aislada o sin red

•• Tipo de obras civilesTipo de obras civilesDe pasada

Sin almacenamiento de aguaLa potencia varía con caudal disponible del río: menor capacidad firme

ReservorioMayor capacidad firme todo el añoUsualmente requiere represamiento significativo

Crédito Fotográfico: Frontier Technology/Low Impact Hydropower Institute

Crédito Fotográfico: PG&E National Energy Group/Low Impact Hydropower Institute

Proyecto Hidro de Pasada de 17,6 MW,Massachusetts, USA


Proyecto Hidro de Pasada de 4,3 MW,Oregón, EE.UU.

3

Componentes: Obras CivilesComponentes: Obras Civiles

•• TTíípicamente alcanzan el 60% de los costos de inversipicamente alcanzan el 60% de los costos de inversióón de la plantan de la planta

•• Represa o dique de desviaciRepresa o dique de desviacióónnRepresa baja de construcción simple para central de pasadaConcreto, madera, albañileríaSólo el costo de la represa puede hacer el proyectoinviable

•• ConducciConduccióón de aguan de aguaToma con rejilla de bloqueo de basura y compuerta;canal de descarga a la salidaCanal excavado, túnel subterráneo y/o tubería de presiónVálvulas/compuertas a la entrada/salida de la turbina,para mantenimiento

•• Casa de mCasa de mááquinasquinasAloja la turbina, y equipos mecánicos y eléctricos

Crédito Fotográfico: Ottawa Engineering


Componentes: TurbinaComponentes: Turbina

•• Versiones en pequeVersiones en pequeñña escala de grandes a escala de grandes turbinas hidrturbinas hidrááulicasulicas

•• Eficiencia del 90% posibleEficiencia del 90% posible

•• En centrales de pasada, los caudales son muy En centrales de pasada, los caudales son muy variablesvariables

La turbina debe funcionar muy por encima de un rango de caudales o se debe usar turbinas múltiples

•• ReacciReaccióón: Francis, hn: Francis, héélice de paso fijo, Kaplanlice de paso fijo, KaplanPara aplicaciones de baja y media altura de cargaTurbinas sumergidas utilizan presión de agua y energía cinética

•• Impulso: Pelton, Turgo, flujo tranversalImpulso: Pelton, Turgo, flujo tranversalPara aplicaciones de alta altura de carga (caída)Utiliza la energía cinética de un chorro de agua de alta velocidad

Turbina Francis

Crédito Fotográfico:PO Sjöman Hydrotech Consulting

Crédito Fotográfico:PO Sjöman Hydrotech Consulting

Turbina Pelton


Componentes:Componentes:Equipos ElEquipos Elééctricos y Otrosctricos y Otros

•• GeneradorGeneradorInducción

Debe estar enlazado con otros generadores

Uso para suministrar electricidad a una gran red

SíncronoPuede funcionar de forma aislada de otros generadores

Para aplicaciones autónomas y redes aisladas

•• Otros equiposOtros equiposVariador de velocidad para igualar a la turbina con el generador

Válvulas, controles electrónicos, dispositivos de protección

Transformador


4

•• MMáás lluvia cae sobre los continentes que los que se evapora de s lluvia cae sobre los continentes que los que se evapora de ellosellos

•• Para equilibrar, la lluvia debe fluir hacia los ocPara equilibrar, la lluvia debe fluir hacia los océéanos en ranos en rííosos

19200Australasia451.070Europa

9350América Central113.190Sudamérica55970Norte América

63.830Ex Unión Soviética61.920China82.280Sur de Asia y Medio Oriente31.150Africa

% DesarrolladoPotencial Técnico(TWh/año)

Fuente: Renewable Energy: Sources for Fuels and Electricity, 1993, Island Press.


Recursos HidrRecursos Hidrááulicos en el Mundoulicos en el Mundo

Recursos HidrRecursos Hidrááulicos en el Sitioulicos en el Sitio

•• Muy especMuy especííficos del sitio: ficos del sitio: ¡¡se requiere un rse requiere un ríío explotable!o explotable!Cambio en la elevación sobre una relativa corta distancia (altura de carga o caída)

Variación aceptable en el caudal en el tiempo: curva de duración de caudalEl caudal residual reduce el disponible para generación eléctrica

Flow-Duration Curve

0.0

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100Percent Time Flow Equalled or Exceeded (%)

Flow

(m³/s

)

•• Estimar la curva de Estimar la curva de duraciduracióón de caudal n de caudal basbasáándose enndose en

Medición del caudal en el tiempo

Tamaño de la cuenca sobre el sitio, escorrentía específica, y perfil de la curva de duración del caudal


Curva de Duración de Caudal

Cau

dal (

m3 /s

)

Porcentaje del Tiempo que el Caudal Iguala o Excede (%)

Costos de Sistemas de Costos de Sistemas de PequePequeññas Hidrosas Hidros

•• 75% de los costos son espec75% de los costos son especííficos al sitioficos al sitio

•• Altos costos inicialesAltos costos inicialesPero las obras civiles y equipos pueden durar >50 años

•• Muy bajos costos de operaciMuy bajos costos de operacióón y mantenimienton y mantenimientoUsualmente es suficiente un operador a tiempo parcial

El mantenimiento periódico de los equipos mayores requieren un contratista externo

•• Desarrollos de mayores alturas de carga tienden a ser menos Desarrollos de mayores alturas de carga tienden a ser menos costososcostosos

•• Rango tRango tíípico: 1.200 $ a 6.000$ por kW instaladopico: 1.200 $ a 6.000$ por kW instalado

Crédito Fotográfico: Ottawa Engineering


5

Proyecto de PequeProyecto de Pequeñña Hidroa HidroConsideracionesConsideraciones

•• Mantener los costos bajos con diseMantener los costos bajos con diseñños simples y estructuras os simples y estructuras civiles prciviles práácticas y de fcticas y de fáácil construccicil construccióónn

•• Pueden ser usadas represas y obras civiles existentesPueden ser usadas represas y obras civiles existentes

•• Tiempo de desarrollo de 2 a 5 aTiempo de desarrollo de 2 a 5 aññososEstudios de recursos y estudios ambientales:aprobaciones

•• Cuatro etapas para el trabajo de ingenierCuatro etapas para el trabajo de ingenieríía:a:Inspección de reconocimiento/estudios hidráulicos

Estudio de pre-factibilidad

Estudio de factibilidad

Planeamiento del sistema e ingeniería del proyectoCrédito Fotográfico: Ottawa Engineering


PequePequeñña Hidroa HidroConsideraciones AmbientalesConsideraciones Ambientales

•• Un desarrollo de una pequeUn desarrollo de una pequeñña hidro puede cambiara hidro puede cambiarHábitat de peces

Estética del sitio

Usos recreacionales/de navegación

•• Requerimientos de evaluaciRequerimientos de evaluacióón de impactos ambientales n de impactos ambientales dependen del sitio y tipo de proyecto:dependen del sitio y tipo de proyecto:

Planta de pasada en represa existente: relativamente menor

Planta de pasada en sitio no desarrollado: construcción de represa/dique/derivación

Desarrollos de almacenamiento de agua: mayores impactos que crece con la escala del proyecto


Ejemplos: Eslovaquia, CanadEjemplos: Eslovaquia, Canadáá y EE.UU.y EE.UU.Sistemas de PequeSistemas de Pequeññas Hidro as Hidro Enlazadas a Redes InterconectadasEnlazadas a Redes Interconectadas

•• Proyectos de pasada alimentarProyectos de pasada alimentaráán a la red n a la red cuando se tenga caudal disponiblecuando se tenga caudal disponible

•• De propiedad de una empresa de servicios De propiedad de una empresa de servicios ppúúblicos o un productor independiente de blicos o un productor independiente de electricidad con contratos de largo plazoelectricidad con contratos de largo plazo

Crédito Fotográfico: Emil Bedi (Foundation for Alternative Energy)/ Inforse Crédito Fotográfico: CHI Energy

Crédito Fotográfico: CHI Energy

2 Turbinas 2,3-MW, Jasenie, Eslovaquia Pequeño Desarrollo Hidro, Newfoundland, Canadá

Pequeño Desarrollo Hidro,Sureste, EE.UU.


6

Ejemplos: EE.UU. y ChinaEjemplos: EE.UU. y ChinaSistemas de PequeSistemas de Pequeññas Hidros Aisladas as Hidros Aisladas de Redesde Redes

•• Comunidades remotasComunidades remotas

•• Residencias remotasResidencias remotase industriae industria

Crédito Fotográfico: Duane Hippe/ NREL Pix

Crédito Fotográfico: International Network on Small Hydro Power

Generadoras de Pequeña Hidro, China

Sistema de Pequeña Hidro King Cove 800 kW,Pueblo de 700 Personas

•• Se paga precios mSe paga precios máás altos por s altos por la electricidadla electricidad

•• Los proyectos de pasada Los proyectos de pasada ttíípicamente requieren capacidad picamente requieren capacidad suplementaria y podrsuplementaria y podríían tener an tener caudales en exceso de la caudales en exceso de la demandademanda


Modelo de Proyecto de PequeModelo de Proyecto de Pequeñña Hidro a Hidro RETScreenRETScreen®®

•• AnAnáálisis de produccilisis de produccióón de energn de energíía de todo el mundo, de costos de ciclo a de todo el mundo, de costos de ciclo de vida y de reducciones de emisiones de gases de efecto invernade vida y de reducciones de emisiones de gases de efecto invernaderodero

Con red interconectada, red aisladay sin red

Micro hidro con simple turbina a pequeñahidro multi-turbinaMétodo de costeo por “Formula”

•• Actualmente no cubre:Actualmente no cubre:

Variaciones estacionales en cargas deredes aisladasVariaciones en altura de carga en proyectos de almacenamiento(el usuario debe suministrar valorpromedio)



CCáálculo de Energlculo de Energíía de Pequea de Pequeññas as HidrosHidros RETScreenRETScreen®®

Ver el e-Libro


Capítulo de Análisis de Proyectos de Pequeñas Hidros

Curva de duración de

caudal

Cálculo de la curva de eficiencia de la

turbina

Cálculo de la capacidad de la

planta

Cálculo de la curva de

Duración-potencia

Cálculo de la energía renovable

disponible

Curva de duración de

carga

Cálculo de la energía renovable entregada (redes aisladas o sin red)

Cálculo de la energía renovable

entregada (red interconectada)

7

Ejemplo de ValidaciEjemplo de Validacióón del Modelo de n del Modelo de Proyecto de PequeProyecto de Pequeñña Hidro RETScreena Hidro RETScreen®®

•• Eficiencia de la TurbinaEficiencia de la TurbinaComparado con los datos del fabricante para una turbina Francis de 7 MW GEC Alsthom

•• Capacidad de planta y Capacidad de planta y salidasalida

Comparado con HydrA para un sitio en EscociaTodos los resultados dentro del 6,5%

•• MMéétodo de costeo por ftodo de costeo por fóórmularmulaComparado con RETScreen®, dentro del 11% de un estimada detallado de costos para un proyecto de 6 MW en Newfoundland

0%

20%

40%

60%

80%

100%

0% 20% 40% 60% 80% 100%Percent of Rated Flow

Effic

ienc

y (%

)

Turbine Efficiency Curves: RETScreen vs. Manufacturer

RETScreenManufacturer


Efic

ienc

ia (%

)

Porcentaje del Caudal Nominal

Curvas de Eficiencia de Turbina:RETScreen vs. Fabricante

FabricanteRETScreen


•• Los proyectos de pequeLos proyectos de pequeññas hidros (hasta 50 MW) pueden proporcionar as hidros (hasta 50 MW) pueden proporcionar electricidad para redes interconectadas o aisladas y para suminielectricidad para redes interconectadas o aisladas y para suministros stros elelééctricos remotosctricos remotos

•• Proyectos de pasada:Proyectos de pasada:Menor costo y menores impactos ambientales

Pero necesitan potencia de respaldo en redes aisladas

•• Tienen costos de inversiTienen costos de inversióón altos de los que el 75% son especn altos de los que el 75% son especííficos ficos al sitioal sitio

•• RETScreenRETScreen®® estima la capacidad, capacidad firme, salida, y costos estima la capacidad, capacidad firme, salida, y costos basados en las caracterbasados en las caracteríísticas del sitio tales como la curva de duracisticas del sitio tales como la curva de duracióón n del caudal y la altura de cargadel caudal y la altura de carga

•• RETScreenRETScreen®® puede brindar significativos ahorros de estudios de puede brindar significativos ahorros de estudios de factibilidad preliminaresfactibilidad preliminares


Módulo de Análisis de Proyectos de Pequeñas HidrosCurso de Análisis de Proyectos de Energía Limpia RETScreen® International

www.retscreen.netwww.retscreen.net



Para mayor información por favor visite el sitio web RETScreen® en

MÓDULO DE ANÁLISIS DE PROYECTOS FOTOVOLTAICOS

1



AnAnáálisis de Proyectos Fotovoltaicoslisis de Proyectos Fotovoltaicos

Crédito Fotográfico: CANMET Energy Technology Centre -Varennes

Fotovoltaicos en el National Research Laboratory, Québec, Canadá



ObjetivosObjetivos

•• Revisar los fundamentos deRevisar los fundamentos delos sistemas Fotovoltaicos (FV)los sistemas Fotovoltaicos (FV)

•• Ilustrar las consideraciones claveIlustrar las consideraciones clavepara el anpara el anáálisis de proyectos FVlisis de proyectos FV

•• Introducir el Modelo de FV RETScreenIntroducir el Modelo de FV RETScreen®®


¿¿QuQuéé proveen los sistemas FV?proveen los sistemas FV?

•• Electricidad (CA/CC)Electricidad (CA/CC)

•• Agua de bombeoAgua de bombeo

…pero también…

Confiabilidad

Simplicidad

Modularidad

Imagen

Silencio

Sistema de Iluminación para Viviendas,Bengala Occidental, India

Crédito Fotográfico: Harin Ullal (NREL PIX)

2


Componentes de Sistemas FVComponentes de Sistemas FV

•• MMóódulosdulos•• Almacenamiento: baterAlmacenamiento: bateríías,as,

tanquetanque•• Acondicionador deAcondicionador de

ElectricidadElectricidadInversorControlador de CargaRectificadorConvertidor CC-CC

•• Otros generadores: diesel/gasolina, turbina eOtros generadores: diesel/gasolina, turbina eóólicalica

•• BombaBomba

Fuente: Photovoltaics in Cold Climates, Ross & Royer, eds.

