factibilidad y análisis de alternativas para la
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“Estudio de prefactibilidad y análisis de alternativasla cogeneración de energía eléctrica a través de renovables no convencionales (en la ciudad de Puerto Montt
RICHARD
POFESOR PATROCINANTE:
ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL INDUSTRIAL
factibilidad y análisis de alternativasla cogeneración de energía eléctrica a través de renovables no convencionales (ERNC) a nivel residencial
de Puerto Montt”.
al título de Ingeniero Civil Industria
RICHARD ANDRES OYARZUN ALVARADO
PUERTO MONTT – CHILE
2013
OFESOR PATROCINANTE: ALEXIA QUIROZ BARRIA
ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL INDUSTRIAL
factibilidad y análisis de alternativas para la cogeneración de energía eléctrica a través de energías
a nivel residencial
Trabajo de Titulación
para optar
Ingeniero Civil Industrial
ALVARADO
ii
DEDICATORIA.
A mis padres Claudia y Richard, quienes me han entregado siempre un apoyo incondicional a lo largo de
los años, estos, quienes son merecedores de gran porcentaje de mis logros y metas cumplidas, y que
con el afán de buscar lo mejor para sus hijos han dejado de lado muchas cosas.Por las enseñanzas y
valores que noshan inculcado desde niños, los cuales crearon, como pienso que ellos querían,mejores
personas.
A mi hermana Estefani, quién de una manera u otra ha sido un pilar fundamental en mis esfuerzos del día
a día, ella es quien me motiva a ser mejor y seguir siendo un ejemplo tal cual mis padres me han
inculcado para en el futuro poder ser un apoyo total para ella.
A mi familia, tías, abuela y primos, quienes donde siempre eh encontrado una palabra de apoyo ante
cualquier dificultad.
A Carolina, quien ha sido una inspiración a lo largo de mi carrera, es ella quien apoyaba mis derrotas y
potenciaba mis logros, lo cual mutuamente fortalecióaúnmás el logro de mis metas y las de ella en
común.
Sin dejar de lado a mis amigos, especialmente a mi primo Miguel Ángel, quien supo siempre cómo poner
una sonrisa en mi rostro y junto a eso subrayar el gran apoyo que fue durante mi vida académica, y que
ojalá lo siga siendo durante la etapa laboral.
Y para terminar, no puedo dejar de honrar a mi tía Lorena, con su perseverancia, lucha y pasión superó
las dificultades que la vida le puso en frente; lo que impulsa aún más mis ganas por seguir adelante,
guiado siempre por su ejemplo.
iii
AGRADECIMIENTOS
Agradecimientos especiales a mis profesores, los cuales a través de mi vida universitaria supieron tener
las palabras correctas antes mis innumerables dudas, pero especialmente a mi profe guía Alexia, a quien
agradezco la paciencia que me tuvo durante este proceso.
A todas las personas que me dedicaron un poco de su tiempo para responder mis preguntas y dudas
acerca del tema de mi investigación.
Y finalmente agradecimientos especiales a todos los integrantes de la empresa WINDLED AUSTRAL,
quienes fueron los que motivaron mi intriga sobre el tema de las energías renovables y lo mal
aprovechadas que han estado en nuestro país, que de una manera u otra desembocaron en la
investigación que se desarrolló.
iv
SUMARIO
El proyecto que se presenta a continuación, muestra cómo un estudio de energías renovables no
convencionales (ERNC), integra tecnologías renovables y aplicaciones en los hogares de la zona de
Puerto Montt, principalmente en la generación de energía eléctrica para el funcionamiento de variables
vitales como son iluminación, carga de equipos y en general generación independiente de el sistema
interconectado.
Cabemencionar, que la necesidad de realización de este proyecto, creció frente al potencial aumento de
la utilización de la energía eléctrica en Chile; ante este escenario, nació crear alternativas de
cogeneración, que constituyeran, no sólo una alternativa rentable, sino también una opción sustentable a
través de energías renovables no convencionales (ERNC) para la generación eléctrica en los hogares de
la zona de Puerto Montt.
El proyectoinició, con una revisión sobre los antecedentes generales que lo rodean, en donde se
describió y explicó las principales características de cada una de las energías renovables a utilizar, tanto
sus especificaciones técnicas, como el contexto en torno a estas.
La realización del proyecto se basó principalmente, en la información obtenida por los organismos
nacionales, relacionados con la intervención y estudio de las ERNC, tales como la comisión nacional de
energía (CNE), centro de energías renovables (CER), Servicio de evaluación e impacto ambiental (SEIA)
y el departamento de energías renovables de la Universidad de Chile.
El desarrollo del diseño metodológico,se estableciócon la línea de la evaluación de proyectos
convencional, la cual implicó la respuesta de cada objetivo específico planteado en el proyecto. De esta
forma se adjuntaron diagramas, que definieron el orden de las etapas en las cuales se trabajó, los que a
su vez, indicaron el desarrollo de las actividades dentro del proyecto.
Los resultados obtenidos, concluyeron con la respuesta de, cuál es la energía renovable con mayor
potencial de aplicación a nivel residencial, específicamente, el ahorro que generó a largo plazo y sus
variables operativas más viables en comparando la alternativa solar y eólica.
Así el principal resultado obtenido, demostró que las tecnologías solar y eólica manifiestan un
realpotencial de aplicación a nivel residencial. Este potencial, se estimó desde el punto de vista del
ahorro monetario, al reemplazar la energía generada a través de los medios convencionales, lo que
presenta ser la justificación para su compra e instalación. De ambas, se pudo establecer que la eólica es
la que presentó un mayor potencial de aplicación, comparada con la tecnología solar; siguiendo con la
premisa, del ahorro monetario por concepto de reemplazo de la generación eléctrica, a través de medios
convencionales.
v
INDICE DE CONTENIDOS
DEDICATORIA. ...................................................................................................................................... ii
AGRADECIMIENTOS ............................................................................................................................ iii
SUMARIO .............................................................................................................................................. iv
1. ANTECEDENTES GENERALES. .................................................................................................. 1
1.1. Introducción ................................................................................................................................... 1
1.2. Objetivos. ....................................................................................................................................... 2
1.2.1. Objetivo General. ........................................................................................................................... 2
1.2.2. Objetivos Específicos. .................................................................................................................... 2
1.3. Planteamiento del Problema. ......................................................................................................... 2
2. MARCO TEÓRICO. ....................................................................................................................... 4
2.1. La Energía. .................................................................................................................................... 4
2.1.1. Fuentes de Energía. ....................................................................................................................... 4
2.1.2. Clasificación de las Fuentes de Energía. ........................................................................................ 4
2.1.3. Energía Eléctrica. ........................................................................................................................... 4
2.2. Energías Renovables No Convencionales (ERNC). ........................................................................ 6
2.2.1. Tipos de Energías Renovables No Convencionales. ....................................................................... 6
2.2.2. Energía eólica. ............................................................................................................................... 6
2.2.3. Energía Solar. ................................................................................................................................ 8
2.2.4. Net Metering. ............................................................................................................................... 10
2.3. Formulación de Proyectos. .......................................................................................................... 11
2.3.1. El Proceso de Estudio del Proyecto. ............................................................................................. 11
2.3.2. Los Estudios de Viabilidad. .......................................................................................................... 12
2.3.3. El Estudio de Viabilidad Económica. ............................................................................................. 12
2.3.4. El Estudio de Viabilidad Técnica. .................................................................................................. 14
2.3.5. El estudio de Viabilidad Legal. ...................................................................................................... 14
2.3.6. El estudio de Viabilidad Financiera. .............................................................................................. 15
2.4. Evaluación de Proyectos. ............................................................................................................. 16
vi
2.4.1. Flujo de Caja del Proyecto ........................................................................................................... 16
2.4.2. Criterios de Evaluación de un Proyecto. ....................................................................................... 19
2.4.3. Evaluación de inversiones ante incertidumbre. ............................................................................. 21
3. DISEÑO METODOLÓGICO. ........................................................................................................ 22
3.1. Caracterización y Preselección. ................................................................................................... 23
3.1.1. Determinar idoneidad de las alternativas solar y eólica en su uso domiciliario .............................. 23
3.1.2. Caracterizar las Especificaciones Técnicas de las Tecnologías Solar y Eólica. ............................. 23
Estas especificaciones fueron evaluadas para las siguientes categorías de ERNC: ................................ 24
3.1.3. Tarifas, precios y costos de generación eléctrica en Chile. ........................................................... 24
3.1.4. Determinar Ahorro Energético de Cada Opción. ........................................................................... 24
3.1.5. Determinar Ahorro Energético de Cada Opción. ........................................................................... 25
3.2. Análisis Técnico de Beneficios de Opciones Preseleccionadas. ................................................... 26
3.2.1. Definir utilización de Cada Tecnología de ERNC a Nivel Residencial. ........................................... 26
3.2.2. Establecer el Costo Monetario de Cada Opción a Nivel Residencial. ............................................ 26
3.2.3. Determinar las Proyecciones y Escenarios de Generación Para Cada Alternativa ........................ 27
3.2.4. Definir prefactibilidad del proyecto. ............................................................................................... 28
3.3. Análisis económico de costo/beneficio y evaluación de opciones. ................................................ 30
3.3.1. Proyectar el ahorro monetario, comparado con el costo convencional de la energía eléctrica para cada opción. .......................................................................................................................................... 30
3.3.2. Elaboración de Flujos de Caja Para Cada Alternativa ................................................................... 30
3.3.3. Elaboración de Indicadores VAN y TIR. ........................................................................................ 31
3.3.4. Evaluación e identificación de riesgos. ......................................................................................... 31
3.4. Determinación de la Mejor Opción de ERNC y Resultados. .......................................................... 32
3.4.1. Selección de la mejor opción. ....................................................................................................... 32
3.4.2. Elaboración de resultados, análisis de resultados y conclusiones. ................................................ 33
4. RESULTADOS Y ANALISIS DE RESULTADOS. ........................................................................ 34
4.1. Caracterización de Alternativas Solar y Eólica. ............................................................................. 34
4.1.1. Determinar Idoneidad de las Alternativas Solar y Eólica en su uso domiciliario. ............................ 34
4.1.2. Caracterizar las Especificaciones Técnicas de las Tecnologías Solar y Eólica. ............................. 35
4.1.3. Identificar Precios, Tarifas y Costos de la Energía Eléctrica. ......................................................... 39
4.1.4. Determinar Ahorro energético de Cada Opción (solar y eólica). .................................................... 42
4.1.5. Eficiencia y rendimiento de las alternativas solar y eólica. ............................................................ 50
vii
4.2. Análisis Técnico de Beneficios de Opciones Preseleccionadas. ................................................... 52
4.2.1. Definir Utilización de cada Tecnología de ERNC a Nivel Residencial. ........................................... 52
4.2.2. Establecer el Costo Monetario de cada Opción a Nivel Residencial. ............................................. 53
4.2.3. Determinar las Proyecciones y Escenarios de Generación para cada Alternativa. ........................ 56
4.2.4. Definición de la Prefactibilidad del proyecto. ................................................................................. 59
a. Encuesta: “Aplicación de Energías Renovables Para la Producción de Electricidad en el Hogar”. . 59
b. Factibilidad Técnica. .................................................................................................................... 62
c. Factibilidad Legal. ........................................................................................................................ 65
d. Factibilidad Económica. ............................................................................................................... 68
4.3. Análisis Económico de Costo Beneficio y Evaluación de Opciones. .............................................. 70
4.3.1. Proyección del ahorro monetario, comparado con el costo convencional de la energía eléctrica para cada opción ........................................................................................................................................... 70
4.3.2. Elaboración de Flujos de Caja Para Cada Alternativa. .................................................................. 72
4.3.3. Elaboración de Flujos de Caja, VAN y TIR Para Celdas Solares. .................................................. 72
4.3.4. Elaboración de Flujos de Caja, VAN y TIR Para Generadores Eólicos. ......................................... 74
4.3.5. Costos de Realización de los Estudios. ........................................................................................ 75
4.3.6. Evaluación e Identificación de Riesgos. ........................................................................................ 75
4.3.7. Riesgos y Efectos Para Cada Etapa del Proyecto......................................................................... 79
4.3.8. Selección de la mejor opción. ....................................................................................................... 80
5. CONCLUSIONES. ....................................................................................................................... 82
6. RECOMENDACIONES. ............................................................................................................... 83
7. BIBLIOGRAFÍA. .......................................................................................................................... 84
8. LINKOGRAFÍA. ........................................................................................................................... 86
9. ANEXOS. .................................................................................................................................... 84
viii
INDICE DE FIGURAS.
Figura N° 2.1: Estructura del flujo de caja para la medición de la rentabilidad del proyecto……………………. 18
Figura N° 3.1: Diseño metodológico, mapa secuencial metodológico………………………………………… 22
Figura N° 3.2.: Etapas de Caracterización y preselección.……………………….…………………………….. 23
Figura N° 3.3: Etapas de Análisis Técnico de Beneficios de Opciones Preseleccionadas………………….. 26
Figura N° 3.4: Etapas de Análisis económico de costo/beneficio y evaluación de opciones……………….. 30
Figura N° 3.5: Etapas de Análisis económico Determinación de la Mejor Opción de ERNC y Resultados.. 32
Figura Nº 4.1.: Factor de Irradiación solar periodo 2003-2012………………………………………………… 46
Figura N° 4.2.: Respuesta pregunta número uno representada en porcentaje………………………………. 60
Figura N° 4.3.: Respuesta pregunta número dos representada en porcentaje………………………………. 60
Figura N° 4.4.: Respuesta pregunta número tres representada en porcentaje………………………………. 61
Figura N° 4.5.: Respuesta pregunta número cuatro representada en porcentaje…………………………… 61
Figura N° 4.6. : Localización del proyecto………………………………………………………………………. 65
Figura N° 4.7.: Tendencia de la demanda país del SIC…………………………………………………………. 70
Figura N° 4.8.: Flujo de caja con VAN y TIR para celdas solares……………………………………………… 73
Figura N° 4.9.: Flujo de caja con VAN y TIR para generadores eólicos………………………………………. 74
Figura N° 9.1.: Esquema de un generador eólico………………………………………………………………... 90
ix
INDICE DE TABLAS.
Tabla N° 4.1.: ancho, ángulo y flecha de las palas de un generados eólico de 2 metros….......................... 38
Tabla N° 4.2.: Velocidad optima de giro y potencia de un generador eólico……..….................................... 38
Tabla N° 4.3.: Superficies mínimas del timón de un generador eólico…….………………………………….. 38
Tabla N° 4.4.: precios promedio para clientes con consumo base 150 Kwh………………………………… 41
Tabla N° 4.5.: Energía y ahorro entregado por cada tipo de celda solar……………………………………… 43
Tabla N° 4.6.: Energía y ahorro entregado por cada tipo generador eólico………………………................. 44
Tabla N° 4.7.: Factor de irradiación (%) período 2003-20012 para la zona de Puerto Montt………………. 45
Tabla N° 4.8.: Energía mensual ideal y real para celdas solares con factor de corrección…………………. 47
Tabla Nº 4.9.: Factor de viento periodo 2012…………………………………………………………………….. 48
Tabla N° 4.10.: Energía mensual ideal y real para celdas generadores eólicos con factor de corrección... 49
Tabla N° 4.11.: Energía mensual ideal y real para celdas generadores eólicos con factor de corrección y
eficiencia para celdas solares…………………………………………………………………………… 51
Tabla N° 4.12.: Energía mensual ideal y real para celdas generadores eólicos con factor de corrección y
eficiencia para generadores eólicos……………………………………………………………………………….. 52
Tabla N° 4.13.: Costo promedio de una celda solar en Chile…………………………………………………… 54
Tabla N° 4.14.: Costo promedio de un generador eólico en Chile……………………………………………… 55
Tabla N° 4.15.: Ahorro promedio para opciones solar y eólica…………………………………………………. 57
Tabla N° 4.16.: Utilidades promedio para opciones solar y eólica……………………………………………… 58
Tabla N° 4.17.: Suministros e implementos para un proyecto de energía solar a través de celdas solares. 62
Tabla N° 4.18.: Suministros e implementos para un proyecto de energía solar a través de energía eólica. 63
Tabla N° 4.19.: determinación de la inversión para celdas solares…………………………………………….. 64
Tabla N° 4.20.: determinación de la inversión para generadores eólicos……………………………………... 64
Tabla N° 4.21.: Diferencias en ahorro energético para generadores eólicos………………………………… 71
Tabla N° 4.22.: Diferencias en ahorro energético para celdas solares………………………………………… 72
Tabla N° 4.23.: riesgos y efectos en la implementación de las etapas de un proyecto de ERNC………….. 80
x
INDICE DE ANEXOS.
Paneles solares: especificaciones y dimensiones………………………………………………….. …………. 87
Generadores eólicos: especificaciones y partes………………………..………………………………………. 90
Respuestas encuesta energías renovables……………………………………………………………………… 90
1
1. ANTECEDENTES GENERALES.
1.1. Introducción
En la medida que nuestro país crece, mayor es la energía requerida, produciéndose una natural
proporcionalidad entre economía y energía. En consecuencia, el desafío para Chile hoy, es contar con
recursos energéticos suficientes, competitivos y diversificados, para crear un real potencial desarrollo
sustentable.
En efecto, la energía es un insumo esencial para nuestra sociedad; su disponibilidad, abastecimiento y
diversidad en fuentes, influyen directamente en el crecimiento social y económico del país.
La falta de acceso a fuentes y redes de energía constituye, obviamente, una peligrosa limitación para el
progreso social sostenible, para el crecimiento económico y para el bienestar de la población.
Es así, que se debe tomar en cuenta que Chile es un país dependiente, en gran porcentaje, de recursos
fósiles, sumado a esto, el incremento de los precios de la energía eléctrica y los costos marginales de
generación. Este escenario, genera una amenaza para nuestro país, que lo expone principalmente en
materia energética.
Es por esto, que los principales desafíos, deben estar enfocados a contar con los recursos energéticos
suficientemente competitivos para sostener como base, el crecimiento económico; de este modo, la
cogeneración de energía eléctrica a través de energías renovables no convencionales (ERNC), se ve
como una de las aplicaciones con más campo de acción, para el propósito de aplicar ERNC en los
hogares, específicamente en la zona de Puerto Montt.
Esta iniciativa, sobre la aplicación de las energías renovables no convencionales, que aporten a la
cogeneración de energía eléctrica en los hogares, nace de la preocupación sobre el tema energético,
específicamente en la zona, esto, con el afán de construir alternativas viables, renovables y rentables en
el corto plazo, tomando en cuenta la innumerable cantidad de recursos naturales existentes en nuestra
zona.
2
1.2. Objetivos.
1.2.1. Objetivo General.
Desarrollar un estudio de prefactibilidad y análisis comparativo de alternativas, que permita establecer la
viabilidad de aplicar energías renovables no convencionales a nivel residencial en la zona de Puerto
Montt.
1.2.2. Objetivos Específicos.
• Caracterizar alternativas tecnológicas de ERNC solar y eólica en términos de especificaciones
técnicas y costos asociados a cada una de las alternativas.
• Identificar el potencial de cada alternativa para el sector residencial mediante análisis
comparativo de alternativas.
• Elaborar un estudio de prefactibilidad que permita comparar las alternativas de ERNC.
• Elaborar una evaluación monetaria comparativa entre las alternativas estudiadas y la situación
con energía eléctrica convencional para determinar la diferencia monetaria entre ellas.
1.3. Planteamiento del Problema.
El problema que se propone afrontar, es la potencial escasez y altos precios de la energía eléctrica, esto,
en función del desarrollo económico que ha tenido nuestra zona en los últimos años y el poco desarrollo
de energías renovables, sin dejar de lado el aumento en la utilización de las energías renovables.
La diversificación, en sí, a través de ERNC como en cualquier proyecto, es una ayuda,dado el escenario
que una fuente convencional, llegara a decaer.
Sumado a esto, laresponsabilidad social que se está generado, en función de la huella de carbono, el
calentamiento global, control de emisiones, entre otras; que derivan principalmente de la poca o nula
utilización de energías renovables no convencionales, las cuales, se encuentran en abundancia y con
una accesibilidad privilegiada en nuestra zona.
Por lo tanto la implementación de ERNC es una realidad aplicable en la teoría, pero la disyuntiva apunta
principalmente, en dónde se comienza a utilizar e implementar, de manera que se pueda evaluarsu
comportamiento en el tiempo. Una alternativa ante esta disyuntiva es que, la implementación debe ser a
3
nivel residencial, en donde las personas puedan evaluar desde diferentes ámbitos cotidianos, pero
principalmente, el costo y ahorro de dinero a través del tiempo.
Lo que se intenta, es determinar cómo las alternativas de energías renovables no convencionales,
demuestran ser un complemento eficaz en la generación o cogeneración de energía eléctrica,a nivel
residencial en la zona de Puerto Montt.
A través de esto, se podrá observar cuáles son las fortalezas y debilidades de cada alternativa renovable,
pero además, mostrar cuál es el ahorro monetario en el tiempo, y rentabilidad de cada una de las
propuestas, específicamente las propuestas solar y eólica.
Es así, que un proyecto de cogeneración residencial, a través de energías renovables no
convencionales,puede presentar una conveniencia importante, desde el punto de vista económico y la
rentabilidad asociada
Además, se debe tomar en cuenta, que los costos asociados son desembolsados sólo en la primera
etapa del proyecto, como inversión inicial, y durante el mismo sólo las mantenciones preventivas
correspondientes, las cuales son absorbidas por el usuario. Dado que la envergadura del proyecto, no
requiere conocimientos profundos, que impliquen la necesidad de mantención por parte de terceros.
Nuevas fuentes de cogeneración, a través de energías renovables no convencionales, crean fuentes de
energía eléctrica de bajo costo operativo y diversamente aplicable, ya sea, para uso doméstico o para
distribución en la red interconectada con el escenario del Net Metering.
En definitiva, la realización del siguiente proyecto, se plantea como una opción que satisfaga las
necesidades energéticas básicas, dentro de un hogar, las cuales contribuirían al ahorro en los
presupuestos destinados a energía eléctrica.
4
2. MARCO TEÓRICO.
2.1. La Energía.
La energía es una magnitud física, que asociamos con la capacidad que tienen los cuerpos para producir
trabajo mecánico, emitir luz, generar calor, etc. En todas estas manifestaciones hay un sustrato común, al
que llamamos energía, que es propio de cada cuerpo (o sistema material) según su estado físico-
químico, y cuyo contenido varía cuando este estado se modifica. (FOWLER, 2007).
2.1.1. Fuentes de Energía.
Las fuentes de energía, son principalmente, elaboraciones de recursos naturales, de las que se puede
extraer energía para realizar un trabajo específico, y así, obtener de ello alguna utilidad, o trabajo útil del
mismo recurso (CNE, 2013).
Las principales utilidades de las fuentes energía, en sus distintas formas, son, la generación de energía
eléctrica (iluminación, motores eléctricos y comunicaciones), calor (calefacción y procesos industriales) y
movimiento (transporte y procesos industriales) (CNE, 2013).
2.1.2. Clasificación de las Fuentes de Energía.
De la misma forma, las fuentes de energía se clasifican en dos principales grupos, en primer lugar,
lasrenovables, si es que son fuentes energéticas de uso sustentable en el tiempo. Esto significa que la
utilización del recurso para la generación de energía, corresponde a un recurso natural, y abundante en
la naturaleza. Entre estos recursos se destacan el viento y la luz solar. El segundo grupo de las fuentes
de energía son las no renovables, estas, a diferencia de las renovables, son fuentes energéticas de uso
limitado en el tiempo,debido a que el recurso que utilizan para la generación de energía no es sustentable
o recuperable en el tiempo (CNE, 2013).
Dentro de fuentes energéticas renovables están: hidráulica, Geotérmica, eólica, solar y biomasa (CNE,
2013).
Dentro de fuentes energéticas no renovables están: petróleo crudo, gas natural, carbón mineral y
nuclear(CNE, 2013).
2.1.3. Energía Eléctrica.
Se denomina energía eléctrica a la forma de energía que resulta de la existencia de una diferencia de
potencial entre dos puntos, lo que permite establecer una corriente eléctrica entre ambos cuando se los
5
pone en contacto por medio de un conductor eléctrico y así obtener trabajo. La energía eléctrica puede
transformarse en muchas otras formas de energía, tales como la energía luminosa o luz, la energía
mecánica y la energía térmica (AChEE, 2012).
a. La Corriente Eléctrica.
La energía eléctrica se manifiesta como corriente eléctrica, es decir, como el movimiento de cargas
eléctricas negativas, o electrones, a través de un cable conductor metálico como consecuencia de la
diferencia de potencial que un generador esté aplicando en sus extremos. Cada vez que se acciona un
interruptor, se cierra un circuito eléctrico y se genera el movimiento de electrones a través del cable
conductor. Las cargas que se desplazan forman parte de los átomos de la sustancia del cable, que suele
ser metálica, ya que los metales (al disponer de mayor cantidad de electrones libres que otras sustancias)
son los mejores conductores de la electricidad (AChEE, 2013).
b. Generación de Energía Eléctrica.
La generación de energía eléctrica, se lleva a cabo mediante técnicas muy distintas, las que aprovechan
un movimiento rotatorio para generar corriente continua en una dínamo, o corriente alterna en
un alternador. Este movimiento rotatorio, resulta a su vez de una fuente de energía mecánica directa,
como puede ser la corriente de un salto de agua, o la producida por el viento (AChEE, 2012).
c. Fuentes de Energía Eléctrica.
