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“OBSERVATORIO
PARA
LA
ENERGÍA
RENOVABLE
EN
AMÉRICA
LATINA Y EL CARIBE”
“LAS ERNC EN LA INDUSTRIA CHILENA Y ALGUNAS APLICACIONES
ORIENTATIVAS”
PARA:
Organización
Latinoamericana
de
Energía
(OLADE)
Organización de Naciones Unidas para el Desarrollo Industrial
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RESUMEN EJECUTIVO
La consultoría, en términos generales, tiene por objetivo levantar una cartera de
proyectos industriales con el fin de presentar una propuesta de energías renovables
según cada caso particular. Se crearán diez perfiles de proyectos, de los cuales, dos de
estos se trabajarán hasta una pre factibilidad.
Como aporte de valor al trabajo, y dentro de la primera etapa de este, se muestran los
esfuerzos que ha hecho al día de hoy la industria respecto a la incorporación de las
energías renovables como aporte a la disminución de las facturas energéticas como de
las emisiones generadas. Para lo anterior, se han catastrado aquellas instalaciones de
energías renovables para auto consumo y actualmente en operación.
Con ello, se ha podido determinar qué sectores de la industria poseen mayor interés y
cuales han realizado un mayor esfuerzo en incorporar las energías renovables como
parte de sus sistemas de energización, pudiendo además determinar, cuáles son los
tipos de tecnologías utilizadas y el destino de esa energía producida.
Por lo tanto, teniendo el conocimiento de los sectores industriales y de las tecnologías
renovables utilizadas, ha permitido concluir ciertos aspectos claves que han ayudado a
conducir el desarrollo del trabajo con respecto a la decisión de los sectores y el tipo de
tecnologías con las que se ha trabajado.
Además, para complementar el desarrollo de la consultoría ha existido un
acercamiento hacia la industria a través de las distintas asociaciones, instituciones y
empresas privadas (del rubro ERNC). Permitiendo así poder palpar aquellas
conclusiones obtenidas anteriormente. Además, se han podido corroborar aquellos
sectores que han comenzado un camino de mejora energética con la incorporación de
eficiencia energética, y cuya inercia de esfuerzo debería continuar con la incorporación de las energías renovables.
El análisis sobre los trabajos energéticos realizados por los diferentes sectores
industriales ha favorecido una elección objetiva de aquellas empresas a participar en la
consultoría Que con una valoración diseñada para este efecto se han elegido aquellas
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desarrollados. El análisis de los datos obtenidos propició un escenario favorable para
comparar las diferentes potencialidades de perfiles existentes en cada empresa. Cada
opción fue evaluada a través de un modelo de cálculo financiero permitiendo la elección del perfil mas adecuado para cada caso.
Luego, una vez elegidas las tecnologías a desarrollar para casa uno de los 10 perfiles, se
desarrolla cada uno de estos, dando como resultando en varios de los casos plantados
escenarios favorables.
De los 10 perfiles, dos de ellos se han desarrollado hasta una pre factibilidad. Los
proyectos elegidos para la pre‐factibilidad fueron escogidos por el mayor interés
demostrado por las empresas, se suma a lo anterior el interés demostrado por el CER
frente a ciertas tecnologías.
Se decide desarrollar la pre‐factibilidad fotovoltaica, tecnología que está logrando
reducir sus costos de forma importante, y la cuál será rentable en el corto plazo. Es
una tecnología con una gran potencial el Chile dado la irradiación existente. La
segunda pre‐factibilidad de ha desarrollado para generar biogás para cogeneración. Esta tecnología será representativa sobre todo en un país como en Chile con una gran
industria agropecuaria. Esta una tecnología, que si bien no está madura, se estima que
logrará su apogeo en el corto plazo, puesto que la agroindustria necesita reducir costos
energéticos y deshacerse del problema de los residuos. Ambas tecnologías poseen un
elevado potencial en la industria.
Como capítulos finales se agrega la descripción breve de los tipos de financiamiento que existen para proyectos como los que se han planteado en el trabajo. Además, se
agrega una breve descripción de las barreras más representativas que existen en Chile,
con la idea de poder dar cuenta, a los lectores, de los potenciales inconvenientes que
existen hoy en día que no favorecen un escenario propicio, favorable y rápido en el
desarrollo a las ERNC.
La consultoría da cuenta de las posibilidades y potencialidades de las renovables sobre ciertos sectores industriales, mostrando ejemplos concretos y diversificados,
pretendiendo entre otros puntos, que el lector se forme una idea general del escenario
actual y de dicha potencialidad existente en la industria. Ya se evidencia que este es un
camino real que ya comenzó a correr y que su fuerza y presencia irá día a día en
aumento
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INDICE
RESUMEN EJECUTIVO .................................................................................................................... 2
1. Introducción .......................................................................................................................... 8
2. Objetivos generales de la consultoría ................................................................................. 10
3. Metodología de trabajo ...................................................................................................... 11
4. Sectores industriales con aplicaciones renovables ............................................................. 15
5. Áreas industriales a considerar ........................................................................................... 30
6. Oportunidades relevantes identificadas ............................................................................. 38
7. Criterios para la elección de las empresas .......................................................................... 41
a. Empresas PYMES: ........................................................................................................... 41
b. Empresas que ya posean implementaciones de Eficiencia Energética: ........................ 42
c. Empresas que tengan un % elevado de consumo v/s producción: ............................... 42
d. Replicabilidad: ................................................................................................................ 42
8. Método y elección de las empresas .................................................................................... 48
9. Datos y Análisis de las empresas ......................................................................................... 55
10. Elección de los perfiles según los recursos disponible ........................................................ 59
11. Desarrollo de los 10 perfiles de proyectos .......................................................................... 68
11.1 SURFRUT ‐Biomasa uso Térmico ............................................................................... 70
11.2 MAXAGRO
–
Biomasa
uso
Térmico ............................................................................ 74 11.3 ARIZTIA – Paneles Solares Térmicos .......................................................................... 78
11.4 JUMBO – Colectores solares térmicos ....................................................................... 84
11.5 JUMBO ‐ Instalación Fotovoltaica .............................................................................. 90
11.6 COMERCIAL PANAMERICANA – Mini hidroeléctrica ................................................. 95
11.7 CCU – Colectores Solares Térmicos ............................................................................ 98
11.8 LACTEOS DEL SUR – Biogás Térmico ........................................................................ 103
11.9 AGRIPOR – Biodigestor Cogeneración ..................................................................... 109
11.10 CONCHA Y TORO – Geotermia con bomba de calor ............................................ 115
12. Desarrollo de las dos pre‐factibilidades ............................................................................ 121
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12.1.4.1 Cálculo tensión y corriente en el punto de máxima potencia. ............... 140
12.1.4.2 Cálculo corrección de tensión y corriente debidas a la temperatura. .... 141
12.1.5 Secciones
de
Cables ........................................................................................... 145
12.1.6 Protecciones ...................................................................................................... 154
12.1.7 Estructura
portante
de
paneles ......................................................................... 164
12.1.7.1 Diseño de la estructura ............................................................................. 167
12.1.7.2 Sobrecarga de nieve ................................................................................. 169
12.1.7.3 Acciones del viento ................................................................................... 169
12.1.7.4 Protección de la Estructura ...................................................................... 170
12.1.7.5 Sombreamiento ........................................................................................ 171
12.1.8 Pérdidas
en
la
Instalación .................................................................................. 172
12.1.8.1 Pérdidas en cables .................................................................................... 173
12.1.8.2 PR y Pérdidas por Tª ................................................................................. 173
12.1.8.3 Pérdidas por Temperatura ....................................................................... 174
12.1.8.4 Pérdida por sombra .................................................................................. 175