ArregloMódulo

Celda


Sistemas Conectados a la RedSistemas Conectados a la Red

•• IntegraciIntegracióón FVn FVDistribuidas

Centralizadas

•• Tipo de RedTipo de RedInterconectada

Aislada

•• Usualmente no es Usualmente no es efectivo en costos efectivo en costos sin subsidiossin subsidios


Planta Centralizada FV

RedEléctrica

Contador

ContadorGeneraciónDistribuida


Sistemas No Conectados a la RedSistemas No Conectados a la Red

•• ConfiguraciConfiguracióónnAutónomos

Híbrido

•• Frecuentemente son muy Frecuentemente son muy efectivos en costosefectivos en costos

Mejor en pequeñas cargas (< 10 kWp)

Menores costos de inversión queuna línea de conexión a la red

Menores costos de O y M que los grupos electrógenos y baterías primarias Fuente: Photovoltaics in Cold Climates,

Ross & Royer, eds.

Arreglo FV

Acondicionadorde Potencia

Banco deBaterías

Transmisor de TV-Radio

GrupoElectrógeno

3


Sistemas de Bombeo de AguaSistemas de Bombeo de Agua

•• Clase especial de sistema sin Clase especial de sistema sin conexiconexióón a la redn a la red

•• Frecuentemente es efectivo en Frecuentemente es efectivo en costoscostos

Suministro de agua para ganado

Suministro de agua para aldeas

Suministro de agua doméstica

Fuente: Photovoltaics in Cold Climates,Ross & Royer, eds.

Arreglo FV

Acondicionadorde Potencia

Bomba


Recursos SolaresRecursos Solares

•• 1 W1 Wpp de FV= 800 a 2.000 Wh por ade FV= 800 a 2.000 Wh por aññooLatitud

Nubosidad

•• El recurso solar en invierno es crEl recurso solar en invierno es crííticoticopara sistemas no conectados a la redpara sistemas no conectados a la red

Mayores ángulos de inclinación (latitud +15º)

Sistemas híbridos

•• El recurso solar anual es crEl recurso solar anual es crííticoticopara sistemas conectados a la redpara sistemas conectados a la red

Rastreadores cuando se requiera una alta proporción del haz de radiación

Crédito Fotográfico: Environment Canadá


CorrelaciCorrelacióón Solarn Solar--CargaCarga

•• CorrelaciCorrelacióón estacionaln estacional

Irrigación

Sistemas de cabañas

•• CorrelaciCorrelacióón Diurnan Diurna

Positiva, cero y negativa


Crédito Fotográfico : Sandia Nat. Lab. (NREL PIX)

Crédito Fotográfico: BP Solarex (NREL PIX)

NegativaPositiva

Cero

4


Casa conectada a red, 1 kW(38ºN, California)

Energía = 1,6 MWh/añoCosto = 0,35 $/kWhCostos de la Red= 0,08 $/kWh

Ejemplos de Costos de Sistemas FVEjemplos de Costos de Sistemas FV

Arreglo

Invertidor

Montaje

Misc.

Híbrido para telecom fuera de red, 2,5 kW (50ºS, Argentina)

Energía = 5 MWh/año, (FV=50%)Costo = 2,70 $/kWhCosto de Grupo Electrógeno/Batería = 4,00 $/kWh

Arreglo

Baterías

Desm.& montaje

Grupos Elect.

Combustible

Operación

Misc


Consideraciones de Proyectos FotovoltaicosConsideraciones de Proyectos Fotovoltaicos

•• Distancia a la redDistancia a la red

•• Costo de visitas al sitioCosto de visitas al sitio

•• Costos O y MCostos O y M

•• Confiabilidad vs, costoConfiabilidad vs, costo

•• GestiGestióón de las expectativasn de las expectativas

•• Aspectos socialesAspectos sociales•• Valor de intangiblesValor de intangibles

ImagenBeneficios ambientalesReducción de ruido y contaminación visualModularidad y simplicidad


Estación Repetidora de NorthwesTel en la Cima de una Montaña -, Columbia Británica del Norte, Canadá


Ejemplos: TEjemplos: Tííbet, Botswana, Swazilandia y Kenyabet, Botswana, Swazilandia y KenyaSistemas FV para Viviendas e IluminaciSistemas FV para Viviendas e Iluminacióón Solarn Solar

•• Costos prohibitivos de lCostos prohibitivos de lííneas de conexineas de conexióón a la redn a la red

•• PequePequeññas cargasas cargas

•• MantenidasMantenidasLocalmenteLocalmente

•• SimpleSimple

•• ConfiableConfiableCrédito Fotográfico: Simon Tsuo (NREL PIX)


Crédito Fotográfico: Frank Van Der Vleuten(Renewable Energy World)

Crédito Fotgráfico: Energy Research Center of the Netherlands

Crédito Fotográfico: Energy Research Center of the Netherlands

Batik para Propósitos Educacionales Sistema Solar para Vivienda

Vivienda para Personal Médico de Clínica Sistema Solar para Vivienda

5


Ejemplos: Finlandia y CanadEjemplos: Finlandia y Canadáá

CabaCabaññas y Viviendas Remotasas y Viviendas Remotas

•• ModularModular

•• SimpleSimple

•• Ruido reducidoRuido reducido

•• Sin lSin lííneasneaselelééctricasctricas

•• CabaCabañña: a: correlacicorrelacióón estacional den estacional dela cargala carga

•• Para todo el aPara todo el añño: o: Sistemas hSistemas hííbridosbridos

Crédito Fotográfico: Fortum NAPS (Photovoltaics in Cold Climates)



Cabaña Vivienda

Sistema Híbrido


Ejemplos: Marruecos y BrasilEjemplos: Marruecos y BrasilSistemas ElSistemas Elééctricosctricos HHííbridos para Aldeasbridos para Aldeas

•• Costos prohibitivos de lCostos prohibitivos de lííneas de conexineas de conexióón a la redn a la red

•• Costos altos del combustible diesel y mantenimiento de Costos altos del combustible diesel y mantenimiento de grupos electrgrupos electróógenosgenos

•• Aspectos HumanosAspectos HumanosExpectativasGestión de la demandaImpactos sociales

Crédito Fotográfico: Roger Taylor (NREL PIX)Crédito Fotográfico: BP Solarex (NREL PIX)

Aldea

Colegio Rural


Ejemplos: AntEjemplos: Antáártica y Canadrtica y Canadáá

Sistema Sistema Industrial: Telecom y MonitoreoIndustrial: Telecom y Monitoreo

•• Sitios muy remotos Sitios muy remotos ……Costo de O y M

Grupos Electrógenos y FVcomplementariamente

•• ……y ay aúún en n en sitios cercanos a sitios cercanos a la red la red ……

Costo del transformador

Pueden ser reubicados

Más confiables que la redCrédito Fotográfico: Soltek Solar Energy

Crédito Fotográfico: Northern Power Systems(NREL PIX)

Sistema de Monitoreo Sísmico

Sistema de Monitoreo de Cabezade Pozo de Gas

6


Ejemplos: Suiza y JapEjemplos: Suiza y Japóónn

Edificios conectados a la red con FVEdificios conectados a la red con FV

•• Con frecuencia no esCon frecuencia no esefectivo en costosefectivo en costossin subsidiossin subsidios

•• Justificado por:Justificado por:Imagen

Beneficios ambientales

Estímulo del mercado

•• Los acuerdos de largo plazo por parte Los acuerdos de largo plazo por parte de los fabricantes, gobierno y las de los fabricantes, gobierno y las empresas de servicio pempresas de servicio púúblico han blico han reducido costosreducido costos

Crédito Fotográfico: Atlantis Solar Systeme AG

FV Integrada en Vidriado de Oficinas

Crédito Fotográfico: Solar Design Associates (IEA PVPS)

Sistema Solar en Techos


Ejemplos: India y USAEjemplos: India y USA

Sistemas FV de Bombeo de AguaSistemas FV de Bombeo de Agua

•• Efectivo en costros cuando no Efectivo en costros cuando no estestáá conectada a la redconectada a la red

•• CorrelaciCorrelacióón de cargasn de cargasAlmacenamiento en tanque de aguaCorrelación de carga estacional

•• Calidad de agua mejoradaCalidad de agua mejorada

•• ConvenienteConveniente

•• ConfiableConfiable

•• SimpleSimple Crédito Fotográfico: Harin Ullal, Central Elects. Ltd. (NREL PIX)Crédito Fotográfico: Jerry Anderson,Northwest Rural Public Power District (NREL PIX)

Agua Doméstica

Sistema de Agua para Ganado


Modelo de Proyecto Fotovoltaico Modelo de Proyecto Fotovoltaico RETScreenRETScreen®®

•• AnAnáálisis de produccilisis de produccióón de energn de energíía de todo el mundo, de costos de a de todo el mundo, de costos de ciclo de vida y de reducciones de emisiones de gases de efecto ciclo de vida y de reducciones de emisiones de gases de efecto invernaderoinvernadero

Conectados a red (redes interconectados o aislados)

No conectado a red (Baterías FV- ogrupo electrógeno-baterías FV)

Bombeo de agua

•• Solo 12 puntos de datos paraSolo 12 puntos de datos paraRETScreenRETScreen®® vs. 8.760 paravs. 8.760 paramodelos de simulacimodelos de simulacióón horarian horaria

•• Actualmente no cubiertos:Actualmente no cubiertos:Sistemas concentradoresCálculos de probabilidad de pérdida de carga

7


CCáálculo de Energlculo de Energíía Fa FVVRETScreenRETScreen®®

Ver el e-Libro


Capítulo de Análisis de Proyectos Fotovoltaicos

Calcular la radiaciónsolar en el planodel arreglo FV

Calcular laspérdidas del

inversor

Calcular la faltade absorción a ser

dada por la red

Calcular la demandaencontrada por elgrupo electrógeno

(Solo sistemas híbridos)

Calcular la energía entregada

Calcular la energíaentregada porel arreglo FV

Modelocon red

Multiplicar porbomba promedio/

eficiencia del sistema

Convertir a energíahidráulica

Modelo bombeode agua

Calcular la demandaencontrada directamente

por el arreglo FV (demanda igualada)

Calcular la demandaencontrada por la

batería

Modelosin red


0

20

40

60

80

100

120

140

160


Month

PV P

ower

(kW

h)

HOMERRETScreen

Ejemplo de ValidaciEjemplo de Validacióón del Modelo de n del Modelo de Proyecto FV RETScreenProyecto FV RETScreen®®

•• Sistema hSistema hííbrido FV/grupo electrbrido FV/grupo electróógeno/batergeno/bateríía en Argentina a en Argentina comparado a simulacicomparado a simulacióón horaria de HOMERn horaria de HOMER

Carga 500 WAC

Arreglo de 1 kWp, batería de 60 kWh, grupo de 7.5 kW, inversor de 1 kW

0

50

100

150

200

250


Month

Gen

set c

onsu

mpt

ion

(L)

HOMERRETScreen

Comparando el Consumo de Combustible del Grupo Electrógeno Calculado por RETScreen y por HOMER

Comparando la Producción de Energía FV calculada porRETScreen y por HOMER

Ener

gía

FV (k

Wh)

Mes

Con

sum

o de

l Gru

po E

lect

róge

no (L

)

Mes



•• FV para electricidad con red y sin red, bombeo de aguaFV para electricidad con red y sin red, bombeo de agua

•• El recurso solar es bueno alrededor del mundoEl recurso solar es bueno alrededor del mundoSistemas FV instalados en todos los climas

•• Costos de inversiCostos de inversióón altosn altosEfectivo en costos para los sistemas no conectados a la red

Subsidios requeridos para los sistemas conectado a la red

•• RETScreenRETScreen®® es un anes un anáálisis anual con clisis anual con cáálculos de lculos de recursos mensuales que puede lograr precisirecursos mensuales que puede lograr precisióón n comparable a modelos de simulacicomparable a modelos de simulacióón horarian horaria

•• RETScreenRETScreen®® puede brindar significativos ahorros de puede brindar significativos ahorros de estudios de factibilidad preliminaresestudios de factibilidad preliminares

8



Módulo de Análisis de Proyectos FotovoltaicosCurso de Análisis de Proyectos de Energía Limpia RETScreen® International


MÓDULO DE ANÁLISIS DE PROYECTOS DE COGENERACIÓN

1



AnAnáálisis de Proyectos de lisis de Proyectos de CogeneraciCogeneracióónn

Crédito Fotográfico: Warren Gretz, DOE/NREL PIXCentral de Generación Eléctrica


ObjetivosObjetivos

•• Revisar los fundamentos de los Revisar los fundamentos de los Sistemas de CogeneraciSistemas de Cogeneracióónn

•• Aclarar las consideraciones mAclarar las consideraciones máás s importantes para el animportantes para el anáálisis de lisis de proyectos de cogeneraciproyectos de cogeneracióónn

•• IntroducciIntroduccióón al Modelo de Proyectos n al Modelo de Proyectos de Cogeneracide Cogeneracióón RETScreenn RETScreen®®


•• ElectricidadElectricidad•• CalorCalor

Edificios

Servicios Comunales

Procesos industriales…pero también…

•• Eficiencia energEficiencia energéética tica incrementadaincrementada

•• Desperdicios y emisiones Desperdicios y emisiones reducidasreducidas

•• PPéérdidas en Transmisirdidas en Transmisióón y n y DistribuciDistribucióón Reducidasn Reducidas

•• Una oportunidad para usar el Una oportunidad para usar el sistema distrital de energsistema distrital de energííaa

•• EnfriamientoEnfriamiento

¿¿Que suministran los sistemas de Que suministran los sistemas de CogeneraciCogeneracióón?n?

Crédito Fotográfico: Andrew Carlin, Tracy Operators/NREL PIX

Planta de Generación Eléctrica a Combustible de Biomasa, USA

2


MotivaciMotivacióón para el uso de un n para el uso de un Sistema de CogeneraciSistema de Cogeneracióónn

•• El sistema elEl sistema elééctrico centralizado tradicional es ineficientectrico centralizado tradicional es ineficienteDe una mitad a dos tercios de la energía es desperdiciada en forma de calor

Este calor, que de otra forma se pierde, puede ser usado en procesos industriales, calentamiento de ambientes y agua, enfriamiento, etc.