Las fuentes de energía eléctrica, son una forma de energía fácilmente utilizable, en general todas estas
fuentes provienen de la naturaleza, y son elaboradas y procesadas para la producción de energía
eléctrica. Principalmente a través de la generación de energía mecánica a través de las fuentes
energéticas primarias, las cuales derivan como producto en la energía eléctrica (CNE, 2013).
Las principales fuentes de energía eléctrica se pueden agrupar de la siguiente manera:
• Fuentes de energía eléctrica renovables: en las cuales la transformación a esta no implica el
agotamiento del recurso primario que se utiliza, en esta clasificación encontramos todas fuentes de
energía renovables como materia prima (eólica, solar, geotermia, etc.) (CNE, 2013).
• Fuentes de energía eléctrica no renovables: en las cuales los recursos utilizados para la
generación de la energía eléctrica son agotables en el tiempo. En esta clasificación encontramos
6
las fuentes de energía no renovables como materia prima (petróleo crudo, gas natural, etc.) (CNE,
2013).
2.2. Energías Renovables No Convencionales (ERNC).
Las energías renovables, se caracterizan principalmente, porqueimplican procesos detransformación y
aprovechamiento de energía útil, que no agotan los recursos que consumen. Entre estas fuentes
renovables están: la hidráulica, la solar (térmica y fotovoltaica), la eólica y la de los océanos (ORTEGA,
2006).
Dependiendo de su forma de aprovechamiento, las ERNC generaran impactos ambientales
significativamente inferiores que las fuentes convencionales de energía, debido a la baja o nula emisión
de gases de invernadero y el aprovechamiento de recursos totalmente renovables, como lo son el viento
y el sol(ORTEGA, 2006).
Además, las ERNC contribuyen a los objetivos de seguridad de suministro y sostenibilidad ambiental de
las políticas energéticas. La magnitud de dicha contribución y la viabilidad económica de su implantación,
dependen de elementos particulares en cada país, tales como el potencial explotable de los recursos
renovables, su localización geográfica y las características de los mercados energéticos en los cuales
competirán.(ENDESA, 2013).
2.2.1. Tipos de Energías Renovables No Convencionales.
Los principales tipos de ERNC, que se utilizan a nivel residencial son, la eólica, a través de generadores
eólicos, y la solar a través de celdas solares, los cuales se abordan a continuación.
2.2.2. Energía eólica.
La energía eólica es una forma indirecta de la energía solar. El viento se origina por el desigual
calentamiento de la superficie terrestre que por diferencia de temperaturas y presiones atmosféricas
ocasiona el movimiento de las masas de aire. La energía cinética del viento puede transformarse en
energía útil, tanto mecánica como eléctrica (Ministerio de Energía, 2013).
La energía eólica, transformada en energía mecánica, históricamente ha sido aprovechada en la
molienda y para el bombeo de agua, sin embargo su uso para la generación de electricidad es más
reciente. A mediados de los 80, en respuesta a la crisis del petróleo de la década del 70 y a los impactos
ambientales derivados del uso de combustibles fósiles(Ministerio de Energía, 2013).
7
En la actualidad, los mayores aerogeneradores en tierra alcanzan 2-3 MW, con torres de más de 100m y
diámetros de rotores de 80-100m (Ministerio de Energía, 2013).
a. Potencial del Recurso Eólico.
Una de las características de este recurso es su condición de variabilidad, por cuanto depende de
condiciones atmosféricas. Esto lleva a que se requieran exhaustivas mediciones de viento para una
precisa evaluación del potencial energético explotable en el emplazamiento (Ministerio de Energía, 2013).
En Chile, el conocimiento sobre el potencial eólico se está desarrollando cada vez más. Varias empresas
han iniciado evaluaciones del recurso (Ministerio de Energía, 2013).
La Comisión Nacional de Energía, por su parte, ha efectuado varios estudios que permitieron identificar
zonas con un potencial eólico interesante. Entre estos estudios se encuentra la recopilación y análisis de
información meteorológica de superficie entre las regiones de Atacama y de Los Lagos. Además, se
desarrolló una evaluación preliminar del potencial eólico entre la Región de Tarapacá y la Región de la
Araucanía, basado en el reprocesamiento de resultados disponibles de modelos meteorológicos
(Ministerio de Energía, 2013).
b. Ventajas y Desventajas del Uso de la energía eólica.
Se considera la eólica como energía renovable, ya que tiene su origen en procesos atmosféricos
procedentes del sol, una fuente inagotable. No produce emisiones dañinas a la atmósfera, por lo que no
contribuye al incremento del efecto invernadero ni al cambio climático. La energía eólica es compatible
con otros usos de suelo, como por ejemplo, la agricultura y la ganadería. Las instalaciones son fácilmente
reversibles (Ministerio de Energía, 2013).
Las principales desventajas son que la energía eólica, es una fuente muy variable y poco predecible.
Además presenta variaciones deintensidad y dirección. En proyectos de mayor envergadura utiliza
grandes extensiones de terreno y afecta al paisaje (CNE, 2013).
c. Impacto del Uso de la Energía Eólica.
Los impactos que generan la instalación y operación de generadoreseólicos y, en mayor nivel, radica
principalmente sólo en los parques eólicos, estos dicen relación con la emisión de ruido y el eventual
impacto visual. En los estudios de impacto ambiental también hay que tener en consideración el eventual
8
impacto sobre la fauna de aves, lo que dista de lo que se pretende con el proyecto, ya que este, apunta a
un nivel menor, lo que omitiría este principal impacto (Ministerio de Energía, 2013).
2.2.3. Energía Solar.
La energía solar es la energía obtenida a partir del aprovechamiento de la radiación electromagnética
procedente del sol (CNE, 2013).
Recibe el nombre de energía solar aquella que proviene del aprovechamiento directo de la radiación del
sol, y de la cual se obtiene calor y electricidad. El calor se obtiene mediante colectores térmicos, y la
electricidad a través de paneles fotovoltaicos (CNE, 2013).
a. Potencial del recurso Solar.
En Chile, la energía solar es utilizada preferentemente en la zona norte del país, en donde existe uno de
los niveles de radiación más altos del mundo, específicamente entre la Región de Arica y Parinacota y la
de Coquimbo. No obstante, en todo Chile la energía solar es lo suficientemente intensa para poder
aprovecharla de forma económica y eficiente, usando tecnología adecuada para cada caso (CNE, 2013).
Consecuente con esto, hay cada vez más empresas nacionales y extranjeras que se dedican a la venta e
instalación de equipos solares de diferentes tipos. Ya son varias decenas de empresas especializadas en
el rubro (CNE, 2013).
Desde algunos años, el desarrollo de la tecnología fotovoltaica en nuestro país incluye además
aplicaciones efectuadas por empresas de telecomunicaciones, aplicaciones en retransmisión de
televisión en sectores aislados, sistemas de iluminación de faros con paneles fotovoltaicos y
electrificación rural (Ministerio de Energía, 2013).
b. Tipos de Energía Solar.
La energía solar tiene tres principales tipos, estos son energía solar a través de colectores solares,
paneles fotovoltaicos y concentradores de potencia. Ahora bien de estos tres se ahondará
principalmente en los paneles fotovoltaicos, debido a que estos son los que se utilizan principalmente a
nivel residencial como generadores de electricidad, los demás están directamente relacionados a la
generación de calor (Ministerio de Energía, 2013).
9
• Paneles fotovoltaicos: permiten convertir la radiación solar directamente en electricidad, ya sea
para aplicaciones domesticas o generación a grandes escalas (CNE, 2013).
c. Energía Solar Fotovoltaica.
Los paneles fotovoltaicos, constan de un conjunto de celdas solares, las que se utilizan para la
producción de electricidad, y constituyen una adecuada solución para el abastecimiento eléctrico en las
áreas rurales que cuentan con un recurso solar abundante. La electricidad obtenida mediante los
sistemas fotovoltaicos, puede utilizarse en forma directa y transmitida a la red eléctrica, o bien ser
almacenada en baterías para utilizarla durante la noche, o en períodos donde exista escases del recurso
(CNE, 2013).
d. Ventajas y Desventajas del Uso de la Energía Solar Fotovoltaica.
La mayor ventaja de la energía solar es su disponibilidad ilimitada y que no libera partículas o gases de
efecto invernadero (CNE, 2012).
La forma más común de generación de electricidad solar consiste en la aplicación de muchas
instalaciones fotovoltaicas pequeñas, por lo que se trata más bien de una energía descentralizada,
sumando la ventaja de reducir los costos y la pérdida de rendimiento de la energía en los sistemas de
distribución. La energía solar contribuye a disminuir la dependencia de la energía importada o producida
en grandes plantas de generación centralizada. (CNE, 2012).
Sin embargo, como desventaja se debe considerar la oscilación de la radiación solar según época del
año, clima y hora. Para lograr una disposición más pareja de la generación de energía solar, es
indispensable crear capacidades de almacenamiento. Tomando en consideración un balance ecológico
completo, las celdas fotovoltaicas no son totalmente libres de emisiones, debido a que la producción de
los paneles requiere de altos niveles de energía, agua fresca y químicos. Para amortiguar este impacto,
según un estudio de la Unión Europea, los paneles tienen que estar en uso entre 1,5 y 15 años (CNE,
2013).
e. Impacto del Uso de la Energía Solar.
Cuando se aprovecha la energía solar no se generan impacto directo por sustancias de los colectores o
de las células fotovoltaicas, pero los sistemas colectores contienen a menudo sustancias para la
10
transmisión que pueden producir contaminaciones si acceden al medio ambiente (Ministerio de Energía,
2013).
Los paneles pueden generar molestias óptico-estéticas, esto se resuelve a través de una integración a su
ambiente; las reflexiones molestas disminuyen si se elimina el espejado u opacando los elementos
(Ministerio de Energía, 2013).
Otros impactos ambientales, se producen durante la fabricación de los materiales que se utilizan para los
colectores y células solares. La fabricación del acero, cobre y aluminio que a menudo se utilizan como
materia prima, genera problemas ambientales por emisiones, por ejemplo, de polvos y compuestos
fluorados y produce no sólo gran contaminación a raíz de los desechos que se originan, sino también una
gran demanda energética, especialmente en el caso del aluminio (Ministerio de Energía, 2013).
2.2.4. Net Metering.
La ley de Net Metering, recientemente aprobada en el congreso en febrero del año 2012, busca fomentar
el uso de pequeños generadores (básicamente por ERNC y cogeneración) estableciendo beneficios
tributarios y tarifas convenientes para los usuarios del sistema que deseen inyectar sus excedentes a la
red de distribución. Esto en particular para la energía fotovoltaica es un gran avance, ya que permite
financiar el costo en el que se incurre para su instalación. Sin embargo también afirma que el generador
debe incurrir en los costos que sean necesarios para la instalación de los sistemas, incluyendo las obras
y adecuaciones que sean necesarias en el sistema para permitir la inyección.
Esta ley procede a la modificación de algunos aspectos del Decreto con Fuerza de Ley nº 4 (DFL 4),
encontrándose los siguientes aspectos:
• Los usuarios finales sujetos a fijación de precios, que dispongan para su propio consumo de
equipamiento de generación de energía eléctrica por medios renovables no convencionales o de
instalaciones de cogeneración eficiente, tendrán derecho a inyectar la energía que de esta forma
generen a la red de distribución a través de los respectivos empalmes, con una capacidad
instalada por cliente o usuario final que no podrá superar los 100 kW (CDC, 2012).
• Con respecto a las inyecciones de energía que se realicen de esta forma, estas serán valorizadas
al precio que los concesionarios de servicio público de distribución traspasan a sus clientes
regulados, de acuerdo a lo dispuesto en el artículo 158. Dicha valorización deberá incorporar,
además, las menores pérdidas eléctricas de la concesionaria de servicio público de distribución
asociadas a las inyecciones de energía señaladas, las cuales deberán valorizarse del mismo modo
11
que las pérdidas medias a que se refiere el numeral 2 del artículo 182 y ser reconocidas junto a la
valorización de estas inyecciones (CDC, 2012).
• Finalmente los pagos que recibirán los propietarios de estas instalaciones por la inyección de
energía, no constituirán renta para todos los efectos legales y, por su parte, las operaciones que
tengan lugar conforme a lo señalado en tales disposiciones no se encontrarán afectas a Impuesto
al Valor Agregado (CDC, 2012).
El objetivo de la Ley es otorgar mayores facilidades a pequeños generadores conectados en la red de
distribución para que puedan inyectar sus excedentes al sistema. Se les están dando beneficios
tributarios a quienes puedan obtener una renta a través de este sistema de inyección. Además de
valorizar la energía que se pudiera estar inyectando, también se valoriza a favor del generador la
disminución de pérdidas que provoca este proceso.
2.3. Formulación de Proyectos.
El proyecto surge como una respuesta a una idea que busca ya sea la solución de un problema
(reemplazo de tecnología obsoleta, abandono de una línea de productos) o la forma para aprovechar una
oportunidad de negocio, que por lo general corresponde a la solución de un problema de terceros, ya
sea, demanda insatisfecha de algún producto, sustitución de importaciones de productos que se
encarecen por el flete y la distribución en el país, etcétera(SAPAG CHAIN, 2008).
En una primera etapa se prepara el proyecto, es decir, se determinará la magnitud de sus inversiones,
costos y beneficios. En una segunda, se evalúa el proyecto, o sea, se mide la rentabilidad de la inversión.
Ambas etapas constituyen lo que se conoce como preinversión.(SAPAG CHAIN, 2008).
Múltiples factores influyen en el éxito o fracaso de un proyecto. En general, se puede señalar que si el
bien o servicio producido es rechazado por la comunidad significa que la asignación de recursos adoleció
de defectos de diagnóstico o de análisis que lo hicieron inadecuado para la expectativas de satisfacción
de las necesidades del conglomerado humano (SAPAG CHAIN, 2008).
2.3.1. El Proceso de Estudio del Proyecto.
Antes de iniciar con detalles del estudio y análisis comparativo de las ventajas y desventajas, que tendría
determinado proyecto de inversión, es necesario definir el proceso que seguirá un estudio; el cual
consiste en una breve investigación sobre el marco de factores que afectan al proyecto, así como de los
aspectos legales que lo afectan. De la misma forma, se deben investigar las diferentes técnicas (si
12
existen) de producir el bien o servicio bajo estudio y las posibilidades de adaptarlas a la región (SAPAG
CHAIN, 2008).
Además se debe analizar las disponibilidad de los principales insumos que requiere el proyecto y realizar
un sondeo de mercado que refleje en forma aproximada las posibilidades del nuevo producto, en lo
concerniente a su aceptación por parte de los futuros consumidores o usuarios y su forma de distribución
(SAPAG CHAIN, 2008).
La etapa final del proceso de estudio, se caracteriza principalmente, por descartar soluciones con
mayores elementos de juicio y argumentos empíricos. Para ello se profundizan los aspectos señalados
anteriormente, en este punto aún sigue siendo información secundaria, no demostrativa, es por esto, que
luego se evalúa este proceso del proyecto a través de variables primarias que si argumenten y sean
demostrativas de la profundidad de la investigación, y estas se obtienen a través de los estudios de
viabilidad (LLEDÓ RIVAROLA, 2007).
2.3.2. Los Estudios de Viabilidad.
Para recomendar la aprobación de cualquier proyecto es preciso estudiar un mínimo de cuatro variables
de viabilidad, que condicionaran el éxito o fracaso de una inversión: la viabilidad económica, técnica,
legal y financiera. Estas cuatro en conjunto nos permitirán dar una respuesta, ya sea la aprobación o el
rechazo de un proyecto de acuerdo a variables concretas que afectan directa o indirectamente a la
realización del proyecto.
2.3.3. El Estudio de Viabilidad Económica.
El estudio de factibilidad económica incluye principalmente el análisis de costos y beneficios asociados al
proyecto a través de ubicar y estudiar los costos monetarios y definir a través de estos el beneficio a corto
o largo plazo que devolverán a través de rentabilidad positiva o negativa. Con el análisis de todos los
costos y beneficios de adquirir y operar cada sistema alternativo se identifican y se hace una
comparación de ellos y se aceptan o descartan alternativas.
a. Oferta.
La oferta son un conjunto de factores que determinan la capacidad de producción o existencia de un bien
o servicio. Estos son la tecnología, los precios de los factores productivos (tierra, trabajo, capital) y el
precio del bien que se desea ofrecer en sí (KOTLER, P. 2005).
13
Con respecto a la variación de la oferta, el aumento o disminución de la misma depende de varios
factores, ya sean los costos de fabricación, impuestos, avances tecnológicos, etc, todos estos elementos
con los que se dispone en el momento en el cual se evalúa este indicador (KOTLER, P. 2005).
La disponibilidad de tecnología en las etapas de un proceso, es un importante elemento en la disminución
o incremento en la oferta de un determinado bien (KOTLER, P. 2005).
b. Demanda.
Hay una serie de factores determinantesde las cantidades que los consumidores desean adquirir de cada
bien por unidad de tiempo, tales como las preferencias, la renta o ingresos en ese período, los precios de
los demás bienes y, sobre todo, el precio del propio bien en cuestión (KOTLER, P. 2005).
Al igual que la oferta, la demanda está condicionada por diferentes factores, principalmente el nivel de
renta, los gustos personales, el precio de los bienes sustitutos, y el precio de los complementarios. Es por
esto que cabe determinar estos factores previo a un estudio, dado que el éxito del mismo dependerá de
el análisis en profundidad de estos factores, los cuales determinan principalmente las ventas del producto
o servicio que se quiera ofrecer (KOTLER, P. 2005).
c. Herramientas Para el Estudio de Viabilidad económica.
Para evaluar la factibilidad económica de un proyecto se utilizan las siguientes herramientas:
• Formulación y preparación: se ubican y establecen los campos de acción del estudio de factibilidad
económica, ya sea la información previa, o una investigación que permita tener en claro todos las
variables que podrán involucrarse dentro del proyecto (MARCIAL, 2007).
• Flujo de Caja: se recopila toda la información de costos monetarios, para la posterior elaboración
del flujo de caja que resuma los costos y flujos periódicos que permitan desarrollar los indicadores
VAN y TIR que definan el éxito o fracaso del proyecto. Estos indicadores serán descritos más
adelante (MARCIAL, 2007).
• Estudio económico: se genera el estudio que resuma todos los datos encontrados, de manera que
se comprima en un único estudio todas las etapas antes descritas, generalmente el estudio
financiero arroja resultados a consecuencia de lo obtenido en el flujo de caja (MARCIAL, 2007).
14
2.3.4. El Estudio de Viabilidad Técnica.
La etapa de establecer la factibilidad técnica de un proyecto, es principalmente una evaluación que
demuestre que el negocio puede ponerse en marcha y mantenerse, mostrando evidencias de que se ha
planeado cuidadosamente, contemplado los problemas que involucran mantenerlo en funcionamiento.
Una de las conclusiones del este estudio, es que deberá definir la optimización de los recursos
disponibles (MARCIAL, 2007).
a. Herramientas Para el Estudio de Viabilidad Técnica.
En particular con las herramientas de viabilidad técnica se determinan los requerimientos para la
operación y el monto de la inversión correspondiente, estas son:
• Determinación de la inversión: se entiende como todas las inversiones que permitan la operación
del proyecto, tales como, maquinaria, herramientas, equipos, etc (SAPAG CHAIN, 2008).
• Determinación del tamaño: radica en la definición del tamaño que tendrá el proyecto, lo cual está
en directa relación con los montos asociados a las inversiones. De igual forma, la decisión que
concluya determinará el nivel de operación que posteriormente explicará la estimación de los
ingresos por venta (SAPAG CHAIN, 2008).
• Determinación de la localización: la determinación de este apartado puede definir el éxito o fracaso
de un proyecto. Es por esto que esta decisión no solo atenderá criterios económicos, sino también
estratégicos, con los que se buscará determinar aquella localización que maximice la rentabilidad
del proyecto (SAPAG CHAIN, 2008).
2.3.5. El estudio de Viabilidad Legal.
La factibilidad legal se refiere a determinar la inexistencia de trabas legales para la instalación y
operación del proyecto. Al igual que en la viabilidad técnica, su realización corresponde directamente a la
normativa y ley respectiva, y en ella el responsable de estudiar su conveniencia económica tiene poco o
nada que decirmás que la adecuación a las mismas. Sin embargo, esta factibilidad legal puede ser
elaborada, mediante una investigación exploratoria, definir el marco de restricciones legales que
enfrentar el proyecto, para esto se debe remitir principalmente a las normativas y legislaciones chilenas
específicamente las que regulen el funcionamiento de los servicios eléctricos (SAPAG CHAIN, 2008).
15
a. Herramientas Para el estudio de Viabilidad Legal.
• Determinación de condiciones legales: esta es la etapa en donde se deben implementar y ajustar
las condiciones legales, lo que es imprescindible tomar en cuenta que las ERNC en el mercado
están condicionadas necesariamente por el diseño de mercado eléctrico en el cual se insertan, en
este caso en el mercado energético chileno. Con el fin de entender los distintos aspectos
involucrados en un proyecto de generación a base de ERNC, cabe plantearse las distintas etapas y
elementos que condicionan su desarrollo. De esta forma, es posible identificar los distintos criterios
y elementos que deben ser considerados en cada uno de los objetivos específicos planteados.
(CER, 2012).
• Determinación de barreras legales: se deben incluir cualquier tipo de barrera, en el contexto en el
cual se desenvuelva el estudio o proyectos, ya que, a través de estos se configura una causa para
que el proyecto frene su desarrollo, o vea afectado el límite temporal al cual está sujeto. Estas
barreras deben ser mencionadas con las fuentes legales pertinentes de manera que puedan ser
especificadas y detalladas (CER, 2012).
2.3.6. El estudio de Viabilidad Financiera.
La última etapa del análisis de factibilidad, es la factibilidad financiera. Los objetivos de esta etapa son
ordenar y sistematizar la información de carácter monetario que proporcionaron las etapas anteriores.Se
deben elaborar los cuadros analíticos y datos adicionales para la evaluación del proyecto, y evaluar los
antecedentes para determinar la rentabilidad del mismo(LLEDÓ RIVAROLA, 2007).
a. Cálculo de Beneficios del Proyecto.
La sistematización de los beneficios consiste en identificar y ordenar todos los ítems de inversiones,
costos e ingresos que puedan deducirse de los estudios previos, de esto resultan los beneficios
otorgados por el proyecto de manera que se evalúen el cálculo de ahorros y beneficios (SAPAG CHAIN,
2008).
Ahora bien, para el cálculo de estos beneficios, se debe construir una lista de ingresos y egresos de
fondos que se espera que el proyecto producirá, luego de esto ordenarlos en forma lineal y cronológica
de acuerdo vayan apareciendo durante la implementación del proyecto (SAPAG CHAIN, 2008).
Finalmente se debe incluir el valor de desecho del proyecto, el cual representa el valor que tendrá el
activo al final de su vida útil o duración del proyecto(SAPAG CHAIN, 2008).
16
2.4. Evaluación de Proyectos.
Es el proceso por el cual se logra determinar el estado del mismo, a través de los cambios generados
por la comparación actual y la planificación que se determinará. Es decir que, a través de esta
evaluación de proyectos se logra cumplir con las metas u objetivos, de que tan buena será la capacidad
para cumplirlos (SAPAG CHAIN, 2008).
A través de esta evaluación se produce información vital para la toma de decisiones, por lo que se le
considera como una actividad de decisiones, orientada a mejorar la eficacia del proyecto en cuanto a sus
metas, y mejorar la eficiencia en cuanto a la asignación de recursos (COSS BU, 2007).
2.4.1. Flujo de Caja del Proyecto
El Flujo de Caja es un informe financiero que presenta un detalle de los flujos de ingresos y egresos de
dinero que tiene una empresa en un período dado. Algunos ejemplos de ingresos son los ingresos por
venta, el cobro de deudas, alquileres, el cobro de préstamos, intereses, etc. Ejemplos de egresos o
salidas de dinero, son el pago de facturas, pago de impuestos, pago de sueldos, préstamos, intereses,
amortizaciones de deuda, servicios de agua o luz, etc. (COSS BU, 2007).
La diferencia entre los ingresos y los egresos se conoce como saldo o flujo neto, por lo tanto constituye
un importante indicador de la liquidez de la empresa. Si el saldo es positivo significa que los ingresos del
período fueron mayores a los egresos (o gastos); si es negativo significa que los egresos fueron mayores
a los ingresos(SAPAG CHAIN, 2008).
Para elaborar un Flujo de Caja se debe contar con la información sobre los ingresos y egresosde la
empresa. Esta información configura en los libros contables o el estudio financiero previamente
elaborado, y es importante ordenarla de la manera en que permita conocer los saldos del período
(generalmente un mes) y proyectar los flujos de caja hacia el futuro(SAPAG CHAIN, 2008).
Asimismo, el adecuado registro de los ingresos y egresos nos permite determinar los costos fijos, los
costos variables y el margen de contribución exigible al proceso productivo del negocio para obtener el
punto de equilibrio(SAPAG CHAIN, 2008).
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a. Tipos del Flujo de Caja.
• Flujo de caja Puro: mide la rentabilidad de toda la inversión en el proyecto (COSS BU, 2007).
• Flujo de caja Financiado: mide la rentabilidad de los recursos propios considerando los préstamos
para su financiamiento (COSS BU, 2007).
• Flujo de Caja Incremental: mide la rentabilidad considerando la diferencia entre un flujo de caja de
la empresa con proyecto (inversión) y en la situación que no se realizara el proyecto. Se emplea
para proyectos en empresas en marcha (COSS BU, 2007).