12.1.8.5 Pérdidas por caídas óhmicas en cableado ............................................... 176
12.1.9 Estudio
Energético ............................................................................................. 177
12.1.9.1 Estudio energético para paneles totalmente fijos .................................. 177
12.1.10 Layout de la instalación y planos generales .................................................. 179
12.1.11 Estudio económico......................................................................................... 181
12.1.11.1 Valor Actual Neto (VAN) ........................................................................... 183
12.1.11.2 Tasa Interna de Retorno (TIR) .................................................................. 184
12.1.11.3 Escenario de sensibilidad económica....................................................... 185
12.1.12 Balance Medioambiental .............................................................................. 190
12.1.13 Trámites
para
la
aprobación
del
proyecto .................................................... 191 12.1.14 Conclusiones
del
sistema
FV
propuesto ......................................................... 192
12.2 Pre‐factibilidad de un biodigestor para cogeneración ............................................ 194
12.2.1 Factores
que
afectan
la
digestión
anaeróbica. ................................................. 197
12 2 2 Recurso Energético de la Empresa 203
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12.2.5.1 Dimensión Digestor Anaerobio ................................................................ 210
12.2.5.2 Cálculo de la Velocidad del Efluente ........................................................ 211
12.2.5.3 Balance Hidráulico .................................................................................... 214
12.2.5.4 Mezclador y Bomba .................................................................................. 216
12.2.6 Producción
de
biogás
diaria .............................................................................. 217
12.2.6.1 Gasómetro ................................................................................................ 218
12.2.6.2 Volumen del Gasificador .......................................................................... 218
12.2.6.3 Geometría del Gasificador ........................................................................ 219
12.2.7 Energía Producida ............................................................................................. 220
12.2.7.1 Grupo generador ...................................................................................... 223
12.2.8 Layout
de
la
instalación
y
planos
generales ...................................................... 226
12.2.9 Estudio económico ............................................................................................ 230
12.2.9.1 Valor Actual Neto (VAN) ........................................................................... 230
12.2.9.2 Tasa Interna de Retorno (TIR) .................................................................. 232
12.2.9.3 Escenarios de sensibilidad económica ..................................................... 233
12.2.10 Balance
Medioambiental .............................................................................. 238
12.2.10.1 Emisiones de GHG en línea base .............................................................. 238
12.2.10.2 Emisiones por consumo eléctrico desplazado, , .......................... 239 12.2.10.3 Emisiones por generación de calor desplazado,
, .................... 240
12.2.10.4 Emisiones del proyecto ............................................................................ 241
12.2.10.5 Emisiones por Fuga o Leakage ................................................................. 241
12.2.10.6 Reducción de emisiones ........................................................................... 242
12.2.11 Trámites para la aprobación del proyecto ................................................... 242
12.2.12 Conclusión Pre factibilidad de un Biodigestor ............................................... 243
13. Puntos de conexión ........................................................................................................... 244 14. Algunas formas de financiamiento y apoyo a las ERNC .................................................... 248
14.1 Financiación a través de Bancos y organismos Internacionales ............................. 248
14.2 Financiación de la Banca y Organismos Chilenos .................................................... 251
14 3 Leyes que apoyan las ERNC 255
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18. ANEXO 1 ‐ Planilla para evaluación empresas ................................................................... 272
ANEXO 2 ‐ Carta Invitación ........................................................................................................ 273
ANEXO 3 ‐ Planilla para el levantamiento información de empresas seleccionadas ................ 275
ANEXO 4 ‐ Información de las empresas de la cartera de proyectos ........................................ 277
ANEXO 5 ‐ Cálculo para la elección de las tecnologías por empresas ....................................... 350
ANEXO 6 ‐ Datos de irradiación solar (Registro solarimétrico CNE / PNUD / UTFSM, 2008) .... 370
ANEXO 7 ‐ Descripción breve de las tecnologías a desarrollar en los perfiles .......................... 370
ANEXO 8 ‐ Simulación PVSYST ................................................................................................... 371
ANEXO 9 ‐ Panel BP SOLAR 3220 e Inversor Solar Max ............................................................ 389
ANEXO 10 ‐ Trámites necesarios para cada una de las dos pre‐factibilidades…………………..…..389
ANEXO 11 ‐ Tablas de la evaluación económica de las pre‐factibilidades ................................ 401
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1. INTRODUCCIÓN
En este último tiempo, en Chile, ha existido una combinación de escasez de Gas
Natural Comprimido, precios altos de Gas Natural Licuado y del Petróleo. A ello, se
suma que ha disminuido la inversión en el sector eléctrico, tanto en nuevas unidades
de generación como en infraestructura de transmisión. La combinación de la estrechez
de generación y/o transmisión junto al uso de unidades diesel, cuyo costo de operación es significativamente alto, comparado con otras tecnologías convencionales
(gran hidráulica, carbón y GNL) ha llevado a que nuestro sistema eléctrico presente
uno de los precios más elevados de la región.
El escenario anterior, complementado con la problemática de Cambio Climático, y la
necesidad de reducir las emisiones de dióxido de carbono, ha generado un contexto
más propicio para el desarrollo de las ERNC.
La incorporación de las energías renovables genera un beneficio en la reducción de
emisiones producidas por el consumo energético proveniente de combustibles fósiles,
permitiendo eventualmente el ingreso por venta de emisiones de carbono en el
mercado local o internacional. La implementación de la tecnología fomenta una cierta
independencia energética, además de disminuir el costo de la energía consumida.
La aplicación e incorporación de las ERNC en cualquiera de los sectores de la industria ha sido parsimonioso puesto que los organismos gubernamentales aún no han
generado un escenario propicio que dicte una tendencia clara en apoyo a este tipo de
tecnologías. Sin embargo, diferentes sectores industriales ya están comenzando a
desarrollar proyectos de incorporación de tecnologías de energías renovables
reconociendo su contribución y rentabilidad a corto y mediano plazo.
La industria confía en que se clarifique el apoyo a las ERNC generando así un escenario benéfico para desarrollar este tipo de tecnologías. Cuando se generen dichas
condiciones, se espera un aumento en estudios e implementaciones de la generación
energética a través de las energías renovables, que cuyo efecto a nivel masivo,
derivará en un aporte substancial en la disminución de las emisiones contaminantes a
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susceptibles y dispuestos a la incorporación de este tipo de implantaciones. Como
prioridad dentro del trabajo y complementado con lo anterior, se desarrollaran casos
puntuales de incorporación de ERNC a través del desarrollo de perfiles que den cuenta de los potenciales existentes según diferentes tipos de industria, contribuyendo así a
entender el escenario en cuestión.
El trabajo además proyecta consolidar aquellos esfuerzos que al día de hoy se han
realizado en la industria con la aplicación de las energías renovables como aportes en
la generación de energía, ya sea en calor o electricidad. En muchos casos este esfuerzo
ha sido antecedido por el desarrollo y la implementación de la eficiencia energética.
Para el desarrollo del estudio se ha decidido trabajar sobre aquellos sectores de la
industria que ya poseen al día de hoy aplicaciones de energías renovables en
operación. El criterio anterior, permite mostrar qué sectores están mas perceptivos y
dispuestos a invertir en proyectos ERNC. La experiencia permitirá asegurar una
viabilidad en la aplicación de la tecnología y una mayor velocidad de implementación.
Definidos los sectores industriales más interesados en la incorporación de renovables, será preciso generar, bajo ciertos criterios acordados, una lista de potenciales
empresas, y que bajo una posterior evaluación, se definirán aquellas “más óptimas”
para desarrollar el trabajo.
Una vez definidas las empresas con las que se trabajarán, se pretende levantar una
cartera de diez proyectos de energías renovables desarrollados sobre las condiciones
particulares de cada una de las empresas, de esta manera se propone generar los diez perfiles de proyectos.
