Beneficios de los sistemas fotovoltaicos en sector residencial, comercial y productivo

Gabriel Neumeyer BritoGerente Técnico Comercial

STC Sunbelt SpA

Agenda• SUNBELT – soluciones solares para todos• El crecimiento de la energía solar fotovoltaica• El recurso solar en la X. Región• Aspectos básicos de los sistemas fotovoltaicos conectados

a red• Como calcular un sistema fotovoltaico de manera simple• Oportunidades para la fotovoltaica en el sur de chile• Consejos relacionados a los sistemas fotovoltaicos

SUNBELT: soluciones solares para todos. www.sunbelt.cl

Triple impacto:EconómicoSocialMedio ambiental

La energía fotovoltaica es protagonista en el cambio energético mundial. Y Chile se suma!

• Se espera que la generación de energía solar podría crecer en un 80% al 20191.

• Meta de ERNC al 2035: 60% de la generación eléctrica nacional2.• Meta de ERNC al 2050: 70% de la generación eléctrica nacional.1. Fuente: SolarPower Europe 2. Fuente: Energía 2050

Mercado global Mercado chileno

Evolución de mercado global fotovoltaicoChile se suma a la tendencia mundial: 60% de la generación eléctrica al 2035 sea ERNC

¿Por qué el uso de la energía fotovoltaica está fuertemente creciendo?La energía solar es:•Sustentable e ilimitada: Fuente de energía prácticamente infinita•Entrega autonomía: Es energía “nacional”, no hay que importarla. Su uso reduce la dependencia energética•Limpia: no contamina, y su retorno energético generalmente es bajo•Democrática: se puede utilizar a toda escala, sin necesidad de grandes inversiones ni de know-how de expertos científicos•Gratuita: la energía solar llega por si sola, no se cobra•Ayuda a reducir y resolver la problemática de las energías tradicionales: reservas limitadas, cambio climático, contaminación, generación centralizada y vulnerable, etc.•Reduce cuenta de la luz, entrega energía a un valor estable en el tiempo

Recursos de distintas fuentes de energía

El recurso solar en la Región de Los Lagos / Puerto MonttRadiación solar: 1130 – 1369 kWh/m²año

Pto Montt 41°28, 72°56

Explorador de Energía Solar del Ministerio de Energía http://walker.dgf.uchile.cl/Explorador/Solar3

Radiación global horizontal en ciudades de la Región de Los Lagos y comparación con otras ciudades

Ciudad Radiación global horizontal anual

Puerto Montt 1338 kWh/m²a

Osorno 1369 kWh/m²a

Puyehue 1270 kWh/m²a

Castro 1234 kWh/m²a

Chaitén 1142 kWh/m²a

Ciudad Radiación global horizontal anual

Santiago 1778 kWh/m²a

Calama 2245 kWh/m²a

Punta Arenas 990 kWh/m²a

Freiburg, Alemania 1129 kWh/m²a

Berlin, Alemania 1009 kWh/m²a

Región de Los Lagos – Sector eléctrico (distribución)• 48.583 km²• 841.000 habitantes (2015)• Distribuidora grupo SAESA• 483.000 clientes (Saesa y Luz Osorno)

87% residencial (33% del consumo) 8% comercial (30% del consumo) 5% industrial, agrícola, otros (37% del consumo

• 2300 GWh energía (2015)Fuentes: Memorias Saesa y Luz Osorno 2015

Potencial recurso solar en la Región de los Lagos: Ejemplo ilustrativo

• La generación solar anual de un sistema fotovoltaico en la Región de los Lagos es de aprox. 1250 kWh/kWp¹

• El consumo eléctrico (distribución) 2015 es de 2300 GWh

• 1 kWp instalado requiere aprox. 11m² de terreno²

• 2300 GWh / 1250 kWh/kWp = 1.840.000 kWp

• 1.840.000 kWp x 11m² = 20.240.000m² = 20,24 km² = 2024 hectáreas

-> un terreno de 4 km x 5 km con paneles solares puede generar la misma cantidad de electricidad que consume toda la Región de los Lagos! ³

¹ orientación norte, inclinación 30°, ²considerando espacio necesario entre filas para evitar sombreado. ³sin contar clientes libres

Sistemas Fotovoltaicos conectados a red: Potencial y oportunidades en la región de Puerto MonttCorporación de Desarrollo Tecnológico - CDT

Aspectos básicos de los sistemas fotovoltaicos conectados a red

Esquema de un sistema fotovoltaico conectado a la red

> <Medidor bidireccional de consumo e inyección de excedentes

inversor

Red eléctrica pública

consumidores>

Medidor opcional de generación FV

Corriente

continua

Corriente alterna

Campo FV

Ley 20.571Autoconsumo y venta de excedentes

VALORIZACIÓN DE LAS INYECCIONES CON NET BILLING CHILENO

$

CÓMO SE PAGA?