•• La electricidadLa electricidadttíípicamente tienepicamente tienemas valor que elmas valor que elcalorcalor

Adaptado de World Alliance for Decentralized Energy; Units in TWh

Biomasa RenovableGeotérmico 1.24

Carbón 17.075

Petróleo 3.215

Gas 8.384

Nuclear 7.777

Hidro 2.705

Entrada

total de

energía

primaria

para

producción

de

electricidad40.180

Pérdidas de conversión de

producción térmica24.726

Planta de Generación

eléctrica propia963

Pérdidas de transmisión

y distribución 1.338

Industria 5.683

Industria 7.470

Electricidadentregada a

Clientes13.153

Producción Neta de

electricidad14.491

Producción

bruta

de electricidad15.454


El Concepto de la CogeneraciEl Concepto de la Cogeneracióónn

•• ProducciProduccióón simultn simultáánea de dos o mas tipos de nea de dos o mas tipos de energenergíía utilizable de una sola fuente de energa utilizable de una sola fuente de energíía a

•• Uso de calor de desperdicio de equipos de generaciUso de calor de desperdicio de equipos de generacióón de electricidadn de electricidad

Eficiencia de recuperación de calor (55/70) = 78,6%

Eficiencia total ((30+55)/100) = 86,0%

Sistema Eléctrico de Potencia GeneradorCarga

Eléctrica

CargaDe Calor

Electricidad30 Unidades

Calor55 Unidades

Gas de Escape5 Unidades

Combustible

100 Unidades

Calor + Escape

70 Unidades

Generador de Vapor

por Recuperación

de Calor


DescripciDescripcióón de la Cogeneracin de la CogeneracióónnEquipamiento y TecnologEquipamiento y Tecnologííasas

•• Equipamiento de calefacciEquipamiento de calefaccióónnRecuperación de calor de desperdicioCaldero / Horno / Calentador Bomba de calor, etc.

•• Equipamiento de EnfriamientoEquipamiento de EnfriamientoCompresorEnfriador de AbsorciónBomba de calor, etc.

•• Equipamiento de GeneraciEquipamiento de Generacióón de n de ElectricidadElectricidad

Turbina a gasTurbina a vaporTurbina a gas – ciclo combinadoMotor reciprocanteCelda electroquímica, etc.

Crédito Fotográfico: Rolls-Royce plc Turbina a Gas

Crédito Fotográfico: Urban Ziegler, NRCan Equipo de Enfriamiento

3


DescripciDescripcióón de la Cogeneracin de la Cogeneracióón (cont.)n (cont.)Tipos de CombustibleTipos de Combustible

•• Combustibles fCombustibles fóósilessilesGas naturalPetróleo Diesel (#2)Carbón, etc.

•• Combustibles renovablesCombustibles renovablesResiduos de maderaBiogasDerivados AgrícolasCultivos con Propósito Específico, etc.BagazoGas de Relleno Sanitario

•• EnergEnergíía geota geotéérmicarmica

•• HidrHidróógeno, etc.geno, etc.

Crédito Fotográfico: Joel Renner, DOE/ NREL PIX

Géyser Geotérmico

Crédito Fotográfico: Warren Gretz, DOE/NREL Biomasa para Cogeneración


CHP Description (cont.)CHP Description (cont.)ApplicationsApplications

•• Edificios simplesEdificios simples

•• Comercial e industrialComercial e industrial

•• Edificios mEdificios múúltiplesltiples

•• Sistemas de energSistemas de energíía distritales (ej. a distritales (ej. comunidades)comunidades)

•• Procesos industrialesProcesos industrialesCogeneración con gas de relleno sanitario para sistema de calefacción distrital, Suecia

Crédito Fotográfico: Urban Ziegler, NRCan Crédito Fotográfico: Urban Ziegler, NRCan Micro turbina en invernadero


Cogeneración en Municipio de la Ciudad de Kitchener


•• El calor de una planta de cogeneraciEl calor de una planta de cogeneracióón puede ser distribuida a n puede ser distribuida a edificios medificios múúltiples cercanos para calefacciltiples cercanos para calefaccióón y enfriamiento.n y enfriamiento.

Los tubos de acero aislados son enterrados a 0,6 a 0,8 m bajo el suelo.

•• Ventajas comparadas con que cada edificio cuente con suVentajas comparadas con que cada edificio cuente con supropia planta:propia planta:

Más alta eficienciaControl de emisiones en una sola planta SeguridadConfortFacilidad operativa

•• TTíípicamente costos inicialespicamente costos inicialesmmáás altoss altos

Sistemas de EnergSistemas de Energíía Distritalesa Distritales

Crédito Fotográfico: SweHeat

Planta de Energía del Distrito District Heat Hot Water PipesTubos de Agua Caliente de Calentamiento Distrital

Crédito Fotográfico: SweHeat

4


Costos del Sistema de CogeneraciCostos del Sistema de Cogeneracióónn

•• Costos altamente variablesCostos altamente variables

•• Costos inicialesCostos inicialesEquipos de generación de electricidad Equipos de calefacciónEquipos de enfriamientoInterconexión eléctricaCaminos de Acceso roadsTendido de tuberías de energía del Distrito

•• Costos recurrentesCostos recurrentesCombustibleOperación y mantenimientoReemplazo y reparación de equipos

Tipo de equipo de generación eléctrica RETScreen Costo Instalado Típico ($/kW)Motor reciprocante 700 a 2.000Turbina a gas 550 a 2.500Turbina a gas - ciclo combinado 700 a 1.500Turbina a vapor 500 a 1.500Sistema geotérmico 1.800 a 2.100Celda electroquímica 4.000 a 7.700Turbina eólica 1.000 a 3.000Turbina hidráulica 550 a 4.500Módulo fotovoltaico 8.000 a 12.000Nota: Los valores de costos típicos instalados en $ Canadienses al 1º de Enero, 2005. Tipo de cambio aproximado a esa fecha fue 1 CAD = 0,81 USD y 1 CAD = 0,64 EUR


Consideraciones en Proyectos de Consideraciones en Proyectos de CogeneraciCogeneracióónn

•• Suministro de combustible de largo plazo, confiableSuministro de combustible de largo plazo, confiable

•• Los costos de capital deben mantenerse bajo controlLos costos de capital deben mantenerse bajo control

•• Necesita Necesita ““clientesclientes”” tanto para el calor como para la electricidad tanto para el calor como para la electricidad producidaproducida

Debe negociarse la venta de electricidad en la red pública si es que no se consume todo en el sitio

•• TTíípicamente la planta es dimensionada para la carga de calentamienpicamente la planta es dimensionada para la carga de calentamiento to de base (es decir mde base (es decir míínima carga de calefaccinima carga de calefaccióón bajo condiciones de n bajo condiciones de operacioperacióón normal)n normal)

Calor producido, típicamente está entre el 100 y el 200% de la electricidad producida

El calor puede ser utilizado para enfriamiento a través de los enfriadores de absorción

•• El riesgo asociado a la incertidumbre de la dispersiEl riesgo asociado a la incertidumbre de la dispersióón futura del precio n futura del precio de la electricidad / gas naturalde la electricidad / gas natural


Ejemplo: CanadEjemplo: CanadááEdificiosEdificios

•• Edificios que requieren calefacciEdificios que requieren calefaccióón, n, enfriamiento y un suministro enfriamiento y un suministro confiable de electricidadconfiable de electricidad

Hospitales, escuelas, edificios comerciales, edificios agrícolas, etc.

Motor ReciprocanteCrédito Fotográfico: GE Jenbacher

Caldero de Recuperación de CalorCredito Fotográfico: GE Jenbacher

Hospital, Ontario, CanadáCrédito Fotográfico: GE Jenbacher

5


Ejemplos: Suecia y Estados UnidosEjemplos: Suecia y Estados UnidosEdificios MEdificios Múúltiplesltiples

•• Grupos de edificios servidos por una planta de generaciGrupos de edificios servidos por una planta de generacióón de n de electricidad calefaccielectricidad calefaccióón/enfriamiento centraln/enfriamiento central

Universidades, complejos comerciales, comunidades, hospitales, complejos industriales, etc.Sistema de energía distrital

Turbina utilizada en el MIT, Cambridge, Mass. EEUUCrédito Fotográfico: SweHeat

Planta de Energía Distrital

Turbina a Gas GT10 25 MW


Ejemplo: Brasil Ejemplo: Brasil Procesos IndustrialesProcesos Industriales

•• Industrias con alta y constante demanda de Industrias con alta y constante demanda de calentamiento o enfriamiento son buenos calentamiento o enfriamiento son buenos candidatos para la Cogeneracicandidatos para la Cogeneracióónn

Bagazo para Proceso de Calor en Acería, Brasil

Crédito Fotográfico: Ralph Overend/ NREL Pix

•• TambiTambiéén aplicable a n aplicable a industrias que industrias que producen material de producen material de desperdicio que desperdicio que puedan ser usados puedan ser usados para generar calor y para generar calor y electricidadelectricidad

Combustible

Combustor

Turbina a gasCompresor Generador

AireCombustible –encendido en

ducto

Turbina a vapor Generador

Puerto de extracción Puerto de Presión Reversa

Carga de

Calefacción

Carga de

Calefacción

Condensador

Agua de alimentación

Gas de escape

Vapor

Carga eléctrica

Carga eléctrica

Generador de Vapor por Recuperación

de Calor

Generador de Vapor por Recuperación

de Calor


Ejemplos: CanadEjemplos: Canadáá y Sueciay Suecia

Gas de Relleno SanitarioGas de Relleno Sanitario

•• Los rellenos sanitarios producen Los rellenos sanitarios producen metano cuando la basura se metano cuando la basura se descompone descompone

•• Esto puede ser utilizado como Esto puede ser utilizado como combustible para proyectos de combustible para proyectos de enfriamiento, calefaccienfriamiento, calefaccióón o n o generacigeneracióón de electricidadn de electricidad


Crédito Fotográfico: Gaz Metropolitan

Cogeneración con gas de relleno sanitario para sistema de calefacción distrital, Suecia

Ciclo de Colección de Gas de Relleno

Sanitario

Sistema de tuberías de captación de gas de

relleno sanitario

Filtro

CompresorEnfriador/Secador

Producción de vapor

Proceso

Producción de electricidadFlama

6


Modelo de Proyectos de Modelo de Proyectos de CogeneraciCogeneracióón RETScreenn RETScreen®®

•• AnAnáálisis Universal de produccilisis Universal de produccióón de energn de energíía, costos de ciclos de vida y a, costos de ciclos de vida y reducciones de emisiones de gas de efecto invernaderoreducciones de emisiones de gas de efecto invernadero

Enfriamiento, calefacción, electricidad,y todas las combinaciones deTurbinas de gas o vapor, motores reciprocantes, celdas electroquímicas, calderos, compresores, etc. Vasto rango de combustibles, que van desde combustibles fósiles a biomasa y geotérmicosVariedad de estrategias operacionalesHerramienta de gas de Relleno SanitarioSistemas de Energía Distritales

•• TambiTambiéén incluye:n incluye:Idiomas y monedas múltiples, cambio de unidades, y herramientas de usuario


ModeloModelo de de ProyectosProyectosRETScreenRETScreen®®

(cont.)(cont.)

•• Capacidades para Capacidades para diversos tipos de diversos tipos de proyectosproyectos

Solo calefacción

Solo electricidad

Solo enfriamiento

Calor y Electricidad Combinados

Enfriamiento y electricidad combinados

Calentamiento y enfriamiento combinados

Enfriamiento, calefacción y electricidad combinados

Carga de calefacción

Carga de enfria-miento

Carga eléctrica

Sistemaeléctrico

de potencia

Sistemade enfria-

miento

Sistemade

calenta-miento

Electricidad

CalorCalor

Recuperado

Calor

Frío

ElectricidadCombustible

Combustible


Sistemas de CalefacciSistemas de Calefaccióón del Modelo de n del Modelo de Proyectos de CogeneraciProyectos de Cogeneracióón RETScreenn RETScreen®®

Mes

Car

ga (

kW)

Calefacción carga de

punta

Calefacción carga de

media

Calefacción carga de base

EnfriamientoElectricidadCalefacción


7


Sistemas de Enfriamiento del Modelo de Sistemas de Enfriamiento del Modelo de Proyectos de CogeneraciProyectos de Cogeneracióón n RETScreenRETScreen®®

Car

ga (

kW)

Mes

Enfriamientocarga de base

Enfriamientocarga de punta




Sistemas de GeneraciSistemas de Generacióón Eln Elééctrica del Modelo ctrica del Modelo de Proyectos de Cogeneracide Proyectos de Cogeneracióón n RETScreenRETScreen®®


Mes

Car

ga (

kW)

Electricidadcarga de punta

Electricidadcarga de media

Electricidadcarga de base



CCáálculo de Energlculo de Energíía de a de CogeneraciCogeneracióón RETScreenn RETScreen®®

Ver e-Libro

Análisis de Proyectos de Energía Limpia: Ingeniería y Casos RETScreen®

Capítulo Análisis de Proyectos de Cogeneración Diagrama de Flujo Simplificado del Modelo Diagrama de Flujo Simplificado del Modelo de Energde Energíía de Cogeneracia de Cogeneracióónn

Cargas y demandas estimadas:• Proyecto de calefacción;• Proyecto de enfriamiento; y/o• Proyecto de generación eléctrica

Definir características de equipos

Calcular energía entregada y su correspondiente consumo de

combustible

8


Ejemplo de ValidaciEjemplo de Validacióón del Modelo de n del Modelo de Proyectos de CogeneraciProyectos de Cogeneracióón RETScreenn RETScreen®®

•• ValidaciValidacióón total realizada por consultor independiente (FVB n total realizada por consultor independiente (FVB Energy Inc.) y por numerosos examinadores beta de la industria, Energy Inc.) y por numerosos examinadores beta de la industria, empresas de servicio pempresas de servicio púúblico, gobierno y acadblico, gobierno y acadéémicosmicos

•• Comparado con muchos otros modelos y/o datos medidos, con Comparado con muchos otros modelos y/o datos medidos, con excelentes resultados excelentes resultados (por ejemplo c(por ejemplo cáálculos de desempelculos de desempeñño de turbinas o de turbinas a vapor comparado con el software de simulacia vapor comparado con el software de simulacióón de proceso energn de proceso energéético tico GE denominado GateCycle)GE denominado GateCycle)

Kpph = 1.000 lbs/hr

Cálculo de Comparación de Desempeño de Turbinas a VaporCorrida Flujo de Ingreso,

P, TKpph/psia/F

Flujo de SalidaP, T

Kpph/psia/F

Flujo Extraido, P, T

Kpph/psia/F

Eficiencia Salida de Potenciade Gate Cycle

MW

Salida de PotenciaRETScreen

MW

1 50/1000/750 40/14/210 10/60/293 80% 3.896 3.883

2 50/1000/545 50/60/293 0 80% 2.396 2.404

3 50/450/457 50/60/293 0 80% 1.805 1.827

4 50/450/457 50/14,7/212 0 81% 2.913 2.915



•• Sistemas de cogeneraciSistemas de cogeneracióón hacen el uso mn hacen el uso máás eficiente del s eficiente del calor que de otra manera estarcalor que de otra manera estaríía desperdiciada.a desperdiciada.