Para terminar, se agrega que varios criterios y cálculos estarán desarrollados bajo la
Norma Española (Principalmente ITC‐BT‐22 ‐ ITC‐BT‐19, R.D.1663/2000 y el Pliego de
Condiciones Técnicas del IDAE), y será tomada como válida puesto se estima que
representa las mismas o mayores exigencias que la Norma Chilena, además de
complementar parámetros que posiblemente aun no están definidos en nuestra
norma.
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2. OBJETIVOS GENERALES DE LA CONSULTORÍA
La consultoría, en términos generales, tiene por objetivo levantar una cartera de
proyectos industriales sobre diferentes empresas, para generar diez perfiles de
aplicaciones renovables para cada caso particular.
Para el desarrollo del trabajo se considerarán sólo aquellos sectores industriales que
posean incorporadas las energías renovables dentro de sus procesos. La experiencia de
cada empresa, certifica una cierta factibilidad de implementación. Esto será favorable
para el caso que se quiera contar con una rápida ejecución de los proyectos. Además,
el hecho de que ciertos sectores hayan implementado este tipo de tecnologías da
cuenta que poseen un interés sobre este temas.
Como se ha comentado, la consultoría se pretende desarrollar sobre la base de
conocimiento y experiencia otorgada por aquellas entidades que ya posean la
incorporación de energías renovables, puesto que dicha experiencia favorecería una
rápida implementación.
Complementando lo anterior, será importante considerar los sectores que posean un
número elevado de empresas, esto permitiría influir positiva y ampliamente sobre las
empresas del sector a la hora de pretender generar mayores y más rápidas
implantaciones de energías renovables.
Se elegirán las empresas mas idóneas, se analizará los datos de consumo y de recursos
que disponen para elegir el perfil a desarrollar, para posteriormente elegir las dos pre‐
factibilides.
El trabajo pretende generar un escenario del estado de la industria frente a la
implementación de las ERNC, lo que podría eventualmente constituir una ayuda
orientativa para poder definir hacia dónde se deben aplicar los esfuerzos en apoyo a
las ERNC.
Los ejemplos desarrollados podrán constituir una referencia orientativa de
aplicaciones mostrando escenarios tanto viables como inviables, intentando exponer
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3. METODOLOGÍA DE TRABAJO
El trabajo y el deber de la consultoría es desarrollar una cartera de proyectos
relacionados con la introducción de energías renovables en el sector de la industria
productiva en Chile.
El proyecto a desarrollar se estructura en fases, en estas, se realizan una serie de
tareas cuyos resultados interaccionan con el desarrollo de la fase posterior y estarán
contempladas en una metodología de trabajo que se desarrollará en etapas, y que se
pueden sintetizar como sigue:
1‐ Levantar información de los sectores industriales que han aplicado las
tecnologías renovables en la industria para autoconsumo. Para ello, se recurrirá
a la información que poseen las diferentes entidades como es el caso de las
asociaciones, corporaciones, universidades y las empresas privadas
(Ingenierías, implementadoras o aquellas proveedoras de la tecnología). Con
ello, se determinarán las diferentes experiencias con respecto al tema en
cuestión. Esto permitirá, determinar los sectores más receptivos, abiertos, y tal
vez más idóneos para ejecutar este tipo de proyectos, y a su vez serán los
sectores seleccionados para constituir la cartera de proyectos.
Una vez analizados los sectores industriales que poseen aplicaciones
renovables, se podrán concluir cuáles son aquellos sectores sobre los que se
desarrollará la consultoría.
2‐ Hacer una lista de las empresas según los diferentes sectores industriales de
interés, estos como posibles candidatos a participar en la consultoría y
definidos según las conclusiones del punto anterior. Esta lista, se desarrollará a
través de una serie de criterios explicados en el punto 8 y que han sido elaborados en conjunto con el CER.
3‐ Envío de carta‐invitación, adjunto a ello una planilla Excel como soporte para
que las empresas incorporen sus datos de consumo entre otros.
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según una metodología diseñada para este propósito
y la cual está explicada
en el punto 9.
5‐ Se contactarán a las empresas seleccionadas generando así las visitas con el fin
de obtener la información técnica y los datos necesarios para elaborar el
trabajo puesto que ayudará a determinar los puntos claves y/o críticos para
determinar cómo y dónde enfocar el desarrollo de la propuesta. Para cada
empresa se propondrá un perfil bajo la necesidad y características de la
empresa es su aspecto energético, de modo que este permita satisfacer parte
de la demanda detectada.
Cada empresa posee diferentes necesidades energéticas. Sin embargo, cada
sector industrial específico posee básicamente los mismos procesos. Esto
permitiría, generar una replicabilidad, debiendo hacer sólo pequeñas
adaptaciones del perfil propuesto.
Se intentará considerar una diversificación en los tipos de empresas. Al mismo tiempo se busca que estas pertenezcan a distintas zonas del territorio.
Cada empresa seleccionada deberá poseer la capacidad de control sobre sus
consumos energéticos, por lo que esta etapa del trabajo se concentrará sobre
la recolección de los datos y no así del levantamiento de estos. La idea es que el
esfuerzo se centralice en el análisis de los antecedentes, y así derivar en el
desarrollo del perfil.
Básicamente, los datos necesario que se deberán tomar de cada una de las
empresas será:
Análisis del escenario energético (eléctrico y calor).
a. Análisis del balance energético ligado al perfil de consumo y los
recursos disponibles. (deficiencias, sobrantes de residuos y
desperdicios).
b. Situación geográfica.
c Potencial de recursos: Eólico solar hídrico y residuos
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Esquema 1: Secuencia de pasos para la primera parte del trabajo.
6‐ Con el levantamiento de la información y los datos necesarios se deberá
ejecutar el diagnóstico general por cada una de las empresas visitadas.
7‐ Una vez habiendo analizado sus posibilidades se deberá generar la propuesta
circunscrita bajo los parámetros estudiados, proponiendo la mejora adecuada. Dentro de cada empresa, existirán una o más posibilidades de
implementaciones renovables por lo que mediante un modelo desarrollado
para tal efecto, permitirá elegir qué tecnología será la mas idónea para que sea
desarrollada como perfil.
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10‐ El desarrollo de las dos pre‐factibilidades básicamente se constituirá como:
a) Cálculo del dimensionamiento. b) Producción energética estimada.
c) Desarrollo del presupuesto de la eventual implementación.
d) Evaluación económica de la propuesta
e) Emisiones desplazadas.
f) Ahorro económico generado por la instalación.
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4. SECTORES INDUSTRIALES CON APLICACIONES RENOVABLES
El presente capítulo muestra las instituciones que se han contactado con el fin de
poder levantar información sobre “todas” aquellas empresas, de los diferentes
sectores industriales, que ya poseen en operación aplicaciones de energías renovables
dentro de sus procesos.
La información recabada ha sido entregada de forma libre y voluntaria por las
entidades. Si bien los datos recopilados son en su amplia mayoría recabados sobre el
universo de empresas que existen en Chile con aplicaciones renovables al día de hoy,
quedará un pequeño quintil sin identificar, el que no afectará a las conclusiones que se
obtengan.
