Programa Techos Solares Públicos

Programa
Techos Solares Públicos
Ministerio de Energía
División de Energías Renovables
Junio de 2015
Contenido
• Elementos de diagnóstico del mercado FV
• Objetivos del Programa Techos Solares Públicos
• Beneficiarios
• Selección de los proyectos
• Licitaciones en curso
• Preguntas
2
Elementos del diagnóstico (i)
• Las Soluciones Fotovoltaicas son una alternativa eficiente para
autogeneración de energía en Chile, en especial en:
•
Algunas zonas del país donde existe una elevada radiación
•
Elevados precios de energía.
•
Sector comercial o industrial: por temas tributarios (IVA y
depreciación) y de financiamiento (acceso a crédito).
•
Clientes con tarifa regulada. baja incertidumbre de precios de
energía.
3
Elementos del diagnóstico (i)
Sin embargo:
• Existe un marco regulatorio (puesta en marcha).
• Asimetrías de información entre los actores que participarán:
usuarios, proveedores de sistemas, empresas distribuidoras,
financistas.
• Mercado inmaduro, oferta opaca de sistemas, con amplia
dispersión de precios.
• Las condiciones de financiamiento son críticas dada la viabilidad
económica de los proyectos.
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Estrategia de autoconsumo FV
Regulación
Fomento a
la Oferta
Fiscalización
Fomento a
la Demanda
5
Programa Techos Solares Públicos
Objetivo
Contribuir a la maduración
del mercado FV para
autoconsumo, a través de la
adquisición, construcción y
puesta en funcionamiento
de sistemas fotovoltaicos en
edificios públicos.
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Programa Techos Solares Públicos
Objetivos específicos
•
Estimular el mercado de soluciones
fotovoltaicas a través del fomento de la
demanda en edificios públicos.
•
Generar información de acceso público y
gratuito sobre costos y condiciones de
los proyectos fotovoltaicos orientados a
autoconsumo en la realidad chilena.
•
Evaluar en la práctica las normas y
procedimientos en desarrollo para
instalaciones
fotovoltaicas
de
autoconsumo.
•
Contribuir a disminuir costos en edificios
públicos.
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Beneficiarios
Instituciones Públicas del Estado:
-
Ejército, Armada, Fuerza Área y Carabineros de Chile
Gendarmería de Chile
Policía de Investigaciones
Dibam
Ministerio de Salud
Ministerio de Justicia
Ministerio del Deporte
Ministerio Público
Ministerio de Vivienda
Subsecretaría de Redes Asistenciales
DGAC
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Beneficiarios
Comuna
Instituciones Públicas del Estado:
-
Injuv
Junji
Junaeb
Sernatur
Sename
Servicio Médico Legal
Registro Civil e Identificación
Corte Suprema de Justicia
Dirección de Aeropuertos
Municipalidades
Inicialmente se seleccionaron
16 comunas con TIR => 0
Región
Alto Hospicio
I
Calama
II
Copiapó
III
Vallenar
III
Illapel
IV
Ovalle
IV
Salamanca
IV
Vicuña
IV
Melipilla
RM
Peñaflor
RM
Los Andes
V
San Felipe
V
Santa Cruz
VI
Cauquenes
VII
Parral
VII
San Clemente
VII
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Programa Techos Solares Públicos
Adicionalmente se suman a estas comunas seleccionadas,
siete comunas de la región de Antofagasta y otros edificios
Edificios Teletón
Región de Antofagasta: 40 Escuelas y 7 consultorios
Comuna
Comuna
- Arica
- Antofagasta
- Iquique
- Mejillones
- Antofagasta
- Taltal
- Calama
- Tocopilla
- Copiapó
- María Elena
- Coquimbo
- Calama
- Valparaíso
- Sierra Gorda
- Santiago
Otros Edificios
- Talca
Comuna Santiago
- GAM
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Programa Techos Solares Públicos
Programa para la instalación de sistemas PV estandarizados
en tamaño en edificios públicos, en un periodo de 4 años
(2015-2018) que cuenta con un presupuesto de USD 13
millones
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Programa Techos Solares Públicos
Actividades a desarrollar
•
Levantamiento de edificios
públicos a beneficiar
 Identificación de instituciones
 Manifestación de interés
•
•
•
•
•
Selección de edificios
Diseño de proyectos
Licitación de proyectos
Implementación de proyectos
Monitoreo de proyectos
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Programa Techos Solares Públicos
Criterios de preselección
 La institución es propietaria del inmueble,
arrienda, leasing.
 Arriendo: contrato por un periodo igual o
superior 15 años.
 La vida útil del edificio >= 15 años
 El edificio no es Monumento Nacional o
cuenta con el permiso del Consejo de
Monumentos
 El edificio no tiene concesionada la
operación del servicio a un privado.
