NRDC Chile Energy Policy

1Cambio Climtico y Gobiernos Locales:Papel de las ERNC

Asoc. Chilena de Municipalidades; La Ligua: 25 a 28 de Julio de 2012

Prof. Roberto Romn L.Universidad de ChileNA modo de presentacin:2Prof. Roberto Romn L.: Prof. Asociado, U. De Chile, Vice President of Membership Affairs ISES (International Solar Energy Society).Fundador de ONG EcoMaipo (San Jos de Maipo)NIntroduccin:Chile tiene la ventaja de disponer de un amplio espectro de fuentes locales de energas renovables, las que son limpias, locales y se distribuyen a lo largo de todo el pas.Ya varias de estas fuentes son competitivas y el resto tambin lo ser en el corto y mediano plazo.La pequea cantidad de ERNC ya en el sistema ha reducido el costo en la generacin del sistema al evitar el despacho de combustibles fsiles. Con mas penetracin, los costos marginales disminuirn mas (ACERA, mayo 2011).Existe la oportunidad de trabajar el desarrollo energtico a nivel de Gobiernos Locales. Esto da mayor seguridad energtica a los gobiernos locales y reduce la huella de carbono a nivel local y de pas.

NLos Mitos4La demanda elctrica en Chile se duplica cada diez aos.Las energas renovables no convencionales son una apuesta muy a futuro y hoy son tres a seis veces ms caras que la hidroelectricidad en gran escala.No existen otras alternativas econmicas a salvo ms carbn, Hidroaysn y combustibles fsiles.Y si no se adoptan estas opciones, debe recurrirse a la energa nuclearNEl Sistema Interconectado Central5

Abarca desde Taltal por el norte hasta la isla de Chilo por el sur. Tiene una potencia total instalada de algo ms de 10.000 MW, una demanda media de menos de 6.000 MW. En el SIC vive el 80% de la poblacin de Chile.

Existe un 80% de exceso de capacidadNMito 1: la demanda elctrica se duplica cada 10 aos6Para que esto suceda, la demanda debe crecer al 7,1% al ao. Hoy se estn produciendo enormes cambios en el sector energtico del mundo y tambin en Chile:De hecho desde hace ms de 5 aos el PIB tiende a crecer ms rpido que el aumento de demanda elctrica.Aumento de precios de combustibles en factor de ms de 3 en el perodo lo que tiende a reducir la demanda.Cambio en tecnologas, en especial en lo referente a eficiencia energtica, lo que tambin reduce la demanda.Cambios en los procesos finales de uso de energa.NEl Norte no es igual al Sur: el SING es muy distinto del SICAdems, en el caso del sistema elctrico chileno, el motor de cambio del SING es totalmente diferente del SIC:En el SING ms del 85% de la demanda elctrica es la minera.En el SIC la minera representa algo as como el 30 a 40% de la demanda.Los procesos mineros han sufrido gran cambio a partir de los aos 90. Han entrado fuerte los procesos elctricos y se ha ampliado la produccin.En el SIC existen muchas formas posibles de generar energa elctrica. En el SING el recurso hidrulico es casi inexistente.NEl Norte no es igual al Sur: el SING es muy distinto del SICLas diferencias quedan claras al analizar la tendencia histrica para el perodo 1993-2010:El SING+SIC creci a una tasa promedio del 6,7% anual (lo que parece darle razn al Ministro Golborne).Pero el SING lo hizo al 22% mientras el SIC solo al 5,4% anual.El proceso de aumento de demanda elctrica se ha frenado mucho en los ltimos 5 aos.Esto es un cambio fundamental. Refleja cambios en procesos as como mayor costo de energa.NDemanda Histrica Chile 1993-2010

6,7%22%5,4%En el SING se conectaron centrales que estaban aisladas y adems hubo gran expansin en produccin de cobreN

Demanda Histrica Chile 2000-20105%3,9%4,1%El aumento de la demanda se ha frenado mucho en los ltimos aosNMito 1: La demanda elctrica se duplica cada 10 aosRealidad: Para el SIC y el SING, el aumento de demanda estar en torno al 4,0% anual o menos. Es consecuencia de mayor eficiencia y cambios tecnolgicos que estn ocurriendo en el mundo y Chile.