Todos los aportes entregados han sido una contribución valiosa para tomar alguna de
las determinaciones que se presentan a lo largo del trabajo. A continuación, se adjunta la tabla con las entidades consultadas:
INSTITUCIONES CONSULTADAS
INSTITUCIÓN NOMBRE COMPLETO WEB
AChEE Agencia Chilena de Eficiencia Energética http://www.ppee.cl/576/channel.html
AGENCIA LOS RIOS Agencia Regional Desarrollo Productivo http://www.ardplosrios.cl/
ASPROCER Asociación Gremial de Productores de Cerdos de Chile http://www.asprocer.cl
APA Asociación de Productores Avícolas de Chile http://www.apa.cl/index/index.asp
ASOEX Asociación de Exportadores de Chile http://www.asoex.cl/AsoexWeb/
ANESCO Asociación Nacional de Escos http://www.anescochile.cl/
SALMONCHILE Asociación de la Industria del Salmón de Chile http://www.salmonchile.cl/frontend/index.asp
ACESOL Asociación Chilena de Energía Solar http://www.acesol.cl/
CPL Consejo Nacional de Producción Limpia http://www.produccionlimpia.cl/link.cgi/
FIA Fundación para la Innovación Agraria http://www.fia.cl/
VINNOVA Consorcios del Vino http://www.vinnova.cl/
DICTUC Ingeniería DICTUC http://www.dictuc.cl/
FUNDACIÓN CHILE Fundación Chile http://www.fundaciónchile.cl/
UCV Universidad Católica de Valparaíso http://www.pucv.cl/
CORFO Corporación de Fomento de la Producción http://www.corfo.cl/
IENERGIA IENERGIA " Soluciones Inteligentes de Energía" http://www.ienergia.cl/
TERRASOLAR TERRASOLAR "Soluciones de Energías Renovables" http://www.terrasolar.cl/
PREVENT PREVENT "Inteligencia Energética" http://www prevent cl/
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SCHWAGER Schwager Energy http://www.schwager.cl/
ECOENERGIZA Ecoenergiza http://ecoenergiza.cl/
CBC Corporación de Desarrollo Tecnológico de Bienes de Capital http://www.cbc.cl/
ASSYCE Assyce Group http://www.assyce.com/
GEOTERMIKA Geotermika, Sistema de climatización geotérmica http://www.geotermika.cl/
DACLIMA Daclima, Climatización y eficiencia energética http://www.daclima.cl/
EDELMAG Energía de Magallanes http://www.edelmag.cl/clientehogar/Paginas/Inicio.aspx
ENERGIAS DEL SUR Energías del Sur http://www.energiadelsur.com/
PMC Acuícola PMC Acuícola http://www.ardpatacama.cl/web/index.php?id_sitio=2
CEAZA Centro de Estudios Avanzados en Zonas Áridas http://www.ceaza.cl/
SOLARVENTO Solarvento, Implementación para el Hogar y la Industria http://www.solarvento.cl/
CHILECTRA Chilectra – Grupo Enersis
http://www.chilectra.cl/wps/wcm/connect/NGCHL/chilectracl
/hogar/
CEGA Centro de Excelencia en Geotermia de los Andes http://www.uchile.cl/portal/investigacion/centros‐y‐
programas/centros‐de‐estudio/70663/centro‐de‐excelencia‐en‐geotermia‐de‐los‐andes‐cega
Cuadro 4.1: Empresas que aportaron con información de aplicaciones de ERNC en
operación.
Aun en Chile existen una cantidad limitada de proyectos renovables en operación,
aplicados a la industria, los datos que se han recabado dan cuenta que ya se ha hecho un esfuerzo en la incorporación de las ERNC.
La información recopilada ayudará a concluir el tipo de sectores que han desarrollado
con mayor impulso este tipo de implementaciones, a ello se suma los tipos de
tecnologías que han sido aplicadas y en qué proporción.
La lista que se presenta en el cuadro 4.3, corresponde a los proyectos renovables
catastrados de los diferentes sectores industriales. Antes se muestra el cuadro 4.2 con las abreviaturas para cada una de las tecnologías que figuran en la lista.
Sst Sistemas solares térmicos
Fv Paneles Fotovoltaicos
Bm Biomasa
Bg Biogás
Gt Geotermia Eo Eólica
Hy Hidroeléctrica
Mm Mareomotriz
Cuadro 4.2: Simbología de tecnologías renovables.
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Análisis de los datos
De un total de 139 empresas con aplicaciones renovables, sólo once de estas poseen
más de una tecnología renovable dentro de la misma planta o establecimiento, lo cual serían una excepción dentro del universo catastrado con un total de 145 proyectos de
ERNC.
A continuación, se muestran el número de proyectos catastrado con sus respectivos
porcentajes. Esto dará cabida a determinar las conclusiones que ayudarán a definir los
sectores con los que se trabajará en la consultoría.
Tecnologías Cantidad Instalaciones %
Total Eo 11 7
Total Sst 78 54
Total Bm 17 12
Total Bg 4 3
Total Fv 16 11
Total Gt 18 12
Total Hy 1 1
Total Mm 0 0
Total 145 100,0
Cuadro 4.4: Número de empresas por tecnología aplicada.
7%
54%
12%
3%
11%
12%
1%
0%
Eólica
Solar Térmica
Biomasa
Biogás
Fotovoltaica
Geotermia
Hidroeléctrica
Mareomotriz
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Usos de tecnología solar térmica Cantidad %
Vinificación 3 5
ACS para duchas 57 73
ACS para duchas + Calefacción 10 12
Procesos y Otros 8 10
Total 78 100
Cuadro 4.5: Porcentaje de los principales usos de la tecnología solar térmica.
Fuente: Elaboración propia
Gráfico 2: Porcentaje según usos de la tecnología Solar térmica.
El gráfico 2 muestra, que el mayor porcentaje de aplicaciones solares térmicas está
destinado a satisfacer las necesidades de agua caliente sanitaria (ACS) para las
instalaciones con un 73%.
El 23% está destinado al ACS más calefacción, el 10% a procesos en la industria y el 4%
correspondientes al sector vitivinícola. Entonces se concluye, que este tipo de
instalaciones aun poseen comparativamente una baja utilización destinada a satisfacer
demanda de agua caliente en procesos industriales, lo que será un desafío para el
proyecto, puesto que habrá que definir otras formas de aplicar la tecnología en las
diferentes industrias escogidas.
El gráfico 1, indica los porcentajes de utilización de las tecnologías para generar
4%
73%
13%10%
Manólactica
ACS para duchas
ACS duchas + Calefacción
Procesos y otros
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La presencia de la geotermia y del biogás están en segunda y tercera posición con un
12 y 11 % respectivamente. Ambas tecnologías están principalmente aplicadas en el
sector agropecuario y en una gran medida en el sector servicios.
La biomasa posee una aplicación principalmente en el sector agropecuario con un 58%,
luego en el sector servicios con un 23,5% y por último en el sector hotelero con un
17%.
La geotermia está implementada en el sector agropecuario en un 33%, en el sector
hotelero en un 28% y en el sector servicios en un 39%. Lo cual se deduce que posee
una utilización transversal.
La presencia de la geotermia resulta representativa dentro del universo de proyectos
en operación, pero es menos representativa si es comparada con la tecnología solar
térmica que satisface prácticamente los mismos requerimientos térmicos. La
geotermia debe penetrar aun más en el mercado chileno, con aportes de las bombas
de calor. (Para la geotermia, es necesario superar las restricciones legales, puesto que
aun no existe un marco regulatorio especial para las concesiones de exploración y explotación en baja y media entalpía)
Existen países europeos, que han considerado la implementación de la geotermia
como una opción viable y eficiente, lo cual ha derivado en un uso a nivel masivo,
demostrando su fiel funcionamiento, como es el caso de Islandia por nombrar uno.
El caso de las implementaciones de biogás si bien aun su volumen no es considerable
con su 3% de representatividad dentro del total catastrado (no consideran plantas de tratamiento), este porcentaje irá en aumento debido a que un amplio sector de la
industria agropecuaria posee un interés en desarrollar este tipo de proyectos.
