1
Potencial de Energía Solar Térmico en Procesos Industriales
Día 2: Energía Solar Térmica en Industria y Minería
Alfredo González García – AIGUASOL20 de octubre de 2016
Motivación. La Problemática
2
• Sector Industrial consume un 37% de la matriz de EnergíaSecundaria de Chile.
• Un 88% de dicha energía es importada y representa un15,6% de los bienes importados, 11.704 Millones de US$.
• El costo promedio de la energía térmica ronda los100US$/MWh, restando competitividad a la Industria Chilena.
0
20
40
60
80
100
120
140
160
ene‐03
jul‐0
3
ene‐04
jul‐0
4
ene‐05
jul‐0
5
ene‐06
jul‐0
6
ene‐07
jul‐0
7
ene‐08
jul‐0
8
ene‐09
jul‐0
9
ene‐10
jul‐1
0
ene‐11
jul‐1
1
ene‐12
jul‐1
2
ene‐13
USD
/MWh (GN)
#¡REF! RM VIII región Lineal (RM)
La Oportunidad: Recurso y Necesidad
3
• 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
La Oportunidad: Tecnología Madura
4
Proyecto Appsol
5
Caracterización Industria
6
Caracterización de los Rubros y Establecimientos IndustrialesPor existencia de procesos de calor y frío
• 88 Rubros
Por existencia de operaciones abordables por solar
• 41 Rubros
Por similitud de industrias y procesos
• 31 Rubros
ENIA 2011
• 3880 establecimientos industriales
Selección por Rubro
• 2133 establecimientos industriales
Selección por Consumo Mínimo
• 1611 establecimientos industriales
Caracterización Industria
7
Industrias Tipo y Rangos Térmicos
Caracterización Industria
8
Distribución Demanda Térmica en la Industria y Minería Chilena
47%
13. Minería6%
26%
0%
0% 0%
0%
7%
10%
0%2%
2%
47%
Otras Demandas Térmicas
13. Minería
15. Alimentos
16. Tabaco
17. Textil
18. Ropa
19. Cueros
20. Productos de Madera
21. Papelera y Celulosa
24. Química
25. Caucho y Plásticos
26. Minerales No‐Metálicos
Caracterización Industria
9
Consumo de Combustibles y Eléctricos por Rubros
0
500000
1000000
1500000
2000000
2500000
3000000
1330 1511 1512 1513 1514 1520 1533 1541 1542 1543 1544 1551 1552 1553 1554 1600 1711 1712 1721 1722 1729 1730 1810 1911
Consum
o En
ergético (M
Wh)
Rubro CIIU
Consumo Térmico y Eléctrico por Rubro
Suma de Consumo Combustible Calor Procesos (MWh) Suma de Consumo Eléctrico (MWh)
Sector Alimenticio
Sector Textil Curtiembres
Tabaco
Demanda por Rubro
10
Demanda por Regiones
11
0
200
400
600
800
1000
1200
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 13 14 15Nº de
Plantas Indu
stria
les
Región
Nº de Establecimientos del Sector Industrial por región
0
1000000
2000000
3000000
4000000
5000000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 13 14 15Demanda
Térm
ica (kWh)
Región
Demanda Energética Total Sector Industrial
Demanda por Regiones
12
Metodología
13
Generación casos de
simulación66.488
WP1Base de datos
industrias
WP2Base de datos meteorológicas
WP3Industrias con
procesos adecuados para
aporte solar WP4Tecnologías existentes
Esquemas de procesos a
simular
Análisis viabilidad de casos
WP1Base de datos
industrias
WP2Base de datos meteorológicas
Curvas de FS vs A por rubros
Hipótesis Financieras
WP4 Curvas de costos
Definiciones
14
Potencial energético:La energía que se podría llegar a cubrir mediante tecnología solar térmica, porrango de temperaturas de operación y con FS razonables.Potencial técnico:El potencial energético limitado por la cantidad de área disponible estimada encubiertas para tecnologías de baja temperatura en rubros industrialesPotencial viable:Actuaciones concretas identificadas que arrojan rentabilidades superiores alcoste del capital (Hip 7,9%)