•• RETScreen calcula las curvas de duraciRETScreen calcula las curvas de duracióón de demanda y n de demanda y carga, energcarga, energíía entregada, y consumo de combustible a entregada, y consumo de combustible para diversas combinaciones de calefaccipara diversas combinaciones de calefaccióón, enfriamiento n, enfriamiento y/o sistemas ely/o sistemas elééctricos de potencia utilizando datos de ctricos de potencia utilizando datos de entrada mentrada míínimosnimos

•• RETScreen RETScreen provee significantes ahorros de costos de provee significantes ahorros de costos de estudios de factibilidad preliminaresestudios de factibilidad preliminares



www.retscreen.netwww.retscreen.netPara mayor información por favor visite el sitio Web RETScreen en

Módulo de Análisis de Proyectos de CogeneraciónCurso de Análisis de Proyectos de Energía Limpia RETScreen®® International

MÓDULO DE ANÁLISIS DE PROYECTOS DE CALENTAMIENTOPOR BIOMASA

1



Crédito Fotográfico: Bioenerginovator

AnAnáálisis de Proyectos de lisis de Proyectos de Calentamiento por BiomasaCalentamiento por Biomasa

Planta de Calefacción Distrital, Suecia


ObjetivosObjetivos

•• Revisar los fundamentos de losRevisar los fundamentos de losSistemas de Calentamiento por BiomasaSistemas de Calentamiento por Biomasa

•• Ilustrar las consideraciones clave paraIlustrar las consideraciones clave parael anel anáálisis de proyectos delisis de proyectos deCalentamiento por BiomasaCalentamiento por Biomasa

•• Introducir el Modelo de Proyecto de Calentamiento por Introducir el Modelo de Proyecto de Calentamiento por Biomasa RETScreenBiomasa RETScreen®®


•• Calor paraCalor paraEdificiosComunidadesProcesos Industriales

…pero también…

Creación de empleosUn uso de materiales de desechoUna oportunidad de utilizar calefacción distrital y recuperación de calor de desecho

¿¿QuQuéé brindan los sistemas de brindan los sistemas de calentamiento por biomasa?calentamiento por biomasa?

Photo Credit: Centrales Agrar-Rohstoff-Marketing- und Entwicklungs-Netzwork

Planta de Calefacción Distrital, Calor Provenientede Semillas de Colza, Alemania

2


DescripciDescripcióón del Sistema de n del Sistema de Calentamiento por BiomasaCalentamiento por Biomasa

•• Planta de CalentamientoPlanta de CalentamientoSistema de recuperación de calorde desechoSistema de combustión de biomasapara carga de baseSistema de calefacción para cargaen horas puntaSistema de respaldo opcional

•• Sistema de DistribuciSistema de Distribucióón den deCalorCalor

Suministro de agua caliente, retornode agua fríaPara un solo edificio o un sistema decalefacción distrital

•• OperaciOperacióón de Suministro de Combustiblen de Suministro de CombustibleInstalaciones de recepción, almacenamiento, y transporte de combustibleTípicamente transferencia automática de combustible del reservorio diario a la combustión

Crédito Fotográfico: Bioenergia Suomessa

Desechos de Madera Empaquetados enFardos de Pequeño Diámetro, Finlandia


DescripciDescripcióón del Sistema de n del Sistema de Calentamiento `por Biomasa (Cont.)Calentamiento `por Biomasa (Cont.)

Diagrama: Buyer’s Guide To Small Commercial Biomass Combustion Systems NRCan

Recuperación de CombustibleBiomasa (feedstocks)

CombustibleBiomasa(Depósito defeedstocks)

Entrega deCombustibleBiomasa(Feedstocks) Suministro de

Agua CalienteSistema de Escapey Chimenea

Remoción y Almacenamientode Cenizas

Caldero deRespaldo y paraHoras Punta

Transferencia

Cámara deCombustión

Colector dePartículas

Intercambiadorde Calor


Sistema de Carga de Punta vs. BaseSistema de Carga de Punta vs. Base

El sistema de biomasa puede ser dimensionado para:El sistema de biomasa puede ser dimensionado para:

•• Carga de PuntaCarga de PuntaUso de biocombustible maximizado y uso de combustible fósil minimizadoSistema más grande y costosoLa operación parcial de la carga disminuye la eficiencia si la carga es variable

•• Carga de BaseCarga de BaseOpera cerca de la capacidad de diseño, por lo que la eficiencia es altaLos costos de inversión son mucho menoresSistema convencional requerido para la carga punta

Gráfico de Diseño del Sistema

Gráfico de Diseño del Sistema

Potencia Energía

Potencia Energía

Biomasa

Biomasa Punta

Punta

(*) Recuperación de calor

(*) Recuperación de calor

RC (*)

RC (*)

3


Sistema de CalefacciSistema de Calefaccióón Distritaln Distrital

•• El calor de una planta central puede ser distribuido a mEl calor de una planta central puede ser distribuido a múúltiples ltiples edificios cercanos para calefacciedificios cercanos para calefaccióón y servicio de agua calienten y servicio de agua caliente

Tubos de acero aislados son enterrados a 0,6 a 0,8 m bajo el suelo

•• Ventajas comparadas con que cada edificio tenga su propia Ventajas comparadas con que cada edificio tenga su propia planta:planta:

Mayor eficienciaMenores emisionesSeguridadConfortConveniencia en la operación

•• Los costos de inversiLos costos de inversióónnson altosson altos

•• Necesita mayor atenciNecesita mayor atencióón n que los de combustible fque los de combustible fóósilsil

Crédito Fotográfico: SweHeatCrédito Fotográfico: SweHeat

Planta de Calefacción Distrital Tubos de Agua CalienteCalor Distrital


•• Combustible Biomasa (feedstocks) Combustible Biomasa (feedstocks) incluyeincluye

Madera y residuos de madera (trozos, aserrín de sierra, pellets, virutas)Residuos de agricultura (paja, desperdicios, cáscaras, lechos de paja para animales y abono) Cultivos de energía (álamos híbridos, césped, sauce)Basura Sólida Municipal

•• Importantes consideraciones del Importantes consideraciones del ““feedstockfeedstock””

Valor calorífico y contenido de humedadConfiabilidad, seguridad, y estabilidad de precios de suministroInstalaciones de transporte y almacenamiento

Combustibles BiomasaCombustibles Biomasa

Crédito Fotográfico: Warren Gretz/ NREL Pix

Crédito Fotográfico: ECOMatters Inc

Madera para Combustión de Biomasa

Cáscaras de Nueces paraCombustión de Biomasa


•• Si es cosechado de manera sostenible: Si es cosechado de manera sostenible:

Nula producción neta de gases de invernadero

•• Contenido bajo de azufre reduce la lluviaContenido bajo de azufre reduce la lluviaáácidacida

•• Emisiones de contaminantes del aire localEmisiones de contaminantes del aire local

Partículas (hollín)

Contaminantes gaseosos

Rastros de cancerígenos

Podría estar sujeto a regulación

Atributos Ambientales de los Atributos Ambientales de los Combustibles BiomasaCombustibles Biomasa

Crédito Fotográfico: Warren Gretz/NREL Pix

Crédito Fotográfico: Bioenerginovator

Bagazo

Virutas de Madera

4


Ejemplos de Costos de Calentamiento Ejemplos de Costos de Calentamiento por Biomasapor Biomasa

•• Para un sistema de 150 Para un sistema de 150 kW para calentar un kW para calentar un edificio de 800 medificio de 800 m22::

1.700 $1.700 $18.000 $18.000 $Combustible AnualCombustible Anual

8.000 $8.000 $1.000 $1.000 $O y M AnualO y M Anual

80.000 $80.000 $21.000 $21.000 $Costos de InversiCostos de Inversióónn

Viruta de Madera

Petróleo

6,706,7040 $/ton40 $/tonAstillas de Astillas de áárbolesrboles

1,701,7010 $/ton10 $/tonResiduos de Residuos de AserraderoAserradero

5,805,800,20/m0,20/m33GasGas8,508,500,30 $/L0,30 $/LPetrPetróóleo Residualleo Residual

15,6015,600,40 $/L0,40 $/LPropanoPropano22,5022,500,08 $/kWh0,08 $/kWhElectricidadElectricidad

Costo del Calor($/GJ)

Precio

•• Altos costos de Altos costos de inversiinversióón, n, potencialmente bajos potencialmente bajos costos de costos de combustible:combustible:


Proyecto de Calentamiento por Proyecto de Calentamiento por Biomasa Biomasa -- ConsideracionesConsideraciones

•• Disponibilidad, calidad y precio de Disponibilidad, calidad y precio de ““feedstockfeedstock”” de biomasa de biomasa versus combustibles sversus combustibles sóólidoslidos

Usos futuros no energéticos de la biomasa (ej., pulpa)

Contratos de largo plazo

•• Espacio disponible para despacho y almacenamiento de Espacio disponible para despacho y almacenamiento de combustible, y grandes calderoscombustible, y grandes calderos

•• Requiere operadores dedicados y confiablesRequiere operadores dedicados y confiables

Obtención de combustible y manipuleo de la remoción de cenizas

•• Regulaciones ambientales sobre la calidad de aire y Regulaciones ambientales sobre la calidad de aire y eliminacieliminacióón de cenizasn de cenizas

•• Asuntos de seguros y seguridadAsuntos de seguros y seguridad


Ejemplos: Austria, Alemania y EsloveniaEjemplos: Austria, Alemania y EsloveniaSistemas de EnergSistemas de Energíía Comunitariosa Comunitarios

•• Grupos de edificios incluyendo Grupos de edificios incluyendo escuelas, hospitales, y grupos escuelas, hospitales, y grupos de residenciasde residencias

Crédito Fotográfico:Ken Sheinkopf/ Solstice CREST

Crédito Fotográfico:Centrales Agrar-Rohstoff-Marketing-und

Entwicklungs-Netzwerk

Manipulador Automáticode Feedstock

Caldero con Quemadode Madera

Calentamiento Distrital Convertido de CombustibleFósil a Biomasa, Eslovenia

5


Ejemplo: CanadEjemplo: CanadááEdificios Edificios Institucionales y ComercialesInstitucionales y Comerciales

•• Edificios individuales pueden proporcionar su propio Edificios individuales pueden proporcionar su propio calor de biomasacalor de biomasa

Institucional: escuelas, hospitales, edificios municipales

Comercial: almacenes, garajes, etc.

Crédito Fotográfico: ECOMatters Inc.Pequeño Sistema de Calentamiento Comercial, Canadá

Crédito Fotográfico: Grove Wood Heat


Ejemplos: Brasil y EE.UU. Ejemplos: Brasil y EE.UU. Calor de ProcesosCalor de Procesos

•• Frecuentemente utilizado cuando la biomasa es Frecuentemente utilizado cuando la biomasa es producida y el calor de procesos requeridoproducida y el calor de procesos requerido

Aserraderos, fábricas de azúcar y alcohol, lugares de fabricación de muebles, y sitios de secado para procesos agrícolas.