De esta forma cuando se trabaja sobre proyectos que implican, solo la evaluación de solo la rentabilidad
del proyecto, se determina el flujo de caja puro, el cual tiene los siguientes componentes de desarrollo:
• Ingresos afectos a impuestos: Están constituidos por los ingresos que aumentan la utilidad
contable de la empresa, lo que se calcula multiplicando el precio de cada unidad por la cantidad de
unidades que se proyecta producir y vender cada año, y por el ingreso estimado de la venta de la
máquina que se reemplaza al final del período (COSS BU, 2007).
• Egresos afectos a impuestos: Son todos aquellos egresos que hacen disminuir la utilidad contable
dela empresa y corresponden a los costos variables resultantes del costo de fabricación unitario
por las unidades producidas, el costo anual fijo de fabricación, la comisión de ventas y los gastos
fijos de administración y ventas (COSS BU, 2007).
• Gastos no desembolsables: Son los gastos que para fines de tributación son deducibles, pero que
no ocasionan salidas de cajas, como la depreciación, la amortización de los activos intangibles o el
valor libro de un activo que se venda (COSS BU, 2007).
• Impuestos:Se determina como el 19 por ciento para el año 2008 en adelante, de las utilidades
antes de impuesto (en el caso de Chile) (COSS BU, 2007).
• Ajustes por gastos no desembolsables: Para anular el efecto de haber incluido gastos que no
constituían egresos de caja, se suman la depreciación, la amortización de intangibles y el valor
libro. La razón de incluirlos primero y eliminarlos después obedece a la importancia de incorporar el
efecto tributario que estas cuentas ocasionan a favor del proyecto (COSS BU, 2007).
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• Egresos no afectos a impuesto: Están constituidos por aquellos desembolsos que no son
incorporados en el estado de resultado en el momento en que ocurren y que deben ser incluido por
ser movimientos de caja; un egreso no afecto a impuesto son las inversiones ya que no aumentan
ni disminuyen la riqueza contable de la empresa por el sólo hecho de adquirirlos. Generalmente es
sólo un cambio de activo (maquina por caja) o un aumento simultaneo de un activo con un pasivo
(máquina y endeudamiento) (COSS BU, 2007).
• Beneficios no afectos a impuestos: Son el valor de desecho del proyecto y la recuperación del
capital de trabajo si el valor de desecho se calculó por el mecanismo de valoración de activos, ya
sea contable o comercial, en lo que se refiere a la recuperación del capital de trabajo no debe
incluirse como beneficio cuando el valor de desecho se calcula por el método económico ya que
representa el valor del negocio funcionando (COSS BU, 2007).
b. Construcción del Flujo de Caja.
La construcción de los flujos de caja puede basarse en una estructura general que se aplica a cualquier
finalidad de estudio de proyectos. Para un proyecto que busca medir la rentabilidad de la inversión, el
ordenamiento propuesto es el que se muestra a continuación:
Figura N° 2.1: Estructura del flujo de caja para la medición de la rentabilidad del proyecto.
Fuente: Coss Bu, 2007.
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2.4.2. Criterios de Evaluación de un Proyecto.
Al decidir realizar una inversión se debe contar con la mayor cantidad de información para poder hacerlo
minimizando los riesgos. Para decidir realizar una inversión, casi siempre pensamos en términos de
análisis de la rentabilidad de las inversiones (COSS BU, 2007).
Así, se tocan técnicas financieras como las distintas medidas de riesgos y rentabilidad, el cálculo de los
flujos de caja, la tasa de descuento, e inclusive técnicas más sofisticadas como los árboles de decisión, la
simulación o la aplicación de la teoría de las opciones (COSS BU, 2007).
Es por esto, que en las etapas finales de los proyectos se hace necesaria una manera de establecer
criterios, a través de los cuales se puedan interpretar los aspectos económicos y la viabilidad misma del
proyecto (COSS BU, 2007).
Con esto se logra identificar la posición relativa de un proyecto con respecto a otro y generar
comparaciones para la evaluación de uno más proyectos simultáneos(COSS BU, 2007).
Los dos más utilizados para evaluar la factibilidad de una inversión son: el V.A.N. (Valor Actual Neto) y el
T.I.R. (Tasa Interna de Rentabilidad o Retorno) (COSS BU, 2007).
a. Valor Actual Neto (VAN).
Es el rendimiento actualizado de los flujos positivos y negativos originados por la inversión. Es decir por
todos los rendimientos que esperamos obtener de la misma en un periodo determinado. Para una tasa de
actualización (i) constante, y una inversión a (t) años, siendo BN los distintos flujos o beneficios
netosperiódicos, se puede escribir como muestra la ecuación a continuación(COSS BU, 2007):
VAN = ∑��
�����(2.1)
Para restablecer los signos en términos de igualdad, se considerarán los desembolsos que señalan una
salida de capital les aplicamos el signo negativo y los que constituyen ingresos o entradas tendrás signo
positivo(COSS BU, 2007).
Si se obtiene un VAN positivo el análisis nos indicará que el valor actualizado de las entradas y salidas de
la inversión proporciona beneficio, expresado por dicho importe a la fecha inicial por encima del que
obtendríamos considerando esa inversión a un coste o rendimiento mínimo exigido (coste de
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oportunidad). Sin embargo, si el VAN resulta negativo, indicará que a esa tasa de actualización se
produce una pérdida de la cuantía que exprese el VAN (COSS BU, 2007).
Es decir, las inversiones con VAN positivo serían interesantes y aquellas en las que el valor fuera
negativo serían rechazables.
Además, será útil para clasificar las interesantes en función del mayor o menor valor neto, lo que nos
proporcionaría su grado de interés (COSS BU, 2007).
b. Tasa Interna de Retorno (TIR)
Es la tasa de retorno o tipo de rendimiento interno de una inversión; es decir, es aquel tipo de
actualización que hace igual a cero el valor del capital, como se muestra a continuación con la
nomenclatura nombrada anteriormente(COSS BU, 2007):
TIR =− � + ∑���
���� ��= �(2.2)
Este indicador TIR nos informa de la rentabilidad de la inversión, por lo tanto, es un indicador relativo al
capital invertido (Io). Al escoger, se hará de aquella opción que nos producirá mayor beneficio por peso
invertido. Este indicador es complementario con el VAN ya que evalúa cuando este último se iguala a
cero.(COSS BU, 2007).
c. Período de Recuperación de la Inversión (PRI).
El Período de Recuperación, es el número de años que tarda en recuperarse, la inversión de un
determinado proyecto. Es utilizado para medir la viabilidad de un proyecto. Este, basa sus fundamentos
en la cantidad de tiempo que debe utilizarse, para recuperar la inversión, sin tener en cuenta los
intereses. Es decir, que si un proyecto tiene un costo total y por su implementación se espera obtener un
ingreso futuro, identifica el tiempo total en que se recuperará la inversión inicial (SAPAG CHAIN, 2008).
Para calcular el período de recuperación, se van sumando los flujos de caja hasta alcanzar la cifra del
desembolso inicial. A partir de ahí los cobros superan a los pagos. Cuando esto suceda, la inversión será
efectiva(SAPAG CHAIN, 2008).
21
2.4.3. Evaluación de inversiones ante incertidumbre.
Dentro de la evaluación de inversiones, se citan distintas definiciones formales de los conceptos de
riesgo e incertidumbre, en general, riesgo se refiere a situaciones donde el tomador de decisiones puede
asignar probabilidades a las variables aleatorias que enfrenta, es decir, se conoce la distribución de
probabilidades de dichas variables, en cambio, la incertidumbre se refiere a situaciones donde dicha
aleatoriedad no puede ser expresada en términos probabilísticos bien definidos, o sea su distribución de
probabilidades no es conocida (SAPAG CHAIN, 2008).
a. Análisis de Inversiones en Condiciones de Riesgo e Incertidumbre.
Una de las principales causas del riesgo e incertidumbre en los proyectos son que no existe un número
suficiente de inversiones similares para poder promediar los resultados, de modo que aquellos resultados
desfavorables se compensen con los favorables (SAPAG CHAIN, 2008).
Otra de las causas, es el error en el análisis, como el de las tendencias en los datos de valoración, que
inclinan al evaluador a favorecer escenarios optimistas o pesimistas.Este análisis se lleva a cabo previo a
la obtención de los indicadores VAN y TIR, que reflejan el comportamiento del proyecto desde el punto de
vista financiero, lo cual determina un indicador vital ante el análisis final de la inversión (SAPAG CHAIN,
2008).
b. Análisis de sensibilidad.
Se denomina Análisis de sensibilidad porque muestra cuán sensible es, el presupuesto de caja a
determinados cambios, como la disminución de ingresos o el aumento de costos(SAPAG CHAIN, 2008).
El análisis de sensibilidad consiste en suponer variaciones que castiguen el presupuesto de caja, por
ejemplo una disminución de cierto porcentaje en ingresos, o un aumento porcentual en los costos y/o
gastos, etc. (Por ejemplo la tasa de interés, el volumen y/o el precio de ventas, el costo de la mano de
obra, el de las materias primas, el de la tasa de impuestos, el monto del capital, etc.) y, a la vez, mostrar
la holgura con que se cuenta para su realización ante eventuales cambios de tales variables en el
mercado (SAPAG CHAIN, 2008).
3. DISEÑO METODOLÓGICO.
Figura N° 3.1: Diseño metodológico, mapa secuencial metodológico.
Caracterización de alternativas solar y
eólica.
Análisis técnico de beneficios de
opciones preseleccionadas
Análisis económico de costo/beneficio
y evaluación de opciones
Determinación de la mejor opción de ERNC y resultados.
DISEÑO METODOLÓGICO.
Figura N° 3.1: Diseño metodológico, mapa secuencial metodológico.
Fuente: elaboración propia.
•Determinar idoneidad de las alternativasdomiciliario.
•Caracterizar las especificaciones técnicaseólica.
•Identificar precios tarifas y costos de la
•Determinar ahorro energético de cada opción
Caracterización de alternativas solar y
•Definir utilización de cada tecnología de
•Establecer el Costo Monetario de Cada
•Determinar las proyecciones y escenariosalternativa.
•Definición de la prefactibilidad del proyecto
Análisis técnico de beneficios de
preseleccionadas
•Proyección del ahorro monetario,convencional de la energía eléctrica para
•Elaboración de flujos de caja para cada
•Elaboración de indicadores VAN y TIR.
•Evaluación e identificación de riesgos.
Análisis económico de costo/beneficio
y evaluación de
•Selección de la mejor opción.
•Elaboración de resultados y conclusiones.
Determinación de la mejor opción de ERNC y resultados.
22
Figura N° 3.1: Diseño metodológico, mapa secuencial metodológico.
alternativas solar y eólica en su uso
técnicas de las tecnologías solar y
energía electrica.
opción.
de ERNC a nivel residencial.
Opción a Nivel Residencial.
escenarios de generación para cada
proyecto.
comparado con el costopara cada opción.
alternativa.
Elaboración de resultados y conclusiones.
3.1. Caracterización y Preselección.
Figura N° 3.2: Etapas de Caracterización y preselección.
3.1.1. Determinar idoneidad de las alternativas solar y eólica en su uso domiciliario
A través del abanicode tecnologías renovables no convencionales
determinó la utilización de las tecnologías de ERNC solar y eólica.
dos tecnologías, son las que más se están utilizando a nivel residenc
del mercado presentó estas alternativas para el uso residencial.
La selección de estas alternativas, estuvo en directa relación, al uso que se le está dando, tomando en
cuenta, la utilización actual y su posicionamiento
opciones, ya que demostraron ser estables desde el punto de vista operativo, y con un funcionamiento
comprobado y garantizado por el proveedor durante la práctica. Para este fin se prefirió el respaldo de
marcas conocidas y avaladas internacionalmente a ni
La idoneidad de estas alternativas radica, principalmente, en que son las energías que más se están
mostrando en el mercado nacional, específicamente para uso domiciliario; ya sea, en accesibilidad o un
tamaño razonable para una residencia.
otro tipo de tecnologías de similar naturaleza; costos relacionados a la adquisición y mantención.
3.1.2. Caracterizar las Especificaciones Técnicas de las Tecnologías Solar y Eólica
Para la definición y caracterización de las
desarrolló en primer lugar, las características físicas tales como tamaño, dimensiones y peso.
evaluó el periodo de vida útil, potencia ideal y potencia
Caracterización y Preselección.
Figura N° 3.2: Etapas de Caracterización y preselección.
Fuente: elaboración propia.
Determinar idoneidad de las alternativas solar y eólica en su uso domiciliario
tecnologías renovables no convencionales, existentes en el mercado nacional, se
determinó la utilización de las tecnologías de ERNC solar y eólica. Principalmente, por el hecho que estas
dos tecnologías, son las que más se están utilizando a nivel residencial. Esencialmente porqu
estas alternativas para el uso residencial.
de estas alternativas, estuvo en directa relación, al uso que se le está dando, tomando en
cuenta, la utilización actual y su posicionamiento en el mercado. Por ende, fueron
opciones, ya que demostraron ser estables desde el punto de vista operativo, y con un funcionamiento
comprobado y garantizado por el proveedor durante la práctica. Para este fin se prefirió el respaldo de
marcas conocidas y avaladas internacionalmente a nivel local.
La idoneidad de estas alternativas radica, principalmente, en que son las energías que más se están
mostrando en el mercado nacional, específicamente para uso domiciliario; ya sea, en accesibilidad o un
tamaño razonable para una residencia. Junto a esto, se les asocian menores costos en comparación a
cnologías de similar naturaleza; costos relacionados a la adquisición y mantención.
Caracterizar las Especificaciones Técnicas de las Tecnologías Solar y Eólica
n y caracterización de las especificaciones técnicas de las tecnologías solar y eólica
en primer lugar, las características físicas tales como tamaño, dimensiones y peso.
el periodo de vida útil, potencia ideal y potencia real entregada.
23
Figura N° 3.2: Etapas de Caracterización y preselección.
Determinar idoneidad de las alternativas solar y eólica en su uso domiciliario
existentes en el mercado nacional, se
Principalmente, por el hecho que estas
ial. Esencialmente porque la oferta
de estas alternativas, estuvo en directa relación, al uso que se le está dando, tomando en
en el mercado. Por ende, fueron determinadas estas
opciones, ya que demostraron ser estables desde el punto de vista operativo, y con un funcionamiento
comprobado y garantizado por el proveedor durante la práctica. Para este fin se prefirió el respaldo de
La idoneidad de estas alternativas radica, principalmente, en que son las energías que más se están
mostrando en el mercado nacional, específicamente para uso domiciliario; ya sea, en accesibilidad o un
Junto a esto, se les asocian menores costos en comparación a
cnologías de similar naturaleza; costos relacionados a la adquisición y mantención.
Caracterizar las Especificaciones Técnicas de las Tecnologías Solar y Eólica.
tecnologías solar y eólica, se
en primer lugar, las características físicas tales como tamaño, dimensiones y peso. Además, se
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De esta manera se creó un orden de magnitud de funcionamiento y características de las tecnologías que
enfocaron el estudio a un nivel de potencia, acorde al uso residencial. Todos estos datos técnicos, fueron
proporcionados por la misma empresa en donde se cotizaron las tecnologías de ERNC.
Estas especificaciones fueron evaluadas para las siguientes categorías de ERNC:
• Celdas solares fotovoltaicas.
• Generadores eólicos.
El fin de esta selección, fue principalmente evaluar las tecnologías, dado su desarrollo en el mercado
chileno, ya sea en términos de utilización actual y futuro en proyectos de energías renovables, pero
también dado el éxito que se han tenido en la utilización en viviendas u hogares y proyectos según el
SEIA (servicio de evaluación de impacto ambiental).
3.1.3. Tarifas, precios y costos de generación eléctrica en Chile.
En Chile, se identificaron distintas tarifas y precios, según tipos de clientes y tensiones eléctricas que
utilicen, es por esto que se generó una caracterización de las tarifas y precios, en función de la
información entregada por la comisión nacional de energía (CNE), lo que a su vez, arrojó como resultado
un resumen de los tipos de clientes y tarifas específicas para cada uno.
Luego de esto, se estableció el consumo promedio de las viviendas para la región, de esta forma, se
obtuvo un consumo promedio. Esto, con el fin de poder concentrar los resultados en un solo indicador,
que proporcione el comportamiento total.
Los datos fueron recolectados de los informes del año 2012 de la comisión nacional de energía (CNE).
Para lo anterior, se definió un consumo base en Kwh de una vivienda en Chile para la décima región,
según el promedio mencionado anteriormente.
Así, se logró evaluar el comportamiento de consumo energético de las viviendas en la décima región, en
base a una media determinada, y obtenida por el organismo o fuente oficial correspondiente (CNE).
3.1.4. Determinar Ahorro Energético de Cada Opción.
Para determinar el ahorro energético de cada opción, se comenzó creando una caracterización de las
tarifas y precios de la generación eléctrica, la cual a su vez, arrojó como resultado un resumen de los
tipos de clientes y tarifas específicas para cada uno, esto, para detallar a qué categoría de clientes se
reduce el estudio.
Luego de esto, se estableció el consumo promedio de las viviendas para la décima región, con el fin de
obtener un consumo promedio, para finalmente poder concentrar los resultados en un solo precio, elcual
proporcionó el comportamiento total de la región.
25
Los datos de las tarifas y precios, fueron recolectados de los informes del año 2012 de la comisión
nacional de energía (CNE).
Para lo anterior, se definió un consumo base en Kwh de una vivienda en la décima región, según el
promedio mencionado anteriormente. Así, se logró evaluar el comportamiento de consumo energético de
las viviendas en la décima región, en base a una media determinada, y obtenida por el organismo o
fuente oficial correspondiente (CNE).
Aquí también, se calculó las pérdidas de energía asociadas a la fluctuación del recurso renovable, esto a
través del factor que proporciona el departamento de ERNC de la Universidad de Chile, lo cual fue
anexado en tablas que muestran el promedio anual del factor eólico y solar, según corresponda. Con este
factor, se generaron las primeras correcciones al ahorro real e ideal de cada tecnología renovable. Esta
corrección se realizó determinando el porcentaje de pérdidas al ahorro calculado en los puntos
anteriores, ya que al ser porcentajes, estos fueron restados del total, e interpretados como pérdidas en
términos porcentuales.
Finalmente, y de manera de crear un escenario lo más real posible, además de las perdidas asociadas a
la fluctuación del recurso renovables, también se añadieron las pérdidas de energía asociadas a la
eficiencia de cada equipo. Para esto se ubicó la eficiencia teórica de cada equipo solar y eólico, la cual
fue asociada porcentualmente a los datos obtenidos anteriormente de ahorro, lo que arrojó nuevamente
dos tablas de datos, las cuales entregaron información de energía real, incluyendo las perdidas por
concepto de fluctuación del recurso renovable, y las perdidas por concepto de eficiencia de los equipos.
Todo esto se realizó, de manera de generar resultados los más cercanos a la realidad.
3.1.5. Determinar Ahorro Energético de Cada Opción.
La siguiente etapa, consistió en calcular el ahorro aproximado. Para ambas opciones (solar y eólica) se
calculó la energía entregada en Kwh para cada opción por igual, lo cual se tradujo en costo monetario de
cada opción. Con esto se tuvo un orden de magnitud de ahorro por cada opción, que a su vez generó
resultados de ahorro mínimo para las opciones con menos potencia, y máximos para las opciones con
más potencia.
También se incluyó dentro de los cálculos, las pérdidas de energía a través del sistema, para esto, se
creó una tabla comparativa que evaluó la energía ideal, con la energía real, incluyendo las pérdidas y
traduciéndolo a términos monetarios, para ambas opciones elegidas.
Esta corrección de las pérdidas, fue en base al cálculo de un factor de corrección, que interpretó los
periodos altos y bajos del recurso renovable a utilizar, la obtención de este factor de corrección antes
mencionado, estuvo en base a las estadísticas proporcionadas por el ministerio de energía través de sus
mapas solares y eólicos disponibles en internet.
3.2. Análisis Técnico de Beneficios de Opciones P
Figura N° 3.3: Etapas
3.2.1. Definir utilización de Cada Tecnología de ERNC a Nivel Residencial.
El uso que se le da a la energía tiene vital importancia, dado que la selección del equipo o tecnología
está en directa relación con el fin que se le quiera dar, es por esto que se presentaron los usos más
eficientes y comprobados en la utilización de tec
cogeneración de energía.
La utilización final que se le quiso dar, estuvo en directa relación con el foco de la investigación, que fue
el nivel residencial, pero además como cogeneración, es por esto que sólo
utilicen bajo consumo eléctrico, y que permitan un uso eficiente y eficaz de la tecnología seleccionada,
con esto se descartaron los usos que soliciten una alta potencia, tanto en su partida o durante su
funcionamiento.
Específicamente, los usos de estas tecnologías se definieron en función de una revisión en línea sobre
las tecnologías que actualmente estén en funcionamiento en el mercado, y cuyo uso haya sido probado,
obviamente tomando en cuenta las condiciones de uso en el nive
3.2.2. Establecer el Costo Monetario de Cada Opción a Nivel Residencial.
Cuando hablamos de nuevas tecnologías, y más aún tecnologías con una naturaleza renovable, hay que
tener como primera variable a estudiar, cual es el costo de ellas. Es por e
monetario de cada una de las opciones elegidas, dado que esta se convierte en una variable de decisión
para poder comparar unas con otras tecnologías.
Análisis Técnico de Beneficios de Opciones Preseleccionadas.
Figura N° 3.3: Etapas deAnálisis Técnico de Beneficios de Opciones Preseleccionadas
Fuente: elaboración propia.
Definir utilización de Cada Tecnología de ERNC a Nivel Residencial.
El uso que se le da a la energía tiene vital importancia, dado que la selección del equipo o tecnología
está en directa relación con el fin que se le quiera dar, es por esto que se presentaron los usos más
eficientes y comprobados en la utilización de tecnologías renovables no convencionales para la
La utilización final que se le quiso dar, estuvo en directa relación con el foco de la investigación, que fue
el nivel residencial, pero además como cogeneración, es por esto que sólo
utilicen bajo consumo eléctrico, y que permitan un uso eficiente y eficaz de la tecnología seleccionada,
con esto se descartaron los usos que soliciten una alta potencia, tanto en su partida o durante su
mente, los usos de estas tecnologías se definieron en función de una revisión en línea sobre
las tecnologías que actualmente estén en funcionamiento en el mercado, y cuyo uso haya sido probado,
obviamente tomando en cuenta las condiciones de uso en el nivel residencial.
Establecer el Costo Monetario de Cada Opción a Nivel Residencial.
Cuando hablamos de nuevas tecnologías, y más aún tecnologías con una naturaleza renovable, hay que
tener como primera variable a estudiar, cual es el costo de ellas. Es por e
monetario de cada una de las opciones elegidas, dado que esta se convierte en una variable de decisión
para poder comparar unas con otras tecnologías.
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Análisis Técnico de Beneficios de Opciones Preseleccionadas.
El uso que se le da a la energía tiene vital importancia, dado que la selección del equipo o tecnología
está en directa relación con el fin que se le quiera dar, es por esto que se presentaron los usos más
nologías renovables no convencionales para la
La utilización final que se le quiso dar, estuvo en directa relación con el foco de la investigación, que fue
el nivel residencial, pero además como cogeneración, es por esto que sólo se enfocarán en usos, que
utilicen bajo consumo eléctrico, y que permitan un uso eficiente y eficaz de la tecnología seleccionada,
con esto se descartaron los usos que soliciten una alta potencia, tanto en su partida o durante su
mente, los usos de estas tecnologías se definieron en función de una revisión en línea sobre
las tecnologías que actualmente estén en funcionamiento en el mercado, y cuyo uso haya sido probado,
l residencial.
Cuando hablamos de nuevas tecnologías, y más aún tecnologías con una naturaleza renovable, hay que
tener como primera variable a estudiar, cual es el costo de ellas. Es por esto que se evaluó el costo
monetario de cada una de las opciones elegidas, dado que esta se convierte en una variable de decisión
27
El costo monetario, fue calculado a través de estimaciones conocidas del precio de los equipos utilizados
en viviendas, para cada opción según cotización a proveedores chilenos, específicamente de la zona, de
marcas reconocidas y consolidadas en el rubro.
De esta manera, se obtuvo una variedad de precios y opciones, tanto en potencia como en voltaje, para
posteriormente, calcular un promedio de costo para los equipos en cada opción elegida, y un promedio
de generación en Kwh para cada una.
Así finalmente, se calculó el costo en $/Kwh (pesos por kilowatt hora) de cada opción, según la vida útil
en años garantizada por cada proveedor, y el promedio de generación para cada una según las
especificaciones entregadas por los proveedores.
3.2.3. Determinar las Proyecciones y Escenarios de Generación Para Cada Alternativa
En esta etapa se evaluó el costo monetario de cada una de las opciones elegidas, dado que esta se
convierte en una variable de decisión para poder comparar ambas opciones (Solar y eólica).
Primero, se calculó el costo monetario de los equipos solar y eólico, esto a través de precios conocidos
de los equipos utilizados en viviendas para cada opción, según cotización a proveedores de la zona de
Puerto Montt, de marcas reconocidas y consolidadas en el rubro.
De esta manera se obtuvo una variedad de precios y opciones, tanto en potencia como en voltaje, para
posteriormente calcular un promedio de costo para los equipos en cada opción elegida, y un promedio de
generación de Kwh para cada una.
Luego, se calculó el costo de generación por cada opción, para esto, se utilizaron los promedios de
generación para todas las alternativas y gama de potencias eléctricas, seleccionadas anteriormente, esto
para generar una aproximación más cercana, de cuál es el costo de generación de 1 Kwh para las
opciones elegidas (solar y eólica), es decir, el cálculo del valor unitario, de kilowatt hora por cada opción.