Definiciones
15
Escenario central• IPE=2,0%• Instalaciones construidas en autoexplotación• Rentabilidad exigible, costo del capital. TIR=7,9%• O&M subcontratada• Inexistencia de incentivos públicosSensibilidad a variables• IPE hasta 5%• Instalaciones en régimen ESCO (TIR=12%)• Incentivos públicos
Potencial por Rubro
16
Potencial por Rubro
17
Potencial por rango térmico
18
Potencial por tecnología
19
20
Región COBRE CARNE ACEITE LACTEOS MENTO ANIMA PANADERIA AZUCAR VINO CERVEZA BEBNOALC TEXTILES ROPA CURTIDO ASERRADO AHORMIGON TOTAL
15 0 0 0 0 0 83 0 0 0 0 0 0 0 0 0 831 136.176 0 0 0 0 0 0 0 0 902 0 0 0 0 208 137.2862 1.179.604 0 0 0 0 0 0 0 377 0 0 0 0 0 1.462 1.181.4433 124.860 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 124.8604 15.398 340 0 0 0 0 0 455 0 0 0 0 0 0 163 16.3565 15.514 11.952 0 0 0 0 0 3.539 0 0 0 0 0 0 227 31.23313 35.773 60.852 3.344 53.752 5.544 11.796 0 14.880 5.510 13.996 7.181 6.619 2.521 874 46.743 269.3836 884 17.327 0 0 0 0 0 2.052 0 0 0 0 0 0 0 20.2647 0 3.825 0 0 0 0 0 6.281 0 0 0 0 0 752 0 10.8588 0 776 0 294 11.221 0 0 0 0 0 0 0 0 99.253 421 111.9659 0 0 0 351 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 35114 0 0 0 1.051 0 0 5.107 0 0 0 0 0 0 0 0 6.15710 0 0 0 0 2.547 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2.54711 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 012 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 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 49.224 1.912.785
Los grandes números
21
69%2%4%
1.500.000m2
400.000m2
18.000m2
del calor de baja temperatura en minería, mediante FPC con
del calor de baja temperatura en industria no minera , mediante ETC y FPC con
del frío positivo en industria no minera, mediante ETC y PTC con
Una inversión total cercana a los
800 MMUS$Con una reducción anual en la importación de energía de
1% del total de energía importada,
4,5% de la balanza de pagos (2012)
160 MMUS$
El potencial técnica y financieramente viable representa el
Herramienta de Evaluación de SST en Procesos Industriales
22
Ayuda en la decisión de alternativassolares de generación• Evaluación directa de potencial
solar en distintos escenarios deaporte solar (Área de captación,tecnología, ubicación, etc.)
• Calculo de producción solar deenergía y fracción de cobertura dela demanda.
• Cálculo de factores económicos dedecisión y costos( CAPEX, OPEX,TIR, ahorro, etc.)
Herramienta de Evaluación de SST en Procesos Industriales
23
Forma de uso• Registro en página de
proyecto (www.appsol.cl)
• Resultados entregados en pantalla e imprimible.
Manual de Diseño de Sistemas Solares
24
ULISSES
25
ULISSESNueva tecnología solar térmica optimizada para Minería del Cobre:
• Clima desértico continental• Alta radiación• Polvo y escasez de agua• Baja temperatura• Alto aporte solar• Grandes campos (> 5000 m2)
ULISSES
26
• Sistema de gestión del sobrecalentamiento• Rendimiento: 20% superior a los sistemas
solares convencionales.• Costo de energía: 35% más bajo que precio
promedio del petróleo de últimos 5 años. Costoventa energía desde:
50 USD/MWh (Industria)
63 USD/MWh (Minería)• Implementación bajo modelo ESCO, en venta de
energía útil, sin riesgo y sin inversión.
APPSOL
27
Top Related