Crédito Fotográfico: Ken Sheinkopf/ Solstice CRESTCrédito Fotográfico: Ralph Overend/ NREL PixCrédito Fotográfico:Warren Gretz/ NREL Pix

Interior de una Cámarade Combustión

Bagazo para Calor de Procesoen Aserradero, BrasilCaña de Azúcar para

Calor de Procesos, Hawaii


Modelo de Proyecto de Calentamiento Modelo de Proyecto de Calentamiento por Biomasa RETScreenpor Biomasa RETScreen®®

•• AnAnáálisis de produccilisis de produccióón de energn de energíía de todo el mundo, de a de todo el mundo, de costos de ciclo de vida y decostos de ciclo de vida y dereducciones de emisiones dereducciones de emisiones degases de efecto invernaderogases de efecto invernadero

Edificios individuales a grandesconglomerados con calor distritalBiomasa, para punta, respaldo yrecuperación de calor de desechoDimensionamiento y costeo de la red de calor del distrito

•• Actualmente no cubiertos:Actualmente no cubiertos:Para calentamiento distrital de gran escala(>2,5 MW)

Utilice mas bien el Modelo de Cogeneración

6


CCáálculo de Energlculo de Energíía de Calentamiento por a de Calentamiento por BiomasaBiomasa RETScreenRETScreen®®

Ver el e-Libro


Capítulo de Análisis de Proyectos de Calentamiento por Biomasa

Calcular el equivalente de grados – día para

calentamiento de agua caliente para uso

doméstico

Calcular las curvas de duración de carga y

energía u horasequivalentes de plena

carga

Calcular la demanda

total de energía

Determinar la mezcla de energía

Calcular los requerimientosde combustible

Calcular la carga de calentamiento de

punta

Determinar las dimensiones

de la red de tuberías


Ejemplo de ValidaciEjemplo de Validacióón del Modelo de Proyectos n del Modelo de Proyectos de Calentamiento por Biomasa RETScreende Calentamiento por Biomasa RETScreen®®

•• CCáálculo de la curva de lculo de la curva de duraciduracióón de cargan de carga

Comparado con el modelo sueco DD-IL modelado para 4 ciudades de Europa y Norte América

•• Dimensionamiento de Dimensionamiento de la red de tuberla red de tuberíías para as para calentamiento distritalcalentamiento distrital

Comparado con el programa ABB R22–buenos resultados

•• Poder calorPoder caloríífico de la maderafico de la maderaComparado con 87 muestras de ramas de árboles del Este de CanadáEstimado de RETScreen® para madera de desecho dentro del 5% de los datos de muestra

Curva de Duración de Carga para Uppsala, Suecia

0

20

40

60

80

100

0 2000 4000 6000 8000Número de Horas

Porc

enta

je d

e C

arga

Pun

ta

RETScreenDD-IL



•• Los costos de energLos costos de energíía de calefaccia de calefaccióón por biomasa pueden n por biomasa pueden ser mucho menores que los costos de calefacciser mucho menores que los costos de calefaccióón n convencionales, aconvencionales, aúún cuando se considere mn cuando se considere máás altos s altos costos de inversicostos de inversióón de los sistemas de biomasan de los sistemas de biomasa

•• RETScreenRETScreen®® calcula las curvas de duracicalcula las curvas de duracióón de carga, la n de carga, la biomasa requerida y la capacidad de la planta en punta, y biomasa requerida y la capacidad de la planta en punta, y dimensiona la red de tuberdimensiona la red de tuberíías de calentamiento distrital as de calentamiento distrital utilizando un mutilizando un míínimo de datos de entradanimo de datos de entrada

•• RETScreenRETScreen®® brinda ahorros significativos en costos de brinda ahorros significativos en costos de estudios preliminares de factibilidadestudios preliminares de factibilidad

7



www.retscreen.netwww.retscreen.netPara mayor información por favor visite el Sitio Web RETScreen en

Módulo de Análisis de Proyectos de Calentamiento por BiomasaCurso de Análisis de Proyectos de Energía Limpia RETScreen® International

MÓDULO DE ANÁLISIS DE PROYECTOS DE CALEFACCIÓNSOLAR DE AIRE

1




Sistema de Calefacción Solar de Aire, Québec, Canadá

AnAnáálisis de Proyectos de Calefaccilisis de Proyectos de Calefaccióón n Solar de AireSolar de Aire



ObjetivosObjetivos

•• Revisar los fundamentos de los sistemasRevisar los fundamentos de los sistemasde Calefaccide Calefaccióón Solar de Airen Solar de Aire

•• Ilustrar las consideraciones claveIlustrar las consideraciones clavepara el anpara el anáálisis de proyectos de lisis de proyectos de CalefacciCalefaccióón Solar de Airen Solar de Aire

•• Introducir el Modelo de Proyecto de Introducir el Modelo de Proyecto de CalefacciCalefaccióón Solar de Airen Solar de Aire RETScreenRETScreen®®


•• Aire caliente de Aire caliente de ventilaciventilacióónn

•• Aire de proceso calienteAire de proceso caliente

…pero también…

Revestimiento contra la intemperiePérdida de calor reducida a través de las paredesReducida estratificación de calor del ambienteMejor calidad de aireMenores problemas depresión negativa

¿¿QuQuéé brindan los sistemas de brindan los sistemas de CalefacciCalefaccióón Solar de Aire?n Solar de Aire?

Crédito Fotográfico: Arctic Energy Alliance

Crédito Fotográfico: Enermodal Engineering

Escuela, Yellowknife, Canadá

Colector Solar

2


OperaciOperacióón del Sistema de Calefaccin del Sistema de Calefaccióón n Solar de AireSolar de Aire1.1. El absorbente perforado oscuro El absorbente perforado oscuro

capta la energcapta la energíía solara solar

2.2. El ventilador lleva aire a travEl ventilador lleva aire a travéés del s del colector y el doselcolector y el dosel

3.3. Los controles regulan la Los controles regulan la temperaturatemperatura

DeflectoresCalentamiento auxiliar

4.4. El aire es distribuido en todo el El aire es distribuido en todo el edificioedificio

5.5. Se recupera la pSe recupera la péérdida de calor por rdida de calor por las paredeslas paredes

6.6. Se rompe la estratificaciSe rompe la estratificacióón de calor n de calor del ambientedel ambiente

7.7. Deflector Deflector ““byby--passpass”” para el veranopara el verano

1155

4433

2266

77SISTEMA DE DUCTOS DE

DISTRIBUCIÓN

SEPARACIÓN DE AIRE

ESPACIO DEAIRE

ABSORBENTE DE CALOR SOLAR

ESPACIO DE AIRE BAJO PRESIÓN NEGATIVA

LÁMINA PERFILADA PROPORCIONACAPA LÍMITE DE VIENTO

UNIDAD DEVENTILACIÓN

EL AIRE EXTERIOR ES CALENTADO AL PASAR A TRAVÉS DEL ABSORBENTE

LAS PÉRDIDAS DE CALOR POR LA PARED RECUPERADAS POREL AIRE DE INGRESO


Sistemas Comerciales/Residenciales Sistemas Comerciales/Residenciales de Calefaccide Calefaccióón Solar de Airen Solar de Aire

•• Se aSe aññade calor ade calor convencional como sea convencional como sea requeridorequerido

•• No hay rompimiento de No hay rompimiento de la estratificacila estratificacióón de calor n de calor del ambientedel ambiente

•• Ciclo economizador Ciclo economizador permite usar mpermite usar máás aire s aire frescofresco

•• Dos tipos de sistemasDos tipos de sistemas

Ventilación dedicada (departamentos y escuelas)Calefacción, enfriamiento y ventilación con 10-20% de aire fresco

•• El colector del sistema conecta los ventiladores convencionales El colector del sistema conecta los ventiladores convencionales y ductosy ductos


Sistemas Industriales deSistemas Industriales deCalefacciCalefaccióón Solar de Airen Solar de Aire

•• El control de la El control de la temperatura: mezcla temperatura: mezcla aire fresco y aire aire fresco y aire recirculado adiciona recirculado adiciona calor si es necesariocalor si es necesario

•• Rompimiento de la Rompimiento de la estratificaciestratificacióón de n de calor del ambiente: el calor del ambiente: el aire fraire fríío se mezcla o se mezcla con el aire del techo con el aire del techo raso y descienderaso y desciende

•• Para ventilaciPara ventilacióón de aire en fn de aire en fáábricas, almacenes, etc.bricas, almacenes, etc.

•• Sistema de ductos perforados distribuyen aire al nivel del cieloSistema de ductos perforados distribuyen aire al nivel del cielo rasoraso

3


Sistemas de CalefacciSistemas de Calefaccióón Solar de Aire n Solar de Aire para Procesos de Calorpara Procesos de Calor

•• El colector se monta en cualquier superficie El colector se monta en cualquier superficie convenienteconveniente

•• La salida del colector en ducto hacia el La salida del colector en ducto hacia el procesoproceso

•• La temperatura puede ser reguladaLa temperatura puede ser reguladaporpor

Calentadores convencionalesDeflectores “By-pass”

•• Secado de cultivosSecado de cultivosRequiere baja temperatura para evitar daño a la cosecha

•• Aire precalentado para procesosAire precalentado para procesosindustrialesindustriales Crédito Fotográfico: Conserval Engineering

Cobertizo de Secado de Té, Java Occidental, Indonesia


Recursos Solares vs. Recursos Solares vs. Demanda de Calor para VentilaciDemanda de Calor para Ventilacióónn

0

2

4

6

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

0

2

4

6

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

0

2

4

6

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Iqaluit, Canadá, 64ºN

Moscú, Rusia, 55ºN

Buffalo, EE.UU., 43ºN

Lanzhou, China, 36ºN

0

2

4

6

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Yakarta, Indonesia, 6ºS

Hor

as P

ico

de S

ol p

or D

ía e

n el

Pla

no d

el C

olec

tor

Meses con temperatura promedio <10ºC están sombreadasVertical, superficies frente al ecuador excepto Yakarta (horizontal)Fracción de meses usados

0

2

4

6

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12


Sistemas de CalefacciSistemas de Calefaccióón Solar de Aire n Solar de Aire Costos y AhorrosCostos y Ahorros

Costos de InversiCostos de Inversióón:n:Colector: 100 $ a 250 $/m2

Sistema de Ventilación: 0 $ a 100 $/m2

Total: 100 $ a 350 $/m2

menos el costo de revestimiento convencional

EnergEnergíía Colectada:a Colectada:1 a 3 GJ/año

0 $ 20 $ 40 $ 60 $0,17 $/m3 0,45 $/m3

0,30 $/L 0,70 $/L

0,05 $/kWh 0,12 $/kWhElectricidadDiesel

GasAhorros Anualespara 2 GJ de Salida

1 m2 de colector

4


Consideraciones para un Proyecto de Consideraciones para un Proyecto de CalefacciCalefaccióón Solar de Airen Solar de Aire•• El mEl máás efectivo en costos en nuevas construcciones y renovacis efectivo en costos en nuevas construcciones y renovacióónn

Crédito por el revestimientoAsegura que los sistemas de ventilación existentes se acomoda fácilmente al Sistema de Calefacción Solar de Aire

•• Muchos de los colores oscuros tienen un grado de absorciMuchos de los colores oscuros tienen un grado de absorcióón de 0,80n de 0,80--0,950,95Las consideraciones arquitectónicas pueden ser muy importantes

•• Una alta ocupaciUna alta ocupacióón lleva a n lleva a ser mser máás efectivo en costoss efectivo en costos

•• Puede ser instalado Puede ser instalado alrededor de puertas y alrededor de puertas y ventanasventanas

•• Pueden usarse ventiladores Pueden usarse ventiladores y ductos existentesy ductos existentes

•• Bajo o sin costos de Bajo o sin costos de mantenimiento adicionalesmantenimiento adicionales

Photo Credit: NRCan

Componentes del Sistema deCalefacción Solar de Aire

Ventilador de Escape Ducto Distribuidor de Aire

Reflector “By-pass” derecirculación de Aire

Deflector Frontal

Deflector “By-pass”de Verano

Dosel

Ventilador

Absorbente dePlaca Perforada


Ejemplos: CanadEjemplos: Canadáá y Estados Unidosy Estados UnidosSistemas de CalefacciSistemas de Calefaccióón de Aire de Ventilacin de Aire de Ventilacióónn

•• Calidad de aire mejorada a bajo costoCalidad de aire mejorada a bajo costo•• TamaTamañños en el rango de unos pocos mos en el rango de unos pocos m22 a 10.000 ma 10.000 m22

•• Los ductos deben ser ubicados cerca del muro sur (para el Los ductos deben ser ubicados cerca del muro sur (para el hemisferio norte)hemisferio norte)

•• PerPerííodos Todos Tíípicos de Retorno de la inversipicos de Retorno de la inversióón de 2 a 5 an de 2 a 5 aññosos•• Los sistemas industriales Los sistemas industriales

frecuentemente tienen el perfrecuentemente tienen el perííodo odo de retorno mde retorno máás rs ráápidopido


Edificio de Viviendas, Ontario, Canadá

Salón de Clase Portátil, Ontario, Canadá

Colector Marrón en EdificioIndustrial, Connecticut, EE.UU.

Crédito Fotográfico: Conserval Engr.


Ejemplo: IndonesiaEjemplo: IndonesiaSistemas de Calor de ProcesosSistemas de Calor de Procesos

•• Sistemas de caudal Sistemas de caudal normalmente constante normalmente constante con controles muy simplescon controles muy simples

•• Usado para el secado de Usado para el secado de cosechas que son cosechas que son recogidas a lo largo del recogidas a lo largo del aaññoo

•• Mejor si la estaciMejor si la estacióón n soleada coincide con la soleada coincide con la cosechacosecha


Cobertizo de Secado de Té, Java Occidental, Indonesia

5


Modelo de Proyecto de CalefacciModelo de Proyecto de Calefaccióón n Solar de Aire RETScreenSolar de Aire RETScreen®®


Aire de VentilaciónCalor de ProcesoRecuperación de CalorRompimiento de la estratificación decalor del ambiente


•• Actualmente no cubiertos:Actualmente no cubiertos:Sistemas avanzados HRV(ventilador de recuperación de calor)Sin Tecnología Solarwall®

Sistemas de ventilación desbalanceada


Ver el e-LibroAnálisis de Proyectos de Energía Limpia:

RETScreen® Ingeniería y Casos

Capítulo de Análisis de Proyectos de Calefacción Solar de Aire


CCáálculo de Energlculo de Energíía de Sistemasa de Sistemasde Calefaccide Calefaccióón Solar de Airen Solar de Aire

Calcular la energía solar

utilizable

Sistemas Industriales:3 iteraciones

Calcular la eficiencia del

colector

Calcular la elevación de la temperatura y el

factor de utilización solar

Ahorros de la energía solar

colectada

Ahorros de la energía por calor

recuperadoAhorros de la energía por rompimiento de

estratificación

Ahorros totales:calefacción de aire de proceso

Ahorros totales:calefacción de aire de edificios comerciales/

residenciales

Ahorros totales:calefacción de aire

de edificios industriales


Ejemplo de ValidaciEjemplo de Validacióón del Modelo de Proyecto n del Modelo de Proyecto de Calefaccide Calefaccióón Solar de Aire RETScreenn Solar de Aire RETScreen®®

RETScreen SWift Diferencia[kWh/m2/d] [kWh/m2/d]

1,23 1,21 2%1,64 1,79 -8%1,39 1,28 9%

1,40 1,64 -15%2,00 2,20 -9%2,03 1,93 5%

Industrial (Elevación de Alta Temp.)Industrial (Alta Eficiencia)Comercial (Alta Eficiencia)

Comparación con SWiftTM

Toronto, Ontario, Canadá

Winnipeg, Manitoba, Canadá

Industrial (Elevación de Alta Temp.)Industrial (Alta Eficiencia)Comercial (Alta Eficiencia)

6



•• El Sistema de Calentamiento Solar de Aire provee calentamiento pEl Sistema de Calentamiento Solar de Aire provee calentamiento para ara aire de procesamiento y ventilaciaire de procesamiento y ventilacióónn