Esto, sirvió como información, para calcular los costos de generación promedio, lo que permitió comparar
los costos de generación a través de celdas solares y generadores eólicos, con la opción convencional de
energía eléctrica.
Ahora bien, los escenarios también formaron parte de las alternativas que permiten una mejor evaluación,
para efectos de esto, se generó dos principales escenarios:
a. Escenario de ahorro monetario: en este se evaluó, como cada opción de ERNC generó ahorro
desde el punto de vista que no se utilizó, o no se compró energía eléctrica a través del sistema
interconectado, y en cambio, se reemplazó por energía eléctrica proveniente desde la tecnología
de ERNC. Aquí se describió como el ahorro proyectado justificó la inversión inicial a través de la
rentabilidad que se generó durante la vida útil de cada tecnología renovable.
28
b. Escenario con net metering: a través de este escenario, se evaluó las rentas que tuvo la utilización
de algunas de las tecnologías, tomando en cuenta el escenario de venta de energía eléctrica al
proveedor, a través del net metering, durante la vida útil de cada tecnología renovable. Así, se
generó una justificación paralela al escenario del ahorro monetario por sí mismo. Para esto, se
calculó la generación de cada tecnología, a la cual se le asoció el precio de venta que describe el
net metering.
3.2.4. Definir prefactibilidad del proyecto.
Para la definición de la prefactibilidad del proyecto, se realizó una revisión en línea, de todo el contexto
relacionado a la energía eléctrica y energías renovables en Chile. Con esto, se quiso mostrar el ámbito
que rodea la generación de energía eléctrica en Chile, para finalmente poder entender, y demostrar que
las energías renovables, son una alternativa útil y viable, en función de la situación energética que se
está desarrollando en el país.
Para evaluar la prefactibilidad del proyecto, se describieron:
• Situación actual de la energía eléctrica en Chile: la situación actual posiciona y contextualiza el
ámbito en el cual se desenvuelve la energía eléctrica en Chile, es así que, con este apartado se
logró describir cual es el escenario actual de la energía eléctrica en Chile.
• Caracterización del consumo eléctrico en Chile: el consumo eléctrico, se definió como indicador
transversal en la utilización temporal de la energía eléctrica, para lo cual se definieron los
consumos nacionales por región, lo que determinó las magnitudes de consumo de cada una y
remarcó la posición de la región en términos de consumo eléctrico.
• Abundancia del recurso renovable en Chile (eólico y solar): con la contextualización de la
abundancia de los recursos se ahondó principalmente en la definición de los periodos con más y
menos recursos disponibles. Con esto se proporcionó información para la evaluación de la época
en la cual existe abundancia del recurso, pero también la época en donde escasea, para la toma
de decisiones ante un déficit.
A través de todos estos componentes de estudio se evaluó y apoyó la prefactibilidad del proyecto, junto
con los argumentos que se dispusieron para cimentar la viabilidad del mismo.
La sustentación del proyecto, específicamente su viabilidad, se evaluó a través de los factores que
definen la viabilidad de un proyecto, los cuales fueron:
29
• Viabilidad económica: se revisaron los cuadros de costos y ahorros desarrollados anteriormente, y
se interpretaron los beneficios potenciales que proporcionan; con esto se pudo sustentar el
proyecto en el primer pilar, el cual indicó la viabilidad desde el punto de vista económico, para
luego obtener la justificación monetaria principal del estudio. El principal instrumento para realizar
esta actividad es la utilización de planillas electrónicas que resuman los costos y ahorros de cada
opción.
• Viabilidad técnica: principalmente, consistió una evaluación de especificaciones, que demostró que
el negocio puede ponerse en marcha, y mantenerse durante el tiempo, en función de la inversión,
tamaño y localización de las tecnologías elegidas. La herramienta que se utilizó, para el desarrollo
de esta actividad, consistió en investigación de las tecnologías, a través de cotización y
especificaciones técnicas de uso y mantenimiento, proporcionadas por los distribuidores, e
investigación en línea de las mismas.
• Viabilidad legal: se evaluaron las barreras legales, para la implementación de energías renovables
a nivel residencial en la ciudad, de manera que sea posible vislumbrar cuál o cuáles serán los
problemas y dificultades con la cuales se tendrá que lidiar, junto con las normas y leyes asociadas
a las ERNC. Esta actividad se desarrolló a través de la utilización de herramientas legislativas,
principalmente, en base a la ley que rige las energías renovables (Ley 20.257) y las leyes
eléctricas (Ley 19.940 y 20.018). pero además, se recurrió a las restricciones de la ley general de
servicios eléctricos (LGSE), que nos proporcionó las principales barreras, que surgen ante este tipo
de proyectos.
• Viabilidad financiera: para esta etapa se definió ordenar y sistematizar la información de carácter
monetario, de esta manera, se obtuvo información que determinó la rentabilidad del proyecto, lo
cual nos permitió dar una respuesta, ya sea la aprobación o el rechazo de un proyecto de acuerdo
a variables concretas que afectaron directa o indirectamente a la realización del proyecto. Para
esta actividad se recurrió principalmente al flujo de caja, a través de los indicadores VAN y TIR,
como herramienta de análisis, lo que permitió una concentración de los resultados.
• Capacidad instalada de este tipo de tecnologías: se evaluó la capacidad de generación eléctrica
del país, junto con una revisión sobre lo que se está haciendo con respecto a la aplicación de
ERNC en Chile. Con esto, se pudo saber cuál es la situación actual de este tipo de tecnologías.
Para el desarrollo de esto, se utilizó la investigación en línea, a través de las páginas de la
comisión nacional de energía (CNE) y el ministerio de energía, los que aportaron con el desarrollo
de esta actividad.
• Encuesta: con esta herramienta se pudo evaluar cuál es la percepción que tiene la gente con las
energías renovables y su utilización, específicamente en la vivienda en la que habitan, pero
además se incluyó la interrogante que evalúa un potencial generació
ERNC. Esta encuesta, fue hecha calculando el tamaño de muestra, para luego ser enviada a este
número de personas a través de internet, así los resultados fueron descri
muestren las proporciones en sus respue
encuesta, se utilizó un software en línea que está basado en criterios de probabilidad conocidos
Para esto se utiliza el estadístico “tamaño muestral”, que interpreta de forma representativa la
población.
3.3. Análisis económico de costo/beneficio y evaluación de opciones.
Figura N° 3.4: Etapas de
3.3.1. Proyectar el ahorro monetario, comparado con el costo convencional
cada opción.
Para este apartado, se elaboraron tablas comparativas para cada opción de tecnología, en donde se
mostraron las variaciones, que experimentan el costo
ERNC, y generar energía eléctrica a través de los medios o
observó la diferencia que hubo entre una y otra.
3.3.2. Elaboración de Flujos de Caja Para Cada Alternativa
La elaboración de flujo de caja, en esta instancia, indicó la dirección positiva o negativa del proyecto. Este
flujo de caja se desarrolló, en función de los precios y costos establecidos por el mercado nacional, con el
Encuesta: con esta herramienta se pudo evaluar cuál es la percepción que tiene la gente con las
energías renovables y su utilización, específicamente en la vivienda en la que habitan, pero
además se incluyó la interrogante que evalúa un potencial generación de dinero a través de estas
ERNC. Esta encuesta, fue hecha calculando el tamaño de muestra, para luego ser enviada a este
número de personas a través de internet, así los resultados fueron descri
muestren las proporciones en sus respuestas. Para el cálculo del número de muestras de la
encuesta, se utilizó un software en línea que está basado en criterios de probabilidad conocidos
se utiliza el estadístico “tamaño muestral”, que interpreta de forma representativa la
Análisis económico de costo/beneficio y evaluación de opciones.
Figura N° 3.4: Etapas de Análisis económico de costo/beneficio y evaluación de opciones
Fuente: elaboración propia.
Proyectar el ahorro monetario, comparado con el costo convencional de la energía eléctrica para
Para este apartado, se elaboraron tablas comparativas para cada opción de tecnología, en donde se
mostraron las variaciones, que experimentan el costo-beneficio de generar electricidad a través de
ERNC, y generar energía eléctrica a través de los medios o fuentes convencionales, en las cuales se
observó la diferencia que hubo entre una y otra.
Elaboración de Flujos de Caja Para Cada Alternativa
La elaboración de flujo de caja, en esta instancia, indicó la dirección positiva o negativa del proyecto. Este
lujo de caja se desarrolló, en función de los precios y costos establecidos por el mercado nacional, con el
30
Encuesta: con esta herramienta se pudo evaluar cuál es la percepción que tiene la gente con las
energías renovables y su utilización, específicamente en la vivienda en la que habitan, pero
n de dinero a través de estas
ERNC. Esta encuesta, fue hecha calculando el tamaño de muestra, para luego ser enviada a este
número de personas a través de internet, así los resultados fueron descritos en gráficos que
stas. Para el cálculo del número de muestras de la
encuesta, se utilizó un software en línea que está basado en criterios de probabilidad conocidos.
se utiliza el estadístico “tamaño muestral”, que interpreta de forma representativa la
Análisis económico de costo/beneficio y evaluación de opciones.
de la energía eléctrica para
Para este apartado, se elaboraron tablas comparativas para cada opción de tecnología, en donde se
beneficio de generar electricidad a través de
fuentes convencionales, en las cuales se
La elaboración de flujo de caja, en esta instancia, indicó la dirección positiva o negativa del proyecto. Este
lujo de caja se desarrolló, en función de los precios y costos establecidos por el mercado nacional, con el
31
fin de omitir los costos de importación de las tecnologías. Estos se determinaron a través de los precios
promedios de las tecnologías y el horizonte temporal de 30 años. Correspondiente a la vida útil de estas.
Sólo se elaboró el flujo de caja puro, dejando de lado el flujo de caja financiado, dado que es un proyecto
de prefactibilidad en donde no se evalúan las fuentes de financiamiento y la capacidad de reembolsar
cualquier tipo de pago a terceros, esencialmente su naturaleza de prefactibilidad permite sesgar a este
punto la evaluación de los flujos.
Los cálculos fueron hechos, a través de una planilla electrónica, para este flujo se contó con toda la
información sobre costos o egresos proporcionados por las cotizaciones, además de los ingresos
correspondientes al ahorro generado por cada opción.
Con esto, se pudo elaborar proyecciones de los futuros egresos e ingresos monetarios del proyecto en el
largo plazo, lo cual equivale a 30 años contabilizados anualmente, comenzando como primer periodo
(año 0) en el año 2013.
3.3.3. Elaboración de Indicadores VAN y TIR.
La elaboración de estos indicadores, fue una tarea realizada a través de una planilla electrónica, la cual,
estuvo en función según los flujos de caja que se elaboraron. Con estos se pudo evaluar la viabilidad del
proyecto según los resultados obtenidos, para así, con estos indicadores, poder posicionar el proyecto.
Dentro de este apartado, se desarrollaron los indicadores VAN y TIR, que determinaron el rendimiento y
viabilidad potencial del proyecto, para que luego, a través de estos, las conclusiones permitan la
elaboración de resultados.
Para este fin, se analizaron los resultados numéricos que arrojaron las herramientas antes mencionadas,
y según lo estudiado en el marco teórico, determinar si el proyecto; según el flujo de caja y sus
indicadores, se acepta o se rechaza. Esto se realizó para ambas opciones: solar y eólica.
3.3.4. Evaluación e identificación de riesgos.
Complementando la factibilidad del proyecto, se desarrolló una evaluación e identificación de riesgos
para los recursos renovables, con esto, se mostraron los principales riesgos o amenazas para este tipo
de proyectos.
Según esto, se desarrolló un análisis cualitativo de riesgos, específicamente, en la implementación de un
proyecto de energías renovables a nivel residencial, para cada recurso renovable.
Esto se generó, a través de una matriz de evaluación de impacto para los riesgos cualitativos, la cual
mostró la probabilidad de ocurrencia según corresponda, para cada uno de los riesgos que se lograron
identificar, para que posteriormente, estos puedan ser considerados y evaluados, antes que se pudiesen
hacer presentes.
Para efectos de la evaluación, se determinaron clases de ocurrencia en los riesgos, la
definidas en la sección de resultados, otorgando alguna de estas calificaciones según corresponda en
función de la definición de los riesgos. Y a su vez, los riesgos que compongan la matriz estuvieron de
acuerdo a los riesgos identificados a
Con esto, se pudo establecer cual es o son, las energías renovables con
su implementación, para así, evaluar desde un punto de vista cualitativo si estos riesgos se convierten en
una barrera o generan algún tipo
Sumado a esto, se elaboró una tabla que incluye los riesgos y efectos, para cada etapa del proyecto
respectivamente, que resumió los riesgos antes nombrados, y además, permitió una mejor interpr
de los mismos.
3.4. Determinación de la Mejor Opción de ERNC y Resultados
Figura N° 3.5: Etapas de Análisis económico
3.4.1. Selección de la mejor opción.
Para la selección de la mejor opción de energías renovables no convencionales, y su us
residencial, se evaluaron factores clave en la selección del equipo y su uso en durante el tiempo, para
esto se enfocaron las variables en la independencia por parte de
luego de la adquisición, el propietario prescinda de el trabajo de terceros en su operación.
identificar, para que posteriormente, estos puedan ser considerados y evaluados, antes que se pudiesen
Para efectos de la evaluación, se determinaron clases de ocurrencia en los riesgos, la
definidas en la sección de resultados, otorgando alguna de estas calificaciones según corresponda en
función de la definición de los riesgos. Y a su vez, los riesgos que compongan la matriz estuvieron de
acuerdo a los riesgos identificados anteriormente.
Con esto, se pudo establecer cual es o son, las energías renovables con mayores
su implementación, para así, evaluar desde un punto de vista cualitativo si estos riesgos se convierten en
una barrera o generan algún tipo de dificultad ante la aplicación de este tipo de proyectos.
Sumado a esto, se elaboró una tabla que incluye los riesgos y efectos, para cada etapa del proyecto
respectivamente, que resumió los riesgos antes nombrados, y además, permitió una mejor interpr
Determinación de la Mejor Opción de ERNC y Resultados.
Análisis económico Determinación de la Mejor Opción de ERNC y Resultados
Fuente: elaboración propia.
Selección de la mejor opción.
selección de la mejor opción de energías renovables no convencionales, y su us
residencial, se evaluaron factores clave en la selección del equipo y su uso en durante el tiempo, para
esto se enfocaron las variables en la independencia por parte del usuario con el equipo, de manera que
luego de la adquisición, el propietario prescinda de el trabajo de terceros en su operación.
32
identificar, para que posteriormente, estos puedan ser considerados y evaluados, antes que se pudiesen
Para efectos de la evaluación, se determinaron clases de ocurrencia en los riesgos, las cuales serán
definidas en la sección de resultados, otorgando alguna de estas calificaciones según corresponda en
función de la definición de los riesgos. Y a su vez, los riesgos que compongan la matriz estuvieron de
mayores riesgos potenciales en
su implementación, para así, evaluar desde un punto de vista cualitativo si estos riesgos se convierten en
de dificultad ante la aplicación de este tipo de proyectos.
Sumado a esto, se elaboró una tabla que incluye los riesgos y efectos, para cada etapa del proyecto
respectivamente, que resumió los riesgos antes nombrados, y además, permitió una mejor interpretación
Determinación de la Mejor Opción de ERNC y Resultados.
selección de la mejor opción de energías renovables no convencionales, y su uso a nivel
residencial, se evaluaron factores clave en la selección del equipo y su uso en durante el tiempo, para
l usuario con el equipo, de manera que
luego de la adquisición, el propietario prescinda de el trabajo de terceros en su operación.
33
Para la selección de la mejor alternativa, el estudio se basó en la disponibilidad del recurso utilizable en la
zona, con esto, se compararon la abundancia de viento y luz solar utilizable en la zona de Puerto Montt
durante el año 2012. Con esto se define la mejor opción en términos de la utilización efectiva que se le da
a la tecnología, según la abundancia del recurso que utilice la tecnología.
Es así, como se seleccionó la mejor alternativa, a través de estos componentes o factores de
comparación de ambas, para finalmente, elegir solo una que tenga: un mayor ahorro monetario en el
tiempo, un menor precio de adquisición y mantenimiento, y finalmente, el recurso que utilice, ya sea
viento o luz solar, sea abundante durante un mayor periodo de tiempo.
3.4.2. Elaboración de resultados, análisis de resultados y conclusiones.
Sobre la base de los datos obtenidos, se sistematizaron los resultados, los cuales se organizaron
en función de los objetivos y la metodología, o sea, que el contenido y la forma en que se presentaron,
estuvieron en directa relación a las metas propuestas en los objetivos.
Las conclusiones fueron elaboradas, apuntando, directamente a la solución de los objetivos definidos en
el inicio del proyecto, siendo estas, basadas en los resultados y coyunturas encontradas durante la
realización del trabajo, pero principalmente en la definición o elección final, de la mejor alternativa de
energías renovables no convencionales, para el uso residencial. Esto, sin dejar de lado el análisis de lo
encontrado durante el desarrollo del proyecto, lo cual, también se incluye en el apartado de conclusiones.
Finalmente, las recomendaciones y reflexiones, estuvieron en directa relación, a permitir entender y
analizar de mejor manera los resultados obtenidos, enriqueciendo así, el análisis global del proyecto y
proponiendo un seguimiento del estudio en función de los resultados, y análisis encontrados
anteriormente. Para el desarrollo de esta actividad, se describieron los aportes que pudiesen enriquecer
el proyecto u otro proyecto de la misma naturaleza, apuntando principalmente a recomendaciones que
aporten a la profundización de energías renovables no descritas, y que tengan potencial, para el
desarrollo energético en la zona.
34
4. RESULTADOS Y ANALISIS DE RESULTADOS.
4.1. Caracterización de Alternativas Solar y Eólica.
4.1.1. Determinar Idoneidad de las Alternativas Solar y Eólica en su uso domiciliario.
Como se mencionó en la metodología, la selección de las tecnologías idóneas, estarán en función
directamente de las que lideren en cantidad de inversión o proyectos aprobados en el SEIA, de esto se
obtiene, que las tecnologías más idóneas según este criterio, son la solar y la eólica (SEIA, 2012).
Así, la energía solar y eólica se presenta como una de las mejores alternativas energéticas para
implementar en la zona de Puerto Montt. El clima y la geografía hacen de esta ciudad, un lugar muy
favorable para su ejecución (SEIA, 2012).
Cabe destacar que las celdas solares, específicamente con la energía solar, apuntan principalmente,al
punto de vista operativo:
• Son económicas ya que, casi no necesitan mantenimiento, y tienen una duración de casi 30
años.
• Los sistemas individuales pueden actualizarse para estar a la par con los requerimientos de la
electricidad y los avances en la tecnología.
• Los sistemas de energía solar trabajan sin hacer ruido, lo que provee una durabilidad excelente.
Es por esto, que la primera opción más atractiva para implementar es la solar a través de celdas solares.
Para la segunda opción se definió la energía eólica, específicamente a través de generadores eólicos, los
cuales se verían potenciados y respaldados por la innumerable cantidad de proyectos existentes, como
por ejemplo Alto Baguales, de 2 mega watt, que partió funcionando en 2001, y Canela 1 de Endesa que
entró en operaciones a finales de 2007 y aportó 18 mega watt más (SEIA, 2012).
Si bien estos son parque eólicos, no generadores eólicos por separado, su trascendencia ha marcado la
utilización de esta tecnología renovable eólica como un opción viable y funcional de generación de
electricidad, sólo que en este punto será interpolada a una escala pequeña como uso en las viviendas
(SEIA, 2012).
Y, de la misma forma que la energía solar, la energía eólica a través de generadores eólicos, se muestra
como la segunda opción idónea, debido a que en la zona, la constancia del recurso eólico es
permanente, lo que a su vez asegura el suministro del recurso.
35
4.1.2. Caracterizar las Especificaciones Técnicas de las Tecnologías Solar y Eólica.
Ya determinadas las opciones a utilizar, ahora cabe describir como es el funcionamiento y operación de cada una de estas tecnologías (solar y eólica).
•••• Energía solar fotovoltaica.
La utilización de placas o paneles solares con celdas fotovoltaicas de silicio convierten la luz solar en
electricidad. Es una opción muy interesante para viviendas aisladas y proporciona suficiente energía para
alimentar la iluminación y los electrodomésticos de bajo consumo eléctrico (SARMIENTO, 2007).
Los tipos de celdas o paneles solares se clasifican en dos principales tipos:
a. Celda de Silicio Monocristalino.
Al enfriarse, el silicio fundido se solidifica formando sólo un único cristal de grandes dimensiones. Luego
se corta el cristal en delgadas capas que dan lugar a las celdas. Estas celdas generalmente son un azul
uniforme y junto a su alta captación de luz, convierten a este tipo de material muy útil para este
fin(SARMIENTO, 2007).
• Ventajas: Buen rendimiento de 14 al 16 por ciento, y número de fabricantes elevado.
• Desventajas: Costo elevado.
b. Celda de Silicio Multicristalino.
Una celda fotovoltaica basada en silicio multicristalino.Durante el enfriamiento de silicio en un molde se
forman varios cristales. La fotocelda es de aspecto azulado, pero no es uniforme, se distinguen diferentes
colores creados por los diferentes cristales; esto genera una mayor eficiencia desde el punto de vista de
la captación del espectro luminoso (SARMIENTO, 2007).
• Ventajas: Celda cuadradas (con bordes redondeados en el caso del siliciomonocristalino) que
permite un mejor funcionamiento en un módulo,Eficiencia de conversión óptima, lingote más
barato de producir que el monocristalino.
• Inconveniente: Bajo rendimiento en condiciones de iluminación baja.
Las celdas solares y sus datos generales técnicos que se utilizarán en el proyecto, pertenecen a la gama
media de celdas solares de la empresa LUXMETER ENERGY, la cual tiene en stock cualquiera de las
tecnologías cotizadas, a diferencia de las demás empresas en la que se cotizó (WINDLED AUSTRAL y
WIRELESS ENERGY), las cuales venden en “verde”, es por esta razón que se prefirió la antes
36
nombrada, que además de ser de la zona, fue la que más se adecuó en cuanto a rapidez y seriedad ante
las propuestas hechas, el detalle de los costos se encuentra en el Anexo Cotización de ERNC
LUXMETER ENERGY.
De esta forma obtuvimos el detalle general del funcionamiento de paneles solares Monocristalinos y
policristalinos, ya antes descritos, en un rango de funcionamiento de 45W para los Monocristalinos hasta
los 190W para los paneles policristalinos. Este rango de funcionamiento se adecua a las necesidades de
los usos específicos de los paneles solares una vivienda tales como iluminación, funcionamiento de
electrodomésticos de bajo consumo o en la solar termina para calefacción. Estos paneles y sus
especificaciones se encuentran en el anexo Paneles solares: especificaciones y dimensiones.
•••• Energía eólica
Los generadores eólicos son quien utiliza la energía del viento para crear electricidad, estos, no tienen u
diseño estándar, por lo que sus especificaciones varían de acuerdo a las necesidades y requerimientos
específicos, pero para efectos de una utilización residencial a menor escala, se tienen los siguientes
tipos:
a. Generadores eólicos rápidos.
En este tipo de aerogeneradores el número de palas es pequeño. Su ventaja respecto a las eólicas lentas
y antiguas es que su potencia por unidad de peso es mucho mayor, por lo que al ser más ligeros pueden
construirse generadores de un radio mucho mayor, así como situar el buje o punto de giro central del
rotor a alturas mucho mayores y por consiguiente aprovechar el efecto de aumento de la velocidad del
viento con la altura. Se utilizan para la generación de energía eléctrica, pudiendo ser en sistemas
aislados o conectados a la red (AGUILERA, 2010).
Los generadores utilizados en sistemas aislados generalmente son más pequeños (de 3 a 50 Kw) que los
que se conectan a la red eléctrica (de 250 a 3000 Kw) (AGUILERA, 2010).
Es un hecho que para su uso a nivel domiciliario la opción principal es este tipo de generadores, ya que
son más accesibles y son mucho más ligeros y económicos a igualdad de diámetros; por la misma razón
se construyen con diámetros de 2 a 4 metros y con rotores situados a elevadas alturas hasta unos 10 m).
Estos Resisten mejor los esfuerzos provocados por las ráfagas de viento (AGUILERA, 2010).
Para este tipo de generadores eólicos rápidos se distinguen varios tipos de rotores:
• Rotores Monopala.
Permiten una mayor velocidad de rotación, reducción de masas y costes de material, en las palas, en la
caja multiplicadora y en el generador. Tienen el inconveniente de necesitar un equilibrado muy preciso
37
con un contrapeso de compensación, y existe un mayor riesgo de desequilibrio aerodinámico y
vibraciones con la aparición de cargas de fatiga. También aumenta la generación de ruidos. Del orden del
doble que un rotor tripala (AGUILERA, 2010).
• Rotores Bipala.
Reduce el coste de material y equipos respecto del rotor tripala, pero presenta también la desventaja
respecto a éste último de un mayor nivel de esfuerzos dinámicos. De forma similar a rotor monopala se
producen esfuerzos mecánicos originados por la variación del perfil de la velocidad del viento con la
altura. Además estos rotores presentan respecto a los tripalas un mayor nivel de vibraciones y de ruido
(AGUILERA, 2010).
• Rotores Tripala.
Presentan como principal ventaja la de un giro más suave y uniforme debido a las propiedades de su
momento de inercia, por lo que se minimiza la inducción de esfuerzos sobre la estructura. Además gira a
menor velocidad que los rotores mono y bipala, disminuyéndose los esfuerzos de la fuerza centrífuga, el
nivel de vibraciones y la producción de ruido. En la actualidad el rotor tripala es la configuración más
usada en turbinas eólicas rápidas dedicadas a la generación de electricidad (AGUILERA, 2010).