 Las instalaciones de la institución no
comparten la propiedad del edificio con
privados
 No se proyectan edificaciones en los
próximos 15 años en torno al edificio
 No se proyectan intervenciones en los
próximos 15 años en el área prevista para
la instalación del proyecto
 No se proyecta el traslado del Servicio a
otro edificio en los próximos 15 años
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Programa Techos Solares Públicos
Edificios y/o techumbre en buen estado
•
•
•
Edificios dentro de la Norma de
Ordenanza General de Urbanismo y
Construcciones
Techumbres menores de 30 años
salvo que se hayan realizado
remodelaciones o techumbres
menores a 70 años en caso que sean
techos de losa de hormigón.
Sin deterioro visible, óxido,
filtraciones, manchas por humedad u
otro deterioro evidente.
Programa Techos Solares Públicos
Edificios y/o techumbre en mal estado
Instalaciones deficientes no son
recomendables para desarrollar un
proyecto fotovoltaico. Algunos
ejemplos
Techo oxidado
Pilares oxidados pueden representar un riesgo para la
estructura
Filtraciones y manchas por humedad.
Debilitamiento de la estructura
Programa Techos Solares Públicos
Estructura del techo
•
•
•
Estructura metálica.
Estructura de madera
Estructura de hormigón armado
•
Estructura del techo metálica ideal.
Estructura de madera: Evaluar
condición, antigüedad.
En general las estructuras deben
estar en buen estado para soportar
el peso del sistema.
Estructuras sobre adobe no se
recomiendan.
Estructura metálica
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Accesos al techo
•
Si bien no es obligatorio, debe
existir una forma segura de
acceder al techo, para efectos de
evaluación, diseño, montaje y
mantenimiento de las instalaciones.
– Gateras
– Plataformas
– Equipo alza hombre
•
Las escaleras de madera no se
consideran una manera de acceso
segura.
Programa Techos Solares Públicos
Tránsito en el techo
Techos con pendientes significativas
no son transitables. Si deben contar
con líneas de vida para montaje y
mantenimiento.
Techos planos se recomienda la
instalación de pisos técnicos para
acceder al campo fotovoltaico.
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Orientación
•
•
Mapamundi con la zona intertropical en rojo.
Como Chile se sitúa en el
hemisferio Sur se deben orientar
los módulos FV hacia el norte,
así recibirán más radiación
directa.
La figura muestra la zona por
donde pasa el sol durante el año
dados los movimientos de la
tierra.
Programa Techos Solares Públicos
Orientación
•
•
La pérdida de producción de
energía al orientar los módulos
FV a un punto cardinal distinto al
norte aumenta mientras más
orientado al sur este.
No se recomiendan techo con
orientaciones Sur, Sur-oeste o
Sur-Este.
Ejemplo
Producción según la orientación de los
módulos FV en Calama. Simulación
realizada con el Explorador Solar para un
sistema de 10 kW con una inclinación de
22°
Orientación
Producción
estimada
(kWh/año)
Disminución de
la producción
estimada
respecto a la
orientación
Norte.
Norte
18.948
-
Oeste
17.032
-10%
Este
17.164
-9%
Sur
14.703
-22%
Programa Techos Solares Públicos
Inclinación
Formas de instalación de módulos
fotovoltaicos:
•
•
Diseño propuesto para un
plano sobre losa. Módulos FV
una estructura que los inclina
orientados 15°respecto al
(azimut).
techo
sobre
20°y
norte
Siguiendo y utilizando la
inclinación de la techumbre.
Sobre una estructura de aluminio
que inclina el panel a un ángulo
deseado.
Techos de losa planos son
ideales para este segundo
método.
Programa Techos Solares Públicos
Inclinación
Si el techo no es plano, el lado del
techo que esta inclinado orientado al
norte debe tener una inclinación
cercana a la de la latitud del lugar, ya
que los módulos FV se instalan
paralelos
al
techo.
Así
las
inclinaciones típicas serán:
Ciudad
Latitud
Inclinación
recomendada
Calama
22 S
20°
Santiago
33 S
30°
Parral
36 S
30°
Módulos FV paralelos al techo
Programa Techos Solares Públicos
Sombras: propias o externas
Las propias son las generadas por
elementos
instalados
de
la
edificación
como
chimeneas,
equipos de frio, muros cortafuego,
etc.
Sombra generada por el mismo edificio
Equipos de frio en la techumbre
Equipos de frio y ventilación que le generarían
sombras a un sistema solar
Esquema de sombra de un elemento cilíndrico a
un modulo fotovoltaico
Programa Techos Solares Públicos
Sombras externas
Son sombras generadas por
elementos ajenos al edificio
como arboles, otros edificios,
postes, etc.