La tarifa BT1 (residencial) es monómica. Significa que en la tarifa de energía está incluido el valor de potencia. Los excedentes se valorizan de acuerdo a la parte correspondiente de la energía.

Ejemplo: Valor kWh BT1 160,7 $

Tarifa kWh excedentes: 79,5 $

Las otras tarifas son diferenciadas (se cobran energía y potencia por separado). Los excedentes se valorizan prácticamente 1:1 con el valor de la energía (o aproximado).

Ejemplo: Valor kWh AT4.3: 87,2 $ (sin IVA)

Tarifa kWh excedentes: 87,2 $ (sin IVA)

Valorización de inyecciones

En estas tarifas, el perfil de consumo y la fracción de excedentes no influyen en la evaluación económica

Tarifas según tarifario SAESA, 01 de abril 2016

Potencia y Energía

Un dispositivo eléctrico de 1000W que está encendido durante una hora consume 1000Wh = 1kWh

Energía 1kWh

1 kWPotencia

1 hora

Ejemplos de sistemas residenciales en ChileSantiago

Chicureo

La Unión

Antofagasta

Buín

Sistemas Fotovoltaicos conectados a red: Potencial y oportunidades en la región de Puerto MonttCorporación de Desarrollo Tecnológico - CDT

Como calcular un sistema fotovoltaico de manera simple

• kWp = unidad de potencia fotovoltaica• En la X.Región, 1 kWp genera aprox. 1250 kWh al año¹

1. Cuanta energía genera un sistema fotovoltaico?

Cuatro paneles de 250Wp = 1kWp, aprox. 7m2

1,65 m

4,00 m

¹orientación norte, inclinación 30°

1 kWp

2. Calcular el consumo anual1. Necesitamos la boleta de electricidad2. Sumamos el consumo de los últimos 12 meses. Ejemplo: 3125 kWh

3. Dimensionado del sistema solarConsumo anual: 3125 kWhGeneración solar: 1250 kWh/kWpDividimos: 3125 kWh / 1250 kWh = 2,5 -> un sistema fotovoltaico de 2,5kWp permite cubrir el 100% del consumo

Superficie requerida en el techo:7m2 para 1 kWp -> 17,5m2 para 2,5kWp

4. Evaluación económica¹Generación anual: 3125 kWh Valor kWh tarifa BT1²: 160,7 $, valor excedentes 79,5 $Fracción autoconsumo: 40%Excedentes: 60% Ahorro anual: 349.937 $ = (160,7 x 0,4 x 3125) + (79,5 x 0,6 x 3125)

Costo del sistema FV Valor sistema solar³: 3.750.000 $ Retorno inversión: 10,7 añosAhorro en 25 años: 8.748.425 $Valor energía solar: 48 $ /kWh, equivale al 29,8% de la tarifa de la red!¹cálculo simplificado. No considerado: aumento costo electricidad, tarifa invierno, costo financiamiento, degradación paneles, costo mantención. Valor USD = 670$²según tarifario SAESA Abril 2016, ³según análisis Agencia Alemana de Cooperación Internacional, GIZ 2015 (valor sistema fotovoltaico del orden de 3kWp: 2,24 USD/Wp)

Costo nivelado de la energía solar (LCOE)¹Costo de la energía considerando todos los costos asociados al sistema fotovoltaico y el total de la energía que generará el sistema durante su vida útil

Al usar energía solar con sistemas fotovoltaicos, el “combustible” es gratuito y los costos de operación y mantención son mínimos. Por tanto se puede calcular el valor de la energía a un plazo de 25 años.

Ventajas:Seguridad de inversiónReducción de riesgo de aumento de costo de electricidad¹Por sus siglas en inglés. LCOE = Levelized Cost of Energy²No considerado: aumento costo electricidad, tarifa invierno, costo financiamiento, degradación paneles, costo mantención. Valor USD = 670$

Ejemplo de cálculo simplificado² Sistema: 2,5kWp generación anual: 3.125 kWh generación en vida útil (25 años) 78.125 kWh Valor del sistema: 3.750.000 $

Valor de la energía solar 3.750.000 $ / 78.125 kWh

= 48 $/kWh

Valores de sistemas fotovoltaicos y rendimiento en la X. RegiónPotencia sistema solar

Ejemplos de segmentos de uso

Cantidad paneles (250Wp)

Superficie requeridaneto, bruto

Valor aprox USD/Wp

Valor total aprox. MM$

Ahorro vida útil (25 a) MM$

Retorno inversión

Valor kWh red eléctrica ($)

Valor kWh solar ($)

