¿Qué factores influyen en el desarrollo y modelos de implementación, en los proyectos de energías renovables de un país?

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Objetivo de la actividad:

Esta actividad tiene el objetivo de comprender mejor el contexto nacional e internacional, en el que se enmarcan las iniciativas de eficiencia energética y energías renovables, y su impacto a nivel social y económico nacional.

Duración de la actividad: 30 minutos

Metodología:

1. Lea la información comentada bajo los mapas solares de Alemania y Chile. Compare el potencial de energía solar que presentan ambos países.

2. Lea la información contenida en los link, relacionada con el panorama energético de Alemania y Chile. Confronte los diferentes puntos de vista y compare ambas realidades.

3. Responde las siguientes preguntas:

i. ¿Qué relación existe entre el potencial de la energía solar de cada país y sus políticas de estado para incentivar la implementación de proyectos?

ii. ¿Qué modelo de implementación beneficia de mejor forma al consumidor final de energía, las grandes generadoras o los instalados en la casa del consumidor?

4. Deja tus comentarios de respuesta bajo el post (POST A COMMENT). En el transcurso del curso de energia solar fotovoltaica iremos debatiendo este tema.

Esperamos tu participación activa.

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En el Mapa de Radiación Solar (kWh/m²) de Alemania y Chile se identifican los diferentes rangos de radiación solar anual en escala de colores. La mejor radiación de Alemania es de 1400 [kWh/m²] y es comparable a la radiación solar que en Chile tenemos entre Osorno y Puerto Montt.

Visita los siguientes enlaces

• Estudio de la Universidad de Michigan llama a valorizar la generación solar residencial en Chile

http://www.emol.com/noticias/Economia/2016/06/28/809897/Estudio-de-la-Universidad-de-Michigan-llama-a-valorizar-la-generacion-solar-residencial-en-Chile.html

• RECOMPENSAS BRILLANTES: El valor de la generación distribuida FV para los consumidores y la sociedad

http://www.acesol.cl/index.php/component/k2/item/950-recompensas-brillantes-el-valor-de-la-generaci%C3%B3n-distribuida-fv-para-los-consumidores-y-la-sociedad.html

• El autoconsumo y el almacenamiento fotovoltaicos están viviendo una auténtica revolución en Alemania

http://elperiodicodelaenergia.com/el-autoconsumo-y-el-almacenamiento-fotovoltaicos-estan-viviendo-una-autentica-revolucion-en-alemania/

• Techos solares generan 4 veces más energía en Alemania

https://energialimpiaparatodos.com/2015/08/20/7825-2/

• Chile llega a los 2.118 MW de potencia instalada en renovables

http://elperiodicodelaenergia.com/chile-llega-a-los-2-118-mw-de-potencia-instalada-en-renovables/

• WEF: Chile ocupa lugar 13 entre países con mayor precio de electricidad

http://www.latercera.com/noticia/negocios/2013/12/655-555899-9-wef-chile-ocupa–lugar-13-entre-paises-con-mayor-precio-de-electricidad.shtml

• El boom de energías renovables que ayudó a Chile a rebajar los costos de energía más altos de América Latina

http://www.elmostrador.cl/mercados/2016/01/29/el-boom-de-energias-renovables-que-ayudo-a-chile-a-rebajar-los-costos-de-energia-mas-altos-de-america-latina/

• A los clientes regulados nos siguen subiendo el precio de la energía.

http://elementalenergy.cl/fotovoltaica_ongrid_autoconsumo_solar/

• Opinión: El enemigo natural de la energía solar

http://www.elobservatodo.cl/noticia/economia/opinion-el-enemigo-natural-de-la-energia-solar

Recuerda dejarnos tus comentarios de respuesta bajo el post (POST A COMMENT).

Un saludo.

Equipo Elemental Energy.

diplomado2016@elementalenergy.cl

A los clientes regulados nos siguen subiendo el precio de la energía.

La desaceleración no ralentiza a todos por igual. A menor desarrollo industrial y menor demanda, el precio de la electricidad ha subido un 64% desde el 2014 hasta hoy . Eléctricas lideraron ganancias en el primer trimestre

La energía solar fotovoltaica se ha expandido rápidamente durante los últimos 5 años, creciendo a una media del 40% cada año. Gracias a esta tendencia, el costo del kWh producido mediante energía fotovoltaica se ha visto enormemente reducido, mientras que el costo de la electricidad generada mediante combustibles fósiles no ha dejado de encarecerse.

