ENERGIA RENOVABLES

APLICABLES A LA INDUSTRIA

I. Introduccion Energias Renovables

II. Generalidades de Energia Renovables

III. Tipos de Energias Renovables Convencionales

IV. Energias Renovables Aplicaciones a la Industria

V. Otras Energias Renovables

VI. Potencial Centroamerica Energias Renovables

VII. Proyecto ARECA

VIII.Comentarios Finales

Agenda

IntroducciónEnergías renovables

• Son junto al manejo energético moderado la respuesta a los desafíos climáticos de nuestros días no producen efecto invernadero.

• Significan un aumento de la calidad de vida y un comportamiento responsable hacia el futuro de nuestros hijos.

• Reducen la dependencia de energías importadas y fuentes de energía fósiles.

• Fomentan el desarrollo de nuevas tecnologías, crean industrias nuevas y dan trabajo a científicos y técnicos.

• Favorecen mercados autónomos y son fuentes económicas de energía en regiones lejanas.

• Son inagotables!

4

Qué es

Energía Renovable?

Aprovechamiento de cualquierfuente de energía que no se agotapor su uso, tales como la hídrica,solar, eólica, biomasa y geotérmica

5

Ventajas:

Potencial reducción del consumo de combustiblesfósiles importados,

No es contaminante / disminución impactos alambiente, que resultan de las actividades degeneración de energía con combustibles fósiles,

Oportunidad de acceso a la energía eléctrica enlugares remotos,

Garantizan la seguridad energética en el país,

Estímulo a la empresa privada,

Mejoramiento de la calidad de vida de las personas

Aprovechamiento de un recurso que se restablecerápidamente,

Desventajas:

• Requieren una alta inversión inicial,

• En muchos casos se

requieren estudios técnicos

detallados para conocer el

potencial

• Fluctuaciones en la producción de energía,

debido a la disponibilidad variable de los

recursos naturales,• Aplicación depende de la disponibilidad de

recursos en el sitio,

Energia Renovable - Eficiencia Energetica

Eficiencia Energetica

Usa menos recursos energeticospara cubrir la misma demanda de energia

Energia Renovable

Usa recursos naturales para cubrir la demanda de energia.

0%

25%

50%

75%

100%

Conventional Efficient Efficient &

Renewable

En

erg

y D

em

an

d

Super Insulated Passive Solar Home

Photo Credit: Jerry Shaw

Tecnologias de

Energia Limpias

Razones para Usar Tecnologias de Energia

• Ambientales

Cambio Climatico

Contaminacion Local

• Economicas

Costo del Ciclo de Vida

Combustibles Fosiles

• Sociales

Generacion de Empleo

Reducir la salida de $$$

Crecimiento de la Demanda de Energia (x3 para 2050)

Wind Energy: Electricity Generation Costs

0

10

20

30

40

1980 1990 2000

Years

Source: National Laboratory Directors

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

Caracteristicas Comunes de las Tecnologias de Energia Limpia

• En comparacion con las tecnologias convencionales:

– Tipicamente costos iniciales altos

– Generalmente costos de operacion bajos

– Ambientalmente amigables

– Normalmente costo efectivas en base

al ciclo de vida.

Costo Total de un Sistema de Generacion de Energia

• Costo Total

• Costo Total

+ Combustible Anual y Costos Operativos

+ Costos Grandes de Overhaul

+ Costos de Comisionamiento

+ Costos Financieros

+ etc.

Costo de Compra (Inversion Inicial)

= Costo de Compra

11

Tipos de

Energía Renovable

SOLAR

BIOMASA

HIDRÁULICA

GEOTÉRMICA

EÓLICA

Energia Eolica, Tecnologia y Aplicaciones

• Energia obtenida a partir de la fuerza y

velocidad del viento

(>4 m/s @ 10 m)

Areas Costeras, llanos abiertos

• Aplicaciones:

Isolated-GridCentral-Grid

Southwest Windpower, NREL PIXPhil Owens, Nunavut PowerWarren Gretz, NREL PIX

Off-Grid

• Se reduce la dependencia de combustibles fósiles y los niveles de emisiones contaminantes, asociados a suconsumo, se reducen proporcionalmente a la generación con energía eólica.

• Las tecnologías de la energía eólica se encuentran desarrolladas para competir con otras fuentes energéticas.