Sombra generada por el edificio aledaño
Elementos externos al edificio que generan
sombra sobre este
Los arboles son una de las sombras externas
más típicas
Programa Techos Solares Públicos
Áreas mínimas disponibles – techo plano
En techos planos se instalan los
módulos FV solares sobre una
estructura que los inclina. Debe existir
una separación entre filas de módulos
FV para que no se produzcan sombra
entre ellos.
Programa Techos Solares Públicos
Ejemplos de áreas mínimas disponibles – techo
plano
Copiapó (latitud -27)
kW
instalados
5
10
Área libre en
techo
76 m2
180 m2
Ahorro/año
20
Santiago (latitud -33)
Ahorro/año
$1.243.260
Área libre
en techo
90 m2
170 m2
260 m2
$2.486.521
50
690 m2
100
m2
1360
Parral (latitud -36)
Ahorro/año
$460,919
Área libre en
techo
110
$921,839
220
$ 1,111,959
320m2
$1,843,677
350
$ 2,223,918
$6.216.303
800 m2
$4,609,194
890
$ 5,559,794
$12.432.606
m2
$9,218,387
1780
$ 11,119,589
$621.630
1580
$ 574,149
Ahorro estimado para un sistema FV según valores del Explorador Solar orientado
al norte e inclinado según la latitud con módulos FV de 250 W de 1.6x1 m
La cantidad de módulos FV solares que se pueden instalar esta
determinada por la forma del tejado. Se debe interpretar esta tabla sólo
como una referencia. Las condiciones particulares se deben analizar caso a
caso.
Programa Techos Solares Públicos
Áreas mínimas disponibles – techo inclinado
•
•
•
En techos inclinados se instalan los
módulos FV solares sobre una
estructura paralela a la superficie, y
para efectos de ventilación se
levantan unos centímetros.
Adicionalmente, se dejan un
espacio mínimo de 1,5 metros de
los bordes.
Como mínimo para este programa
se pueden postular edificios con un
área mínima de 60 m2 para techos
inclinados.
Programa Techos Solares Públicos
Áreas mínimas disponibles – techo inclinado
Copiapó (latitud -27)
kW instalados
Ahorro/año
5
10
Área libre en
techo
60 m2
100 m2
20
Santiago (latitud -33)
Ahorro/año
$1.243.260
Área libre en
techo
60 m2
100 m2
180 m2
$2.486.521
50
420 m2
100
m2
820
Parral (latitud -36)
Ahorro/año
$921,839
Área libre en
techo
60 m2
100 m2
180 m2
$1,843,677
180 m2
$ 2,223,918
$6.216.303
420 m2
$4,609,194
420 m2
$ 5,559,794
$12.432.606
m2
$9,218,387
m2
$ 11,119,589
$621.630
820
$460,919
820
$ 574,149
$ 1,111,959
Ahorro estimado para un sistema en FV según valores del Explorador Solar orientado al norte e inclinado según la
latitud con módulos FV de 250 W de 1.6x1 m
La cantidad de módulos FV solares que se pueden instalar esta determinada
por la forma de la techumbre por lo que se debe tomar la tabla solo como
una referencia a lo que podría llegar a producir un área libre equivalente.
Programa Techos Solares Públicos
¿Qué tamaño de planta FV instalar?
a) Superficie disponible
b) Potencia conectada y tarifa
•
•
Para no realizar modificaciones de
la capacidad del empalme o de la
potencia conectada.
Esta potencia condiciona la
capacidad
máxima
de
la
instalación.
En rojo los valores necesarios
para una pre diseño. En este
caso, se recomienda hacer una
instalación pequeña.
Programa Techos Solares Públicos
¿Dónde inyectar la energía generada del sistema FV?:
Punto de conexión
El sistema fotovoltaico debe ir
conectado a alguno de los Tableros de
la instalación. De preferencia, Tablero
General, TG Aux, Tableros de
Distribución.