•• Las locaciones alrededor del mundo tienen energLas locaciones alrededor del mundo tienen energíía solar disponible a solar disponible cuando se requiera calefaccicuando se requiera calefaccióón de aire para ventilacin de aire para ventilacióónn

•• El Sistema de Calentamiento Solar de Aire sirve como revestimienEl Sistema de Calentamiento Solar de Aire sirve como revestimiento to contra la intemperie y se alimenta con sistemas de ventilacicontra la intemperie y se alimenta con sistemas de ventilacióón n convencionalesconvencionales

•• Para el Sistema de Calentamiento Solar de Aire, Para el Sistema de Calentamiento Solar de Aire, RETScreenRETScreen®® calculacalculaEnergía colectada, eficiencia, y elevación de temperaturaPérdidas de calor por los muros recuperadasPérdidas de calor reducidas debido al rompimiento de la estratificación de calor ambiental

•• RETScreenRETScreen®® es un anes un anáálisis anual con clisis anual con cáálculo de recursos mensuales lculo de recursos mensuales que pueden lograr precisique pueden lograr precisióón comparable a modelos de simulacin comparable a modelos de simulacióón n horariahoraria

•• RETScreenRETScreen®® puede brindar significativos ahorros de costos en estudios puede brindar significativos ahorros de costos en estudios de factibilidad preliminaresde factibilidad preliminares



Módulo de Análisis de Proyectos de Calefacción Solar de AireRETScreen® International Curso de Análisis de Proyectos de Energía Limpia

www.retscreen.netwww.retscreen.netPara mayor información por favor visite el sitio web RETScreen en

MÓDULO DE ANÁLISIS DE PROYECTOS DE CALENTAMIENTOSOLAR DE AGUA

1



Crédito Fotográfico: NRCan

AnAnáálisis de Proyectos de lisis de Proyectos de Calentamiento Solar de AguaCalentamiento Solar de Agua

Colectores de Placas Vidriadas Planas, Ontario, Canadá


ObjetivosObjetivos

•• Revisar los fundamentos de los sistemasRevisar los fundamentos de los sistemasde Calentamiento Solar de Aguade Calentamiento Solar de Agua

•• Ilustrar las consideraciones claveIlustrar las consideraciones clavepara el anpara el anáálisis de proyectos de lisis de proyectos de Calentamiento Solar de AguaCalentamiento Solar de Agua

•• Introducir el Modelo de Proyecto de Introducir el Modelo de Proyecto de Calentamiento Solar de Agua RETScreenCalentamiento Solar de Agua RETScreen®®


•• Agua Caliente Agua Caliente DomDoméésticastica

•• Calor para ProcesosCalor para Procesos•• Calentamiento para Calentamiento para

Piscinas de NataciPiscinas de Natacióónn

…pero también…

Incrementa el almacenamiento de agua calienteExtiende la temporada de natación (calentamiento de piscinas)

¿¿QuQuéé ofrecen los sistemas de ofrecen los sistemas de Calentamiento Solar de Agua?Calentamiento Solar de Agua?


Centro de Conferencias, Bethel, Lesotho

Unidad Vecinal, Kungsbacka, Suecia

Crédito Fotográfico: Alpo Winberg/ Solar Energy Association of Sweden

2


Componentes de los Sistemas de Componentes de los Sistemas de Calentamiento Solar de AguaCalentamiento Solar de Agua


Intercambiadorde Calor

PanelFotovoltaico Colectores Solares

Circuito de Calentamientode Agua de Sifón Térmico

Agua Caliente ala Casa

Suminsitrode Agua Fría

Suministro y Retornode Tuberías de Glicol

Caja deEmpalme

Drenaje de Sedimento

Agua

Cal

enta

da p

or e

l Sol

Bomba de Glicol

Tanque Precalentado

Almacena el AguaCalentada por el

Sol

TanqueEstándar

Esquema de Sistema deCalentamiento Solar de Agua


Colectores Solares No VidriadosColectores Solares No Vidriados

•• Bajo CostoBajo Costo

•• Baja TemperaturaBaja Temperatura

•• RobustoRobusto

•• LivianoLiviano

•• Calentamiento Calentamiento estacional de piscinasestacional de piscinas

•• Baja presiBaja presióónn

•• Pobre desempePobre desempeñño en climas fro en climas frííos o con vientoos o con vientoCrédito Fotográfico: NRCan

Ranuras de Medición de Flujo

Los Canales de Flujo Originan Flujos Uniformesa Través de los Tubos

2º Tubo Colector

Canal de Ingreso

Flujo Desdela Piscina

Colector Solar No Vidriado


Colectores Solares de Placas Colectores Solares de Placas Vidriadas PlanasVidriadas Planas

•• Costos moderadosCostos moderados

•• OperaciOperacióón a mn a máás alta s alta temperaturatemperatura

•• Puede operar a la Puede operar a la presipresióón de agua del n de agua del suministro principal de suministro principal de aguaagua

•• MMáás pesado y ms pesado y máás s frfráágilgil


Vidriado

Recipiente

Placa Absorbente

Tubos Elevadores

Colectores

Asilamiento

3


Colectores de Tubo EvacuadoColectores de Tubo Evacuado

•• Costos mCostos máás altoss altos

•• Sin pSin péérdidas derdidas deconvecciconveccióónn

•• Alta temperaturaAlta temperatura

•• Climas cClimas cáálidoslidos

•• FrFráágilgil

•• La instalaciLa instalacióónnpuede ser mpuede ser máásscomplicadacomplicada

•• La nieve ya no esLa nieve ya no esproblemaproblema

Crédito Fotográfico : NRCan

Crédito Fotográfico: NautilusTubo Desarrollado y Fabricado en China

Vapor y LíquidoCondensado dentrodel Tubo de Calor

PlacaAbsorbenteTubo de

Calor

Tubo Evacuado


Calentamiento Solar de Agua en Calentamiento Solar de Agua en Diferentes ClimasDiferentes Climas

•• Para cada sistema de calentamiento solar de agua con Para cada sistema de calentamiento solar de agua con 6 m6 m22 de de colector vidriadocolector vidriado, una demanda de , una demanda de 300 l/d300 l/dííaa de agua caliente a de agua caliente a 6060ººCC y y 300 l de almacenamiento300 l de almacenamiento, la , la fraccifraccióón solar n solar es:es:

21% en Tromsø, Noruega (70ºN)

40% en Yellowknife, Canadá (62ºN)

32% en Varsovia, Polonia (52ºN)

51% en Harbin, China (46ºN)

67% en Sacramento, USA (39ºN)

39% en Tokio, Japón (36ºN)

78% en Marrakech, Marruecos(32ºN)

75% en Be’er-Sheva, Israel (31ºN)

81% en Matam, Senegal (16ºN)

59% en Puerto Limón, Costa Rica (10ºN)

59% en Yakarta, Indonesia (6ºS)

86% en Huancayo, Perú (12ºS)

69% en Harare, Zimbabwe (18ºS)

65% en Sydney, Australia (34ºS)

39% en Punta Arenas, Chile (53ºS)


Ejemplos de Sistemas de Calentamiento Ejemplos de Sistemas de Calentamiento Solar de Agua Solar de Agua -- Costos y BeneficiosCostos y Beneficios

Sistema vidriado para todo el Sistema vidriado para todo el aañño (con almacenamiento)o (con almacenamiento)

La Paz, BoliviaLa Paz, Bolivia2,2 GJ/m2,2 GJ/m22

400 $/m400 $/m22

Sistema de tubo evacuado Sistema de tubo evacuado para todo el apara todo el aññoo(con almacenamiento)(con almacenamiento)

Copenhague, DinamarcaCopenhague, Dinamarca1,8 GJ/m1,8 GJ/m22

1.000 $/m1.000 $/m22

0102030405060708090

100

5 15 25 35 45

Cost of energy ($/GJ)

Annu

al S

avin

gs ($

/m2 )

Gas

@ 0

.15

$/m

3

Gas

@ 0

.50

$/m

3

Elec

trici

dad

@ 0

.05

$/kW

h

Elec

trici

dad

@ 0

.15

$/kW

h

Sistema No Vidriado para Piscina de Sistema No Vidriado para Piscina de natacinatacióón solo para veranon solo para verano

Montreal, CanadMontreal, Canadáá1,5 GJ/m1,5 GJ/m2 2

150 $/m150 $/m22

Costo de la Energía ($/GJ)

Ahor

ros

Anua

les

($/m

2 )

4


Consideraciones para un Proyecto de Consideraciones para un Proyecto de Calentamiento Solar de AguaCalentamiento Solar de Agua

•• Factores para proyectos exitosos:Factores para proyectos exitosos:

Gran demanda de agua caliente para reducir la importancia de los costos fijos

Altos costos de energía (como en lugares donde no se dispone de gas natural)

Suministro de energía convencional no confiable

Fuerte Interés en el medio ambiente del propietario / operadorde la edificación

•• Cargas diurnas de agua caliente requieren menos almacenamientoCargas diurnas de agua caliente requieren menos almacenamiento

•• Sistemas estacionales de bajo costo pueden ser financieramente Sistemas estacionales de bajo costo pueden ser financieramente preferibles a sistemas de mayor costo para todo el apreferibles a sistemas de mayor costo para todo el aññoo

•• El mantenimiento es similar al de cualquier sistema de caEl mantenimiento es similar al de cualquier sistema de caññereríías, pero as, pero el operador debe estar comprometido a realizar a tiempo las el operador debe estar comprometido a realizar a tiempo las reparaciones y los mantenimientosreparaciones y los mantenimientos


Ejemplos: Australia, Botswana y SueciaEjemplos: Australia, Botswana y SueciaSistemas DomSistemas Doméésticos de Agua Calientesticos de Agua Caliente

•• Conectado a la red, requiere un propietario que Conectado a la red, requiere un propietario que se encuentre comprometidose encuentre comprometido

Puede tener largos períodos de retorno de la inversión cuando los precios de la energía son bajosEl sistema provee el 20 al 80% de agua caliente

•• Sin conexiSin conexióón a la red donde el suministro de n a la red donde el suministro de energenergíía sea poco confiablea sea poco confiable

Crédito Fotográfico: Marie Andrén, Solar Energy Association of Sweden Crédito Fotográfico: Vadim Belotserkovsky

Crédito Fotográfico: The AustralianGreenhouse Office

Sistema de Sifón Térmico, Australia

Casa para el Personal Médico en Área Rural, BotswanaCasas, Malmö, Suecia


Ejemplo: Estados Unidos y CanadEjemplo: Estados Unidos y CanadááSistemas de Piscinas de NataciSistemas de Piscinas de Natacióónn

•• Colectores No Vidriados de bajo costoColectores No Vidriados de bajo costoPiscinas para verano en climas fríosExtiende la temporada en climas cálidosPara uso en verano en piscinas para todo el año en climas fríosPuede tener períodos de retorno de la inversión de 1 a 5 años

•• Colectores vidriados para calor durante Colectores vidriados para calor durante todo el atodo el aññoo

•• Los sistemas de filtraciLos sistemas de filtracióón sirven como n sirven como bombabomba


Crédito Fotográfico: Aquatherm Industries/ NREL Pix

Sistema para Piscina, USA

Sistema para Piscina Comunal, Ontario, Canadá

5


Ejemplos: Grecia y CanadEjemplos: Grecia y CanadááSistemas Comerciales/Industriales de Sistemas Comerciales/Industriales de Agua CalienteAgua Caliente

•• Hoteles/moteles, departamentos y edificios de oficinasHoteles/moteles, departamentos y edificios de oficinas

•• Centros de salud y hospitalesCentros de salud y hospitales

•• Lavado de carros, lavanderLavado de carros, lavanderíías, restaurantesas, restaurantes

•• Instalaciones deportivas, escuelas, instalaciones de duchasInstalaciones deportivas, escuelas, instalaciones de duchas

•• Acuacultura, otras pequeAcuacultura, otras pequeññas industriasas industrias

Crédito Fotográfico: NRCanCrédito Fotográfico: Regional Energy Agency of Crete/ISES

Hotel, Agio Nikolaos, Creta Operación de Acuacultura, Columbia Británica, Canadá


Modelo de Proyecto de Calentamiento Modelo de Proyecto de Calentamiento Solar de Agua RETScreenSolar de Agua RETScreen®®

•• AnAnáálisis de produccilisis de produccióón de energn de energíía de todo el mundo, de costos a de todo el mundo, de costos de ciclo de vida y de reducciones de emisiones de gases de de ciclo de vida y de reducciones de emisiones de gases de efecto invernaderoefecto invernadero

Vidriados, no vidriados, y tubo evacuadoPiscinas de natación en interiores o exteriores (con o sin cubierta)Sistemas de agua caliente de servicio(con o sin almacenamiento)


•• Actualmente no cubiertos:Actualmente no cubiertos:Cambios en cargas diarias de aguacaliente de servicioAgua caliente de servicio autónomosSistemas sin almacenamiento tienen altas fracciones solaresConcentrador y Colectores solares integrados con rastreo del sol



CCáálculo de Energlculo de Energíía de a de Calentamiento Solar de AguaCalentamiento Solar de Agua Calcula las

variables ambientales,incluyendo radiación

solar en el planodel colector

Método deUtilizabilidad

Método “F-Chart”

Otros cálculos:área de colector sugerida,

requerimientos de bombeo, etc.