Nuestro sistema eléctrico actual, centralizado, está dominado por grandes centrales generadoras convencionales y renovables con transmisión a larga distancia, entregando altos costos energéticos y ambientales al usuario final.

La potencia instalada de energías renovables no convencionales (ERNC) en la matriz eléctrica chilena, alcanzó en el 2015 los 2.118 MW. Sin embargo este Hito nacional no se refleja en la tarifa de pago por electricidad en los hogares y la industria, una de las más altas de Latino américa.

Por ejemplo, entre el 2014 y marzo del 2016 el pago por tarifa eléctrica BT 4.3 (industria) ha aumentado 62%. No se nota la baja del petróleo ni las mayores lluvias, ni las renovables. (Fuente Empresa Distribuidora eléctrica, precios publicados).

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Hasta el 2011, el precio de los módulos solares se había reducido en un 60 %. En los últimos 3 años, el costo de la fotovoltaica se ha mantenido casi constante.

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UN MODELO ENERGÉTICO MÁS BENEFICIOSO PARA PERSONAS Y PYMES

Esto es, un sistema eléctrico conformado por una red de muchos pequeños y medianos generadores de ERNC, con transmisión a distancias menores y conectados directamente al consumo e inyectando su excedente energético a la red.

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UN EJEMPLO PRACTICO

Una planta fotovoltaica (FV) de 20 [kWp] en autoconsumo energético conectada a la red que alimenta los consumos eléctricos de una PYME, instalada en la zona centro de nuestro país, tiene un costo aproximado de $ 28.000.000, y genera anualmente 29.482 [kWh]. Los módulos fotovoltaicos ofrecen una garantía de funcionamiento que sobrepasa los 25 años. Hay que diseñar el resto de los elementos y componentes para este periodo o más. Existen ejemplos de plantas FV instaladas en Estados Unidos o Alemania de principios de los 90 que continúan generado energia al 95%  de su productividad inicial. 

Si multiplicamos las producción de energía anual de 29.482 [kWh] por 25 años de funcionamiento tenemos una producción total de 737.045 [kWh].

 Si el costo de la planta FV de $ 28.000.000, lo dividimos por la producción energética total de 737.045 [kWh], tenemos un costo de 37,99 pesos por kilowatt/hora.

El costo del kilowatt/hora comprado a la red eléctrica local está a un precio aprox. de $ 47,93, más los cargos fijos y resto de recargos, queda a un costo de 80,89 pesos por kilowatt/hora.

La solar fotovoltaica ofrece una energía 53% más económica que la comprada la Compañía Eléctrica.

Con  la disminución en costos de los sistemas fotovoltaicos y el encarecimiento de las tarifas eléctricas, cada vez será más rentable que los ciudadanos en general y las pymes puedan convertirse en generadores y consumidores de electricidad limpia a un precio constante, con un horizonte mínimo de 25 años, y vendiendo sus excedentes a la Compañía Eléctrica.

¿Quieres evaluar tu proyecto fotovoltaico con nosotros?

Contactanos en info@elementalenergy.cl.

Un cordial saludo,

Equipo ELEMENTAL ENERGY

¿Cómo la presión de trabajo reduce el costo del riego solar?

El riego por goteo consume energía para efectuar el trabajo de bombeo y la podemos dimensionar mediante los siguientes factores:

• Presión de trabajo del riego, que es la suma de las presiones generadas por la Altura total de bombeo+ goteros + rose (4).

• Volumen de agua diario requerido por el cultivo que es el múltiplo del  Caudal por hora (2) y el tiempo de riego (3).

Ahora vamos a dimensional un riego solar para el siguiente ejemplo.

Si dimensionamos un campo fotovoltaico para satisfacer la demanda energética de 9.897  [kWh], en el mes de máxima evapotranspiración, tenemos que para un riego ubicado en Nancagua, será necesario una potencia fotovoltaica igual a 58 [kWp] con un costo aproximado de $ 75.400.000

Ahora realizamos gestión de eficiencia enérgica al ejemplo anterior reduciendo la presión de trabajo del riego, usando por ejemplo, goteros de menor presión de trabajo, o disminuyendo las pérdidas de carga en redes hidráulicas, incrementando los diámetros de tubería, o usando filtros que trabajan con menores presiones o aumentando el número de filtros.