• El tiempo de construcción es menor con respecto a otras opciones energéticas.

• Son plantas modulares, convenientes cuando se requiere tiempo de respuesta de crecimiento rápido.

VENTAJAS COMPETITIVAS

ENERGÍA EOLICA

Ruido

Requieren estudios de

viento de varios años

No garantizan los picos

de demanda

DESVENTAJAS

ENERGÍA EOLICA

Mercado de la Energia Eolica

Annual Wind Turbine Installations Worldwide

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1,000

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MW

0

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2,000

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7,000

8,000

Worldwide installed capacity (2003): 39,000 MW(~20.6 million homes @ 5,000 kWh/home/year and 30% capacity factor)

Germany: 14,600 MW

Spain: 6,400 MW

United States: 6,400 MW

Denmark: 3,100 MW

83,000 MW by 2007 (predicted)

Source: Danish Wind Turbine Manufacturers Association, BTM Consult, World Wind Energy Association, Renewable Energy World

Utilización del agua que corre por la superficie de la tierra. La forma usual de aprovechamiento es la conversión del potencial gravitacional del agua en energía de presión, ya sea captando el agua en una tubería de presión o bien reteniendo la corriente por medio de una cortina construida en el cauce del río, para luego ser transformada en una corriente eléctrica

ENERGÍA HIDRAULICA

Energia Hidroelectrica

Tecnologia y Aplicaciones• Tipos Proyectos:

EmbalseA filo de Agua

• Aplicaciones:Sistema CentralSistema AisladoFuera Sistema

Francis Turbine

Tipo de Turbinas Proyectos de Generacion Hidroelectrica

Turbina Kaplan: son turbinas axiales, que tienen la

particularidad de poder variar el ángulo de sus palas durante su

funcionamiento. Están diseñadas para trabajar con saltos de

agua pequeños y con grandes caudales.(Turbina de reacción)

Turbina Pelton: Son turbinas de flujo transversal, y de

admisión parcial. Directamente de la evolución de los antiguos

molinos de agua, y en vez de contar con álabes o palas se dice

que tiene cucharas. Están diseñadas para trabajar con saltos

de agua muy grandes, pero con caudales pequeños.(Turbina

de acción)

Turbina Francis: Son turbinas de flujo mixto y de reacción.

Existen algunos diseños complejos que son capaces de variar

el ángulo de sus álabes durante su funcionamiento. Están

diseñadas para trabajar con saltos de agua medios y caudal

medios.

Mercado de Energia Hidroelectrica• 19% de la electricidad mundial es producida por grandes y

pequeñas hidros.

• A nivel mundial: – 20,000 MW desarrollados (tamaño < 10 MW)

– Proyecciones: 50,000 to 75,000 MW para el 2020

• China:– 43,000 plantas existentes (tamaño < 25 MW)

– 19,000 MW desarrollados

– Proyecciones 100,000 MW viables

• Europa:– 10,000 MW desarrollados

– Proyecciones 4,500 MW viables

• Canada: – 2,000 MW desarrollados

– Proyecciones 1,600 MW viables

Data source: ABB, Renewable Energy World, and International Small Hydro AtlasSmall Hydro Power Plant

Es la que proviene del sol y se transfiere a la superficie terrestre pudiendo ser aprovechada en aplicaciones térmicas (para producir calor) y fotovoltaicas (para generar electricidad)

ENERGÍA SOLAR

Dos formas:

• Conversión Térmica:

Convierte la radiación solar en calor para calentamiento de aguay secado de granos

• Conversión Fotovoltáica:

Generación directa de electricidad a partir de la luz del Sol

ENERGÍA SOLAR

Energia Solor FotovoltaicaTecnologia y Apliacaciones

Photo Credit: Tsuo, Simon DOE/NREL

Photo Credit: Strong, Steven DOE/NREL

Household PV System

PV Water Pumping

Grid-tied Building Integrated PV

Mercado Fotovoltaico

Annual Photovoltaic Installations Worldwide

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MW

p

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Worldwide installed capacity (2003): 2,950 MW p

(~1.2 million homes @ 5,000 kWh/home/year)

32% Increase in shipments in 2003

Source: PV News

ENERGÍA SOLAR

VENTAJAS: Ideal para lugares alejados

de la Red Eléctrica Comercial

No Requieren Combustible

Mínimo Mantenimiento

Sistemas Modulares

Larga Vida Util

Sistemas Silenciosos

No Contaminan

Fácil Transporte e Instalación

DESVENTAJAS: Alto costo inicial

Capacidad reducida

Requiere de un programa de recuperación y manejo de las baterías usadas

Aprovechamiento de toda la materia orgánica proveniente del reino animal, vegetal y residuos agroindustriales para la generación de energía eléctrica.