Lo anterior debido principalmente a dos razones. La primera hace referencia al gasto
energético, puesto este es un sector de la industria de elevado consumo de energía
con respecto a su producción, ya sea en calor o electricidad, de modo, que el aporte
de una implementación renovable ayudaría a disminuir sus costos. Y la segunda razón, hace referencia a que es un sector de la industria que necesita resolver de una
manera ambientalmente eficiente, el problema de la eliminación de los residuos
producidos en los procesos.
P l d l i l l bl l í id d
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a la empresa de energía térmica, eléctrica o ambas para el caso de cogenerar. Si bien
es una tecnología que posee un elevado costo en su inversión inicial, la inversión
resultará ser viable o acercarse a una factibilidad sobre todo para los casos donde su
uso sea para cogenerar. Se podría adelantar, que esta tecnología será una realidad
comercial en Chile, su costo disminuirá, y su demanda irá en un indiscutible aumento.
Las aplicaciones fotovoltaicas resultan ser una tecnología aun poco utilizada. Provee
parte de la generación de electricidad para un cierto proceso, o ayuda a satisfacer
parte de la demanda de la empresa.
Pero esta tecnología aun posee un elevado costo inicial lo que justificaría su utilización en escenarios donde no existen los servicios eléctricos o existe una escasez de dichas
necesidades como son los sectores aislados. Además se suma el interés que existe por
parte de algunos actores de la industria que están interesados en poseer este tipo de
implementaciones como mecanismo para disminuir el consumo eléctrico proveniente
de la red eléctrica, intentando así contribuir al medio ambiente. Y están aquellas
empresas que consideran estas instalaciones como aporte de valor a su imagen
corporativa.
La consideración de una instalación fotovoltaica para el proyecto será estudiada en
caso que exista algún escenario particular que lo amerite, o el interés particular por
parte de alguna de las empresas participantes.
Al igual que la tecnología fotovoltaica, está la eólica, la que también genera
electricidad, y por ello se buscará su aplicación en casos de necesidad de bombeo solar
o bien, si existe un elevado recurso eólico.
A continuación se presenta el cuadro en el que indica los sectores de la industria que al
día de hoy han implementado energías renovables como forma de disminuir el costo
energético.
Sectores Cantidad %
Minería 4 3
Agropecuario 39 28
Industria manufacturera 11 8
Hostelería y restaurantes 27 20
Servicios 57 41
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Fuente: Elaboración propia
Gráfico 3: Porcentaje de participación de las ERNC por tipo de sector Industrial
El gráfico 1, acusa la tendencia de las tecnologías aplicadas permitiendo advertir los
esfuerzos que se han experimentado con respecto a este tema. Sin embargo, el
gráfico 3, muestra los sectores industriales que han implantado proyectos renovables.
El resultado obtenido contribuye una ayuda para perfilar la consultoría, puesto que
para el desarrollo de esta como ya se ha dicho, se elegirán aquellos sectores que ya
poseen implementaciones de energías renovables. Esto asegura, en alguna medida,
que los sectores industriales a elegir para el trabajo, demuestran mayor motivación en
generar este tipo de inversiones.
Sabiendo que existe una experiencia positiva sobre la incorporación de las E.R. en el
sector, legitima y asegura una cierta viabilidad del proyecto. Aquellas instalaciones en
operación podrían eventualmente constituir una referencia para la industria. El
conocimiento, la experiencia y el interés ferviente por este tipo de tecnologías
favorecerán una mayor velocidad de implementación, la cual constituye una condición
necesaria para el desarrollo de la consultoría.
Según el gráfico 3, el sector agropecuario con un 28% y el sector de servicios con un 41% resultarían ser los sectores con mayores aplicaciones renovables.
Tomando los dos sectores, servicios y la agroindustria se muestran los siguientes
gráficos.
3%
28% 8%
20%
41%
Minería
Agropecuario
Industria Manuf.
Hotelería
Servicios
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Gráfico 4: Distribución en porcentaje de las tecnologías en el sector Agropecuario
Gráfico 5: Distribución en porcentaje de las tecnologías en el sector Servicios
El gráfico 4, representa el sector agropecuario, y este muestra que la presencia de los
sistemas solares térmicos son las instalaciones más requeridas. Pero la presencia del
resto de las tecnologías para ambos sectores resulta ser más pareja, salvo el caso de la
biomasa que se ha incorporado con mayor fuerza. Al sector agropecuario se agrega la
presencia de la tecnología para generación de biogás, que figura con un 0% en el
sector de servicios.
En ambos sectores se evidencia un interés en este tipo de implementaciones sumado a
la necesidad, ya comentada de algunos subsectores, en disminuir los gastos
energéticos. A ello se suma la necesidad de eliminar los residuos en la agroindustria, lo
9%
34%
23%
7%
13%14%
AGROPECUARIO
Eólica
Solar Térmica
Biomasa
Biogás
Fotovoltaica
Geotermia
12%
61%
7%0%
8%
12%
SERVICIOS
Eólica
Solar Térmica
Biomasa
Biogás
Fotovoltaica
Geotermia
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En el gráfico 3, el sector de servicios como ya se ha comentado también un importante
41% el cual, el 61% de las instalaciones corresponden a sistemas solares térmicos
como se muestra en el gráfico 5. Este hecho hace suponer que es una tecnología de
rápida implementación y satisface una demanda puntual.
El sector servicios resulta ser representativo dentro de la economía del país, como
muestra la tabla siguiente, posee un porcentaje considerable del PIB Chileno.
Actividad Económica / Año 2008
Agropecuario‐silvícola 3,7
Pesca 1,2
Minería del cobre 5,5
Otras actividades mineras 1,2
Alimentos, bebidas y tabaco 4,8
Textil, prendas de vestir y cuero 0,7
Maderas y muebles 1,0
Papel e imprentas 1,9
Química, petróleo, caucho y plástico 4,2
Minerales no metálicos y metálica básica 1,2Productos metálicos, maquinaria y
equipos y otros n.c.p. 2,0
Electricidad, Gas y Agua 1,8
Construcción 7,5
Comercio, Restaurantes y Hoteles 10,5
Transporte 7,3
Comunicaciones 2,8
Servicios Financieros y Empresariales 16,8Propiedad de vivienda 5,4
Servicios Personales 10,8
Administración Pública 4,0
PIB Nacional 100
Fuente: Anuario Cuentas Nacionales 2008, Banco Central de Chile.
Cuadro 4.7: Participación sectores en PIB Nacional (% de participación)
Correspondiente al área de servicios, se tiene que el retail este está dentro del 10,4% en el ítem comercio. Y considerados como parte del retail, están los supermercados e
hipermercados. Dicho sector ha demostrado un gran interés en la disminución del
consumo energético con la aplicación de la eficiencia energética en sus instalaciones
como mecanismo para la disminución de la demanda energética (datos entregados por
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poseen en el PIB, y por último, el área de supermercados está constituida por una gran
cantidad de locales, por ello posee un elevado nivel de replicabilidad. Entendiendo por
replicabilidad como la adaptación del modelo planteado en un escenario base, para
posteriormente pueda ser aplicado de forma adaptativa al sector, según cada
escenario particular.
Otros sectores que poseen un escenario favorable para desarrollar la consultoría, es el
sector minero y el sector de la industria manufacturera. Aunque su representatividad
sobre el universo de empresas catastradas sea menor, estos poseen gastos elevados
de energía por lo que serán considerados como potenciales sectores a trabajar.
De la lista de proyectos de ERNC catastrados, se han eliminado las empresas que su
finalidad son los servicios de recepción de basura. Estos botaderos de residuos, se
pueden transformar en plantas generadoras de biogás como es el caso de varias
registradas a nivel nacional. Estas ya poseen experiencia y conocimiento en este tipo
de implementaciones. La determinación de su eliminación se ha considerado, puesto
que el biogás generado podría considerarse como parte de su producto final y no
como una solución para energizar una parte del proceso del mismo botadero. Por ello, este sector de la industria, por su característica particular, se ha dejado fuera del
análisis.