Ahora dimensionamos el campo fotovoltaico para satisfacer la nueva demanda energética de 8.907  [kWh], para lo cual será necesario una potencia fotovoltaica igual a 52 [kWp] con un costo aproximado de $ 67.600.000 o sea $ 7.800.000 menos que el proyecto original.

Una reducción similar en costos de implementación se puede obtener si dimensionamos de manera óptima el volumen de agua aplicado al riego.  

En resumen, un riego con la presión de trabajo y caudal óptimo reducen los costos de implementación del riego solar hasta en un 40%, si dimensionamos de manera eficiente la energía aplicada al riego, la energía solar fotovoltaica podrá ser más accesible y a menores costos.

¿Quieres evaluar tu proyecto de riego solar con nosotros?  Contactanos en info@elementalenergy.cl.

Un cordial saludo,

Equipo ELEMENTAL ENERGY

El riego solar es uno de los avances más innovadores de los que actualmente se benefician los nuevos cultivos agrícolas en Chile y cuya implementación se está realizando de forma satisfactoria por un número cada vez más elevado de agricultores, gracias a los Concursos Ley N° 18.450.

Las ventajas más importantes del riego solar conectado a la red, son:

• RIEGOS 100% LIBRES DE PAGO POR ELECTRICIDAD

Los agricultores pagan CERO por la electricidad demanda en el bombeo y riego.

• EQUIPOS DURABLES Y CONFIABLES

Los sistemas solares tienen una vida útil estimada en más 35 años.

•  MANTENIMIENTO BÁSICO

Necesitan un escaso mantenimiento que debe conocer el agricultor.

• ENERGÍA LIMPIA

Reduce la emisión de CO₂ que aceleran el calentamiento global.

• DIFERENCIACIÓN

Energía renovable, tecnología de punta y ecología, diferencian al productor agrícola y su cultivo de otros similares.

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EQUIPOS Y ELEMENTOS QUE FORMAN PARTE DE UN RIEGO SOLAR CONECTADO A LA RED

Las demandas de energía para el riego que requieren grandes instalaciones de energía solar fotovoltaica, típicamente de 10 a 300 kW, por lo general integran soluciones conectadas a la red. Los componentes que forman parte de estos sistemas incluyen un generador solar compuesto por paneles solares, un inversor para convertir la electricidad DC generada en electricidad CA, controladores de potencia y electricidad, y bombas para elevar el agua desde la fuente a los puntos de consumo.

Elementos que forman parte de un riego solar conectado a la red

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PRINCIPIOS DEL DIMENSIONAMIENTO ÓPTIMO PARA RIEGO SOLAR 100% LIBRE DE PAGO POR ELECTRICIDAD.

1. PRIMERO APLICAR EFICIENCIA EN EL RIEGO PARA REDUCIR EL CONSUMO DE AGUA Y ENERGÍA, Y DESPUÉS APLICAR RENOVABLES.

Selección de motores y bombas con mayor rendimiento energético para el rango caudal/presión con el que se va a trabajar, evitando el sobre-dimensionamiento de los equipos de bombeo, y utilizando sistemas que entreguen caudales acordes con la necesidad hídrica del cultivo y la evapotranspiración de la zona geográfica del proyecto.

2. EL DIMENSIONAMIENTO ÓPTIMO DEL SISTEMA ENERGÉTICO FOTOVOLTAICO DEBE SATISFACER LOS COSTOS ASOCIADOS A LA DEMANDA ENERGÉTICA ANUAL CONSUMIDA POR EL BOMBEO Y RIEGO.

El dimensionamiento optimo del riego solar on grid cumplirá el  objetivo de satisfacer el 100% de los costos asociados de la demanda energética anual del bombeo y riego. Esto se basa en que, a diferencia del sistema de riego que tiene una demanda energética estacional (septiembre-abril), el sistema fotovoltaico conectado a la red (on-grid) genera energía todo el año. Cuando la energía solar no es aplicada al riego, especialmente entre mayo y agosto, estos excedentes son inyectados a la red eléctrica local y pagados anualmente al agricultor (Ley generación distribuida).