Evaluar requerimientos de

energía de la piscina

Calcular la energía renovable

entregada y requerimientos de

calentamiento auxiliar

Agua caliente de Serviciosin almacenamiento

Piscinas de Natación

Ver el e-Libro


Capítulo de Análisis de Proyectos de calentamiento Solar de Agua

Calcula la energía solar que puede ser

colectada

Agua caliente de Serviciocon almacenamiento

6


Ejemplo de ValidaciEjemplo de Validacióón del Modelo de Proyecto n del Modelo de Proyecto de Calentamiento Solar de Agua RETScreende Calentamiento Solar de Agua RETScreen®®

RETScreenRETScreen®® comparado con:comparado con:

•• WATSUN para sistemasWATSUN para sistemasdomdoméésticos de agua caliente en sticos de agua caliente en Toronto, CanadToronto, Canadáá::

500

1000

1500

2000

2500

3000

500 1000 1500 2000 2500 3000Measured annual solar energy delivered (kWh)

RET

Scre

en p

redi

cted

ann

ual s

olar

ene

rgy

deliv

ered

(k

Wh)

•• ENERPOOL para piscina de ENERPOOL para piscina de verano de 48 mverano de 48 m22 in Montreal, in Montreal, CanadCanadáá

Energía requerida dentro del 2%

•• Datos monitoreados de una Datos monitoreados de una piscina de verano de 1.200 mpiscina de verano de 1.200 m22 en en MMööhringen, Alemaniahringen, Alemania

Energía requerida dentro del 3% y producción de energía solar dentro del 14%

RETScreen vs. Datos monitoreados de 10 sistemas domésticos de agua caliente en Guelph, Canadá

4,1%1.8001,874Tiempo de operación de la bomba (h)

0,1%8,018,02Energía Entregada (GJ)

-0,5%19,7319,64Carga (GJ)

-1,8%24,7924,34Radiación incidente (GJ)

Dif.WATSUNRETScreen



•• Colectores no vidriados, vidriados y de tubo evacuado provColectores no vidriados, vidriados y de tubo evacuado provéén agua n agua caliente para muchos usos y cualquier climacaliente para muchos usos y cualquier clima

•• La demanda significativa de agua caliente, altos costos de energLa demanda significativa de agua caliente, altos costos de energíía, y a, y un fuerte compromiso de parte del propietario/operador son factoun fuerte compromiso de parte del propietario/operador son factores res importantes de importantes de ééxitoxito

•• RETScreenRETScreen®® calcula: calcula: La carga de agua caliente de servicio y la carga de piscina de nataciónEl Desempeño de los sistemas solares de piscina de natación y agua caliente de servicio con y sin almacenamiento

•• RETScreenRETScreen®® es un anes un anáálisis anual con clisis anual con cáálculo de recursos mensuales lculo de recursos mensuales que pueden lograr precisique pueden lograr precisióón comparable a modelos de simulacin comparable a modelos de simulacióón n horariahoraria




Módulo de Análisis de Proyectos de Calentamiento Solar de AguaRETScreen® International Curso de Análisis de Proyectos de Energía Limpia


MÓDULO DE ANÁLISIS DE PROYECTOS DE CALEFACCIÓN SOLAR PASSIVA

1



Crédito Fotográfico: Pamm McFadden (NREL Pix)

AnAnáálisis de Proyectos de Calefaccilisis de Proyectos de Calefaccióón n Solar PasivaSolar Pasiva

Calefacción Solar Pasiva en Residencia, Francia


ObjetivosObjetivos

•• Revisar los fundamentos deRevisar los fundamentos delos sistemas de Calefaccilos sistemas de Calefaccióón Solarn SolarPasiva (CSP)Pasiva (CSP)

•• Ilustrar las consideraciones claveIlustrar las consideraciones clavepara el anpara el anáálisis de proyectos CSPlisis de proyectos CSP

•• Introducir el Modelo de RETScreenIntroducir el Modelo de RETScreen®® CSPCSP


•• 20 a 50% de los requerimientos 20 a 50% de los requerimientos de calefaccide calefaccióón de ambientesn de ambientes

…pero también…

Mejora del confort

Mayor luz solar

Puede reducir los costos de enfriamiento

Reduce la condensación en las ventanas

Puede conducir a tenerplantas de calefacción yenfriamiento más pequeñas

¿¿QuQuéé proveen los sistemas CSP?proveen los sistemas CSP?

Crédito Fotográfico: Fraunhofer ISE (del Sitio Web de Investigación e Innovación de Siemens)

Calefacción Solar Pasiva Diseñadapara Edificio Residencial, Alemania

El Edificio NREL en Golden, Colorado

Crédito Fotográfico: Warren Gretz (NREL Pix)

2


Principios de OperaciPrincipios de Operacióón de CSPn de CSP

Convencional

Verano Invierno

VentanasAvanzadas

Masa Térmica

CSP

Dispositivosde Sombra


TecnologTecnologíías de Ventanas Avanzadasas de Ventanas Avanzadas

•• Doble y triple vidriadoDoble y triple vidriado•• Baja emisividadBaja emisividad•• Relleno de gas inerteRelleno de gas inerte

•• Espaciadores AislantesEspaciadores Aislantes•• Marcos Aislados, rotura Marcos Aislados, rotura

ttéérmicarmica

MarcoMarcoEspaciadorEspaciadorRellenoRellenoeePaPaññoo

AluminioAluminio----0,80,811

AluminioAluminioAluminioAluminioAireAire0,80,822

MaderaMaderaAluminioAluminioAireAire0,80,822

MaderaMaderaAislanteAislanteInerteInerte0,10,122

MaderaMaderaAluminioAluminioAireAire0,80,833

MaderaMaderaAislanteAislanteInerteInerte0,10,133

0 2 4 6 8

Valor-U (W/(m2 oC))

0 0,2 0,4 0,6 0,8

Coef. de Ganancia de Calor Solar

Centro del Vidrio

Toda laVentana


Sombreado y Masa TSombreado y Masa Téérmicarmica

•• El sombreado previene el sobrecalentamiento en veranoEl sombreado previene el sobrecalentamiento en verano

Sobresale sobre la exposición de cara al ecuador cuandoel sol se encuentra en lo alto

Árboles estacionales, edificios cercanos y estructuras

Alambreras, contraventanas, toldos, ventanas hundidas, persianas, etc.

•• La masa tLa masa téérmica almacena el calor, minimizando las variaciones de rmica almacena el calor, minimizando las variaciones de temperaturatemperatura

Si el área de las ventanas frente al ecuador excede entre 8 al 10% del área del piso calentado, la casa de construcción tradicional con materiales livianos sobrecalentará.

El uso de paredes dobles livianas de tablas de yeso, cielos rasos, pisos de cerámica, chimenea de ladrillos, etc.

•• Pueden usarse sistemas activos para distribuir el calor en el edPueden usarse sistemas activos para distribuir el calor en el edificioificio

3


Recursos Solares vs. Recursos Solares vs. Requerimientos de CalefacciRequerimientos de Calefaccióón Ambientaln Ambiental

0

2

4

6

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

0

2

4

6

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

0

2

4

6

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Iqaluit, CanadIqaluit, Canadáá, 64, 64ººNN

MoscMoscúú, Rusia, 55, Rusia, 55ººNN

Buffalo, EE.UU., 43Buffalo, EE.UU., 43ººNN

Lanzhou, China, 36Lanzhou, China, 36ººNN

Hor

as P

unta

de

Sol p

or D

Hor

as P

unta

de

Sol p

or D

íí aa

Meses con temperatura promedio menor o igual a 10Meses con temperatura promedio menor o igual a 10ººC estC estáán n sombreadossombreados

0

2

4

6

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Hor

as P

unta

de

Sol p

or D

Hor

as P

unta

de

Sol p

or D

íí aa


Ejemplo de Costos y Ahorros de la CSPEjemplo de Costos y Ahorros de la CSP

0 100 200 300Costo de Ventana+instal. ($/m2)

Vidriado doble+bajo e+argón+espaciador aislado+3er vidriado

•• CostosCostos adicionales en adicionales en ventanasventanas

5 a 35%5 a 35%400 $ a 2.000 $ por casa400 $ a 2.000 $ por casa

•• AhorrosAhorros de 20 a 50% de los costos de calefaccide 20 a 50% de los costos de calefaccióón ambientaln ambientalGasGas 0,25 $/m0,25 $/m33 150 $ a 380 $ por a150 $ a 380 $ por aññooPetrPetróóleoleo 0,35 $/l0,35 $/l 210 $ a 520 $ por a210 $ a 520 $ por aññooElectricidadElectricidad 0,06 $/kWh0,06 $/kWh 270 $ a 680 $ por a270 $ a 680 $ por aññoo

Residencia Canadiense UnifamiliarResidencia Canadiense Unifamiliar


Consideraciones de Proyectos de Consideraciones de Proyectos de CalefacciCalefaccióón Solar Pasivan Solar Pasiva

•• MMáás efectivo en costos en nuevas construccioness efectivo en costos en nuevas construccionesLa libertad para orientar las ventanas frente al ecuador y evitarel oeste

Se puede reducir el tamaño del sistema de calefacción y elperímetro a calentar

•• RefacciRefaccióón efectiva en costos si las ventanas tienenn efectiva en costos si las ventanas tienenque ser reemplazadas de todas manerasque ser reemplazadas de todas maneras

•• MMáás efectivo en costos donde la carga de calefaccis efectivo en costos donde la carga de calefaccióón es alta n es alta comparada con la carga de enfriamientocomparada con la carga de enfriamiento

Lo mejor se presenta cuando se tienen residencias de baja elevación en climas moderados a fríos

Los edificios comerciales e industriales tienen altas ganancias internas

•• Considerar las ventanas conjuntamente con el resto de la cobertuConsiderar las ventanas conjuntamente con el resto de la coberturara

4


Ejemplos: CanadEjemplos: Canadáá y Estados Unidosy Estados UnidosEdificios de Baja EnergEdificios de Baja Energííaa

•• TTéécnicas solares pasivas en edificios de apariencia cnicas solares pasivas en edificios de apariencia convencionalconvencional

•• Las consideraciones financieras no siempre son las Las consideraciones financieras no siempre son las principales: confort, reducciprincipales: confort, reduccióón del sonido, aprecio de la n del sonido, aprecio de la calidad, y medio ambientecalidad, y medio ambiente

Crédito Fotográfico: Hickory Corporation (NREL Pix)

Casa Verde Waterloo, Ontario, CanadáBuen Sombreado y Ventanas Avanzadas, EE.UU

Crédito Fotográfico: Waterloo Green Home


Ejemplos: Alemania y LesothoEjemplos: Alemania y LesothoCasas Solares AutosuficientesCasas Solares Autosuficientes

•• MMáás vidriado, ms vidriado, máás masa ts masa téérmica, y control de la distribucirmica, y control de la distribucióón de n de aireaire

•• Todas las necesidades de calefacciTodas las necesidades de calefaccióón ambiental pueden ser n ambiental pueden ser satisfechas con energsatisfechas con energíía solara solar

•• Las tecnologLas tecnologíías avanzadas de ventanas permiten mas avanzadas de ventanas permiten máás flexibilidad s flexibilidad en la colocacien la colocacióón de n de ééstas, ganancias de calor de radiacistas, ganancias de calor de radiacióón difusan difusa

Crédito Fotográfico: Vadim Belotserkovsky Crédito Fotográfico: Fraunhofer ISE(del Sitio Web Siemens de Investigación e Innovación)

Casa Rural Solar, Thaba-Tseka, Lesotho Freiburg, Casa Solar


Modelo de Proyecto de CalefacciModelo de Proyecto de Calefaccióón n Solar Pasiva RETScreenSolar Pasiva RETScreen®®

•• AnAnáálisis de produccilisis de produccióón (o ahorro) de energn (o ahorro) de energíía de todo el mundo, de a de todo el mundo, de costos de ciclo de vida y de reducciones de emisiones de gases dcostos de ciclo de vida y de reducciones de emisiones de gases de e efecto invernaderoefecto invernadero

Residencias de baja elevación y pequeñosedificios comercialesEn un clima dominado por la calefacciónGanancias y pérdidas en ventanasEfectos promedios de sombreado

•• Solo 12 puntos de datos Solo 12 puntos de datos RETScreenRETScreen®® vs. 8.760 paravs. 8.760 paramodelos de simulacimodelos de simulacióón horarian horaria

•• Actualmente no cubiertos:Actualmente no cubiertos:Ventanas no verticalesEfectos instantáneos de sombreadoMasa térmica especificada por el usuario

5



CCáálculo de la Energlculo de la Energíía CSPa CSP

Ver el e-Libro


Capítulo de Análisis de Proyectos de Calefacción Solar Pasiva

Calcular gananciasinternas

Calcular los ahorrosde energía totales

AHORROS DE ENERGÍA DE

CALEFACCIÓN

Calcular la demanda de enfriamientobase / propuesta

Ajustar las propiedadestérmicas de las ventanas

Calcular el incremento en carga de enfriamiento base / propuesto debido

a ganancias solares

Calcular los ahorros de energía en toda la

temporada de enfriamiento

AHORROS DE ENERGÍA DE

ENFRIAMIENTO

Calcular las reducciones de cargas

pico de calefacción y enfriamiento

Calcular la demanda de calefacción

base / propuesta

Calcular el incremento en carga de

calefacción base / propuesto debido a ganancias solares

Calcular los ahorros de energía en toda la

temporada de calefacción


Ejemplo de ValidaciEjemplo de Validacióón del Modelo den del Modelo deCSP RETScreenCSP RETScreen®®

•• RETScreenRETScreen®® comparado con HOT2comparado con HOT2--XP para una casa tXP para una casa tíípica de 200 mpica de 200 m22

con estructura de maderacon estructura de maderaVentanas de doble vidriado mejoradas a doble vidriado de baja – e con argónRETScreen® a dentro del 18% de HOT2-XP

•• TambiTambiéén RETScreen comparado con el Mn RETScreen comparado con el Méétodo de Clasificacitodo de Clasificacióón de n de EnergEnergííaa

Los ahorros de energía anuales de 8 ventanas de mayor rendimiento comparados con el caso base de ventanas de doble vidriado

0

50

100

150

200

250

300

Ann

. Ene

rgy

Savi

ngs

(kW

h/m2 )

Energy Rating MethodRETScreen

Método de Clasificaciónde Energía

Ahor

ros

de E

nerg

ía A

nual

es (k

Wh/

m2 )



•• La CSP comprende la orientaciLa CSP comprende la orientacióón de edificios, ventanas eficientes en n de edificios, ventanas eficientes en energenergíía, sombreado, y masa ta, sombreado, y masa téérmica para reducir los costos de rmica para reducir los costos de calefaccicalefaccióón ambientaln ambiental

•• Inversiones mInversiones míínimas en ventanas pueden mejorar grandemente el nimas en ventanas pueden mejorar grandemente el rendimiento de la cobertura de la edificacirendimiento de la cobertura de la edificacióón con beneficios financieros n con beneficios financieros de largo plazode largo plazo

•• RETScreenRETScreen®® calcula: calcula: El efecto de la orientación, tamaño, y tecnología en las ganancias solaresEl efecto de la tecnología de ventanas en las pérdidas de calorEl efecto del sombreado en la carga de enfriamiento

•• RETScreenRETScreen®® es un anes un anáálisis anual con clisis anual con cáálculo de recursos mensuales lculo de recursos mensuales que puede lograr precisique puede lograr precisióón comparable a los modelos de simulacin comparable a los modelos de simulacióón n horariahoraria


6



Módulo de Análisis de Proyectos de Calefacción Solar PasivaCurso de Análisis de Proyectos de Energía Limpia de

RETScreen® International

Para mayor información por favor visite el sitio web RETScreen en www.retscreen.netwww.retscreen.net

MÓDULO DE ANÁLISIS DE PROYECTOS DE BOMBEODE CALOR DESDE SUELOS

1

Crédito Fotográfico: Geothermal Heat Pump Consortium (NREL PIX)


AnAnáálisis de Proyectos de Bombeo de lisis de Proyectos de Bombeo de Calor desde SuelosCalor desde Suelos


Centro Empresarial de Filadelfia, EE.UU. – 28 BCSs para Calefacción y Enfriamiento


ObjetivosObjetivos

•• Revisar los fundamentos de los Revisar los fundamentos de los sistemas de Bombeo de Calor desde sistemas de Bombeo de Calor desde Suelos (BCS)Suelos (BCS)

•• Ilustrar las consideraciones clave para Ilustrar las consideraciones clave para el anel anáálisis de proyectos de BCSlisis de proyectos de BCS

•• Introducir el Modelo de Proyecto de Introducir el Modelo de Proyecto de BCS BCS RETScreenRETScreen®®


•• CalefacciCalefaccióónn

•• EnfriamientoEnfriamiento

•• AguaAguacalientecaliente

•• Cimientos seguros sobre permafrostCimientos seguros sobre permafrost

…pero también…

EficienciaMantenimiento reducidoRequerimientos de espacio reducidosCostos operativos bajos

¿¿QuQuéé brindan los sistemas BCS?brindan los sistemas BCS?