Esto implica que para duplicar demanda deben pasar al menos 15 a 17 aos

Se desmiente el Mito N1NMito N2: ERNC es demasiada cara12Para analizar esta afirmacin, NRDC contrat el expertise de Bloomberg New Energy Finance (BNEF) y de Valgesta Energa.

Realizaron un estudio sobre el Levelized Cost of Energy (LCOE)

NQu es el costo nivelado de energa?(LCOE)

NLCOE es el Levelized Cost of Electricity (por sus siglas en ingls).El costo nivelado de energa representa un costo constante por unidad de generacin que se calcula para comparar el costo de generacin de diferentes tecnologas. El LCOE especfico es el precio de la energa en dlares por megavatio hora en el ao 1, que al ascender con la inflacin a lo largo de la duracin del proyecto devuelve exactamente una Tasa Interna de Retorno (TIR) (en este caso, del 10%). Este precio indica la cantidad de dinero que el propietario de cada central elctrica debe cobrar al comprador de esta energa para recuperar sus costos y obtener una gananciaCOSTO NIVELADO DE ENERGA EN CHILE, LCOE 2011Fuente: Bloomberg New Energy Finance, Valgesta Energa . Fuente precios de energa : CNE,elaboracin de Bloomberg New Energy FinanceNota: Grandes hidroelctricas excluye proyectos en Aysn; Pequeas hidroelctricas son plantas que producen menos de 20MW. Todos los precios se expresan en dlares estadounidenses, al ao 2010.

TecnologaEscenario centralZona competitiva en el mercado de contratosNEn 2011, el biogs, las pequeas hidroelctricas, la biomasa, la energa geotrmica y la energa elica terrestre son fuentes de energa competitivas.

COSTO NIVELADO DE ENERGA EN CHILE, LCOE 2020Fuente: Bloomberg New Energy Finance, Valgesta Energa Fuente precios de energa : Programa de Estudios e Investigaciones en Energa del Instituto de Asuntos Pblicos, Universidad de Chile ,elaboracin de Bloomberg New Energy FinanceNota: Grandes hidroelctricas excluye proyectos en Aysn; Pequeas hidroelctricas son plantas que producen menos de 20MW. Todos los precios se expresan en dlares estadounidenses, al ao 2010.

TecnologaEscenario centralZona competitiva en el mercado de contratosNPara 2020, los sistemas fotovoltaicos y termosolares a escala de servicio pblico sern fuentes competitivas de energa sin subsidios.

Con el aumento en el precio de los combustibles trmicos y la baja en los costos de ERNCs, muchas tecnologas, como la elica, biomasa, geotrmica y de pequeas hidroelctricas, sern, en algunos casos, opciones ms econmicas para las nuevas capacidades energticas que las tecnologas tradicionales.

Los precios cotizados de la energa se apoyan en las predicciones del PRIEN* para un escenario dinmico, en el perodo 20082030.

COSTO NIVELADO DE ENERGA EN CHILE, LCOE 2030

TecnologaEscenario centralFuente: Bloomberg New Energy Finance, Valgesta Energa . Fuente precios de energa : Programa de Estudios e Investigaciones en Energa del Instituto de Asuntos Pblicos, Universidad de Chile ,elaboracin de Bloomberg New Energy FinanceZona competitiva en el mercado de contratosNota: Grandes hidroelctricas excluye proyectos en Aysn; Pequeas hidroelctricas son plantas que producen menos de 20MW. Todos los precios se expresan en dlares estadounidenses, al ao 2010.

Costo nivelado de energa en Chile, abril de 2011/ / / / NPara 2030, la mayora de las ERNCs elegidas ser ms econmica que las tecnologas trmicas o estar a su altura.