Por último, se han eliminado también aquellas empresas que poseen desechos de
maderas o papel. Estas, de forma “natural”, aprovechan sus desechos para la quema,
permitiendo así generar calor o electricidad según sus necesidades. Este es un sector
maduro, donde poseen los recursos, y en algunos casos, el suficiente volumen de residuos que les permita el funcionamiento autónomo de la planta.
Para el desarrollo de la consultoría ONUDI, se interesará aportar sobre empresas de
sectores donde la contribución del trabajo a desarrollar sea relevante y ojala
substancial. Se considerarán, sobre todo, sectores de gastos energéticos elevados y
que posean un amplio número de empresas.
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5. ÁREAS INDUSTRIALES A CONSIDERAR
El capítulo anterior ha identificado los sectores mas perceptivos y abiertos a generar
aplicaciones renovables dentro de sus procesos, concluyendo que principalmente el
sector de la Agroindustria resultaría el más idóneo para ejecutar la consultoría. A ello
se suma el sector de la minería, industria manufacturera por su elevado consumo
energético, sumado el retail, los que han manifestado un interés explícito en
participar.
Por ello, antes de ejecutar la lista con las empresas que serán candidatas potenciales a
pertenecer a la cartera de proyectos, se analizarán brevemente, aquellas áreas, que se
estima, poseen un mayor potencial para participar en el trabajo. Los sectores más
destacados se muestran a continuación, y su desarrollo ha sido tomado en gran
medida, por un trabajo anterior realizado por el PRIEN, titulado “Caracterización
preliminar del mercado de energías renovables en Chile para Aplicaciones
Industriales”, sin embargo se ha intentando complementar aunque fuera con aportes y
consideraciones menores:
- Industria de la fruta
- Industria de alimentos procedentes de pescado
- Cultivo de pescado
- Industria del vino - Industria de la carne
- Industria lácteos
- Minería – Industria del Cobre
- Retail
5.1 Industria de la fruta
Los cultivos frutícolas se extienden ampliamente en el país, desde la III a la X región.
Para el cultivo de árboles frutales o verduras se tiene como único proceso el riego.
Para ello existen sistemas de bombeo de distintos tamaños y características según los
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Si la fruta, en caso que no sea consumida como producto final, esta es procesada para
elaborar distintos sub productos, para esos casos las necesidades de calor y/o
electricidad aumentan, puesto que las temperaturas pueden variar de bajo cero hasta
los 300 ºC aproximadamente.
Oportunidades para las ERNC
Como el principal requerimiento energético de la agricultura corresponde al riego, la
mayor oportunidad de introducción de ERNC se constituirá básicamente en bombeo
solar y/o eólico. Esto dependerá de la disponibilidad del recurso.
Será necesario las mediciones de recurso, que para el caso eólico el funcionamiento de
la turbina dependerá de una velocidad mínima y máxima para su óptimo
funcionamiento.
Existen molinos eólicos que bombean mecánicamente el agua, ahora, para el caso del
las ERNC hablamos de aquellas que generan energía eléctrica para energizar las
bombas de impulsión de agua. Los paneles fotovoltaicos cumplen la misma función,
energizar las bombas sumergidas en los pozos, canales, estanques.
La condición eólica se ve condicionada tanto por la estación del año como por la hora
del día, y la localidad.
Se podría considerar la introducción de paneles solares térmicos dentro de la industria
de frutas, puesto que algunas empresas exportadoras requieren agua caliente para el
lavado de la fruta antes de ser embasada.
Para los casos en que la empresa frutícola genera productos secundarios con la fruta,
existirán residuos producidos en los procesos industriales, los cuales según sea el caso,
habría que valorarlos como residuos para la generación de biomasa o para la
producción de biogás, pudiendo ser de valor para la generación de energía térmica y
eléctrica según el caso.
5.2 Industria de alimentos procedentes de pescado
Las plantas de producción de harina de pescado se encuentran principalmente en el
norte del país, I y II región, mientras que las plantas de producción de conservas de
pescado se encuentran ubicadas principalmente en el sur de Chile entre las VIII y X
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En estos casos todos los productos deben pasan por un proceso de esterilización que
demanda las mayores temperaturas del circuito (pelado, cocción, secado, congelado)
que van desde los ‐18ºC hasta los 190ºC.
Oportunidades para las ERNC
Las plantas ubicadas en el norte de Chile podrán satisfacer una demanda en calor
superior a los 70º con unidades de tubos de vacío, pero para mayores temperaturas
resulta dificultoso saciar tal demanda térmica puesto que la implementación de una
caldera de biomasa resulta inviable para las zonas del norte de Chile, suponiendo que
el precio de la biomasa las hace inviable en su inversión.
Sin embargo, los procesos de calor en la elaboración de conservas de pescado, cuyas
plantas se encuentran principalmente en la VIII región, se puede utilizar energía solar
para el precalentamiento de las redes de agua caliente, con el fin de ahorrar
combustible utilizado para estos fines o la incorporación de una caldera de biomasa
que entregue la necesidad térmica de la planta.
5.3 Cultivo de pescado
La mayoría de los cultivos de pescado se encuentran entre la VII y la XII región.
La primera etapa del cultivo de salmones y truchas se realiza en piscinas, cuya
temperatura debe ser mantenida dentro de ciertos rangos para el correcto
crecimiento de la especie. Las temperaturas óptima para el crecimiento de los
salmones del pacífico es de 15ºC y las truchas de 17ºC. Lo cual hace que sea
importante poder lograr estabilizar la temperatura anualmente. La sección de
hatchering se debe mantener el agua a 1º C de modo de controlar el nacimiento de los
alevines.
Oportunidades para las ERNC
Los cultivos de mariscos, necesitan circulación de agua, inyección de oxígeno y control de la temperatura para asegurar el correcto crecimiento de las especies.
Para la cría de salmones los requerimientos son relativamente bajos por lo cual es
posible cubrirlos con geotermia directa, se deberá acoplar al circuito una bomba de
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posibilidad de generar aportes con energía fotovoltaica y eólica, y eventualmente la
implementación de una minihidro si las características del lugar lo permitieran.
5.4 Industria del vino
Las plantas y bodegas productoras de vino se encuentran, en su mayoría, en los valles
de la zona central, concentrándose en la V, RM y VI. Se estima que hoy en día existen
en Chile aproximadamente 340 viñas.
Los principales procesos en la industria vitivinícola corresponden al acondicionamiento
del producto el cual debe mantenerse a temperaturas dentro de ciertos rangos para su fermentación y posterior almacenaje. Por lo cual, durante el verano el proceso
requiere enfriamiento de bodegas y de cubas de fermentación, y durante el invierno
estos mismos deben calentarse. El proceso que requiere una mayor temperatura
corresponde al lavado de barricas, la cual debe realizarse a un mínimo de 90ºC, los
demás procesos requieren rangos de temperaturas bastante menores que van entre
los ‐1 a 40ºC según el tipo de proceso.
Oportunidades para las ERNC
La industria vitivinícola presenta dos rangos de temperatura en sus procesos, uno bajo
que corresponde al acondicionamiento de espacios para la fermentación y mantención
del vino uno de bajas temperaturas correspondiente al acondicionamiento de los
espacios de fermentación y mantenimiento de barricas. Se podrán generar
instalaciones que vayan desde calderas de biomasa, bombas de calor o sistemas solares térmicos. Si se quiere obtener a partir de la implementación calor o fría se
deberá optar por bomba de calor.