Capacidad estableConfort y calidad de aireCargas eléctricas en horas punta reducidas para aire acondicionado

Crédito Fotográfico: Solar Design Associates (NREL PIX)

Hogar Impacto 2000, Massachusetts, EE.UU.

Bomba de Calor Residencial

2


1.1. ConexiConexióón a la Tierran a la TierraAcoplada al sueloAgua subterráneaAgua superficial

2.2. Bomba de calor de fuente Bomba de calor de fuente llííquidaquida

3.3. Subsistema de Subsistema de distribucidistribucióón de n de calefaccicalefaccióón/enfriamiento n/enfriamiento en el interioren el interior

Ductería Convencional

Componentes de Sistemas de BCSComponentes de Sistemas de BCS

11

2233


Bomba de Calor de FuenteBomba de Calor de Fuente--LLííquidaquida

•• Bomba de calor deBomba de calor deagua a aireagua a aire

•• ReversibleReversible

•• Enfriamiento de 3,5Enfriamiento de 3,5a 35 kW por unidada 35 kW por unidad

•• MMúúltiples unidadesltiples unidadespara grandespara grandesedificiosedificios

•• El exceso de calor proveniente de la compresiEl exceso de calor proveniente de la compresióón n proporciona agua caliente por medio del desrecalentadorproporciona agua caliente por medio del desrecalentador

EvaporadorCondensador

Compresor

Válvula de Expansión

Baja PresiónLíquido de BajaTemperatura

Alta PresiónLíquido de AltaTemperatura

Alta PresiónVapor de AltaTemperatura

Baja PresiónVapor de BajaTemperatura


Tipos de ConexiTipos de Conexióón a la Tierran a la Tierra

VerticalVerticalSuelo rocosoMás caroOcupa poco terrenoAlta eficiencia

HorizontalHorizontalUtilizado en la mayoría de terrenosMenos caroPequeños edificiosCambios de Temp.

Agua SubterrAgua SubterrááneaneaAcuífero + InyecciónMenos caroRegulacionesObstrucción de tuberías

•• TambiTambiéén agua superficial e intercambiadores de calor de columna n agua superficial e intercambiadores de calor de columna verticalvertical

3


Recursos del BCS: Recursos del BCS: Temperaturas del sueloTemperaturas del suelo

•• El suelo absorbe la mitad El suelo absorbe la mitad de la energde la energíía que incide a que incide del soldel sol

•• El suelo amortigua la El suelo amortigua la variacivariacióón de temperaturasn de temperaturas

BCS es mas eficiente

•• La temperatura varLa temperatura varíía con a con la profundidadla profundidad

Despreciable por debajo de 15 m

•• Las temperaturas locales del suelo depende del clima, Las temperaturas locales del suelo depende del clima, cubierta del terreno o la nieve, pendientes, propiedades del cubierta del terreno o la nieve, pendientes, propiedades del suelo, etc.suelo, etc.

Gráfico: Canadian Building DigestINVIERNO VERANO OTOÑO

TEM

PER

ATU

RA

TEM

PER

ATU

RA


Ejemplos de Costos de Sistemas BCSEjemplos de Costos de Sistemas BCS

•• La empresa elLa empresa elééctrica subsidia para ctrica subsidia para bajar la punta de cargas de aire bajar la punta de cargas de aire acondicionadoacondicionado

Costos Calefac. Enfriam. Total EnergíaIniciales Anual Anual Anual Anual

Petróleo/Ac. Aire

16.000 $ 600 $ 900 $ 1.500 $ 27 MWh

BCS 20.500 $ 450 $ 600 $ 1.050 $ 11 MWh

Connecticut, EE.UU, Casa de 275 m2

Costos Calefac. EnergíaIniciales Anual Anual

Eléctrica 8.000 $ 800 $ 20 MWhBCS 13.000 $ 350 $ 6,5 MWh

Finlandia, Casa de 150 m2

Crédito Fotográfico: Suomen Lämpöpumpputekniikka Oy

Crédito Fotográfico: GeoExchange Consortium

•• Costos de la energCostos de la energíía en aumentoa en aumento•• Preocupaciones ambientalesPreocupaciones ambientales•• El aire acondicionado es un El aire acondicionado es un

beneficio adicionalbeneficio adicional


Proyecto de Bombeo de Calor desde Proyecto de Bombeo de Calor desde Suelos Suelos -- ConsideracionesConsideraciones

•• Es mEs máás efectivo en costos cuando:s efectivo en costos cuando:Se requiere calefacción y enfriamientoGrandes variaciones de temperatura estacionalesNueva construcción o reemplazo del sistema de ventilación de calefacción y aire acondicionadoPara calefacción: bajos costos de electricidad y altos costos de gas y petróleoPara enfriamiento: altos costos de electricidad y cargos por cargas en horas punta

•• Disponibilidad de equipos de excavaciDisponibilidad de equipos de excavacióón n de zanjas y perforacide zanjas y perforacióónn

•• Incertidumbre acerca de los costos de la Incertidumbre acerca de los costos de la instalaciinstalacióón del intercambiadorn del intercambiador

•• Criterios del cliente para establecer los Criterios del cliente para establecer los costos efectivoscostos efectivos

Crédito Fotográfico: Craig Miller Productions and DOE (NREL PIX)

Instalación del Sistema de BCS

Disposición del Intercambiador de Calor Edificio Comercial

4


Ejemplos: Australia, Alemania y SuizaEjemplos: Australia, Alemania y SuizaSistemas de Edificios ResidencialesSistemas de Edificios Residenciales

•• Casas de Alta Casas de Alta CalidadCalidad

Costos de inversión más altos

Visión de largo plazo de costo efectivo

Beneficios ambientales o de confort

•• Incentivos de la Incentivos de la empresa elempresa elééctrica ctrica puede ser un factor puede ser un factor significativosignificativo

Crédito Fotográfico: Bundesverband WärmePumpe (BWP) e.V.

Crédito Fotográfico: GeoExchange ConsortiumCrédito Fotográfico:Eberhard & Partner AG

Bomba de Calor de AguaSubterránea 20 kW, Alemania

Torre de Perforaciónpara Agujeros Verticales,

Residencia Suiza

320 Departamentos,Australia del Sur


Ejemplos: Reino Unido y EE.UU. Ejemplos: Reino Unido y EE.UU. Sistemas de Edificios ComercialesSistemas de Edificios Comerciales

•• A menudo perA menudo perííodos de repago odos de repago cortos (< 5 acortos (< 5 añños) requeridosos) requeridos

•• Puede tenerse problemas de Puede tenerse problemas de disponibilidad de terrenosdisponibilidad de terrenos

•• Menos espacio interno utilizadoMenos espacio interno utilizado

•• Controles distribuidos y simplesControles distribuidos y simples

•• Riesgo de vandalismo Riesgo de vandalismo reducidoreducido

•• Cargos reducidos por cargas Cargos reducidos por cargas en horas puntaen horas punta

•• No se requiere calefacciNo se requiere calefaccióón n auxiliarauxiliar

Crédito Fotográfico: Groenholland B.V.

Crédito Fotográfico: Marion Pinckley(NREL PIX)

Crédito Fotográfico: International GroundSource Heat Pump Association

Building Cluster, Kentucky, USA Filling Station, Kansas, USA

Edificio Comercial, Croydon, Reino Unido


Ejemplos: CanadEjemplos: Canadáá y EE.UU.y EE.UU.Sistemas de Edificios InstitucionalesSistemas de Edificios Institucionales

•• Mayores perMayores perííodos de repago son odos de repago son aceptadosaceptados

•• MMáás abiertos a sistemas innovativoss abiertos a sistemas innovativos

•• Cargas de calefacciCargas de calefaccióón y enfriamiento n y enfriamiento simultsimultááneosneos Crédito Fotográfico: Robert R. Jones/Oklahoma

State University (NREL PIX)

Zanja para Intercambiador Horizontal

Escuela, Québec, Canadá

Crédito Fotográfico: Natural Resources Canada

5


Modelo de Proyecto de Bombeo de Calor Modelo de Proyecto de Bombeo de Calor desde Suelos RETScreendesde Suelos RETScreen®®


Circuitos cerrados horizontalesy verticalesCircuitos abiertos de agua subterráneaResidencial, comercial,institucional e industrial

•• Actualmente no cubiertos:Actualmente no cubiertos:

BCSs de Agua SuperficialDesbalances térmicos de largo plazoen el sueloCalefacción y enfriamiento simultáneo(solo bloques de cargas)Calentamiento de agua


Ver el e-Libro


Capítulo de Análisis de Proyectos de Bombeo de Calor desde Suelos


CCáálculo de la Energlculo de la Energíía BCSa BCS Entrada de datos delsistema BCS del usuario

Entrada de datosdel edificio del usuario

Entrada de datos meteorológicos

del usuario

Relación carga general vs.

temperatura, diseño de cargas y puntos

de balance

Generar los compartimientos de

temperatura y calcular la

temperatura del suelo

Evaluar las dimensiones del lazo enterrado o caudal de agua

subterránea

Estimar la capacidad

instalada de bombeo de calor Calcular la carga del

edificio para cadacompartimiento

Evaluar el desempeñoreal de la bomba de calor y la capacidad

para cada compartimiento

Calcular las necesidades de calefacción o

enfriamiento suplementarioy el uso de energía anual

del sistema BCS(calefacción y enfriamiento)


Ejemplo de ValidaciEjemplo de Validacióón del Modelo de n del Modelo de Proyecto BCS RETScreenProyecto BCS RETScreen®®

•• Uso de energUso de energíía comparado por a comparado por compartimientos sintetizados compartimientos sintetizados versus datos monitoreadosversus datos monitoreados

•• Longitud de Intercambiador de Longitud de Intercambiador de Calor de Suelos comparado con Calor de Suelos comparado con 6 programas de 6 programas de dimensionamiento y programa dimensionamiento y programa de simulacide simulacióón detalladon detallado

-5%14124%16017%3440%14129%16029%344vs. Real

-12%

-18%

-2%

5%

-19%

-12%

-6%

-14%

2%

9%

-11%

-4%

* Valores de diseño de 1 Año utilizado para comparaciones con RETScreen

132127236132127236vs. RETScreen Uso de Energía

121135257121135257vs. RETScreen Descriptivo

148129293141124266Promedio de otro software

ComercialNebraska

Residencia 2Wisconsin

Residencia 1Louisiana

ComercialNebraska

Residencia 2Wisconsin

Residencia 1Louisiana

Diseño de 10 Años*Diseño de 1 Año

Programa

RETScreen 37.202

Monitoreado 36.686

RETScreen 36.138

Monitoreado 35.490

RETScreen 37.158

Monitoreado 36.922

RETScreen 33.243

Monitoreado 32.926

RETScreen 37.888

Monitoreado 39.016

1,8

0,6

1,0

-3,0

Montreal

Charlottetown

Winnipeg

Vancouver

Diferencia %

Toronto 1,4

Uso de Energíade Calefacción (kWh)

6



•• BCS proporciona calefacciBCS proporciona calefaccióón, enfriamiento y agua calienten, enfriamiento y agua caliente•• El suelo amortigua las variaciones de temperatura y lleva a altaEl suelo amortigua las variaciones de temperatura y lleva a altas s

eficiencias del BCSeficiencias del BCS•• Los costos de inversiLos costos de inversióón del BCS son mn del BCS son máás altos, pero los costos O y s altos, pero los costos O y

M son menoresM son menoresLos climas que requieren calefacción y enfriamiento son más prometedores

•• Estimados RETScreenEstimados RETScreen®::Distribución de frecuencia de temperatura exteriorCargas de edificios son una función de la temperatura exteriorBeneficios de energía anual de calefacción y enfriamiento

•• RETScreenRETScreen®® es un ces un cáálculo de anlculo de anáálisis anual que puede lograra lisis anual que puede lograra precisiprecisióón comparable a los modelos de simulacin comparable a los modelos de simulacióón horarian horaria

•• RETScreenRETScreen®® puede brindar ahorros significativos de estudios puede brindar ahorros significativos de estudios preliminares de factibilidadpreliminares de factibilidad



Módulo de Análisis de Proyectos de Bombeo de Calor desde SuelosCurso de Análisis de Proyectos de Energía Limpia RETScreen® International

www.retscreen.netwww.retscreen.netPara mayor información por favor visite el Sitio Web RETScreen en

www.retscreen.net

Documents

Course Manual Es