Los precios cotizados de la energa se apoyan en las predicciones del PRIEN* para un escenario dinmico, en el perodo 20082030LA RUTA HACIA LA PARIDAD DE RED EN EL SUMINISTRO FOTOVOLTAICO RESIDENCIALFuente: Bloomberg New Energy Finance.Nota: El tamao de la burbuja representa el tamao potencial del mercado minorista de energa FV. Las tasas minoristas equivalen a los precios de 2010. A medida que las tasas minoristas aumentan, tambin es posible que los pases alcancen la paridad de red ms rpidamente.Precio de la electricidad minorista en USD/kWh

Insolacin en kWh/kW/aoParidad de red es previsto en Chile en 2014 -- cuando los mdulos FV cuesten 2,50 dlares por vatio.NLa paridad de red vara en cada pas segn el recurso solar disponible y el costo eludido de la electricidad minorista.

La energa FV solar residencial se vuelve competitiva cuando su costo iguala el de la electricidad minorista que una vivienda debera adquirir de la red de suministro. Esto se denomina paridad de red.

Las lneas del grfico a la izquierda muestran cmo la disminucin del costo en los precios de mdulos solares a lo largo del tiempo lleva a ms pases hacia una paridad de red.Mito N2: ERNC es demasiada caraLa Realidad: En 2011, el biogs, las pequeas hidroelctricas, la biomasa, la energa geotrmica y la energa elica terrestre son ya fuentes de energa competitivas.Para 2020, se incorporarn a estas tecnologas la energa termosolar y la fotovoltaica.Para 2030, todas las tecnologas renovables sern ms econmicas o competitivas que las fuentes de energa convencional.

NPolticas recomendadasNPolticas recomendadas20Asegurar que 20 % de toda la energa generada en 2020 sea ERNCModificar la Ley 20.257 para que exija que 20 % de toda la energa sea generada a partir de la ERNC, para que Chile pueda obtener ahorros adicionales de las tecnologas de ERNC que ya son competitivas y acelerar la viabilidad econmica de aquellas que, en el futuro, competirn en el mercado.

Transformar el mercado de cliente libre para fomentar el uso de la ERNCCrear unidades de energa ecolgica certificadas, para que los clientes libres puedan demostrar a sus clientes que los productos que ofrecen cuentan con parmetros de energa ecolgica, y de esta forma aumentar su competitividad.Una alternativa es solicitar a las empresas mineras y a los grandes usuarios comerciales o industriales que compren un determinado porcentaje de energa renovable cada ao o en relacin con cualquier aumento en el consumo energtico, a causa de operaciones nuevas o mejoradas.NMito N3:No existen otras alternativas econmicas a Hidroaysn salvo ms carbn, combustibles fsiles o energa nuclear.

NCual es el potencial en ERNC en el SIC en Chile?Superpondremos este potencial a un mapa del SIC

Nota: por la extensin del SIC se debe dividir en 4 transparenciasN

SIC Norte:EEEElico por determinarElico: 400 a 500 MWSolar: mayor 1.000 MWSolar: mayor 1.000 MWN

SIC Norte - Centro:EElico por determinarElico: 400 a 500 MWGeotermia: Sn Jos50 a 100 MWN

SIC Centro:EElico por determinarElico: por determinarGeotermia: N. Chilln50 a 250 MWcGeotermia: T. Flaco10 a 50 MWGeotermia: Calabozo300 a 1000 MWGeotermia: L. Maule50 a 200 MWMini Hidro: mayor4000 MWN

SIC - Sur:Elico por determinarElico: por determinarMaremotriz: C. Chacao200 a 2000 MWGeotermia: Copahue100 a 250 MWGeotermia: Puyehue100 a 300 MWMini Hidro: mayor4000 MWNSIC - Resumen:ElicaSolarGeotermiaMini HidroBiomasaMaremotrizSIC Norte> 500> 2.000------------SIC Norte - Centro> 500?50 a 100---------SIC Centro?---410 a 1.500> 1.000> 200---SIC Sur?---200 a 550> 1.000> 200200 a 2.000Totales:> 1.000> 2.000660 a 2.150> 8.000> 400200 a 2.000Notas: La estimacin de Elica y Mini hidro viene de ACERA y nuestro anlisis. El potencial solar es anlisis propio; biomasa a partir estudio PRIEN (U. de Chile) , maremotriz estudio U. de Chile y Geotermia de informacin SERNAGEOMIN y U. de ChileNCaractersticas del SICCaractersticas: Curva de demanda mucho ms pareja que en el pasado. Demanda en la noche implica fuerte impacto de minera. No hay gran problema de demanda peak en horas de noche.