Para el rango elevado de temperatura lo ideal será utilizar calderas de biomasa, de
modo de asegurarse poder cumplir con el requerimiento. Otra opción técnicamente
viable consiste en la opción de precalentar el agua con paneles solares térmicos.
5.5 Industria de la carne ‐Crianza y faena
Los procesos contemplan temperaturas bajas y medias. Para la segunda van entre los
desde los 45 a 90ºC para lavado y esterilización, para la cocción se necesita
temperaturas de entre 90 y 100ºC Luego las temperaturas bajas irán entre los 15º C
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Existe un importante potencial de biogás asociado a la utilización de estiércol animal,
considerando la producción de este desecho por parte de la industria de la carne se
presenta entonces una oportunidad de introducción de esta alternativa energética, la
cual favorece el hecho que la empresa esté integrada como una sola unidad pues así se
evita el traslado del estiércol, que en algunos casos este hecho lo haría inviable.
La utilización de biogás podría cubrir tanto los procesos de calefacción que van de 60ºC
a 100ºC, como los de refrigeración, que van de ‐15ºC a 15ºC. Existe una importante
fuente de información sobre el potencial de biogás que puede producirse a partir de
estiércol animal. El biogás podrá permitir la generación de calor como eléctrica lo cual
puede ser interesante para las empresas.
Se agrega, que el diseño de un biodigestor ayuda a la degradación biológica de los
desechos, lo que ayuda a las empresas a resolver de forma parcial o total el problema
de los riles en los procesos de crianza o faena.
Los residuos más empleados para la producción de biogás son los estiércoles de
bobino, porcino y ovino que permiten una descomposición sencilla para la generación
de biogás. Sin embargo, el guano de aves posee un alto contenido de nitrógeno
amoniacal produciendo inhibición bacteriana, pero esta sería una característica posible
de tratar.
Si bien podría cubrirse con biogás toda la demanda energética requerida para el
proceso industrial en la faena de la carne, siendo este el escenario más idóneo, es
importante considerar que existe la posibilidad de complementar la tecnología
principal con otras tecnologías renovables.
5.6 Industria lácteos
Las principales planta de fabricación de productos lácteos, se concentra
principalmente en la zona sur del país, desde la octava a la décima región, claramente
son plantas que están privilegiando la cercanía de las materias primas.
En el sector lácteo el consumo energético corresponde principalmente a electricidad y
combustible. Los principales equipos empleados para tratamientos térmicos a la leche
corresponden a intercambiadores de calor del tipo de carcasa y tubo, y de placas.
También hay procesos de precalentamiento de la leche dependiendo del tratamiento y
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el empleo de batidoras, y de bombeo, como extracción de agua de pozo. En los
procesos se necesitan temperaturas que van entre los 7ºC y los 240ºC.
Oportunidades para las ERNC
Dada la ubicación de la industria láctea, principalmente en la zona sur del país, no
cuenta esta con recursos importantes asociados a su ubicación geográfica, salvo el
eventual abastecimiento de biomasa de la industria forestal para la incorporación de
una caldera de biomasa.
Además existirá la posibilidad de implementar energía geotermia o bombas de calor
para satisfacer algunas demandas del proceso.
Sin embargo, para este sector de la industria, el recurso energético mas conveniente es
el del biogás producido a partir de estiércol de vacuno o los riles y suero, producidos
de la fabricación de productos lácteos como quesos, yogourt, mantequilla. Los riles y el
suero también podrá ser aprovechado en la generación de biogás por su elevada carga
orgánica.
Al igual que en la industria de la carne, la producción de lácteos está ligada a la
generación de estiércol proveniente de vacuno específicamente, residuo apto para la
generación de biogás.
También puede ser empleado el biogás producido para refrigeración (enfriamiento por
absorción) como la generación de electricidad para el consumo interno o la venta
inyectando a la red.
5.7 Minería ‐ Industria del Cobre
El grueso de la producción de Cobre se concentra en las regiones del norte y centro del
país.
La industria del cobre posee importantes consumos energéticos asociados a la
producción de este mineral. En general, la producción de cobre se puede separar en 2
ramas: Pirometalurgia e Hidrometalurgia. Ambos tipo de procesos poseen un inicio
común, en donde el mineral es extraído de la mina para pasar a los procesos de
chancado y molienda.
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en el cátodo, así como para asegurar el crecimiento laminar del cobre sobre la placa,
se requiere mantener el electrolito a una cierta temperatura durante todo el día y el
año.
La rama de la Hidrometalurgia, por otro lado, posee como fin la generación de cátodos
electro‐obtenidos de alta pureza, a través de procesos completamente distintos a los
de la Pirometalurgia. Luego del proceso de chancado y molienda, se construyen pilas
de mineral molido, las cuales son regadas con una solución acuosa alta en ácido
sulfúrico. Esta solución reacciona con el mineral de la pila, absorbiendo la mayor parte
del cobre contenido en él, en conjunto con otras impurezas. Así, se extrae la mayor
cantidad del cobre, el cual se encuentra en baja concentración en la solución acuosa, en conjunto con una serie de otros elementos e impurezas. A este proceso se le
conoce como lixiviación del cobre (LX).
Es importante destacar que en este caso el fluido de trabajo utilizado para calentar el
electrolito es agua caliente, no vapor, temperaturas que podrían ser cubiertas con
paneles solares térmicos.
Oportunidades para las ERNC
La industria del cobre se ubica principalmente en zonas con un recurso solar muy alto,
el cual con una tecnología adecuada permite trabajar con vapor a temperaturas
mayores a 100ºC, de forma de cumplir con los requerimientos en sus procesos.
En el caso de la energía solar, las principales oportunidades para esta serían los
procesos de calentamiento de electrolito y lavado de cátodos y ánodos en los procesos de electro‐obtención (EW) y electro refinación (ER). Los requerimientos de
temperatura en el agua circula a través de los colectores solares como el
Calentamiento electrolito en ER Agua/Vapor de 80 a 100 ºC. Calentamiento electrolito
EW Agua/vapor de 80 a 100 ºC y lavado de cátodos y ánodos en aguas entre 70 y 80 ºC
Una tecnología solar posible corresponde a la de colectores de tubos al vacío, la cual
puede trabajar con eficiencias moderadas en el rango entre 70 y 100°C. Esta tecnología podría ser utilizada de forma tal de satisfacer grandes requerimientos de
calor como los de la minería.
5.8 Retail
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Dentro del sector retail se encuentran los supermercados y los hipermercados, los
cuales poseen consumos energéticos con poca variación durante todo el año.
En Chile el nivel de supermercadismo está bastante desarrollado, comparado con América Latina, pero queda mucho por crecer si se observan los estándares europeos
o norteamericanos, que tienen una penetración en el canal del orden del 80,85%. En
Chile es de alrededor de un 62%, por lo que existe espacio para seguir creciendo.
Sin embargo, este segmento es amplio en términos de replicabilidad puesto que existe
a lo largo del país un amplio número de estos sumado con ello un gasto energético
importante.
El sector de los supermercados posee un consumo energético elevado por tema de
refrigeración y climatización de los locales. Además en la iluminación de los recintos
Oportunidades para las ERNC
La industria de los super e hipermercados se ubican a lo largo de todo el país, por lo
que el recurso disponible dependerá de la zona donde estos se sitúan.
En el caso de la energía solar, las principales oportunidades para esta serían los
procesos de calentamiento de agua para sus procesos de climatización. Como se dijo
anteriormente. Los de colectores de tubos de vacío, pueden trabajar con eficiencias
moderadas en el rango entre 70 y 100°C. Esta tecnología podría ser utilizada de forma
tal de satisfacer grandes requerimientos de calor si es que fuera necesario.
Además se podrá considerar la tecnología de sistemas de geotermia si el
emplazamiento posee el recurso.