1kWp Casas, pequeño comercio 4 7 m2

11m2 2,40 1,6 3,5 11,5 160,779,5 51,5

5kWp Casas, pequeño comercio, riego 20 35 m2

55 m2 2,20 7,37 17,5 10,5 160,779,5 47,2

30kWp Edificios, comercio, riego 120 210 m2

330 m2 1,90 38,19 88,7 10,8 94,6 40,7

100kWp Comercio, industria 400 700 m2

1100 m2 1,60 107,2 272,5 9,8 87,2 34,3

500kWp¹ Industria, generación 2000 3500 m2

5500 m2 1,40 469,0 1.362,5 8,6 87,2 30,0

Consideraciones: 1 USD = 670 $, valor BT1 160,7 y excedentes 79,5. Se considera 40% autoconsumo 60% venta de excedentes, generación anual 1250kWh/kWp, superficie neta = instalación paralelo al techo. Superficie bruta: instalación en techo plano o suelo, incluye separación entre filas. ¹Para sistemas >100kWp no aplica ley 20.571, se considera 100% autoconsumo.

Sistemas Fotovoltaicos conectados a red: Potencial y oportunidades en la región de Puerto MonttCorporación de Desarrollo Tecnológico - CDT

Oportunidades para la fotovoltaica en el sur de chile

Oportunidades para la fotovoltaica en el sur de ChilePrincipales parámetros para identificar proyectos donde la implementación de sistemas fotovoltaicos ya es muy atractiva:

Tarifas altas: mejor rentabilidadConsumo en el día: mejora fracción de autoconsumoTechos soleados orientación norte: mejoran rendimiento solar

-> Una buena radiación solar ayuda, pero no es el principal o único criterio para evaluar el uso de la fotovoltaica

Edificios residenciales: fondos disponibles, reducción de gastos comunes Hoteles: sustentabilidad, interés adicional en imagen ecológica Comercio e industria: en función de sus tarifas, reducción huella de carbono Agricultura, forestal, piscicultura: alta demanda de energía,

requerimientos de riego, reducción huella de carbono y mejora de competitividad internacional

Edificios de oficinas: obtención de certificación Leed y otros Centros de bodegaje: posibilidad de generar ingresos adicionales mediante

Sistema FV en los techos …

Segmentos prometedores

Ejemplos de sistemas comerciales/industriales en Chile

Escuela de buceo, Chañaral

Comercio, SantiagoRiego, IquiqueBanco, Santiago

Universidad de Chile, Santiago

Sistemas Fotovoltaicos conectados a red: Potencial y oportunidades en la región de Puerto MonttCorporación de Desarrollo Tecnológico - CDT

Consejos relacionados a los sistemas fotovoltaicos

Operación y mantenciónSistemas residencialescontrato de revisión anualusuario realiza la limpiezaSistemas comerciales/industrialescontrato de operación y mantención

Algunos aspectos para elegir buenos productos y proveedores

La empresa que vende el producto

Está instalada en Chile? Ofrece ingeniería, capacitación,

apoyo en instalaciones? Cual es su estrategia de mercado?

Su filosofía? Que trayectoria tiene? Que garantías ofrece y en cuanto

tiempo puede responder? Referencias?

Los productos Módulos, inversores y medidores deben

estar registrados en la SEC Fijarse en: Garantías / Procedencia Calidad de materiales Acabado, terminaciones Valores eléctricos, eficiencia Documentación / manuales Los materiales, la producción, los productos:

son amigables con el medio ambiente? Hay un compromiso con la sustentabilidad?

Organización gremial chilena que agrupa a las empresas, entidades y profesionales que trabajan por el desarrollo de la Energía Solar en nuestro país.

+ de 60 asociados, entre empresas, profesionales, instituciones y público general.

OBJETIVO CENTRAL: Fomentar el uso de la tecnología solar en todos los segmentos. Para que todos los Chilenos puedan gozar de los beneficios del la Energía Solar en el País.

Arriba izquierda a derecha: Patricio Daly, Gabriel Neumeyer, Christian Salazar, Tomás Milnes. Abajo: Verónica Munita, Andrés Bogolasky y Francisco Vidal

Más información: www.acesol.cl

ASOCIACION CHILENA DE ENERGIA SOLAR

páginas web útiles• www.acesol.cl ACESOL• www.acera.cl ACERA• www.minenergía.cl Ministerio de Energía• www.sec.cl Superintendencia de Electricidad y

Combustibles• www.cifes.gob.cl Innovación y Fomento de las Energías

Renovables• www.cne.cl Comisión Nacional de Energía• www.eclareon.eu Eclareon Grid Parity Monitor • www.dgs.de Asociación Alemana de Energía Solar, DGS• www.sma-sudamerica.com SMA AG, inversores• www.enphase.com Enphase, microinversores• www.valentin.de Software de cálculo PVSol• www.photon-international.com Principal revista de fotovoltaica

Muchas gracias por su atención.

Dipl-Ing.Gabriel Neumeyer B.

STC Sunbelt SpA www.sunbelt.cl

¡Tiene que haber una fuente de energía por allí abajo!

Es hora de aprovechar la energía solar!