Sistema de transmisin: frgil. Poca capacidad transmisin norte-sur.

ERNC: ya tiene impacto en la matriz.

Carbn: Generacin pareja, por problemas de capacidad de distribucin.

Gas y Diesel: fuerte presencia. Muy alto costo.

Desarrollo ERNC: Matriz debe permitir entrar geotermia. Solar e Hidro son complementaria con Hidro embalse. Tenemos las bateras.

Factor de penetracin: Puede entrar hasta 30 a 40% de ERNC pues desplaza gas y diesel. Mayor parte debe ser geotermia y solar con acumulacin trmica. Desplaza las energas ms caras con costo marginal de sobre US$250/MWh (segn informacin CDEC-SIC). Puede aumentar a futuro.N28

Curva demanda SICHidroCarbnGasDieselERNCFuente: CDEC-SIC Abril 2011, Elaboracin propiaNIntegracin segura de la ERNC:Energa elica, solar e hidroelctricaLas energas elica e hidroelctrica se han utilizado de manera conjunta en todo el mundo. Cuando la energa elica desplaza a la hidroelctrica, se conserva el agua en las represas. Cuando la energa elica desplaza a la energa trmica, se evita el costo de combustible.Las fuentes de energa hidroelctrica flexibles y la enorme potencial de Chile en ERNC implican que el costo adicional generado por la variabilidad (denominado costo de integracin) es muy bajo.N29Mito N3: no existe otra alternativaRealidad: en el rea del SIC existen recursos que permiten hasta triplicar la generacin elctrica de aqu al 2030 a precios totalmente competitivos.

Se desmiente el Mito N3NEntonces: Cual es el problema?La realidad es que nuestro sistema elctrico opera no como sistema, sino como una mesa de pker:

Los oferentes (las grandes empresas) se sientan alrededor de la mesa y hacen sus apuestas (nuevos proyectos). El objetivo es tener los permisos ambientales y asegurar los contratos de suministro de energa.

Una vez con los contratos asegurados, entonces el proyecto de desarrolla etapa por etapa.

Otro objetivo claro es minimizar inversin y usar las tecnologas lo ms conservadoras posibles.NDesarrollo del SIC en los ltimos aos:Incorporacin de nueva capacidad de generacin segn dcadas.

NDesarrollo del SIC en los ltimos aos:Incorporacin de nueva capacidad de generacin trmica segn dcadas.

NManejo del sistema:Curva real de demanda horaria de Junio de 2011. Muestra que es sencillo manejar el sistema.

NEl Espacio para los Gobiernos Locales:El cambio fundamental que se debe realizar es manejar nuestro sistema elctrico como sistema y no simplemente como un conjunto de generadoras asociadas a consumos especficos. Hay amplias oportunidades para los gobiernos locales:Posibilidad de generacin elctrica conectada a red (net-metering) por sistemas elicos o solares.Instalar sistemas de bombeo FV en lugares en que esto es importante. Usar esta energa para inyectar a red cuando no se necesita bombearMejorar la gestin energtica a nivel local, partiendo por la iluminacin, siguiendo por calefaccin y llegando a la generacin.Coordinar y desarrollar acciones de capacitacin y formacin de capital humano.NEl caso de Combarbal37

Portal Cruz del Sur: 114 viviendas sociales con sistemas solaresNEl caso de Combarbal38Entonces Ministro Rodrigo Alvares inaugurando Portal Cruz del Sur (diciembre de 2011)

NEl caso de Combarbal39Sede social con sistema FV conectado a red de 10 kW de capacidad

NSistema FV en Valle de Azapa40Sistema de 1 kW conectado a red en Azapa

NProyecto Huatacondo (primera Regin)41Sistema de 3 kW conectado en red inteligente en el poblado de Huatacondo

