Proyecto APPSOL: Potencial de Energía Solar en Procesos

Proyecto APPSOL: Potencial de Energía Solar en
Procesos Térmicos en el Sector Agro-alimentario
Seminario Energía y Competitividad: Bases para un Sector Agroalimentario Sustentable
Alfredo González – AIGUASOL
12 de mayo de 2015
Organizan
Co-organizan
Auspician
¿Quienes somos?
10%
20%
Admin. / Account.
degrees
MEng / BEng
15%
MPhys
55%
MSc
Cooperativa fundada en 1999 por dos doctores investigadores de la UPC.
Actualmente formada por 20 personas altamente cualificadas dedicadas
exclusivamente a tareas de ingeniería energética, con oficinas en
Barcelona, Oiartzun, Lisboa, Londres, Bogotá y Santiago.
EDIFICACIÓN: tareas de investigación, desarrollo, estudios y proyectos
relacionados con los aspectos energéticos, pasivos y activos en edificios
o barrios.
INDUSTRIA: optimización e integración de procesos, mejora de eficiencia
de maquinaria, introducción de renovables.
GENERACIÓN: desarrollo y diseño relacionado con sistemas solares
termoeléctricos, aspectos avanzados de sistemas fotovoltaicos y diseño y
optimización de sistemas energéticos o medidas de eficiencia para
empresas de servicios energéticos (ESCO)
SOFTWARE: desarrollo y comercialización de software específico para
sistemas energéticos, especialmente sistemas solares, como TRNSYS,
TRANSOL, TRNFLOW...
2
Motivación. La Problemática
160
140
•
El costo promedio de la energía térmica
ronda los 100US$/MWh, restando
competitividad a la Industria Chilena
40
20
#¡REF!
RM
VIII región
Lineal (RM)
3
ene-13
jul-12
ene-12
jul-11
ene-11
jul-10
ene-10
jul-09
ene-09
jul-08
ene-08
jul-07
ene-07
jul-06
ene-06
jul-05
ene-05
0
jul-04
Un 88% de dicha energía es importada y
representa un 15,6% de los bienes
importados, 11.704 Millones de US$
60
ene-04
•
Sector Industrial consume un 37% de la
matriz de Energía Secundaria de Chile
80
jul-03
•
100
ene-03
USD/MWh (GN)
120
La Oportunidad: Recurso y Necesidad
•Stockholm: 974 kWh/m2
•Copenague: 994 kWh/m2
•Berlin: 1.019 kWh/m2
•Puerto Montt; 1.178 kWh/m2
•Coyhaique: 1.303 kWh
•Temuco: 1.423 kWh/m2
•Barcelona: 1.444 kWh/m2
•Concepción: 1.533 kWh/m2
•Calama: 2.434 kWh/m2
4
La Oportunidad: Tecnología Madura
5
Tecnología solar
Fotovoltaica:
Producción directa de
electricidad mediante
efecto fotoeléctrico
Térmica:
Producción de calor
mediante captación de
radiación directa y/o difusa
6
Proyecto Appsol
7
Industria No-Minera
Caracterización de los Rubros y Establecimientos Industriales
Por existencia de
procesos de calor y
frío
• 88 Rubros
ENIA 2011
• 3880
establecimientos
industriales
Por existencia de
operaciones
abordables por solar
• 41 Rubros
Selección por
Rubro
• 2133
establecimientos
industriales
Por similitud de
industrias y
procesos
• 31 Rubros
Selección por
Consumo Mínimo
• 1611
establecimientos
industriales
8
Industria No-Minera
Industrias Tipo y Rangos Térmicos
9
Resumen Industria
Distribución Demanda Térmica en la Industria y Minería Chilena
Otras Demandas Térmicas
0%
13. Minería; 6%
0%
0%
0%
7%
47%
13. Minería
15. Alimentos
16. Tabaco
17. Textil
18. Ropa
26%
10%
47%
19. Cueros
20. Productos de Madera
2%
0%
2%
21. Papelera y Celulosa
24. Química
25. Caucho y Plásticos
26. Minerales No-Metálicos
10
Industria No-Minera
Consumos Totales de Combustibles y Eléctricos por Rubros Seleccionados
Sector
Alimenticio
Consumo Térmico y Eléctrico por Rubro
3000000
Consumo Energético (MWh)
2500000
2000000
1500000
1000000
Tabaco
Sector
Textil
Curtiembres
500000
0
1330 1511 1512 1513 1514 1520 1533 1541 1542 1543 1544 1551 1552 1553 1554 1600 1711 1712 1721 1722 1729 1730 1810 1911
Rubro CIIU
Suma de Consumo Combustible Calor Procesos (MWh)
Suma de Consumo Eléctrico (MWh)
Resumen Industria
Distribución Regional Sector Industrial
Nº de Establecimientos del Sector Industrial por región
Nº de Plantas Industriales
1200
1000
800
600
400
200
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
12
13
14
15
12
13
14
15
Región
Demanda Energética Total Sector Industrial
Demanda Térmica (kWh)
5000000
4000000
3000000
2000000
1000000
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Región
9
10
12
WP2
Base de datos
meteorológicas
WP1
Base de datos
industrias
WP3
Industrias con
procesos
adecuados para
aporte solar
Generación
casos de
simulación
66.488
Metodología
WP4
Tecnologías
existentes
Esquemas de
procesos a
simular
Curvas de FS
vs A por rubros
WP2
Base de datos
meteorológicas
WP1
Base de datos
industrias
Hipótesis
Financieras
Análisis
viabilidad
de casos
WP4 Curvas
de costos
13
Definiciones
Potencial energético:
La energía que se podría llegar a cubrir mediante tecnología
solar térmica, por rango de temperaturas de operación y
con FS razonables.