La transformación química de productos orgánicos en combustible, se denomina Energía Biomásica.

ENERGÍA BIOMASICA

27

Mezcla de gases resultantes de la

descomposición de materia orgánica, realizada

por acción bacteriana en condiciones

anaeróbicas, utilizando para esto, algún tipo de

digestor.

BIOGAS:

ENERGÍA BIOMASICA

Energias RenovablesEnfriamiento y Calentamiento,

Aplicaciones Industriales

Calentamiento por Biomasa

Wood Chipping

Heating Plant

Single Buildings and/or District Heating

Photo Credit: Wiseloger, Art DOE/NREL

Photo Credit: Oujé-Bougoumou Cree Nation

• Combustion controlada por

madera, residuos agriculturales,

desechos solidos municaples, etc..,

para proveer calor

• A nivel mundial:– Combustion de biomasa provee el 11% de la Energia

Primaria Generada. (EPG)

– Arriba de 20 GW de sistemas controlados de combustion de calor

• Paises desarrollados:– Cocina, calentamiento– No siempre sostenible– Africa: 50% of EPG– India: 39% of EPG– China: 19% of EPG

• Paises Industrializados:– Calentamiento, energia– Finland: 19% de EPF– Sweden: 16% of EPG– Austria: 9% of EPG– Denmark: 8% of EPG– Canada: 4% of EPG– USA: 68% de energia renovable

Mercado del Calentamiento por Biomasa

Source: Ingwald Obernberger citing the Chamber of Agriculture and Forestry, Lower Austria

Photo: Ken Sheinkopf/ Solstice CREST

Combustion Chamber

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2002

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3,000

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6,000

7,000

8,000

New Installations of Small

Scale (<100 kW) Biomass

Heating Systems in Austria

Source: IEA Statistics– Renewables Information 2003, Renewable Energy World 02/2003

Calentamiento por Energia Solar

• Colector de Aire

• Aire frio is calentadocuando pasa por los pequeños orificios del plato metal absorvedor(pared solar)

• Un ventilador circula el aire caliente hacia el edificio

• Precalentamiento del aire de

ventilacion para edificios con

grandes requerimientos de

aire fresco.

• Para secado de cosechas

• Costos competitivos para

nuevos edificios y grandes

renovaciones de los mismos

Industrial Buildings

Photo Credit: Conserval Engineering

Solar Crop Drying

Photo Credit: Conserval Engineering

Mercado del Calentamiento por Energia Solar

Calentamiento de Agua con Energia Solar

• Colectores Solares

• Almacenamientos de Agua (tanques o piscinas)Commercial/Institutional Buildings and Pools Aquaculture - Salmon Hatchery

© Minister of Natural Resources Canada 2001 – 2004

Mercado Calentamiento de Agua con Energia Solar

• Mas de 30 milliones m2 de colectoresmundiales

• Europa:

10 milliones m2 de colectores en operacion

Tasa de Crecimiento anual de 12%

Alemania, Grecia, y Austria

Meta para 2015: 100 millones m2

• Mercado fuerte en crecimiento para el calentamiento de piscinas a nivel mundial

• Barbados tiene 35,000 sistemas

Residential Buildings

Residential Buildings and Pools

Source: Renewable Energy World, Oak Ridge National Laboratory

Otras Usos Comerciales de Tecnologias Limpias

• Combustibles: etanol y bio-diesel

• Sistemas de refrigeracion eficientes

• Motores con velocidad variable

• Sistemas de iluminacion de dia

eficientes

• Otros Photo Credit: David and Associates DOE/NREL

Photo Credit: Robb Williamson/ NREL Pix

Daylighting & Efficient Lighting

Agriculture Waste Fuel Supply

Efficient Refrigeration at Ice Rink

Energias Renovables Emergentes

• Energia Solar-Termica

• Energia Oceanica-Termica

• Energia Maremotriz (olas del mar)

• Energia en base a las corrientes oceanicas

• Otras.