Una de las tecnologías renovables no convencionales más exitosas, junto con las celdas solares, son los
generadores eólicos, los cuales gracias a su gran versatilidad en tamaños y potencias son especiales en
la utilización en las viviendas, principalmente para iluminación, estos fueron consultados a través de la
empresa LUXMETER ENERGY.
Las especificaciones técnicas de cada una de estos generadores eólicos (AnexoGeneradores eólicos:
especificaciones y partes) , se pueden generalizar en ítems, los cuales son principalmente las
magnitudes de las aspas, rotor, altura de mástil, entro otros, los cuales son utilizados según las
condiciones de viento y espacio de cada usuario, es por esto que para definir las especificaciones
técnicas se establecen las condiciones de uso de un generador eólica que tenga como máximo un
diámetro de dos metros, que por consiguiente puede ser más pequeño, pero por las condiciones de
estudio, en una vivienda no se justificaría uno de mayor tamaño, tomando en cuenta que serían utilizados
para iluminación o en electrodomésticos.
Junto con esto hay que tomar en cuenta la aplicación de generadores con mayores dimensiones
demandarían un espacio distinto a la locación a la cual está enfocado el estudio (residencial). Para estas
dimensiones se establecen las siguientes especificaciones de funcionamiento(LUXMETER ENERGY,
2013):
38
a. Palas: número, ancho ángulo e inclinación.
Tabla N° 4.1.: Ancho, ángulo y flecha de las palas de un generados eólico de 2 metros.
Diámetro del rotor 2 metros
Número de palas 2 3 4 5 6
Ancho de palas 31,4 cm 21 cm 15,7 cm 12,6 cm 10,5 cm
Angulo inclinación palas 10° 10° 10° 10° 10°
Grosor mínimo de la pala 4 mm 3 mm 2 mm 2 mm 2 mm
Fuente: LUXMETER ENERGY, 2013.
Tabla N° 4.2.: Velocidad óptima de giro y potencia de un generador eólico.
Diámetro del rotor 2 metros
velocidad del viento 8 m/s 10 m/s 12 m/s
velocidad optima de giro 305 rpm 380 rpm 460 rpm
potencia necesaria 300 W 600 W 1000 W
Fuente: LUXMETER ENERGY, 2013.
b. Timón de un generador eólico.
El timón sirve para orientar la eólica en la dirección del viento. Es una placa, cuya forma no
tiene demasiada relevancia (excepto la estética) fijada a una barra de una longitud comprendida entre el
60 y el 100 por ciento del diámetro de la turbina eólica (LUXMETER ENERGY, 2013).
Deberá tener una superficie mínima, que se indica en la siguiente tabla:
Tabla N° 4.3.: Superficies mínimas del timón de un generador eólico.
Longitud de la barra de la cola 1,2 m 2 m
Superficie mínima de la cola *0,40 m2 **0,25 m
2
Fuente: LUXMETER ENERGY, 2013.
*Por ejemplo una superficie rectangular de 80x50 cm.
**Por ejemplo una superficie rectangular de 63x40 cm.
39
c. Alto del mástil de un generador eólico.
El aumento de la velocidad del viento a medida que sesepara del suelo, es un fenómeno conocido. Así de
2 m/s a 20 m de altura la velocidad del viento pasa de 7 u 8 m/s a 300 m de altura.
La reducción de la velocidad en las proximidades del suelo se debe a la reducción experimentada por la
vegetación, construcción y obstáculos en general.
Las determinaciones meteorológicas demuestran que el crecimiento relativo de la velocidad del viento
con la altura respecto del suelo varía de un punto a otro.
Es por esto que el alto del generador eólico está directamente relacionado con la velocidad y en
consecuencia con las revoluciones necesarias para el funcionamiento óptimo del generador eólico, de
esta forma se debe considerar técnicamente ante la evaluación de una potencial
implementación(LUXMETER ENERGY, 2013).
4.1.3. Identificar Precios, Tarifas y Costos de la Energía Eléctrica.
Para poder efectuar cualquier tipo de cálculo, se debe entender, a que categoría de público estamos
apuntando con el estudio. Esto, debido a que en Chile la categorización de clientes se define según su
demanda de energía eléctrica. De este modo,cada tipo de cliente tiene distintas tarifas y precios
asociados.
Para efectos del estudio, estas categorías se reducen sólo a los clientes que utilicen o demanden baja
tensión en sus instalaciones, específicamente en sus casas.
La normativa vigente no contempla costos de conexión a los sistemas de transmisión. Los costos
imputables a un proyecto de generación, se establecen en los peajes que éste debe pagar por el uso de
los sistemas de transmisión. Sin embargo, las instalaciones de transmisión entre el proyecto de
generación y el sistema, son de responsabilidad y costo de los propietarios de los proyectos de
generación (CER, 2012).
Según el marco regulatorio e institucional vigente, los precios a los cuales se valorizan la energía y
potencia en el mercado eléctrico presentan cuatro modalidades:
•••• Precios spot o marginales: Calculados de forma horaria por cada CDEC, con criterio económico
marginalista que rigen el mercado mayorista. Sirven para valorizar las transacciones entre
generadores y las inyecciones que los generadores hacen al sistema.
•••• Precios libres: son los precios libremente acordados entre generadores y clientes libres.
40
•••• Precios de nudo: son precios definidos por la CNE conforme a un plan de obras indicativo.
Representa el valor esperado de los costos marginales del Sistema, en un horizonte mínimo de 36
meses. El precio resultante de este proceso se compara con los precios libres y se ajustan a una
banda de más menos 5 por ciento.
•••• Precios de distribución: son los precios a los cuales las empresas distribuidoras venden la energía y
potencia a sus clientes regulados. Estos precios presentan dos componentes: el “precio de nudo”
(precio de licitaciones), que refleja el precio medio al cual las distribuidoras compran la energía y
potencia, y el Valor Agregado de Distribución (VAD) que refleja los costos de distribución de una
empresa modelo eficiente (Reporte CER Primer Semestre, 2012).
En Chile existen dos tipos de clientes libres, que cuentan con una potencia conectada igual o superior a
2.000Kw, y clientes regulados con potencias conectadas inferiores a esta cifra. Tal como dice su nombre,
los clientes libres tienen plena libertad en la negociación de sus tarifas con las empresas generadoras,
mientras que los clientes regulados están sujetos a tarifas de distribución fijadas por el estado (CNE,
2012).
Es así, que los clientes podrán elegir libremente una de las siguientes opciones tarifarias, con las
limitaciones establecidas en cada caso.
•••• Tarifa BT1: Opción de tarifa simple en baja tensión. Para clientes con medidor simple de energía.
Sólo podrán optar a esta tarifa los clientes alimentados en baja tensión cuya potencia conectada sea
inferior a 10 Kw y aquellos clientes que instalen un limitador de potencia para cumplir esta condición
(CNE, 2012).
•••• Tarifa BT2: Opción de tarifa en baja tensión con potencia contratada. Para clientes con medidor
simple de energía y potencia contratada.Los clientes que decidan optar por la presente tarifa podrán
contratar libremente una potencia máxima con la respectiva distribuidora, la que regirá por un plazo
de 12 meses. Durante dicho período los consumidores no podrán disminuir ni aumentar su potencia
contratada sin el acuerdo de la distribuidora. Al término de la vigencia anual de la potencia contratada
los clientes podrán contratar una nueva potencia(CNE, 2012).
•••• Tarifa BT3: Opción de tarifa en baja tensión con demanda máxima leída. Para clientes con medidor
simple de energía y demanda máxima leída(CNE, 2012).
41
•••• Tarifa BT4: Opción de tarifa horaria en baja tensión. Para clientes con medidor simple de energía y
demanda máxima contratada o leída, y demanda máxima contratada o leída en horas de punta del
sistema eléctrico (CNE, 2012).
Ahora, todas estas categorías nombradas, corresponden a clientes con medidores de baja tensión (BT),
las cuales se enmarcan dentro del contexto del estudio, lo cual implica un uso domiciliario y de
componentes de baja tensión.
De acuerdo a estas tarifas de cliente libre y para fines del siguiente estudio(que se enfoca a nivel
residencial y en la zona), los precios deben estar directamente relacionados con las tarifas eléctricas que
pertenecen al sector residencial (BT1, BT2, BT3, BT4), los cuales según estudios de la comisión nacional
de energía (CNE), son clientes libres desde la región de Copiapó hasta Puerto Montt, quienes tienen un
consumo base mensual promedio, de 150 Kwh mensual (según cifras de CNE y sus tarifas a contar del
primero de noviembre de 2012), lo cual establece un consumo de promedio ponderado mensual para
cada región de:
Tabla N° 4.4.: precios promedio para clientes con consumo base 150 Kwh mensual.
Ciudad Consumo mensual promedio
Copiapó $20.084
La Serena $21.459
Coquimbo $21.459
Valparaíso $18.278
Santiago $14.294
Talca $16.887
Rancagua $16.763
Concepción $16.624
Temuco $17.214
Valdivia $17.746
Puerto Montt. $19.350
Fuente: CNE, 2012.
Ahora, de la tabla anterior se rescata el dato correspondiente a la zona de Puerto Montt, este
corresponde a $19.350 por un consumo de 150 Kwh mensual promedio. Lo que establece un precio por
42
Kwh de $129 pesos. De esta manera se establecen costos bases por Kwh para el resto del estudio, los
cuales son respaldados por comisión nacional de energía.
4.1.4. Determinar Ahorro energético de Cada Opción (solar y eólica).
a. Ahorro Promedio Para Celdas Solares.
Para esta opción se tienen varias alternativas de uso, por lo tanto lo que se generará, serán órdenes de
magnitud para las celdas solares que van desde los 45W en celdas solares monocristalinas hasta las
190W para celdas solares policristalinas.
Este orden de magnitud corresponde al uso doméstico, ya que las celdas de mayor potencia utilizan un
área de funcionamiento muy extensa y los costos son muy elevados para el uso puntual que se les dará
en una vivienda.
Cabe establecer un precio base mensual para trabajar, para esto utilizamos el precio promedio para la
ciudad de Puerto Montt, mencionado en la tabla N° 4.4. El resultado de esto arroja un valor de $19.350
equivalente 150 Kwh de consumo de energía eléctrica.
Siguiendo con este ítem también se debe calcular la potencia entregada por hora para cada tipo de celda
en los rangos 45W hasta 190W, esto se hace a través de la siguiente fórmula:
Energía [Wh] = Potencia [W] * tiempo [h] (4.1)
Con esta fórmula se obtiene la energía entregada por unidad de tiempo para cada celda, a la cual le
asignamos el precio promedio que calculamos anteriormente ($129 Kwh), para así poder obtener el
ahorro y energía entregada para cada opción de celda solar.
Esta energía calculada es en función de la potencia entregada, multiplicada por el uso en un mes,
equivalente a 24 horas durante 30 días, lo que da un resultado en Kwh mensual, lo que multiplicado por
el precio promedio de $129se obtiene un $/Kwh mensual, lo que se traduce en la columna “Ahorro
mensual”, de la siguiente manera:
43
Tabla N° 4.5.: Energía y ahorro entregado por cada tipo de celda solar.
Celda solar Energía mensual Ahorro mensual
45 W 32,4 Kwh $ 4.180
50 W 36 Kwh $ 4.644
55 W 39,6 Kwh $ 5.108
60 W 43,2 Kwh $ 5.573
65 W 46,8 Kwh $ 6.037
70 W 50,4 Kwh $ 6.502
75 W 54 Kwh $ 6.966
80 W 57,6 Kwh $ 7.430
85 W 61,2 Kwh $ 7.895
90 W 64,8 Kwh $ 8.359
95 W 68,4 Kwh $ 8.824
100 W 72 Kwh $ 9.288
105 W 75,6 Kwh $ 9.752
110 W 79,2 Kwh $ 10.217
115 W 82,8 Kwh $ 10.681
120 W 86,4 Kwh $ 11.146
125 W 90 Kwh $ 11.610
130 W 93,6 Kwh $ 12.074
135 W 97,2 Kwh $ 12.539
140 W 100,8 Kwh $ 13.003
145 W 104,4 Kwh $ 13.468
150 W 108 Kwh $ 13.932
155 W 111,6 Kwh $ 14.396
160 W 115,2 Kwh $ 14.861
165 W 118,8 Kwh $ 15.325
170 W 122,4 Kwh $ 15.790
175 W 126 Kwh $ 16.254
180 W 129,6 Kwh $ 16.718
185 W 133,2 Kwh $ 17.183
190 W 136,8 Kwh $ 17.647
Fuente: Elaboración propia en base a datos de LUXMETER ENERGY.
Se observa, que el ahorro de dinero mensual tiene como mínimo aproximadamente $4.200 pesos y como
máximo aproximadamente $17.600, lo cual ofrece un orden de magnitud bastante atractivo, dado que de
44
una u otra manera toda la energía que genere una energía renovable es costo cero, dejando de lado la
inversión inicial, tomando en cuenta que la vida útil de una celda solar es de 30 años.
b. Ahorro PromedioPara Generadores Eólicos.
De la misma manera que lo hicimos con las celdas solares, para los generadores eólicos se tienen varias
alternativas de uso según su potencia entregada, para esto elaboramos una tabla según la potencia de
cada uno, y utilizando el precio entregado para la zona de Puerto Montt por la CNE.
Las opciones evaluadas de generadores eólicos son las que principalmente son utilizadas en las
viviendas o a nivel residencial, las cuales van en un orden de magnitud de los 300W, hasta los 1000W
según la altura o diámetro y número de aspas definidas en las especificaciones técnicas; según estas
características,se tiene la siguiente tabla resumen:
Tabla N° 4.6.: Energía y ahorro entregado por cada tipo generador eólico.
Generador eólico Energía mensual Ahorro mensual
300 W 216 Kwh $ 27.864
350 W 252 Kwh $ 32.508
400 W 288 Kwh $ 37.152
450 W 324 Kwh $ 41.796
500 W 360 Kwh $ 46.440
550 W 396 Kwh $ 51.084
600 W 432 Kwh $ 55.728
650 W 468 Kwh $ 60.372
700 W 504 Kwh $ 65.016
750 W 540 Kwh $ 69.660
800 W 576 Kwh $ 74.304
850 W 612 Kwh $ 78.948
900 W 648 Kwh $ 83.592
950 W 684 Kwh $ 88.236
1000 W 720 Kwh $ 92.880
Fuente: Elaboración propia en base a datos de LUXMETER ENERGY.
Como se aprecia, el ahorro a través de la energía generada por la opción eólica es muy considerable al
evaluarla mensualmente, partiendo con un mínimo ahorrado de $ 27.864 para un generador eólico de
300W en un mes y $ 92.880 para un generador eólico de 1000W en un mes.
45
c. Perdidas de energía y factor de corrección.
Como bien se sabe ningún sistema de este tipo tiene la eficiencia ideal, siempre se tendrá perdidas de
energía a lo largo de la transmisión de la energía y durante periodos fluctuantes del recurso renovable,
con esto se apunta a que el funcionamiento y operación de una tecnología solar o eólica, no funciona las
veinticuatro horas del días y todos los días constantemente.
Estas pérdidas de energía, corresponden a la pérdida asociada a la resistividad propia del conductor que
se utilizará y las condiciones de viento o sol correspondiente a las opciones elegidas, complementado
con el nivel de tensión al cual se efectúe la transmisión, pero también a las variaciones naturales del
recurso que suelen suceder durante las distintas estaciones del año.
Bajo estos parámetros,se deben estimar un factor de corrección, que prediga el comportamiento real de
cada una de las opciones a estudiar (solar y eólica), para esto, recurrimos al mapa solar y eólico
generado por el Ministerio de Energía
El primero que se analizará es el explorador solar, es una herramienta de análisis de la radiación solar
superficial, que entrega resultados de manera gráfica y cómoda para el usuario. La metodología utilizada
para generar esta base de datos, se basa en el uso de un modelo de transferencia radiativa combinado
con información de nubosidad inferida del satélite GOES EAST y observaciones locales. La información
entregada por el explorador solar, permite realizar una evaluación preliminar del recurso solar en un
determinado lugar, en específico, la zona de Puerto Montt, como se muestra a continuación:
Tabla N° 4.7.: Factor de irradiación (%) período 2003-20012 para la zona de Puerto Montt.
MES 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 PROMEDIO
ENERO 72,5 62,5 64,8 64,6 69,5 68,2 68,8 61,1 60,9 68,2 66,1
FEBRERO 60,2 58,1 60,4 55,6 56,9 64,3 50,3 54,8 56 52,2 56,9
MARZO 43,8 41,3 36,8 38,4 42,1 47,8 44,3 41 42,2 42,9 42,1
ABRIL 31,4 24,9 29,8 28,5 27,1 28,7 26,7 27 27,6 30,2 28,2
MAYO 14,1 18,1 13,7 16,2 16,8 15,7 12,8 15,5 15 14,1 15,2
JUNIO 10,6 9,3 10,6 10,1 11,1 10,9 10 8,8 10,5 10,5 10,2
JULIO 14,2 15,3 13,6 14,5 14,7 13,5 15,1 13,9 14,6 14,7 14,4
AGOSTO 22,8 24,2 21,8 23,6 24,8 20,4 19,9 21,9 23 21,3 22,4
SEPTIEMBRE 29,1 33,2 34,3 30,9 34,3 41,1 35,8 31,2 31,9 32,9 33,5
OCTUBRE 41,5 36 39,6 44,2 39,9 47,1 41,4 41,4 45,6 42,6 41,9
NOVIEMBRE 47,9 55,6 51,9 63,1 56,9 62,7 48,1 55,9 55 61,7 55,9
DICIEMBRE 52,8 57,5 67,8 51 64,9 71,6 56,2 55 69,3 51,6 59,8
Fuente: Elaboración propia con datos del Dep. de ERNC de la Universidad de Chile 2012.
Figura Nº
Fuente: Elaboración propia con datos
Tomando en cuenta esta información
tienen las menores tasas de irradiación solar que corresponden a factores menores. Por el contrario
desde los meses de enero a marzo y septiembre a octubre s
Es así que en función de estos datos se genera
solar, el cual es calculado como promedio según los datos mostrados ant
0,37 (37 por ciento) como factor de corrección para las opcione
comparación del ahorro mensual ideal y el ahorro mensual real (con el factor de corrección) para las
celdas solares.
De esta forma se obtiene ambos escenarios, con el funcionamiento
funcionamiento intermitente que incorpore las alzas y
Figura Nº4.1.:Factor de Irradiación solar periodo 2003-2012
Fuente: Elaboración propia con datos del Dep. de ERNC de la Universidad de Chile
Tomando en cuenta esta información, se establece que durante los meses de junio, julio y agosto se
tienen las menores tasas de irradiación solar que corresponden a factores menores. Por el contrario
desde los meses de enero a marzo y septiembre a octubre se observan los mayores factores.
de estos datos se genera el factor de corrección para la producción de una celda
solar, el cual es calculado como promedio según los datos mostrados anteriorm
como factor de corrección para las opciones de celdas solares, así se tiene
horro mensual ideal y el ahorro mensual real (con el factor de corrección) para las
ambos escenarios, con el funcionamiento óptimo e ideal
funcionamiento intermitente que incorpore las alzas y bajas en el suministro del recurso renovable solar
46
2012.
ep. de ERNC de la Universidad de Chile 2013.
que durante los meses de junio, julio y agosto se
tienen las menores tasas de irradiación solar que corresponden a factores menores. Por el contrario
observan los mayores factores.
ección para la producción de una celda
eriormente lo que equivale a
s de celdas solares, así se tiene la
horro mensual ideal y el ahorro mensual real (con el factor de corrección) para las
e ideal de la celda, y con un
bajas en el suministro del recurso renovable solar.
47
Tabla N° 4.8.: Energía mensual ideal y real para celdas solares con factor de corrección.
Celda solar Energía mensual ideal Ahorro mensual real
45 W $ 4.180 $ 1.964
50 W $ 4.644 $ 2.183
55 W $ 5.108 $ 2.401
60 W $ 5.573 $ 2.619
65 W $ 6.037 $ 2.837
70 W $ 6.502 $ 3.056
75 W $ 6.966 $ 3.274
80 W $ 7.430 $ 3.492
85 W $ 7.895 $ 3.711
90 W $ 8.359 $ 3.929
95 W $ 8.824 $ 4.147
100 W $ 9.288 $ 4.365
105 W $ 9.752 $ 4.584
110 W $ 10.217 $ 4.802
115 W $ 10.681 $ 5.020
120 W $ 11.146 $ 5.238
125 W $ 11.610 $ 5.457
130 W $ 12.074 $ 5.675
135 W $ 12.539 $ 5.893
140 W $ 13.003 $ 6.112
145 W $ 13.468 $ 6.330
150 W $ 13.932 $ 6.548
155 W $ 14.396 $ 6.766
160 W $ 14.861 $ 6.985
165 W $ 15.325 $ 7.203
170 W $ 15.790 $ 7.421
175 W $ 16.254 $ 7.639
180 W $ 16.718 $ 7.858
185 W $ 17.183 $ 8.076
190 W $ 17.647 $ 8.294
Fuente: Elaboración propia en base a datos del ministerio de energía.
Se puede observar la gran diferencia que arrojan los datos al incorporar al factor de corrección, pero aún
de esta forma siguen siendo atractiva las opciones, tomando como premisa la vida útil de las celdas
solares (30 años), lo que permite la recuperación de la inversión sólo en temas de ahorro energético.
48
De la misma forma en que se hizo con el recurso solar, se debe generar un factor de corrección para el
recurso, para esto recurrimos el mapa eólico proporcionado por el ministerio de energía a través del
explorador de energía eólica, el cual, es una herramienta de análisis del recurso viento, que entrega
resultados de una simulación numérica de las condiciones de viento y densidad del aire, de manera
gráfica y cómoda para el usuario. Estas simulaciones fueron realizadas por el modelo WRF (Weather
Research and Forecasting), un modelo avanzado, ampliamente utilizado para analizar el recurso eólico
en el mundo. La información entregada por el Explorador Eólico permite realizar una evaluación
preliminar del recurso eólico en un determinado lugar, específicamente la zona de Puerto Montt, como se
muestra a continuación:
Tabla Nº 4.9.: Factor de viento periodo 2012.
MES FACTOR MEDIO DIARIO (%)
VARIABILIDAD (fr)
ENERO 37 ± 7
FEBRERO 53 ± 0
MARZO 39 ± 7
ABRIL 36 ± 7
MAYO 43 ± 8
JUNIO 56 ± 10
JULIO 57 ± 10
AGOSTO 56 ± 10
SEPTIEMBRE 40 ± 07
OCTUBRE 45 ± 8
NOVIEMBRE 39 ± 7
DICIEMBRE 41 ± 7
PROMEDIO 45,2 ± 2
Fuente: Elaboración propia con datos del Dep. de ERNC de la Universidad de Chile 2012.
En este recurso específicamente no hay grandes variaciones como las que se observan en el recurso
solar, pero aun así muestran periodos máximos, los cuales corresponden a la época de invierno en la
zona de Puerto Montt, así de la misma forma en que se estableció un factor de corrección en el ejercicio
anterior, el mapa eólico entrega un factor promedio para el recurso eólico de 0,45 (45 por ciento).
Lo anterior se traduce en las siguientes correcciones para el ahorro ideal y real (con factor de corrección)
en las opciones eólicas:
49
Tabla N° 4.10.: Energía mensual ideal y real para celdas generadores eólicos con factor de corrección.
Generador eólico
Energía mensual
ideal
Energía mensual real
300 W $ 27.864 $ 12.539
350 W $ 32.508 $ 14.629
400 W $ 37.152 $ 16.718
450 W $ 41.796 $ 18.808
500 W $ 46.440 $ 20.898
550 W $ 51.084 $ 22.988
600 W $ 55.728 $ 25.078
650 W $ 60.372 $ 27.167
700 W $ 65.016 $ 29.257
750 W $ 69.660 $ 31.347
800 W $ 74.304 $ 33.437
850 W $ 78.948 $ 35.527
900 W $ 83.592 $ 37.616
950 W $ 88.236 $ 39.706
1000 W $ 92.880 $ 41.796
Fuente: Elaboración propia en base a datos del ministerio de energía. 2013
Para los generadores eólicos la diferencia entre el ahorro ideal y el ahorro real (con el factor de
corrección) se observa en menor medida, esto porque obviamente se está en una zona donde el recurso
eólico es más constante que el solar.
Como se puede apreciar cuando la potencia es muy baja el nivel de ahorro no varía en grandes
cantidades, por lo que es un aspecto a considerar dentro de las aplicaciones, especialmente para efecto
de comparar generadores eólicos de pequeña potencia y gran potencia. Pero cuando estos ahorros se
proyectan al largo plazo, por ejemplo un año (o más), las cifras crecen más aun y el ahorro se hace
bastante visible.
Así,se puede ver que el ahorro durante la vida útil de ambas tecnologías (30 años) se traduce en que la
adquisición de estas tecnologías en primer lugar se justifican solo con el escenario del ahorro que
generaran a futuro frente a la energía que proporcionaran.
50
4.1.5. Eficiencia y rendimiento de las alternativas solar y eólica.
En este punto, es Importante considerar es que el rendimiento o eficiencia de los panelessolares,
disminuye entre 0,3 y 0,7 por ciento por cada grado adicional según modelo y calidad, de una eficiencia
practica del 39 por ciento. Por eso, un panel solar en la vida real produce considerablemente menos
electricidad de lo anunciado. Así, es lógico que un panel que funciona bien en grandes alturas, con
temperaturas moderadas, no tenga el mismo comportamiento en el calor en zonas con altas
temperaturas.