Al considerar los aportes energéticos anuales que realiza el sistema fotovoltaico optimizamos el uso de la energía solar aplicada a la gestión del riego, abasteciendo el 100% la energía del riego sin sobre-dimensionar la potencia fotovoltaica instalada (cantidad de módulos), ni generar excedentes de energía.

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EJEMPLO DE DIMENSIONAMIENTO Y CÁLCULO DE POTENCIA FOTOVOLTAICA.

• Un sistema de bombeo y riego impulsara diariamente 978 [m³/día] a una presión estimada de 16 [m.c.a] en la etapa de bombeo pozo-estanque de acumulación y entre 43 y 48 [m.c.a] en la etapa riego, lo que genera una demandara energética de 592  [kWh/mes] en el mes de máxima demanda y 29.924 [kWh/anual]. Con este dato se realiza la simulación para determinar la potencia instalada de módulos solares necesaria para satisfacer esta demanda energética en la zona del proyecto.

• Basados en los datos de radiación solar del Explorador de Energía Solar del Ministerio de Energía de Chile y considerando orientación norte con un ángulo de inclinación de los módulos solares de 25,28 [º] para maximizar su generación energética anual, se establece que con una potencia FV instalada de 29 [kWp] se producen en el mes de enero 891 [kWh] y 44.824 [kWh] anuales, lo que cubre el 87 % de la demanda enérgica del riego en el mes de máxima demanda y el 100% de la energia y los costos asociados a la demanda energética anual del proyecto.

• Existe una diferencia entre la energía demanda por el riego y la producción solar que se equilibra cuando valorizamos los costos asociados al consumo eléctrico de la red Tarifa AT 4.3 (16.798 [kWh]) y el pago por energía inyectada a la red como excedente de la producción solar (28.027 [kWh]). En esta caso el agricultor esta 100% libre de pago por energía, desarrollando una gestión energética eficiente entre lo que auto-consume del sistema FV y de la red eléctrica, y lo que inyecta con excedente FV.

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Tabla 3: Valorización de costos asociados al consumo eléctrico de la red Tarifa AT 4.3 y el pago por energía inyectada a la red como excedente de la producción solar proyectado para el bombeo y riego.

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• La siguiente imagen describe la gestión energética eficiente diaria (24 horas) del riego solar considerando la demanda energética horaria del bombeo y riego (19 horas); generación del sistema fotovoltaico; energía inyectada a la red cuando la generación FV supera la demanda energética horaria del bombeo y riego y; consumo energético de la red local cuando la demanda energética del bombeo y riego superan la generación FV (horas extremas). Esto se realiza de manera automática.

Imagen 1: Gestión energética riego fotovoltaico en autoconsumo mes de máxima demanda de riego.

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• Si comparamos un sistema fotovoltaico para cubrir nuestra demanda energética anual de 44.824 [kWh], dimensionado bajo el criterio de DIMENSIONAMIENTO ÓPTIMO 100% LIBRE DE PAGO POR ELECTRICIDAD con otro dimensionado bajo el criterio de DIMENSIONAMIENTO FV 100% MES MÁXIMA DEMANDA RIEGO , tenemos que:

Tabla 1: Comparación de dimensionamiento de sistema FV según demanda anual de energía y demanda mes máxima demanda de riego

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• La siguiente imagen describe una simulación de la gestión energética anual del sistema de riego y el sistema solar fotovoltaico considerando generación del sistema fotovoltaico; energía inyectada a la red cuando la generación FV supera la demanda energética horaria del bombeo y riego; la demanda energética horario del bombeo y riego y; consumo energético de la red local cuando la demanda energética del bombeo y riego superan la generación FV.

Tabla 2: Gestión energética anual del sistema de riego y el sistema solar fotovoltaico proyectado para el bombeo y riego.

• Existirá inyección de excedentes del sistema fotovoltaico a la red eléctrica local que ayudaran al agricultor a compensar el pago por potencia instalada (pago constante) reduciendo al mínimo el costo de estar conectado a la red eléctrica local.

• En caso de falla o falta del recurso solar, el sistema de riego funciona de manera normal y automática con energía de la red eléctrica convencional.

Si quieres innovar, contáctate con nosotros para evaluar tu proyecto a info@elementalenergy.cl

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