Photo Credit: Gretz, Warren DOE/NREL

Photo Credit: Sandia National Laboratories DOE/NREL

Parabolic-Trough Solar Power Plant

Central Receiver Solar Power Plant

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7000

POTENCIAL HIDRO

POR DESARROLLAR

DESARROLLADO

COSTA RICA

EL SALVADOR

GUATEMALA HONDURAS

NICARAGUA

PANAMA

POTENCIAL HIDROELECTRICIDAD EN CENTROAMERICA (MW)

Fuente: OLADE

POTENCIAL SOLAR CENTROAMERICA

Fuente: SERNA, DGE. DIAGNOSTICO SOBRE ENERGIZACION RURAL

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POTENCIAL GEOTERMICO

POR DESARROLLAR

INSTALADO

COSTA RICA

EL SALVADOR

GUATEMALA

HONDURAS

NICARAGUA

PANAMA

POTENCIAL GEOTERMICO EN CENTROAMERICA (MW)

Fuente: OLADE

0

50

100

150

200

250

300

DSU Palma Caña Café Ban/Pla Cítricos Bovino Porcino Avícola Residuos

en

Bosque

Aserrín Potencia

Zona

(Mw )

POTENCIAL BIOMASICO HONDURAS (MW)

Fuente: SERNA/DGE –Desarrollo Energético del Subsector Biomasico de Honduras, 2009/S. Aguero

*Plan de Expansión de la Generación

*

¿QUÉ ES ARECA?

ARECA es una iniciativa tripartita financiada por el Fondo para el Medio AmbienteMundial (FMAM), supervisada por el Programa de las Naciones Unidas para elDesarrollo (PNUD) y ejecutada por el Banco Centroamericano de IntegraciónEconómica (BCIE); con el fin de incrementar las inversiones en Energía Renovable(menores a 10 MW), al fortalecer las habilidades del mercado energético y financierode Centroamérica y Panamá.

Programa de Garantías Parciales

Programa de Garantías Parciales

de Crédito (Proyecto ARECA)

Las condiciones aplicables al Programa son las siguientes:

• Beneficiarios finales: Pequeños proyectos de energía renovable menores a 10 MW ubicados en

Centroamérica y Panamá que soliciten el financiamiento a través de una IFI (Institución

Financiera Intermediaria) que tengan línea de crédito vigente con BCIE.

• Cobertura: La garantía proporciona una cobertura del 35% del monto del crédito otorgado o

hasta US$1,000,000.00, el que sea menor.

• Costo Anual: 1.5% del saldo insoluto del monto garantizado, pagadero anticipadamente.

• Documento Contractual: Convenio de Garantías Parciales de Crédito – ARECA (IFI- BCIE)

Caso Práctico Financiamiento Proyecto

Hidroeléctrico (Utilización Garantia ARECA)

PROYECTO HIDRO*1 MW = US$3 MM

70% Deuda(US$ 2,100,000.00 MM)

Costo Anticipado (1.5%) 1er Año: US$ 11,025.00

30% Equity(US$ 900,000.00)

-Garantía Parcial ARECA:-(35% o US$1 MM, el que sea menor)

En este ejemplo: US$735,000.00

Paquete de Garantías Hipotecaria, Prendaria, Fiduciaria, etc..

Estructura de Capital

*Costo Estándar Aproximado

- Mayor cobertura

- Menor riesgo(+)

• Existen Oportunidades Costo-Efectivas

• Muchas Historias de Exito

• Mercado en Crecimiento

• Recursos de la Energia Renovable y oportunidades de Eficiencia Energetica estan disponibles.

Photo Credit: Michael Ross Renewable Energy Research

Photo Credit: Price, Chuck

Parks Canada PV-Wind Hybrid System (Arctic at 81°N)

PV Phone

Photo Credit: Nordex Gmbh

600 kW Wind Turbine installation

Comentarios Finales

Gerencia de Productos y Programas de DesarrolloDepartamento de Programas y Fondos Externos

Proyecto ARECA

Más información en:

www.proyectoareca.org

areca_project@externo.bcie.org

Teléfono: (504) 240-2272 ext. 7612 – Fax: (504) 240-2243

GRACIAS