Este efecto de la temperatura sobre las placas puede resultar en la paradoja que bajo un sol muy intenso
y con poca ventilación, las baterías no se carguen por completo; no por falta de radiación solar, sino por
la alta temperatura que reduce el voltaje de las placas a un valor insuficiente para cargarlas lo suficiente.
De la misma forma sucede con los generadores eólicos, en donde el rendimiento varía de distinta forma,
debido a que posee distintos componentes mecánicos, que condicionan el funcionamiento según los
rendimientos de las piezas por si solas, de esta forma los principales condicionantes de la eficiencia o
rendimiento de un generador eólico son, la potencia del mismo y la velocidad del viento medidos en
metros por segundo.
Bajo estos condicionantes los fabricantes aseguran que la eficiencia de un generador eólico es de
La eficiencia media de los generadores eólicos, es suele estar por encima del 20 por ciento,
laeficienciavaría mucho con lavelocidad del viento (pequeñas oscilaciones en la curva suelen ser debidas
a errores de medición). La eficiencia mecánica del aerogenerador más alta (en este caso del 44 por
ciento) se da a velocidades alrededor de 9 m/s. (LUXMETER ENERGY, 2013).
A bajas velocidades del viento la eficiencia no es tan alta, ya que no hay mucha energía que recoger. A
altas velocidades del viento, la turbina debe disipar cualquier excesode energía por encima de aquella
para la que ha sido diseñado el generador.
Con esto, se puede crear una nueva tabla de valores, añadiendo esta eficiencia como pérdidas en
términos de la recuperación monetaria, es así que se obtiene los siguientes valores, añadiendo una
eficiencia de 39 por ciento para las celdas solares, y 44 por ciento en los generadores eólicos.
Para los cuales, en esta instancia, están considerando, en primer lugar el factor de corrección por la
intermitencia del recurso renovable (solar y eólico), y además la eficiencia real de cada uno, lo que a su
vez se lleva a términos monetarios, interpretándose como perdidas en el ahorro energético.
Cabe destacar, que lo traducimos a términos monetarios, apuntando a el punto de vista de inversión, en
donde, lo que se busca son las retribuciones finales de cada tecnología renovable.
51
Tabla N° 4.11.: Energía mensual ideal y real para celdas generadores eólicos con factor de corrección y
eficiencia para celdas solares.
Celda solar Energía mensual
ideal
Ahorro mensual real
45 W $ 4.180 $ 766
50 W $ 4.644 $ 851
55 W $ 5.108 $ 936
60 W $ 5.573 $ 1.021
65 W $ 6.037 $ 1.106
70 W $ 6.502 $ 1.192
75 W $ 6.966 $ 1.277
80 W $ 7.430 $ 1.362
85 W $ 7.895 $ 1.447
90 W $ 8.359 $ 1.532
95 W $ 8.824 $ 1.617
100 W $ 9.288 $ 1.702
105 W $ 9.752 $ 1.788
110 W $ 10.217 $ 1.873
115 W $ 10.681 $ 1.958
120 W $ 11.146 $ 2.043
125 W $ 11.610 $ 2.128
130 W $ 12.074 $ 2.213
135 W $ 12.539 $ 2.298
140 W $ 13.003 $ 2.384
145 W $ 13.468 $ 2.469
150 W $ 13.932 $ 2.554
155 W $ 14.396 $ 2.639
160 W $ 14.861 $ 2.724
165 W $ 15.325 $ 2.809
170 W $ 15.790 $ 2.894
175 W $ 16.254 $ 2.979
180 W $ 16.718 $ 3.065
185 W $ 17.183 $ 3.150
190 W $ 17.647 $ 3.235
Fuente: Elaboración propia en base a datos del ministerio de energía. 2013.
52
Se puede observar un ahorro mínimo de $766 para un celda de 45 watt y un máximo de $3.235 para un
celda de 190 watt; que comparado con los primeros cálculos se observa una diferencia equivalente a la
aplicación de la eficiencia de las celdas.
Tabla N° 4.12.: Energía mensual ideal y real para celdas generadores eólicos con factor de corrección y
eficiencia para generadores eólicos.
Generador eólico Energía mensual ideal
Energía mensual real
300 W $ 27.864 $ 5.517
350 W $ 32.508 $ 6.437
400 W $ 37.152 $ 7.356
450 W $ 41.796 $ 8.276
500 W $ 46.440 $ 9.195
550 W $ 51.084 $ 10.115
600 W $ 55.728 $ 11.034
650 W $ 60.372 $ 11.954
700 W $ 65.016 $ 12.873
750 W $ 69.660 $ 13.793
800 W $ 74.304 $ 14.712
850 W $ 78.948 $ 15.632
900 W $ 83.592 $ 16.551
950 W $ 88.236 $ 17.471
1000 W $ 92.880 $ 18.390
Fuente: Elaboración propia en base a datos del ministerio de energía. 2013
Se aprecia que los valores van de un mínimo de $5.517 para un generador eólico de 300 watt y $18.390
para un generador de 1000 watt. Lo que muestra una gran diferencia, si lo comparamos solo cuando se
aplicó el factor de corrección.
4.2. Análisis Técnico de Beneficios de Opciones Preseleccionadas.
4.2.1. Definir Utilización de cada Tecnología de ERNC a Nivel Residencial.
La utilización final de estas tecnologías está centrada netamente al uso residencial, por lo que todos los
usos que se describen están en función de esa premisa, es así que se excluyen la mayoría de usos en el
funcionamiento de electrodomésticos tales como televisores, hervidores eléctricos, refrigeradores,
aspiradoras, etcétera, los cuales tienen en su partida o durante su funcionamiento un consumo
energético que hace que estas tecnologías no sean aprovechadas en su totalidad.
53
A continuación se muestran los principales usos que potencialmente se les puede dar a estas
tecnologías:
a. Sistemas de Iluminación.
A menudo se requiere iluminación en lugares remotos donde el costo de emplear energía de la red es
demasiado alto o exista la necesidad de un método de cogeneración para ahorro de dinero. No se debe
olvidar que siempre se requerirá de una batería de almacenaje. Estos sistemas generalmente consisten
de un panel fotovoltaico o generador eólico más una batería de almacenaje, un acondicionador de
energía y una lámpara fluorescente de corriente continua de baja tensión y alta eficiencia. Aquí se
destaca principalmente los sistemas de iluminación a través de luces LED.
b. Electrificación Rural
Las baterías de almacenaje se utilizan en áreas aisladas para proporcionar corriente eléctrica de la baja
tensión para iluminación y comunicaciones.
Un sistema de celdas o generadores eólicos de carga de baterías consiste en generalmente un pequeño
sistema de ERNC más un regulador de carga. Estos sistemas se utilizan extensamente en proyectos
rurales de electrificación en países en vías de desarrollo, o en lugares que, debido a su lejanía o poca
accesibilidad hace imposible la llegada de los servicios de electrificación comunes.
Como se puede observar, cuando se hace referencia a la electrificación rural, se muestra una alternativa
paralela a lo que se nombró como sistemas de iluminación, la diferencia radica, que en el apartado rural
no solo se define para iluminación, sino también para comunicaciones, lo cual es esencial en lugares
apartados.
c. Almacenamiento de energía.
Ambas tecnologías (solar y eólica) utilizan baterías para almacenar energía, esta misma se puede utilizar
para cargar equipos que necesiten energía esporádicamente, principalmente aparatos electrónicos.
4.2.2. Establecer el Costo Monetario de cada Opción a Nivel Residencial.
•••• Costo monetario de paneles solares.
El costo de generar 1 kilowatt por hora (kwh) en un panel solar fotovoltaico residencial es en promedio de
$30, en circunstancias de que actualmente los usuarios de electricidad pagan más de $100 por KWh, por
lo que la alternativa de instalar paneles solares en el hogar toma fuerza, sobre todo con la disminución en
el precio de instalación (CPE Ingenieros Consultores, 2012).
54
Además, los especialistas sostienen que el precio de instalar un panel ha disminuido 1 dólar por watt.
Esto significa un costo del orden de US$1,5 por watt, con inversor DC/CA y panel Instalado, para una
casa que ya está conectada a la red pública y cuenta con circuitos y enchufes normales de 220 volts. Con
un precio de $750 por watt instalado resulta conveniente instalar unidades familiares de energía
fotovoltaica en el rango de potencias entre 100 y 1000 watt (CPE Ingenieros Consultores, 2012).
Para estos fines se toma como referencia los precios de las celdas adquiridas en Chile, para dejar de
lado los costos de importación y en general el trabajo de logística para adquirir dichas tecnologías fuera
del país, es así, que la empresa seleccionada para cotizar los precios actuales de las celdas solares es
LUXMETER ENERGY, la cual posee una amplia variedad y stock de estos equipos en las marcas Bosch,
Ja Solar y Kyocera.
Tabla N° 4.13.: Costo promedio de una celda solar en Chile.
Marca Potencia Voltaje Precio
Bosch 90W 12V $ 119.000
Kyocera 115W 12V $ 148.340
Ja Solar 140W 24V $ 172.500
Ja Solar 195W 12V $ 191.453
Bosch 145W 24V $ 191.800
Bosch 10W 12V $ 20.300
Kyocera 140W 12V $ 206.081
Ja Solar 180W 24V $ 231.000
Bosch 245W 24V $ 297.784
Bosch 20W 12V $ 44.800
Kyocera 30W 8V $ 49.000
Ja Solar 40W 12V $ 63.280
Bosch 70W 12V $ 84.000
Promedio generación
0,12 Kwh
Precio promedio $ 139.949
Fuente: Elaboración propia en base a cotización de LUXMETER ENERGY
55
Luego de cotizar una variedad de celdas solares, las cuales según su potencia y voltaje están dispuestas
para uso en viviendas, se calculó un precio promedio de $ 139.949 para una celda solar.
•••• Costo monetario de generadores eólicos.
Al igual que en el ejercicio anterior lo que se pretende es calcular el costo promedio de un generador
eólico a partir de la cotización en la empresa LUXMETER ENERGY, específicamente en potencia y
precio. Indicadores que nos darán la posibilidad de estimar valores promedio, de manera que se pueda
generalizar los diferentes tipos. Bajo esta premisa, se obtienen los siguientes resultados:
Tabla N° 4.14.: Costo promedio de un generador eólico en Chile.
Marca Potencia Voltaje Precio
Taos wind 200W 24V $ 350.320,0
Taos wind 300w 24V $ 406.000,0
Taos wind 500W 24V $ 616.000,0
Taos wind 800W 48V $ 966.000,0
Taos wind 1000W 48V $ 2.400.000,0
Promedio Generación 0,6 kwh
Precio promedio $ 947.664
Fuente: Elaboración propia en base a cotización de LUXMETER ENERGY.
• Costo de generación por cada opción.
Los costos de generación pasan a ser un ítem importantísimo al momento de adquirir una de estas
tecnologías, dado que es el principal indicador, al momento de tomar la decisión entre una u otra
tecnología. El problema radica, que es un costo que usualmente, no está determinado o definido en cada
una.
Es por eso, que en esta instancia toma importancia definir el costo de cada tecnología. Donde la pregunta
clave es, si la inversión que sea necesaria, generará potencialmente un ahorro o disminución en los
costos de la necesidad eléctrica de un hogar, en función de cuanto nos costará generar un kilowatt de
energía eléctrica en cada opción.
• Costo de generación de 1kwh con celdas solares.
Es conocido, que el precio promedio de una celda solar es de $ 139.949, pero también se sabe que la
generación promedio de las celdas solares es de 0,12 kwh; según las especificaciones de todos estos
56
equipos se muestra una vida útil de 30 años, lo cual es la garantía de los mismo, por lo que la generación
en su vida útil es de 12.182,4kwh en los 30 años, de esto y según esto se obtiene un valor de $11,48 por
kwhpara las celdas solares con una vida útil de 30 años, sin dejar de lado el factor de corrección obtenido
anteriormente, equivalente a 0,37:
$���.���
�,�����∗���∗��!í"#∗��$%#%#∗��"ñ&#∗�,�'∗�,��= (�, �)$*+,(4.2)
Es así que se obtiene que el precio de 1 kwhpara las celdas solares, el cual es de 31,18$/kwh, lo que
desde la perspectiva de la generación a través de un recurso que es totalmente gratis, se puede
interpretar como $31,18en contraste a los $129 pesos promedio que se paga actualmente por la energía
eléctrica, lo que presenta un ahorro de $97 por kwh.
• Costo de generación de 1 kwh con generadores eólicos.
Al igual que en el apartado anterior, calculamos según el promedio del costo de un generador eólico
obtenido para los generadores eólicos, El cual es de $ 947.664,0 y la generación promedio de los
generadores eólicos es de 0,6 kwh, por lo que en toda su vida útil (30 años) producirá 25.920 kwh. Por lo
que dividiendo los resultados se tiene un costo de $10,75 por kwhgenerado a través de generadores
eólicos.
$��'.--�
�,-�.�∗���∗��!í"#∗��$%#%#∗��"ñ&#∗�,�1∗�,��= (�, 22$*3,(4.3)
Al igual que en ejercicio anterior con las celdas solares, se puede interpretar este precio como un ahorro,
que al restar el precio promedio que se paga normalmente por la energía eléctrica en la zona de Puerto
Montt (129 $/kwh) y el resultado obtenido (30,77 $/kwh), se tiene un ahorro real de 98,22 $/kwh.
4.2.3. Determinar las Proyecciones y Escenarios de Generación para cada Alternativa.
A través de estos escenarios se justifica la aplicación de este tipo de energías, principalmente según los
siguientes contextos:
•••• Escenario de ahorro monetario.
Ahora bien, si recurrimos a los datos obtenidos en las tablas de ahorro real, con los factores de
corrección y eficiencia de las tecnologías añadidos, se puede establecer cuál es el ahorro promedio que
57
generamos con una celda solar y un generador eólico durante su vida útil, equivalente a 30 años,y desde
el punto de vista el ahorro por concepto de generación eléctrica mediante recursos renovables:
Tabla N° 4.15.: Ahorro promedio para opciones solar y eólica.
ahorro vida útil costo adquisición gastos op y mantención
Ahorro neto
Celda solar 120 W $ 735.480 $139.949 $98.000 $497.531
generador eólico 650 W
$ 4.303.440 947.664 $196.000 $ 3.159.776
Fuente: Elaboración propia en base a datos de la CNE.
Las variables evaluadas se definen como:
•••• Ahorro vida útil: el ahorro promedio que genera la alternativa como generación eléctrica, según
datos anteriores en su vida útil (30 años)
•••• Costo adquisición: Costo promedio que tiene dicha opción, según datos anteriores.
•••• Gastos operativos y mantención: son los gastos correspondientes a la operación y mantención
de la tecnología durante el periodo de vida útil solo correctivos.
•••• Ahorro neto: es la diferencia entre el ahorro y los costos y gastos obtenidos.
Como se puede observar el ahorro neto, como se mencionó anteriormente, desde el punto de vista del
ahorro monetario por concepto de generación a través de combustibles renovables, se hace notar, en
primer lugar de manera positiva para las celdas solares, mostrando un ahorro de casi $500.000 durante
la vida útil, lo que se traduce en dinero que podría ser destinado a otras variables de gastos.
En segundo lugar, observamos que para los generadores eólicos, el ahorro también es positivo, en mayor
medida que las celdas solares, con casi $3.200.000, lo cual dista mucho de la opción anterior, esta
diferencia se establece, conforme a la potencia comparada (120W en comparación a 650W), y tomando
en cuenta que se está evaluando un valor promedio.
Para este escenario, se tiene ahorros positivos en ambas alternativas. Según esto, ambas opciones son
atractivas desde el punto de vista del ahorro monetario que generan durante su vida útil.
•••• Escenario con Net metering.
Ahora bien, se tiene otro escenario, en donde este ahorro antes mencionado, se puede transformar en
rentas o utilidades a través del Net metering, este establece pagos por generación y distribución de
energía eléctrica a la red, a través de energías renovables.
58
De esta forma todo el ahorro antes mencionado se puede transformar en energía eléctrica hacia la
matriz, las cual generará, ya sea, descuentos en las boletas de electricidad, o bien, rentas reales que
serán valoradas a la mitad del precio que el cliente paga por el Kwh (65 $Kwh).
Las magnitudes promedio de este escenario son las siguientes:
Tabla N° 4.16.: Utilidades promedio para opciones solar y eólica.
Utilidades vida
útil
costo adquisición gastos operativos Utilidad neta
Celda solar 120W $ 2.021.760 139.949 $392.000 $ 1.489.811
generador eólico 650 W $ 10.108.800 947.664 $490.000 $ 8.671.136
Fuente: Elaboración propia en base a datos de la CNE.
• Utilidades vida útil: son las utilidades generadas por celdas solares y generadores eólicos durante
su vida útil, equivalente a la energía generada por cada opción, según datos proporcionados
anteriormente y un precio de venta equivalente a $65 Kwh, correspondiente a la mitad de lo que
se cobra por Kwh.
• Costo adquisición: Costo promedio que tiene dicha opción, según datos anteriores.
• Gastos operativos y mantención: son los gastos correspondientes a la operación y mantención de
la tecnología durante el periodo de vida útil preventivos y correctivos.
• Utilidad neta: es la diferencia entre el ahorro y los costos y gastos obtenidos.
Al igual, que en el escenario anterior, se observan utilidades positivas para ambas opciones, en la opción
eólica muestra mayores rentas por la misma razón mencionada anteriormente, ahora bien, para que los
números mostrados sean reales, toda la energía debe ser aportada al sistema, de esta forma los ingresos
mensuales por concepto de utilidades mediante las celdas solares de 130W son de $4.130 pesos
mensuales, y para el generador eólicos de 650W es de $24.086 pesos.
No se debe olvidar, que estamos calculando valores promedio, lo que permite tener un punto de partida
en términos de utilidades, o los antes mencionados ahorros, así, de esta manera, conocer desde donde
comenzamos a obtener resultados positivos utilizando este tipo de tecnologías.
Los antes denominados ahorros, en esta instancia son interpretados como rentas, debido a que esta
energía no consumida, sería reenviada a la red para ser utilizada según corresponda.
59
4.2.4. Definición de la Prefactibilidad del proyecto.
a. Encuesta: “Aplicación de Energías Renovables Para la Producción de Electricidad en el Hogar”.
Además de generar argumentos de factibilidad como números y proyecciones, también se quiso enfocar
el estudio creando una encuesta tipo test con preguntas cerradas, que tiene como principal fin, definir
preliminarmente cuáles son las preferencias de las personas acerca de las energías renovables,
específicamente las estudiadas en la presente investigación (eólica y solar), sumando las preferencias
acerca de la venta de energía eléctrica a través del Net Metering.
Esta encuesta fue creada a través de la herramientas de Google, denominada Google Docs, la cual
permite crear este tipo de encuestas y compartirla a través de internet, de esta manera la encuesta se
compartió a una muestra de 59 personas y con conocimientos del tema, ubicadas en la décima región, y
siendo registradas sus respuestas en un archivo Excel (Anexo Respuestas encuesta energías
renovables). La forma en que se calculó el tamaño de muestra, fue a través de la herramienta en línea
“calculadora de muestras” (http://www.netquest.com/panel_netquest/calculadora_muestras.php), la cual
con los siguientes parámetros:
• Margen de error: 8%.
• Nivel de confianza: 95%.
• Tamaño de Universo: 175.847 (corresponde a la población de Puerto Montt en el censo 2002).
• Nivel de heterogeneidad: 11%.
Esos parámetros arrojan como resultado un tamaño de muestra de 59 personas. La forma y preguntas de
la encuesta es la siguiente:
“Aplicación de energías renovables para la producción de electricidad en el hogar”
1. ¿Utilizas algún tipo de energía renovable para generar electricidad en tu hogar?
Si – No
2. Si la respuesta anterior fue NO, ¿Te gustaría utilizar algún tipo de energía renovable en tu hogar?
Si – No
3. ¿Qué tipo de energía renovable preferirías para generar energía eléctrica en tu hogar?
Solar (paneles solares) - Eólica (generador eólico)
4. Si pudieras generar dinero a través de la instalación de algún tipo de energía renovable en tu
hogar, ¿Instalarías alguna de estos equipos?
Si – No
Según lo anterior, y concentrando todo en un diseño, la encuesta tipo formulario se muestra en internet a
través del link:
https://docs.google.com/forms/d/1kPelb_eiHYs1
Luego de realizar esta encuesta se obtuvieron los siguientes resultados:
Figura N° 4.2.: Respuesta pregunta número uno representada en porcentaje.
En cuanto al análisis de las respuestas encontradas, comenzando con la pregunta uno, sólo un pequeño
porcentaje de los encuestados posee algún tipo de las energías renovables mencionadas en la misma,
siendo este, sólo un 7 por ciento de la muestra. Por el
tipo de las energías renovables que se mencionaban.
Figura N° 4.3.: Respuesta pregunta número dos representada en porcentaje.
Si pudieras generar dinero a través de la instalación de algún tipo de energía renovable en tu
hogar, ¿Instalarías alguna de estos equipos?
Según lo anterior, y concentrando todo en un diseño, la encuesta tipo formulario se muestra en internet a
s/d/1kPelb_eiHYs1-SXLlRdqu7MCOUYXKEaGa4mg01s0jr4/viewform
Luego de realizar esta encuesta se obtuvieron los siguientes resultados:
.: Respuesta pregunta número uno representada en porcentaje.
Fuente: Elaboración propia.
En cuanto al análisis de las respuestas encontradas, comenzando con la pregunta uno, sólo un pequeño
porcentaje de los encuestados posee algún tipo de las energías renovables mencionadas en la misma,
siendo este, sólo un 7 por ciento de la muestra. Por el contrario el 93 por ciento afirma no tener ningún
tipo de las energías renovables que se mencionaban.
.: Respuesta pregunta número dos representada en porcentaje.
Fuente: Elaboración propia.
7%
93%
Pregunta 1: ¿Utilizas algun tipo de energía renovable en tu hogar?
Si
No
92%
8%
Pregunta 2: Si la respuesta anterior fue NO, ¿Te gustaría utilizar algún tipo de energía renovable en tu hogar?
SiNo
60
Si pudieras generar dinero a través de la instalación de algún tipo de energía renovable en tu
Según lo anterior, y concentrando todo en un diseño, la encuesta tipo formulario se muestra en internet a
SXLlRdqu7MCOUYXKEaGa4mg01s0jr4/viewform
.: Respuesta pregunta número uno representada en porcentaje.
En cuanto al análisis de las respuestas encontradas, comenzando con la pregunta uno, sólo un pequeño
porcentaje de los encuestados posee algún tipo de las energías renovables mencionadas en la misma,
contrario el 93 por ciento afirma no tener ningún
.: Respuesta pregunta número dos representada en porcentaje.
En la pregunta número dos, que confirma que el 92
tipo de energía renovable en su hogar, les gustaría utilizar algunas de estas tecnologías, muestra el alto
interés por los encuestados de implementar estas tecnologías.
Esto quiere decir, que al no tener
que caben otras razones, como por ejemplo el costo que estos involucran, el desconocimiento, la falta de
promoción, etc.
Figura N° 4.4.: Respuesta pregunta número tres representada e
Pasando a la pregunta número tres, donde el 60 por ciento de las preferencias se las llevan los
generadores eólicos, seguidos de los paneles solares con un 40 por ciento, se verifica que la tecnología
con más potencial, es la eólica.
Figura N° 4.5.: Respuesta pregunta número cuatro representada en porcentaje.
Para finalizar la pregunta número cuatro, viene a cimentar que las energías renovables serán un aporte
totalmente viable en la generación de recursos, tomando como premisa, las ganas de las personas por
En la pregunta número dos, que confirma que el 92 por ciento de los encuestados, teniendo o no algún
tipo de energía renovable en su hogar, les gustaría utilizar algunas de estas tecnologías, muestra el alto
interés por los encuestados de implementar estas tecnologías.
Esto quiere decir, que al no tener tecnologías renovables, no es necesariamente porque no quieran, sino
que caben otras razones, como por ejemplo el costo que estos involucran, el desconocimiento, la falta de
.: Respuesta pregunta número tres representada e
Fuente: Elaboración propia.
Pasando a la pregunta número tres, donde el 60 por ciento de las preferencias se las llevan los
generadores eólicos, seguidos de los paneles solares con un 40 por ciento, se verifica que la tecnología
cial, es la eólica.
.: Respuesta pregunta número cuatro representada en porcentaje.
Fuente: Elaboración propia.
Para finalizar la pregunta número cuatro, viene a cimentar que las energías renovables serán un aporte
totalmente viable en la generación de recursos, tomando como premisa, las ganas de las personas por
60%
40%
Pregunta 3: Qué tipo de energía renovable preferirías para generar energía eléctrica en tu hogar?
Eólica (generador eólico) Solar (paneles solares)
95%
5%
Pregunta 4: Si pudieras generar dinero a través de la instalación de algún tipo de energía renovable en tu
hogar, ¿Instalarías alguna de estos equipos?
Si
No
61
por ciento de los encuestados, teniendo o no algún
tipo de energía renovable en su hogar, les gustaría utilizar algunas de estas tecnologías, muestra el alto
tecnologías renovables, no es necesariamente porque no quieran, sino
que caben otras razones, como por ejemplo el costo que estos involucran, el desconocimiento, la falta de
.: Respuesta pregunta número tres representada en porcentaje.
Pasando a la pregunta número tres, donde el 60 por ciento de las preferencias se las llevan los
generadores eólicos, seguidos de los paneles solares con un 40 por ciento, se verifica que la tecnología
.: Respuesta pregunta número cuatro representada en porcentaje.