NVillaseca (Cuarta Regin)42Restaurant solar en Villaseca, proyecto data de 1991

NVillaseca (Cuarta Regin)43Restaurant solar en Villaseca, proyecto data de 1991

N

Coltauco (Sexta Regin)44Proyecto secadores, cocinas y calentadores de aguaNSistemas CSP y de Torre Central45Ventajas Cada vez ms desarrollada. Mltiples modos de funcionamiento. Transmisin ptica de energa.Altas razones de concentracin, lo que implica mayores temperaturas y mayor eficiencia Posibilidad de trabajar con ciclo Rankine y ciclo Brayton (que es el mismo de las turbinas a gas)Se adapta muy bien a la acumulacin.Altos valores de factor de planta si se usa acumulacin trmica

Desventajas Mayores riesgos de inversin Faltan datos sobre confiabilidad de largo plazo.En desarrollo materiales que soporten las altas temperaturas alcanzadas en el receptor. Temperatura de operacin limitada por resistencia de los materiales existentes.

N4545

Gemasolar en PruebaSe observa torre y casticaN46

GemasolarSe observa el bloque de potencia y los acumuladores en construccin.

Estanque caliente a 800C, estanque fro a 250C. Con menor volumen se genera ms energa.

Factor de planta en torno al 70 a 80%

Transmisin ptica elimina problema de bombeo de grandes distancias.

Ideal para ChileN47

GemasolarVista area de Gemasolar. Ocupa unas 120 Ha y genera 20 MW a firme. En Chile generara unos 25 MW

N48Cuanta superficie de verdad se requiere con energa solar en Chile?:En el norte, transparencia est entre 0,68 y 0,75. Veamos lugar cerca de El Salvador y diversas tecnologas para generar 18.000 GWh/ao:

Tecnologa%rendH[kWh/(mda)FP%uso sueloSupHaFV-fijo156,725,8608.178FV-track158,9534507.347Cil-Parab258,6060405.734Torre Central339,2670305.379Elaboracin propia usando Solar Advisor Model de NRELH = insolacin sobre colectoresFP = Factor de PlantaNNuevos proyectos:Proyectos FV: ya hay entre 15 a 20 MW en construccin o operacin. Ms de 600 MW en proyecto.Termosolar: planta Pedro de Valdivia de 360 MW con acumulacin.Elica: ms de 1.500 MW en proyectos o construccin. Ms de 300 MW en operacin.Geotermia: solo proyectos en sus fases iniciales, pero enorme potencial.50NSoar un poco51Auto Solar Eolian 2: sobre 90 km/h parejo

NSoar un poco ms52Proyecto Solar Impulse: volar alrededor del mundo solo con energa solar

NConclusiones (1):El cambio fundamental que se debe realizar es manejar nuestro sistema elctrico como sistema y no simplemente como un conjunto de generadoras asociadas a consumos especficos. Esto implica:Invertir en reforzar y mejorar redes de transmisin para permitir mover grandes bloques de energa (la carretera elctrica).Permitir a las ERNC incorporarse con contratos de suministro de largo plazo (para evitar distorsin actual).Si se incorpora energa trmica, privilegiar aquella proveniente de plantas que operan con GNL (gas natural licuado), por menores emisiones y sencillez para coordinar con ERNC variable.Fomentar rpidamente Ley de Net Metering y grandes campos FV, los que hoy son capaces de generar a precios competitivos con el gas e incluso el carbn (basta tomar en cuenta alguna externalidad).NConclusiones (2):La protesta ciudadana es esencial. Pero debe ser una protesta (y propuesta) inteligente:

No oponerse a todo, porque s.Primero preguntarse para que se necesita la energa (o agua).Ver si hay alternativas mejores y si la inversin se justifica (pues brinda beneficios a las comunidades afectadas).Estudiar diferentes opciones

Y, sobre todo:

Que veamos el sistema elctrico como un sistema y no como una mesa de pker en la cual solo algunos jugadores controlan la totalidad del juego.Nroromancl@gmail.comMUCHAS GRACIAS55N