El punto de conexión debe estar en
buen estado y de acuerdo a la norma
4/2003
La puesta a tierra
Programa Techos Solares Públicos
Estado del tablero eléctrico
Ejemplos de tableros en mal estado:
• Sin un 25% de espacio libre
• Sin un 25% de espacio libre
• Sin chapa en puerta exterior
• Sin un 25% de espacio libre
• Sin chapa en puerta exterior
• En un patio de juego de niños
• Sin canalizaciones adecuadas
• No rotulado
• No rotulado
• Sin cubierta cubre equipo
• Con elementos ajenos a la
instalación eléctrica dentro
• Sin luces piloto
• Luces piloto fuera de servicio
• Cables pelados
Programa Techos Solares Públicos
Estado del tablero eléctrico
Ejemplos de tableros en buen estado:
• 25% de espacio libre
• 25% de espacio libre
• Luces piloto
funcionando
• Partes metálicas no
accesibles
• Aterrizado
• Luces piloto
funcionando
• Partes metálicas no
accesibles
• Aterrizado
Programa Techos Solares Públicos
Un buen diseño
Es ideal para realizar un diseño e instalación
rápida y segura que contar con los planos
del edificio:
– Planos eléctricos
– Planos de cubierta
– Planos de estructura
Fuente
imagen
derecha:
http://www.tefcom.cl/images/1
344820905_427544249_2fotos-de--electricidad-metalandes-seguridad-antetodo.png
Programa Techos Solares Públicos
Aspectos administrativos y logísticos a tener presente
durante la instalación
–
–
–
–
–
Tiempo destinado para importaciones
Horario de trabajo de obra en el techo
Lugar disponible para almacenar materiales
Estacionamiento disponible
Eventualidades propias del proyecto
Programa Techos Solares Públicos
Resumen: Criterios de Selección Técnicos
Características
Criterio general
Techo en Buen Estado
Construido de acuerdo a la normativa
Edificación en buen estado: Chequeo planos e inspección visual
Estructura en buen estado: Chequeo planos e inspección visual
Cubierta en buen estado: Chequeo planos e inspección visual
Chequeo memoria de cálculo estructural
Orientación
Inclinación adecuada
Norte, NO, NE
Latitud del sitio
Sombras
Si sombras externas entre las 10:00 am y las 2 pm durante el solsticio de
invierno.
Área Mínima libre de
sombras, y sin elementos de
techo.
Ver lámina de referencia.
Ver caso a caso
Potencia conectada Mínima
Superficie disponible, capacidad del empalme, restricción legal
Instalación Eléctrica Interior
En buen estado, TE1
Punto de conexión
Próximo al empalme, TG, TG Aux, TD
Vista Satelital:
Programa Techos Solares Públicos
Ejemplo Proyecto Seleccionado
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Vista Satelital:
Programa Techos Solares Públicos
Ejemplo Proyecto Seleccionado
Forma de acceso: gatera interna.
Forma de transito: transitable, mediante
un pasillo técnico el cual ya se encuentra
instalado.
Recomendación: Ampliar los pasillos
técnicos actuales para la mantención del
sistema fotovoltaico.
Antigüedad de la techumbre: 1 año.
Cobertura: cubierta metálica de fierro
galvanizado
Estructura: estructura metálica.
Deterioros: no se aprecian.
Filtraciones: no.
Orientación: 30°noroeste, cambiante
considerando la forma curva del techo.
Inclinación: 5°
Elementos dentro del área seleccionada
que hay que retirar o relocalizar: No.
Espacios necesarios de circulación: el
área seleccionada no tiene uso alternativo.
37
Vista Satelital:
Programa Techos Solares Públicos
Ejemplo Proyecto Seleccionado
Área bruta disponible: 606
[m2]
Estructura de la techumbre es
capaz de soportar un sistema
fotovoltaico
Resistencia estructura según
norma de edificación : 30
[kg/m2],
Suficiente para soportar un
sistema fotovoltaico que en
conjunto pesa
aproximadamente 15[kg/m2].
Punto de conexión: TG ubicado en sala eléctrica
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Vista Satelital:
Programa Techos Solares Públicos
Dimensionamiento de un sistema FV
Potencia Módulos
fotovoltaicos[W]
250
Simulación I
Capacidad Instalada Simulada
[kW]
40
Generación
anual
(kWh/año)
Costo energía
(kWh)
Ahorro estimado al
año
Factor de
rendimiento
Rendimiento
anual esperado
(kWh/kWp)
70.861
70,291
$4.980.890
73,6%
1.774
Reducción
de
rendimiento
por
sombreado
1,7%
39
Vista Satelital:
Programa Techos Solares Públicos
Licitaciones en curso
•
•
•
•
Fiscalía de Calama : 15 kW
Gobernación el Loa: 5 kW
Edificio Teletón Calama : 40 kW
Edificio Teletón Santiago : 70 KW
Mercado Público:
ID: 584105-17-LP15
ID: 584105-28-LP15
40
Programa Techos Solares Públicos
Links de interés
•
•
•
•
Material sobre energía solar recopilado por el CIFES
http://www.cifes.gob.cl/archivos/2014/agosto/FV_Juli2014.pdf
Información sobre la ley 20.571
http://www.minenergia.cl/ley20571/.
Programa Techos Solares Públicos
http://www.minenergia.cl/techossolares/?page_id=9
Programa Techos Solares Públicos
¡ Gracias !
Guillermo Soto Olea
Ministerio de Energía
Presentación elaborada con la colaboración de la GIZ
Ministerio de Energía
http://www.minenergia.cl/