Para finalizar la pregunta número cuatro, viene a cimentar que las energías renovables serán un aporte
totalmente viable en la generación de recursos, tomando como premisa, las ganas de las personas por
62
incluirlas como modos de cogeneración en sus hogares, y más aún como métodos de generación de
dinero a través de los excedentes y el Net Metering que a su vez lo complementa, dado que el 95 por
ciento de los encuestados, lo que representa más que un quórum, afirman estar de acuerdo con instalar
uno de estos equipos, por el sólo hecho que podrían generar dinero a través de él, dejando de lado que
aun así podrían utilizarlo para autoabastecerse de energía eléctrica limpia.
b. Factibilidad Técnica.
En primer lugar, en esta etapa, se enumeran todos los suministros e implementos, que sean necesarios
para realizar un proyecto de ERNC específicamente con celdas solares y generadores eólicos; para esto
se comenzará detallando todo lo necesario, y que involucre al contexto de la instalación, montaje y
operación de una celda solar, estos son:
Tabla N° 4.17.: Suministros e implementos para un proyecto de energía solar a través de celdas solares.
Celda solar El valor de la celda solar será el valor promedio de una celda solar, el cual ha sido
calculado en el apartado 4.8, de esta manera seguimos con la línea de los valores
promedios en los cálculos realizados.
Cableado Es el equivalente a 10 metros de cable aislado de alta conducción para la conexión de
la celda a la vivienda.
Batería de ciclo profundo Batería de gel y larga duración, que debe ser cambiada cada año según
especificaciones técnicas.
Instalación • Montaje: trabajo de montar sobre algún lugar de la vivienda la celda solar.
• Anclaje: corresponde a todos los soportes que permitan a las fijaciones
sostenerse en un lugar determinado.
• Fijaciones: uniones entre la celda y el cimiento, utilizadas para anclar la celda
a algún lugar determinado.
Mantenimiento Correspondiente a la revisión y limpieza de las celdas, este se repite anualmente.
Fuente: Elaboración propia.
Ya descritos los principales componentes, suministros e implementos, es como más tarde se tratarán los
costos asociados a cada uno, específicamente en el flujo de caja. Con esto se quiere decir que cada uno
de los componentes equivaldrá a un egreso dentro del flujo de caja correspondiente a las celdas solares
y los generadores eólicos.
Esto costos serán tomados como referencia de los costos valores entregados por las distintos
proveedores de las tecnologías de ERNC.
De la misma forma en cómo se detalló anteriormente en la tabla de suministros e implementos para las
celdas solares, se hará para los generadores eólicos de la siguiente manera:
63
Tabla N° 4.18.: Suministros e implementos para un proyecto de energía solar a través de energía eólica.
Generador eólico El valor de la celda solar será el valor promedio de una celda solar, el cual ha sido
calculado en el apartado 4.8, de esta manera seguimos con la línea de los valores
promedios en los cálculos realizados.
Cableado • es el equivalente a 10 metros de cable aislado de alta conducción para la
conexión de la celda a la vivienda.
Batería de ciclo profundo • Batería de gel y larga duración, que debe ser cambiada cada año según
especificaciones técnicas.
Instalación • Montaje: trabajo de montar sobre algún lugar de la vivienda la celda solar.
• Anclaje: corresponde a todos los soportes que permitan a las fijaciones
sostenerse en un lugar determinado.
• Fijaciones: uniones entre la celda y el cimiento, utilizadas para anclar la
celda a algún lugar determinado.
• Mástil: poste de metal de alto 3 a 5 metros utilizado para la elevación del
generador eólico para su instalación.
Mantenimiento Correspondiente a la revisión limpieza y cambio de rotor, este se repite anualmente.
Fuente: Elaboración propia.
En general, la implementación de ambas tecnologías de ERNC nombradas, tiene componentes similares
en su realización, pero se diferencias en los costos asociados ya sea por la cantidad o por la potencia de
cada uno, estos costos serán descritos en detalle en el flujo de caja para cada uno. Ahora que se tienen
esquematizados todos los componentes necesarios sólo queda definir los precios o costos que tendrá
cada ítem a realizar, para luego poder comenzar a generar las proyecciones en función de estos costos.
• Determinación de la inversión.
La determinación de la inversión, consistió en la determinación de los recursos económicos necesarios
para la implementación de ambas opciones de energías renovables. La ejecución del proyecto supondrá
dos tipos de costos: costos de inversión y costos de operación. Los costos de inversión están vinculados
al proceso inicial de implementación del proyecto y se corresponden a la adquisición de los equipos y sus
componentes, ya sea para, celdas solares o generadores eólicos. Por lo tanto, los costos de inversión
constituyen el presupuesto del proyecto. Por otra parte, los costos de operación se vinculan con las
mantenciones correctivas y preventivas que solicita la operación de los equipos.
64
Con estos datos, se calcularon los órdenes de magnitud de la inversión necesaria, correspondiente a los
intervalos de potencia utilizados durante el proyecto los cuales equivalen al costo de adquisición de cada
uno, sumando los costos de mantención de cada uno, es así que se derivan los siguientes montos de
inversión:
Tabla N° 4.19.: determinación de la inversión para celdas solares.
Marca Potencia Voltaje Inversión operación total inversión
Bosch 90W 12V $ 119.000 $ 98.000 $ 217.000
Bosch 245W 12V $ 297.784 $ 98.000 $ 395.784
Fuente: Elaboración propia con datos proporcionados por LUXMETER ENERGY.
La inversión necesaria para la implementación de celdas solares tiene un mínimo de $ 217.000 y un
máximo de $ 395.784, de esta forma se obtienen los órdenes de magnitud para la inversión en la opción solar.
Tabla N° 4.20.: determinación de la inversión para generadores eólicos.
Marca Potencia Voltaje Inversión operación total inversión
Taos wind 200W 24V $ 350.320 $ 98.000 $ 448.320
Taos wind 1000W 24V $ 2.400.000 $ 98.000 $ 2.498.000
Fuente: Elaboración propia con datos proporcionados por LUXMETER ENERGY.
La inversión necesaria, varía en gran medida para los generadores eólicos, con un mínimo de inversión
de $448.320, y un máximo de $2.498.000.
•••• Determinación de la localización.
La localización del proyecto, está determinada al radio urbano de la ciudad de Puerto Montt, como
muestra la figura a continuación:
La determinación de la localización para el proyecto, está en función de cuatro factores principales, los
cuales determinan esta variable:
• Disponibilidad de insumos: en este caso los insumos corresponden al recurso eólico y solar,
los cuales están disponibles en abundancia en la zona de Puerto Montt.
• Mercado de consumo: la ubicación geográfica de la zona, favorece este tipo de
dado el crecimiento económico y la concientización de la utilización de la ERNC, como
medio alternativo y sustentable.
• Servicios generales: la oferta de este tipo de tecnologías ah crecido sustancialmente en los
últimos años en la zona, por lo
están disponibles y accesibles.
• Espacio para ampliaciones: a diferencia de otros lugares, en la zona existen muchas áreas
disponibles para la implementación de ERNC.
c.Factibilidad Legal.
Para definición de la factibilidad legal, se enfoca principalmente, en las barreras legales que puedan ser
un freno en la implementación de alguna de las tecnologías seleccionadas, esto, enfocado netamente, al
sistema y marco legal que rige en Chile para la aplicac
definir que las cinco principales barreras en el ámbito legal son:
Figura N° 4.6. : Localización del proyecto.
Fuente: Digital Globe 2013
La determinación de la localización para el proyecto, está en función de cuatro factores principales, los
esta variable:
Disponibilidad de insumos: en este caso los insumos corresponden al recurso eólico y solar,
los cuales están disponibles en abundancia en la zona de Puerto Montt.
Mercado de consumo: la ubicación geográfica de la zona, favorece este tipo de
dado el crecimiento económico y la concientización de la utilización de la ERNC, como
medio alternativo y sustentable.
Servicios generales: la oferta de este tipo de tecnologías ah crecido sustancialmente en los
últimos años en la zona, por lo que no cabe duda que los talleres, repuestos y servicios,
disponibles y accesibles.
Espacio para ampliaciones: a diferencia de otros lugares, en la zona existen muchas áreas
disponibles para la implementación de ERNC.
nición de la factibilidad legal, se enfoca principalmente, en las barreras legales que puedan ser
un freno en la implementación de alguna de las tecnologías seleccionadas, esto, enfocado netamente, al
sistema y marco legal que rige en Chile para la aplicación de algún tipo de ERNC, según esto se puede
definir que las cinco principales barreras en el ámbito legal son:
65
La determinación de la localización para el proyecto, está en función de cuatro factores principales, los
Disponibilidad de insumos: en este caso los insumos corresponden al recurso eólico y solar,
los cuales están disponibles en abundancia en la zona de Puerto Montt.
Mercado de consumo: la ubicación geográfica de la zona, favorece este tipo de proyectos,
dado el crecimiento económico y la concientización de la utilización de la ERNC, como
Servicios generales: la oferta de este tipo de tecnologías ah crecido sustancialmente en los
uda que los talleres, repuestos y servicios,
Espacio para ampliaciones: a diferencia de otros lugares, en la zona existen muchas áreas
nición de la factibilidad legal, se enfoca principalmente, en las barreras legales que puedan ser
un freno en la implementación de alguna de las tecnologías seleccionadas, esto, enfocado netamente, al
ión de algún tipo de ERNC, según esto se puede
66
•••• Regulación y permisos: dependiendo del tipo de proyecto, existen diferentes permisos que
requieren ser tramitados: permisos ambientales, permisos sectoriales, solicitudes de conexión,
solicitudes de servidumbre, permisos de construcción. En la tramitación de algunos de estos
permisos no están establecidos los tiempos de respuesta de las instituciones que los otorgan,
lo que genera atrasos que afectan la ejecución del proyecto. Lo anterior se hace más complejo
ya que existe discrecionalidad en la evaluación de proyectos de generación, sobre todo a nivel
regional, debido a falta de capacidad técnica en las instituciones a nivel local y a la falta de
información sistemática que guía los procesos de tramitación. De este modo, dos proyectos
conceptualmente similares en dos regiones diferentes, pueden tener requisitos de evaluación
distintos, encareciendo el desarrollo de los mismos. En algunas tecnologías, no existe
capacidad de evaluación suficiente de los proyectos en los organismos del Estado (Chile
sustentable, 2011).
•••• Acuerdo para el comercio de electricidad: fundamentalmente, un acuerdo para compra y venta
de electricidad, para esto la barrera radica en el documento legal en sí y el nivel de
complejidad que queramos darle al proyecto (CNE, 2013).
•••• Contrato de rendimiento energético: contrato para la generación de capital a partir del ahorro
energético y mejoras operativas, que por lo regular se financia con los ahorros resultantes en el
rendimiento energético (Ministerio de Energía, 2012).
•••• Diseño, ingeniería, construcción y mantenimiento: es necesario asegurar la calidad del diseño
y la ingeniería, mediante la búsqueda de las capacidades adecuadas. Cuando el proyecto no
está bien diseñado, es posible que la cantidad de energía proyectada no sea la que se
produzca en la realidad y por lo tanto redunde en un sobre o sub dimensionamiento de la
planta, con el consecuente costo financiero y comercial asociado (Chile sustentable, 2011).
•••• Inexistencia de metodología de cálculo de pérdidas: por lo cual, los beneficios de estabilización
de redes que entrega la generación en las puntas y las menores pérdidas por transmisión, no
son capturados por el desarrollador que posibilita dicho beneficio. El precio de la energía en la
frontera de distribución es interpretable, de este modo, el desarrollador del proyecto está en
condiciones de negociación desventajosa y no es capaz de capturar todos los beneficios que
produce.
67
Luego, estas barreras, deben ser estudiadas en paralelo a la normativa que rodea las energías
renovables no convencionales existentes en Chile, estas son:
•••• Decreto con Fuerza de Ley Nº 4, Ley General de Servicios Eléctricos (LGSE).
El cuerpo legal que regula la actividad del sector eléctrico es actualmente el Decreto con Fuerza Ley
(DFL) No 4 promulgado en 2006. Esta Ley tiene su origen en el DFL (decreto con fuerza de ley) N° 1 el
cual fue modificado en el año 2004 y posteriormente en el año 2005 con la promulgación de las Leyes
19.940 y 20.018, denominadas también, Ley Corta I y Ley Corta II respectivamente.
El DFL N° 4 regula la producción, transporte, distribución, concesiones y tarifas de energía eléctrica. Este
cuerpo legal incluye el régimen de concesiones, servidumbres, precios, condiciones de calidad y
seguridad de instalaciones, maquinarias e instrumentos y las relaciones de las empresas con el Estado y
los particulares (CER, 2012).
•••• Ley 19.940 (Ley Corta I).
Fue promulgada por el Ministerio de Economía, Fomento y Reconstrucción y fue publicada en el Diario
Oficial del 13 de marzo de 2004. Los objetivos centrales de la Ley Corta I, de marzo de 2004, están
orientados a garantizar a los consumidores mayores niveles de seguridad y calidad de suministro a
precios razonables y dotar al sector eléctrico de un marco reglamentario moderno y eficiente que otorgue
la certidumbre y estabilidad necesaria en las reglas del juego a un sector estratégico para el desarrollo
del país (CER, 2012).
Además se mejoran considerablemente las condiciones para el desarrollo de proyectos de pequeñas
centrales de energía no convencional, principalmente energías renovables, por medio de la apertura de
los mercados eléctricos a este tipo de centrales, del establecimiento del derecho a evacuar su energía a
través de los sistemas de distribución y de la posible exención del pago de peajes por el uso del sistema
de transmisión troncal (CER, 2012).
•••• Ley 20.018 (Ley Corta II).
La Ley corta II, de mayo de 2005, surge debido a la incertidumbre respecto a la disponibilidad del gas
natural argentino, lo que dificultaría estimar niveles de precios futuros y niveles de ingresos por ventas de
energía (CER, 2012).
•••• Ley 20.257 (Ley ERNC).
68
La Ley 20.257 fue promulgada el 1 de abril de 2008 y modifica la LGSE respecto de la generación de
energía eléctrica con fuentes de ERNC. En ella se establece que las empresas eléctricas que
comercializan energía en los sistemas eléctricos con capacidad instalada superior a 200 MW están
obligadas a acreditar anualmente, que un porcentaje del total de la energía que comercializan haya sido
inyectada a los sistemas eléctricos por medios de generación renovables no convencionales, sean estos
propios o contratados. Este porcentaje es un 5 por ciento durante los años 2010 y 2014. A partir del 2015
la obligación se incrementa gradualmente, en 0,5 por ciento anual, hasta llegar al 10 por ciento en el año
2024 (CER, 2012).
•••• Ley 20.220 Para Resguardar la Seguridad del Suministro a los Clientes Regulados y la Suficiencia
de los Sistemas Eléctricos.
Promulgada el 14 de septiembre de 2007, modifica la LGSE respecto del resguardo de la seguridad de
suministro a los clientes regulados y la suficiencia de los sistemas eléctricos. Considera situaciones de
juicios por término de contratos y quiebra de empresas (CER, 2012).
Las instalaciones de cogeneración vienen reguladas por las leyes que se acaban de exponer y el
Reglamento Eléctrico de 1997. Respecto a este tipo de instalaciones y en su calidad de generador, es
decir, cuando entrega los excedentes de energía al sistema, el Reglamento no los diferencia de los
generadores convencionales.
Además, los cogeneradores podrán integrar un Centro de Despacho Económico de Carga (DEC), y en
consecuencia comercializar su energía, sólo si poseen una capacidad instalada de generación superior a
9 MW. Esto restringe la entrada de estos actores al sistema ya que la gran mayoría de los potenciales
cogeneradores se ubican en el rango de 0,1 - 5 MW (CER, 2012).
d. Factibilidad Económica.
• Oferta de las ERNC en la zona de Puerto Montt.
En la zona de puerto Montt, son tres los principales oferentes de tecnologías renovables no
convencionales, estos son: WIRELESS ENERGY, LUXMETER ENERGY Y WINDLED AUSTRAL. De
estos tres, los últimos dos se han insertado a la oferta en los últimos 3 años, lo que demuestra la
importancia que cobrado la utilización de este tipo de tecnologías.
Todos los antes nombrados poseen venta de las tecnologías, accesorios y mantenciones; aun así existen
innumerables empresas asociadas al tema eléctrico, que promocionan servicios anexos a este tipo de
69
tecnologías, como instalación, auditorias y mantenciones, lo cual abre el abanico de oferta un poco más a
la libre elección no solo de la tecnologías, sino también en el ámbito de la post venta.
• Demanda de las ERNC en la zona de Puerto Montt.
Como bien se sabe, la determinación de la demanda de un bien de consumo, específicamente un
producto especializado, como las tecnologías renovables no convencionales, es algo que depende de
variados factores. Para este tipo de bienes, los compradores fijan sus diferencias, principalmente, en la
calidad (marca), durabilidad y precio que existe entre los productos que están en competencia,
determinada en la oferta en la zona de Puerto Montt, mencionada anteriormente.
Ahora bien, en términos prácticos y numéricos, la comisión nacional de energía (CNE), determinó las
proyecciones nacionales de la demanda por este tipo de bienes. Estas proyecciones, determinadas a
fines de octubre de 2007, suponían un incremento en la demanda de entre 6 por ciento y 7 por ciento
para el período 2007-2017.
En Abril de 2008, las proyecciones de la CNE contemplan un escenario algo más restrictivo, con un
incremento de la demanda esperado entre 3,8 por ciento y 5,7 por ciento para el período 2008-2018.
En base a dicha previsión, se consideró, para los años 2018-2025, una tasa promedio de crecimiento
anual de 5,5 por ciento (CER, 2008).
Según estas proyecciones se determinó un grafico que muestra la evolución en el crecimiento de la
demanda para el periodo 2006 – 2025, junto con la proyección de watt entregados para cada año,
asociado al porcentaje que entregaría al sistema interconectado central, como se muestra a continuación:
Figura N° 4.7.: Tendencia de la demanda país del SIC.
Fuente: CER, 2008.
70
4.3. Análisis Económico de Costo Beneficio y Evaluación de Opciones.
4.3.1. Proyección del ahorro monetario, comparado con el costo convencional de la energía eléctrica para
cada opción
Como se ha visto durante el estudio, los cálculos promedios se han hecho en función del consumo
estudiado por la comisión nacional de energía (CNE). Ahora bien, se debe volver a evaluar los cálculos,
pero en esta instancia con los costos calculados por generación específica de cada una de las
tecnologías (celdas solares y generadores eólicos), para así, poder comparar estos, con el precio real al
cual es vendida la energía eléctrica a los consumidores.
Pero bien, como se calculó en un principio, cuando se tiene la opción de generar energía eléctrica a
través de celdas solares o generadores eólicos, el precio unitario por Kwh se vuelve mucho menor que el
que se paga normalmente, por el mismo precio unitario a la compañía que distribuye la energía eléctrica.
De este modo, se obtiene una diferencia que generada por concepto de ahorro monetario, proveniente de
la diferencia entre el precio de productor y consumidor, lo que se traduce en un ahorro desde el punto de
vista de generación de energía eléctrica solo con energías renovables, así, esta diferencia se hace más
llamativa a medida que transcurre el tiempo y el costo marginal de los medios convencionales va
aumentando.
Por esta razón, se determinó cuáles son los ahorros y diferencias que se generan como precios de
producto y precios de distribución, los cuales son conocidos y resumidos en la siguiente tabla:
Tabla N° 4.21.: Diferencias en ahorro energético por conceptos de precio de distribuidor y consumidor
para generadores eólicos.
Generador eólico Energía mensual Costo Precio
prod.
Costo Precio
cons. Diferencia
300 W 216 KWh $ 6.646 $ 27.864 $ 21.218
350 W 252 KWh $ 7.754 $ 32.508 $ 24.754
400 W 288 KWh $ 8.862 $ 37.152 $ 28.290
450 W 324 KWh $ 9.969 $ 41.796 $ 31.827
500 W 360 KWh $ 11.077 $ 46.440 $ 35.363
550 W 396 KWh $ 12.185 $ 51.084 $ 38.899
600 W 432 KWh $ 13.293 $ 55.728 $ 42.435
650 W 468 KWh $ 14.400 $ 60.372 $ 45.972
700 W 504 KWh $ 15.508 $ 65.016 $ 49.508
750 W 540 KWh $ 16.616 $ 69.660 $ 53.044
71
800 W 576 KWh $ 17.724 $ 74.304 $ 56.580
850 W 612 KWh $ 18.831 $ 78.948 $ 60.117
900 W 648 KW/h $ 19.939 $ 83.592 $ 63.653
950 W 684 KWh $ 21.047 $ 88.236 $ 67.189
1000 W 720 KWh $ 22.154 $ 92.880 $ 70.726
Fuente: Elaboración propia en base a datos de la CNE.
Como se observa la tabla muestra una considerable diferencia entre precios, lo cual era esperado, dado
los precios asociados a cada uno, $30,77 y $129 por kwh mensual, para la energía generada como
productor, y la comprada como consumidor respectivamente. A medida que aumentan la potencia,
aumenta proporcionalmente la diferencia.
Por lo tanto, esto refleja el ahorro que se tendría por concepto de tener ese consumo mensual a través de
ERNC, como muestra el ejemplo, con energía eólica.
De la misma forma al realizar el ejercicio con las celdas solares, se encontró el mismo comportamiento,
debido a que el precio de generar a través de estas tecnologías, sigue estando por debajo del precio que
cobra la empresa distribuidora de energía eléctrica, lo que se traduce en esta diferencia antes nombrada,
que puede ser interpretada, ya sea, como ahorro al comparar otras opciones, o como las ganancias que
potencialmente se obtendrían a través de vender esta energía eléctrica a través del net metering.
Tabla N° 4.22.: Diferencias en ahorro energético por conceptos de precio de distribuidor y consumidor
para generadores eólicos.
Generador eólico Energía mensual Costo Precio
prod. Costo Precio
cons. Diferencia
300 W 216 KWh $ 6.735 $ 27.864 $ 21.129
350 W 252 KWh $ 7.857 $ 32.508 $ 24.651
400 W 288 KWh $ 8.980 $ 37.152 $ 28.172
450 W 324 KWh $ 10.102 $ 41.796 $ 31.694
500 W 360 KWh $ 11.225 $ 46.440 $ 35.215
550 W 396 KWh $ 12.347 $ 51.084 $ 38.737
600 W 432 KWh $ 13.470 $ 55.728 $ 42.258
650 W 468 KWh $ 14.592 $ 60.372 $ 45.780
700 W 504 KWh $ 15.715 $ 65.016 $ 49.301
750 W 540 KWh $ 16.837 $ 69.660 $ 52.823
800 W 576 KWh $ 17.960 $ 74.304 $ 56.344
72
850 W 612 KWh $ 19.082 $ 78.948 $ 59.866
900 W 648 KW/h $ 20.205 $ 83.592 $ 63.387
950 W 684 KWh $ 21.327 $ 88.236 $ 66.909
1000 W 720 KWh $ 22.450 $ 92.880 $ 70.430
Fuente: Elaboración propia en base a datos de la CNE.
Las diferencias entre los costos en la energía eólica y solar, no muestran una diferencia considerable,
esto debido a que los precios ($30,77 y $31,18 respectivamente) no se diferencian en gran cantidad, para
la generación de energía eléctrica a través de ERNC.
4.3.2. Elaboración de Flujos de Caja Para Cada Alternativa.
En este apartado se mostraran los flujos de caja del proyecto para la estimación de los ingresos futuros y
rentabilidad asociada a la implementación de celdas solares y generadores eólicos en función de los
valores promedios calculados en la tabla 4.15. Para el desarrollo de los cálculos que se muestran a
continuación, se utilizóuna tasa de 16.8 por ciento, correspondiente a la tasa de descuento nominal que
se aplica de manera estándar a este tipo de proyectos. Cabe destacar que solo se elaborará el flujo de
caja del proyecto, apuntando solo al fin de prefactibilidad económica.
4.3.3. Elaboración de Flujos de Caja, VAN y TIR Para Celdas Solares.
Detalle 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Ingresos 16.584 16.584 16.584 16.584 16.584 16.584 16.584 16.584 16.584 16.584
Depreciación 13.995 13.995 13.995 13.995 13.995 13.995 13.995 13.995 13.995 13.995
Gastos financieros
UAI 2.589 2.589 2.589 2.589 2.589 2.589 2.589 2.589 2.589 2.589
Tasa Impuesto Renta 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2
Utilidad neta 2.071 2.071 2.071 2.071 2.071 2.071 2.071 2.071 2.071 2.071
Depreciación 13.995 13.995 13.995 13.995 13.995 13.995 13.995 13.995 13.995 13.995
Inversión -139.949
Valor de desecho 13.995
Flujo de caja -139.949 16.066 16.066 16.066 16.066 16.066 16.066 16.066 16.066 16.066 16.066
VAN(16,87%) 132.171$
TIR 10,6%
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
16.584 16.584 16.584 16.584 16.584 16.584 16.584 16.584 16.584 16.584
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
16.584 16.584 16.584 16.584 16.584 16.584 16.584 16.584 16.584 16.584
0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2
13.267 13.267 13.267 13.267 13.267 13.267 13.267 13.267 13.267 13.267
13.995 0 0 0 0 0 0 0 0 0
27.262 13.267 13.267 13.267 13.267 13.267 13.267 13.267 13.267 13.267
73
Figura N° 4.8.: Flujo de caja con VAN y TIR para celdas solares.
Fuente: Elaboración propia en base a cotización de LUXMETER ENERGY.