Potencial técnico:
El potencial energético limitado por la cantidad de área
disponible estimada en cubiertas para tecnologías de baja
temperatura en rubros industriales
Potencial viable:
Actuaciones concretas identificadas que arrojan
rentabilidades superiores al coste del capital (Hip 7,9%)
14
Escenarios
Escenario central
• IPE=2,0%
• Instalaciones construidas en autoexplotación
• Rentabilidad exigible, costo del capital. TIR=7,9%
• O&M subcontratada
• Inexistencia de incentivos públicos
Sensibilidad a variables
• IPE hasta 5%
• Instalaciones en régimen ESCO (TIR=12%)
• Incentivos públicos
15
Demandas por Rubros
16
Demandas por Regiones
17
Potencial viable por Rubro
18
Potencial viable por Región
19
Potencial viable por Rubro (1)
20
Potencial por tecnologías
21
Potencial por regiones y rubros
Región
15
1
2
3
4
5
13
6
7
8
9
14
10
11
12
COBRE
CARNE
ACEITE
LACTEOS ALIMENTO ANIMALESPANADERIA
AZUCAR
VINO
CERVEZA
BEBNOALC
TEXTILES
ROPA
CURTIDO
ASERRADO
0
136.176
1.179.604
124.860
15.398
15.514
35.773
884
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
340
11.952
60.852
17.327
3.825
776
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
3.344
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
53.752
0
0
294
351
1.051
0
0
0
0
0
0
0
0
0
5.544
0
0
11.221
0
0
2.547
0
0
83
0
0
0
0
0
11.796
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
5.107
0
0
0
0
0
0
0
455
3.539
14.880
2.052
6.281
0
0
0
0
0
0
0
0
377
0
0
0
5.510
0
0
0
0
0
0
0
0
0
902
0
0
0
0
13.996
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
7.181
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
6.619
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
2.521
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
874
0
752
99.253
0
0
0
0
0
1.508.209
95.072
3.344
55.447
19.312
11.879
5.107
27.207
5.886
14.898
7.181
6.619
2.521
100.878
AHORMIGON
22
TOTAL
0
208
1.462
0
163
227
46.743
0
0
421
0
0
0
0
0
83
137.286
1.181.443
124.860
16.356
31.233
269.383
20.264
10.858
111.965
351
6.157
2.547
0
0
49.224
1.912.785
Calefacción Granjas de Cerdo
Calefacción mediante red de distrito con energía solar térmica +
bomba de calor aire-agua y losa radiante en granjas de
lechones (80.000 hembras)
Calefacción Granjas de Cerdo
Inversión
Inversión [USD]
$ 23.000.000
Reposición equipos [USD]
$ 2.700.000
Resultados de Evaluación
Escenario 1 (fuerte alza de petróleo)
Escenario 2 (alza moderada de petróleo)
VAN 10 años [USD]
$ 18.500.000
VAN 10 años [USD]
$ 15.700.000
VAN 20 años [USD]
$ 47.500.000
VAN 20 años [USD]
$ 36.500.000
TIR 10 años [USD]
32%
TIR 10 años [USD]
28%
TIR 20 años [USD]
35%
TIR 20 años [USD]
31%
Payback
4,6 años
Payback
5,2 años
Herramienta de Evaluación de SST en Procesos Industriales
Ayuda en la decisión de alternativas solares de generación
•
•
•
Evaluación directa de potencial solar en distintos escenarios de
aporte solar (Área de captación, tecnología, ubicación, etc.)
Calculo de producción solar de energía y fracción de cobertura
de la demanda.
Cálculo de factores económicos de decisión y costos( CAPEX,
OPEX, TIR, ahorro, etc.)
25
Herramienta de Evaluación de SST en Procesos Industriales
• Forma de uso
•
Registro en página de proyecto (www.appsol.cl)
•
Resultados entregados en pantalla e imprimible.
26
Manual de Diseño de Sistemas Solares
1. 27
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[email protected]
[email protected]

Andrés de Fuenzalida 22, Oficina 301,
Providencia, Santiago, Chile
(T) +56 2 22342484
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aiguasol.cl
appsol.cl