Cabe destacar que existirá la posibilidad de generar electricidad si se posee recurso
solar y/o eólico, este a evaluar en los casos correspondientes.
Eventualmente, se podría considerar una caldera de biogás si existiera un volumen de
desperdicios considerable producidos por el establecimiento, generalmente residuos de alimentos.
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6. OPORTUNIDADES RELEVANTES IDENTIFICADAS
A partir del capítulo anterior se tiene que las principales oportunidades para a
introducción de energías renovables se encuentran en:
Las implementaciones solares térmicas podrían eventualmente estar presentes
en casi todos los sectores de la industria, puesto que los requerimientos
térmicos de baja temperatura está presenten en casi la mayoría de empresas. Las industrias que manejan residuos orgánicos, ya sea por medio de la
utilización de biomasa como de biogás. Permitirá reemplazar la demanda
energética de los procesos mediante calderas convencionales de biomasa o
mediante la incorporación de un biodigestor
Las industrias ubicadas en zonas con recurso solar alto donde colectores de
tubos al vacío pueden satisfacer requerimientos de temperaturas menores a
70º y colectores por concentración pueden satisfacer requerimientos de mayor
temperatura. También se podrán instalar sistemas fotovoltaicos que podrán
generar la máxima energía para los casos de mayor irradiación solar.
Las industrias ubicadas en zonas de recurso solar medio y alto con
requerimientos de temperaturas menores a 70º, se propondrá la utilización de
recurso solar para precalentamiento de agua. Si fuera este escenario,
eventualmente podría ser aplicable a la totalidad de industrias.
Utilización directa de geotermia, debido a que existe información exacta sobre
la ubicación de fuentes termales en zonas donde se ubican diversas
aplicaciones industriales, existe entonces la oportunidad de aprovechar tales
recursos para usos térmicos en la industria, como generación de frío o calor.
También se podrán aprovechar aguas de procesos, cuyas temperaturas en
muchos casos es elevada (con respecto a al agua de red o pozos), y que a través
de las bombas de calor logran elevar el gradiente térmico necesario para algún proceso determinado.
Tecnologías de acondicionamiento, correspondiente principalmente a la
utilización también de las bombas de calor, las cuales, si bien no reemplazarán
un porcentaje importante de consumo energético a nivel nacional, se
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lugares aislados o para empresas que poseen elevado gasto ene electricidad o
petróleo.
Resumen de tecnologías y usos
Se adjuntan dos tablas de resumen, como complemento de lo anterior, aquellas
industrias que presentan una o más oportunidades para la introducción de ERNC. Se
considerará el aporte de las tecnologías renovable con capacidad de generación
eléctrica (Fotovoltaica y eólica).
RECURSO CONVERSION USOS
FV Torque/Térmico Apoyo eléctrico
Viento Torque
Potencia Mecánica Motor/Molino
Hidráulico Bombeo de agua Riego/Desalinización
Solar
Térmico
Calentamiento de agua/vapor Secado/Calentamiento
piscinas/invernaderos/Crianza
Animales/calefacción/Refrigeración
Geotérmico Intercambiador de calor
Refrigeración
Biogás Combustible Torque Biomasa Térmico
Cuadro 6.1: Tipos de recurso y sus usos (Fuente: PRIEN)
USOS SECTORES
Motor
Industria
Alimentos/Tabaco
Molino Textil
Calentamiento Agua/Vapor Madera/Papel
Secado Químicos
Refrigeración Plásticos/Metalurgia
Motor Minería
Carbón/Petróleo/Metales/otros Calentamiento Agua/Vapor
Silvo‐Agropeciarios
Agricultura Riego
Invernaderos Ganadería
Crianza animales Silvicultura
Refrigeración Forestal
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Cuadro 6.2: Tipos de usos y sectores asociados (Fuente: PRIEN)
El análisis anterior, en conjunto con una caracterización de las potencialidades
energéticas (disponibilidad de desarrollo de ERNC), permitirán evaluar las reales potencialidades y viabilidad de desarrollar nichos de mercado para las
ERNC en sectores específicos.
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7. CRITERIOS
PARA
LA
ELECCIÓN
DE
LAS
EMPRESAS
Una vez habiendo determinado cuales son los sectores industriales de interés, se
desarrolló una lista que contiene las posibles empresas de los sectores más idóneos
para realizar el trabajo. Como primer paso para determinar estas, se debió contactar
alguna de las entidades, que están en referencia en el Cuadro 1 del punto 4.
Dichas entidades, entre estas las asociaciones, son las que poseen información de aquellas empresas más óptimas para desarrollar la consultoría, puesto que conocen los
esfuerzos que las empresas han realizado en el ámbito de implementaciones de
eficiencia energética, y cuyos pasos a seguir, en la misma línea, consisten en la
disminución del costo de la energía consumida con la aplicación de las alternativas
renovables.
Las instituciones que han aportado información para la lista en cuestión son: Fundación Chile, APA, ASPROCER, Agencia Los Ríos, CPL, AChEE y ASOEX. La
determinación de las empresas se hizo bajo ciertos criterios, estos explicados unos
párrafos más adelante.
Se ha completado una lista de 84 empresas que compitieron para ser elegidas como
parte de las 10 compañías que iban a constituir la cartera de proyectos. Sobre cada
una de estas, se generó el perfil indicado como requerimiento en el desarrollo del
trabajo.
Como se comentó anteriormente, para la elección de las empresas y así constituir la
lista de empresas, fueron considerados una serie de criterios, estos definidos en
conjunto con el CER.
Los criterios se podrían resumir en 4, y se presentan como:
a. Empresas PYMES:
En primera instancia se buscaron empresas en las que una intervención, en
implementar una tecnología renovable, pueda ser un aporte representativo y una
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8/19/2019 Laser Nce Nidus Tria Chi Lena
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empresas de mayor volumen se componen de diferentes plantas o unidades, pudiendo
ser tomada cada una de estas como un ente independiente y no como una totalidad.
Con el desarrollo del presente trabajo existió una cercanía con la industria, esto permitió observar, que si bien las empresas grandes hacen suponer que poseen
recursos para desarrollar tal inversión, en una amplia mayoría, la realidad no da cuenta
de lo mismo, puesto que muchas de estas aun desconfían de las capacidades
beneficiosas de las tecnologías de energías renovables.
Las empresas pretenden iniciar su incursión en la materia con ayudas e incentivos. Y
estas, una vez crean y confíen en la capacidad de generación de la tecnología
propuesta, tendrán la convicción para replicarla en el resto de las unidades, lo cual es
un punto interesante a tomar en cuenta.
b. Empresas que ya posean implementaciones de Eficiencia Energética:
Este criterio garantiza, que al momento de la selección de una empresa, esta posea
conocimiento y control de su gasto energéticos, poseen un conocimiento sobre sus
necesidades energéticas, lo que favorece el dimensionamiento de las instalaciones
renovables evitando su sobredimensionamiento. Esto evidentemente favorecerá el
desarrollo de los perfiles.
c. Empresas que tengan un % elevado de consumo v/s producción:
Se deberá analizar el gasto energético con respecto a la producción que posea cada
empresa, de este modo, se priorizarán aquellas empresas que poseen mayores gastos energéticos v/s producción. Este ratio permite que las empresas puedan ser
comparadas entre sí para analizar sus consumos energéticos. Esto garantizará que el
trabajo a realizar resulte un aporte sobre empresas que poseen un gasto energético
mayor.
d. Replicabilidad:
Si bien es uno de los puntos requeridos para el desarrollo de la consultoría. Se ha
logrado dilucidar a través de los distintos contactos generados, que resulta importante
elegir empresas con un amplio número de empresas por sector, de modo que quede
establecida una potencialidad a desarrollar en el futuro.