Como se puede observar, los indicadores obtenidos son positivos para VAN y TIR, lo que se traduce
directamente en una inversión atractiva desde el punto de vista de las utilidades, esto asociado a un
horizonte temporal de 30 años, lo que corresponde a la vida útil real proporcionada por el proveedor de
las tecnologías. Lo que muestra una diferencia de la vida útil con respecto a los datos de servicios de
impuestos internos (SII), la cual otorga una vida útil de 10 años a los equipos de generación, utilizados en
generación de electricidad. Esto propone que la depreciación solo se resume a los 10 primeros años, y
para los demás restantes, no se evalúan o no se aplica depreciación, solo en el año 10 se aplica el valor
de rescate del equipo.
Esta herramienta sirve como variable de decisión para la inversión que se utilizará para poder comparar
cualquier otra opción de inversión de la misma índole.
21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
16.584 16.584 16.584 16.584 16.584 16.584 16.584 16.584 16.584 16.584
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
16.584 16.584 16.584 16.584 16.584 16.584 16.584 16.584 16.584 16.584
0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2
13.267 13.267 13.267 13.267 13.267 13.267 13.267 13.267 13.267 13.267
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
13.267 13.267 13.267 13.267 13.267 13.267 13.267 13.267 13.267 13.267
74
4.3.4. Elaboración de Flujos de Caja, VAN y TIR Para Generadores Eólicos.
Figura N° 4.9.: Flujo de caja con VAN y TIR para generadores eólicos.
Fuente: elaboración propia en base a cotización de LUXMETER ENERGY.
Para los generadores eólicos se tiene la misma situación que las celdas solares, la cual presenta un
escenario positivo de inversión lo cual potencia la factibilidad del proyecto.
A diferencia de las celdas solares, los generadores eólicos muestran una rentabilidad mayor por el hecho
de que las potencias y ahorro de los generadores eólicos, anualmente son mayores en comparación a las
celdas solares.
Finalmente, se puede observar que no se incluyen costos fijos ni variables, esto es debido a que en el
monto de la inversión, están incluidos los implementos necesarios (baterías, cableado e instalación), lo
que resumen en un solo monto los costos asociados al proyecto, de esto también se omite la mantención,
ya que, la premisa del proyecto se constituye en que el propio usuario pueda realizarla, apuntando la
independencia del equipo y de manera de aumentar el atractivo económico del proyecto.
Detalle 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Ingresos 105.326 105.326 105.326 105.326 105.326 105.326 105.326 105.326 105.326 105.326
Depreciación 94.766 94.766 94.766 94.766 94.766 94.766 94.766 94.766 94.766 94.766
Gastos financieros
UAI 10.559 10.559 10.559 10.559 10.559 10.559 10.559 10.559 10.559 10.559
Tasa Impuesto Renta 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2
Utilidad neta 8.448 8.448 8.448 8.448 8.448 8.448 8.448 8.448 8.448 8.448
Depreciación 94.766 94.766 94.766 94.766 94.766 94.766 94.766 94.766 94.766 94.766
Inversión -947.664
Valor de desecho 94.766
Flujo de caja -947.664 103.214 103.214 103.214 103.214 103.214 103.214 103.214 103.214 103.214 103.214
VAN(16,87%) 894.975$
TIR 9,5%
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
105.326 105.326 105.326 105.326 105.326 105.326 105.326 105.326 105.326 105.326
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
105.326 105.326 105.326 105.326 105.326 105.326 105.326 105.326 105.326 105.326
0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2
84.261 84.261 84.261 84.261 84.261 84.261 84.261 84.261 84.261 84.261
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
84.261 84.261 84.261 84.261 84.261 84.261 84.261 84.261 84.261 84.261
21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
105.326 105.326 105.326 105.326 105.326 105.326 105.326 105.326 105.326 105.326
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
105.326 105.326 105.326 105.326 105.326 105.326 105.326 105.326 105.326 105.326
0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2
84.261 84.261 84.261 84.261 84.261 84.261 84.261 84.261 84.261 84.261
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
84.261 84.261 84.261 84.261 84.261 84.261 84.261 84.261 84.261 84.261
75
4.3.5. Costos de Realización de los Estudios.
De manera que todos los costos relacionados al proyecto sean cubiertos, quedan por analizar los costos
asociados a la misma investigación y creación de los estudios de prefactibilidad y factibilidad, estos a
ciencia cierta implican un costo, pero en nuestra perspectiva no implican ser un desembolso analizable
en el flujo de caja debido principalmente a que estos se consideran como costos hundidos, los cuales no
son relevantes para elpresupuesto del capital (Besley F. 2009).
Los costos hundidos no son costos incrementales y no deben incluirse en el análisis o estudios de
cualquier índole, en nuestro caso estudio de factibilidad y prefactibilidad. Un costo hundido es un
desembolso que se ha realizado o en el que ya se ha incurrido y que por tanto no resulta afectado por la
decisión de aceptación o rechazo del proyecto a considerar (Besley F. 2009).
4.3.6. Evaluación e Identificación de Riesgos.
A través de esta evaluación se sintetizan los diferentes riesgos que se han identificado para una
penetración más significativa de las energías renovables no convencionales (ERNC) referidas a la
implementación a nivel residencial y como cogeneración en Chile. Para esto se clasificaron los riesgos de
la siguiente manera:
a. Riesgos en la Etapa de Pre Inversión.
• Disponibilidad de recurso y generación de proyectos: Es necesario evaluar y asegurar la
disponibilidad del recurso vía contrato u otro instrumento vinculante (terrenos, derechos de agua,
suministro de biomasa, concesión geotérmica, etc.) (Chile sustentable, 2011).
• Falta de capacidades para evaluar el recurso: la evaluación del recurso energético asociado a
una fuente renovable requiere capacidades técnicas específicas que, en el caso de Chile, con la
excepción de los recursos hidráulicos y de biomasa forestal (quema directa y licor negro), no
existen en cantidad suficiente, y en muchos casos son prácticamente inexistentes (Chile
sustentable, 2011).
• Falta de información de base sobre recursos ERNC: no existen catastros de recursos para
generación con fuentes renovables. La mayor parte de los estudios son genéricos y dan cuenta
de potenciales teóricos globales o regionales. La información que se ha levantado en los últimos
años, particularmente para los casos eólico y solar, si bien es de valor y es una mejora sustantiva
con respecto a periodos anteriores, sólo permite una aproximación de gran escala y no abarca
todo el país (Chile sustentable, 2011).
76
• Diseño & Ingeniería: es necesario asegurar la calidad del diseño y la ingeniería, mediante la
búsqueda de las capacidades adecuadas. Cuando el proyecto no está bien diseñado, es posible
que la cantidad de energía proyectada no sea la que se produzca en la realidad y por lo tanto
redunde en un sobre o sub dimensionamiento de la planta, con el consecuente costo financiero y
comercial asociado (Chile sustentable, 2011).
• Permisos: dependiendo del tipo de proyecto, existen diferentes permisos que requieren ser
tramitados: permisos ambientales, permisos sectoriales, solicitudes de conexión, solicitudes de
servidumbre, permisos de construcción (Chile sustentable, 2011).
• Riesgo de especulación: Este riesgo se presenta sobre derechos de agua (sobreposición de
solicitudes sobre un mismo recurso), sobre terrenos con potencial eólico (aún antes de medir),
concesiones mineras y concesiones geotérmicas (Chile sustentable, 2011).
b. Riesgos Asociados al Financiamiento.
• Acceso al financiamiento: Un proyecto ERNC, aun siendo pequeño en tamaño, tiene
requerimientos financieros altos, al menos para las capacidades de muchos de los nuevos
actores en el mercado. La poca experiencia del sector financiero en este nicho de negocio ha
resultado en dificultades para que los desarrolladores accedan al financiamiento (Chile
sustentable, 2011).
• Falta de madurez de mercado financiero: Asociada con la barrera anterior, ésta refleja que los
mercados financieros nacionales no están adecuados a la realidad de las ERNC. El concepto de
“Project Finance” no constituye una opción en que el proyecto se financie contra los flujos futuros
esperados y contra los activos del mismo proyecto (Chile sustentable, 2011).
• Falta de mecanismos de mitigación de riesgo: Los dos mayores riesgos asociados a los
proyectos de ERNC son el riesgo de construcción, por sobre plazos o sobre costos; y el riesgo
precio. Este último se ha visto acentuado en los últimos 7 años por la alta volatilidad de los
precios eléctricos. En el primer caso, los proyectos ERNC, intensivos en capital, están expuestos
a riesgos en los mercados de materias primas (ej. acero, cobre) y equipos (maquinarias,
equipamiento electromecánico) lo que puede hacer peligrar la inversión (Chile sustentable, 2011).
• Riesgo de tipo de cambio: La economía del mercado eléctrico está hecha sobre la base del dólar.
Con la alta variabilidad que ha tenido la moneda en los últimos años, los proyectos enfrentan
incertidumbre a la hora de asumir contratos, particularmente en suministro de equipos o en
77
financiamiento. Este asunto puede perjudicar o favorecer a un proyecto dependiendo de los
precios relativos al momento de asumir compromisos y al momento de cumplirlos (Chile
sustentable, 2011).
c. Riesgos Asociados a la Construcción del Proyecto.
• Riesgo de Ingeniería: En chile las capacidades de ingeniería son relativamente escasas y de alto
costo. Uno de los riesgos principales asociados a una mala ingeniería es una mala etapa de
construcción, la que podría influir sobre costos o plazos o, en el peor de los casos, incidir en la
posibilidad de financiar o construir el proyecto (Chile sustentable, 2011).
• Falta de capacidades de construcción: Los proyectos ERNC son complejos desde el punto de
vista de construcción, incluyendo obras civiles y equipamientos electromecánicos. La falta de
capacidades en Chile, con la excepción de ingeniería hidráulica, se ha traducido en sobre costos
para industrias emergentes en el país como la eólica, donde los primeros proyectos han tenido
que importar hasta la mano de obra especializada para el montaje de los proyectos (Chile
sustentable, 2011).
d. Riesgos Asociados a la Operación del Proyecto.
• Dificultad de conexión del proyecto a las redes eléctricas: Los proyectos de energías renovables
se sitúan donde está el recurso lo cual impone una rigidez en la localización. El acceso a las
redes de transmisión y/o distribución, si bien está garantizado por ley, puede constituirse en
unriesgo particularmente difícil de superar para la materialización del proyecto (Chile sustentable,
2011).
• Falta de claridad reglamentaria en materias de conexión: a pesar de las mejoras regulatorias y la
obligación de las empresas distribuidoras de dar acceso a las redes, la legislación es
interpretable, lo que deja espacio para una negociación asimétrica entre ambos actores. No hay
metodología de cálculo de pérdidas, por lo cual los beneficios de estabilización de redes que
entrega la generación en las puntas y las menores pérdidas por transmisión, no son capturados
por el desarrollador que posibilita dicho beneficio. El precio de la energía en la frontera de
distribución es interpretable, de este modo, el desarrollador de PMG está en condiciones de
negociación desventajosa y no es capaz de capturar todos los beneficios que produce (Chile
sustentable, 2011).
78
• Dificultades para la comercialización de la energía: El mercado eléctrico es sumamente complejo
por las características del bien transado, por los atributos de seguridad y calidad esperados sobre
dicho bien, y por el comportamiento de la demanda. En términos prácticos, la imposibilidad de
almacenar energía eléctrica en grandes cantidades, impone al sistema la restricción de que la
generación debe igualar en cada instante al consumo (descontadas las pérdidas). En este
sentido, las centrales de ERNC, sea por su tamaño, sea por los factores de planta relativamente
bajos, no están en condiciones de asegurar un suministro estable o, dicho de otro modo,
garantizar el nivel de servicio para un cliente (Chile sustentable, 2011).
• Falta de reconocimiento de potencia: el mercado eléctrico chileno remunera energía (pago por
kwh generado) y potencia firme (aporte que realizan las unidades de generación a la seguridad
del sistema, valorando la capacidad de estar presente ante requerimientos intempestivos de
potencia). Esta última se remunera a través del precio de la potencia de punta, definido como “el
costo marginal anual de incrementar la capacidad instalada del sistema eléctrico con las
unidades más económicas, incrementando en un porcentaje igual al margen de reserva de
potencia teórico del sistema eléctrico”. El precio de potencia de punta se calcula de acuerdo a
una historia de desempeño de la central y/o tecnología que estima la disponibilidad de capacidad
esperada para un periodo de tiempo, de manera que la potencia firme es siempre una fracción de
la potencia nominal. Esta remuneración, en términos comparativos, favorece en su etapa más
temprana a los proyectos térmicos y perjudica a algunas tecnologías renovables (Chile
sustentable, 2011).
• Falta de competencia en el mercado eléctrico: El mercado eléctrico se basa en una ley del año
1982 (DFL 1), cuando la existencia de las renovables era mínima aún en los países que hoy
lideran este tema y cuando las condiciones energéticas mundiales, en particular los mercados de
los “commodities” de energéticos, no tenían la volatilidad que presentan actualmente. En
particular, el modelo marginalista supone que los precios de combustibles son relativamente
estables en el mediano plazo, de manera que los costos medios de largo plazo igualen a los
costos marginales de largo plazo, con lo cual se asegura el abastecimiento a mínimo costo, ese
supuesto no se verifica actualmente (Chile sustentable, 2011).
e. Riesgos Genéricos en la Cadena de Desarrollo de las ERNC.
• Falta de industria de servicios conexos: esta barrera afecta toda la cadena de desarrollo de la
industria ERNC y aumenta los costos al obligar la contratación de muchos componentes y
servicios en el extranjero, incluyendo ingeniería especializada, construcción y montaje, y
79
operación y mantención. Todos estos elementos hacen incurrir a los desarrolladores en mayores
costos, reduciendo la rentabilidad de sus proyectos (Chile sustentable, 2011).
• Falta de capacidades nacionales: El desarrollo de ERNC constituye en Chile un nuevo nicho de
negocio. Hay nuevos actores que enfrentan un mercado complejo donde se requieren muchas
capacidades de diversa índole: técnicas, operativas, de gestión, de negociación. Son pocos los
actores nuevos que, desde 2005 a la fecha, han logrado sacar adelante los proyectos. Por otra
parte, algunos poseedores de recursos no han sido capaces de desarrollar los proyectos, pero no
liberan el recurso, por lo cual el proyecto queda “capturado” y no se realiza (Chile sustentable,
2011).
• Oposición local al desarrollo de proyectos: Las ERNC, aún cuando presentan menores impactos
ambientales en comparación con los megaproyectos energéticos, están enfrentando una
oposición local creciente. En este fenómeno concurren la mayor sensibilidad de la ciudadanía
ante desarrollos relativamente grandes en la escala local, la falta de información y conocimiento
sobre proyectos energéticos en general, y de energías renovables en particular, así como la
percepción de daño y riesgo que la comunidad ve en una iniciativa particular cerca de su entorno
(Chile sustentable, 2011).
4.3.7. Riesgos y Efectos Para Cada Etapa del Proyecto.
De manera que se pueda generar un análisis transversal, es considerable elaborar un resumen de los
riesgos, y cuáles serían sus efectos durante las etapas del ciclo de vida del proyecto, con esto se
pretende comprender no tan sólo los riesgos en especifico, sino además, enfocar en que parte del
proyecto estos riesgos pueden hacerse presentes, y así poder incluirlos y ubicarlos dentro de un análisis
temporal de ocurrencia.
La identificación temporal, de los riesgos asociados a este tipo de proyectos, es fundamental para
determinar en qué etapa del proyecto, existe mayor de probabilidad de ocurrencia de cada uno.
Generalmente, los riesgos están asociados a las etapas de inicio del proyecto, en donde es indispensable
eliminarlos, de manera que estos no se acumulen, aumentando así la probabilidad de ocurrencia.
Durante la etapa de operación, lo que aparecen son principalmente, problemas de gestión que llevan a
generar riesgos inherentes a procesos operativos, los cuales a su vez, se traducen en aumento de costos
por conceptos de pérdida de rentabilidad y aumento de los costos de mano de obra, como se muestra a
continuación:
80
Tabla N° 4.23.: riesgos y efectos en la implementación de las etapas de un proyecto de ERNC.
Etapa del ciclo de vida Riesgo Efecto
Identificación, acceso y cuantificación del recurso
Falta de información base, especulación, tiempos de tramitación, falta de capacidades
Mayor esfuerzo para definir viabilidad previa del proyecto, mayores costos de desarrollo, incertidumbre en relación con desarrollo del proyecto, riesgo frente a recurso insuficiente
Diseño e ingeniería
Falta de capacidades adecuadas especialmente en tecnologías nuevas
Mayor tiempo de desarrollo, sub o sobre dimensionamiento de proyecto, proyectos de ingeniería proporcionalmente más caros que en centrales de gran tamaño.
Construcción
Acceso al financiamiento, riesgo de sobre precios y sobre plazos, capacidades de construcción
Tiempos muertos y consiguiente lucro cesante, mayores costos financieros, problemas para consolidar garantías, traspaso del riesgo completo al desarrollador.
Operación
Falta de servicios conexos, dificultades de conexión, venta de energía.
Mayores costos de mano de obra, pérdida de rentabilidad por falta de poder de negociación frente a distribuidoras, problemas para evacuar energía, poca flexibilidad en modelos de venta
Fuente: Elaboración propia, en base a datos del Informe Chile sustentable, 2011.
4.3.8. Selección de la mejor opción.
Para finalizar, se debe escoger cuál de las opciones estudiadas es la mejor, o tiene mayor potencial de
aplicación en la zona a nivel residencial. Para esto se determinó que la mejor de las opciones es la
energía eólica a través de generadores eólicos. Principalmente por los siguientes factores en
comparación a la energía solar a través de paneles solares:
• Mayor eficiencia en la tecnología: la eficiencia de los equipos eólicos muestran un porcentaje
mayor en comparación a las celdas solares.
• Mayor abundancia del recurso (eólico): el recurso eólico en la zona de Puerto Montt, es
mayormente abundante en comparación al solar.
81
• Mantención: la mantención de los equipos eólicos es fácilmente realizable por el usuario, en
comparación a las celdas que una vez han fallado, deben ser reemplazadas completamente, a
diferencia de un equipo eólico, en el cual puede ser reemplazada sólo la pieza o repuesto que ha
fallado.
• Diversidad de uso: los generadores eólicos, debido a que pueden proporcionar mayores
potencias eléctricas útiles, los usos se diversifican aúnmás que en las celdas solares. No solo a
los determinados en el estudio. Esto amplía el abanico de usos de una misma tecnología.
• Vida útil ampliable: al finalizar la vida útil del generador eólico, esta puede ser prolongada a
través del recambio de piezas con desgaste, a diferencia de la celda, en donde las placas que
deben ser desechadas al finalizar su vida útil.
• Mayor ahorro monetario y rentabilidad: como se estudió, los mayores montos de ahorro y
rentabilidad en el caso de la venta de energía eléctrica a través de net metering, se produjo a
través de la opción eólica, lo cual se explica debido a todos los factores antes nombrados.
Ahora bien, no se debe dejar de lado la opción solar, debido a que en esta instancia, se elige la mejor
opción, en comparación a la solar, que aun así posee buen potencial de aplicación según lo determinado
anteriormente.
Es así, que la opción eólica a través de generadores eólicos, se convierte en la mejor opción de energía
renovable no convencional aplicable a nivel residencial, en la zona de Puerto Montt.
82
5. CONCLUSIONES.
A partir de la realización del siguiente proyecto, se pudo concluir que uno resultados más notables, es la
evidencia numérica y sustancial,del ahorro monetario ante la implementación de cualquiera de las
alternativas renovables evaluadas. Se observa que si bien existe un ahorro, éste es menor medida para
la energía solar que para la eólica. Esto se debe a los montos de inversión asociados a cada una, lo que
influye en las devoluciones monetarias,directamente relacionadas a los montos inversión en tecnologías
renovables.
Enfocado al ahorro, las devoluciones monetarias para ambas opciones serán positivas ante cualquier tipo
de equipo que se desee implementar, sea cual sea la potencia o cantidad. Esto hace atractiva la
instalación de cualquier modelo y/o potencia de los equipos, sólo evaluando los requerimientos y
presupuesto.
La mejor opción siguen siendo los generadores eólicos,pero no dejando de lado la opción solar, que aún
se mantiene como una opción viable desde el punto de vista que la rentabilidad, a través del indicador
TIRsigue arrojando valores positivos en los flujos de caja y en los costos directos en la compra o
adquisición.
Por otra parte, las barreras y dificultades que puedan presentarse durante el desarrollo del proyecto son
de baja incidencia, en comparación con otros proyectos que involucran altas sumas de inversión, lo que
convierte a este proyecto no sólo atractivo desde el punto de vista de los beneficios económicos, sino
también muy accesible en cuanto a que se puede comenzar con una inversión muy baja, asumiendo que
el riesgo es bajo, en función que los montos así lo sean.
Finalmente, se destaca que una de las mayores pérdidas energéticas, se produce a través de dos
principales factores: la eficiencia del equipotecnológico, y la abundancia temporal del recurso renovable
(sol o viento). Estas pérdidas se manejan en factores y porcentajes que no logran superar el cincuenta
por ciento, por lo que la eficiencia ideal, se ve reducida en gran porcentaje solo en función de estos dos
factores.
83
6. RECOMENDACIONES.
Una de las principales recomendaciones, radica en queexisten periodos con poco o nulo recurso
renovable, ya sea viento o sol, pero también existen máximos en la abundancia del recurso renovable,
ya sea eólico o solar, en donde se generan excedentes que no pueden ser transferidos como energía
eléctrica utilizable. Es aquí, donde se propone un dispositivo que pueda almacenar este excedente, para
su posterior uso en los periodos de poca o nulaabundancia del recurso renovable, ya que, al no ser
almacenada, esta se pierde. Para esto, se sugiere la utilización de baterías de almacenamiento eléctrico,
idealmente de ciclo profundo, las cuales no sólo tienen una alta capacidad de almacenamiento eléctrico,
sino también una durabilidad muy alta. Es importante destacar que esta unidad de almacenamiento
sugerida es un dispositivo adicional al que ya poseen las tecnologías de energía renovables, que se
verían sobrepasadas ante el escenario de un exceso del recurso renovable.
Los márgenes del estudio, no son barrera para que se pueda ahondar en otros usos de las energías
renovables aplicables a nivel residencial, que específicamente en la zona, destaca en la implementación
de energías renovables para calefacción. Con esto,sevendría a afrontar los altos costos que implica
calefaccionar las viviendas, en especial en la zona de Puerto Montt, en donde gran porcentaje del
presupuesto mensual del hogar, es destinado a esta actividad.
Para quien quiera elaborar algún proyecto de similares características, se recalca ahondar en todo lo
referente a calefacción a través de ERNC, pero específicamente en la zona sur de Chile y localidades en
donde la excesiva utilización de combustibles no renovables, como leña o gas, los cuales implican no tan
solo un costo monetario importantísimo en el presupuesto de una vivienda, sino también un excesivo foco
de contaminación y emisiones dañinas.
Finalmente, una de las tareas esenciales que se recomienda, es generar estudios ambientales en
paralelo que evalúen las implicancias negativas de la instalación de este tipo de tecnologías. Con esto se
enriquecería el estudio, con un parámetro adicional que cree una variable de comparación con otros
estudios de la misma índole, dado que, a pesar de generar energías a través de recursos renovables, las
tecnologías y componentes usadas en la fabricación, no los son.
84
7. BIBLIOGRAFÍA.
• AGUILERA A.N. 2010. “Gestión del mantenimiento de instalaciones de energía eólica”. Editorial
Vertice. 273p.
• ANDRADE, S. 2005, Diccionario de Economía, México, Editorial Andrade. 420p.
• BERNAL, C. 2006. “Metodología de la investigación: - para administración, economía,
humanidades y ciencias sociales”. Segunda edición. Editorial Pearson Educación.
• COSS BU, R. 2007. “Análisis y evaluación de proyectos de inversión”. Editorial Limusina S.A.
375p.
• FOWLER J, 2007.” Electricidad, principios y aplicaciones”. Editorial Reverté, S.A. 367p.
• HERNÁNDEZ, R. et al. 2006. “Metodología de la investigación”. Cuarta edición. Editorial Mc
Graw-Hill.
• HEIZER, J. 2007., “Dirección de la Producción y de las Operaciones Decisiones Estratégicas”.
Editorial Pearson. 557p.
• HARPER C.L. 2004. “Environmental and society: human perspectives on environmental issues”.
Editorial Pearson. 482 p.
• KOTLER, P. 2005. “Marketing”, Editorial Pearson Educación. 758 p.
• LLEDÓ P. y RIVAROLA G, 2007, “Gestión de proyectos”, Editorial Pearson educación. 1ª ed.
501p.
• PORTER, M. 1980 Competitive Strategy: “Techniques for Analyzing Industries and Competitors”,
New York, Free Press.
• PERRY R, 2007. “Manual del Ingeniero”.Vol. IV. Editorial McGraw-Hill Interamericana. 745p.
• PADILLA M.C. 2007. “Formulación y evaluación de proyectos”. Ecoe Ediciones. 350p.
85
• RODRIGUEZ M. y ORTEGA, M. 2006. “Energías renovables”. 2° edición, Editorial Thompson.
328 p.
• SARMIENTO M. P, 2007. “Energía solar en arquitectura y construcción”. Editorial Ril. 343 p.
• SAPAG CHAIN, N. 2008, “Proyectos de inversión, formulación y evaluación”, Editorial Pearson
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• SCOTT B.F.2009 “Fundamentos de administración financiera”. 14ª edición. Ed. Cengage
Learning. 402p.
• TAMAYO, M. 2005. “Aprender a Investigar”: Modulo 2. Editorial ARFO Editores LTDA. 110 p.
86
8. LINKOGRAFÍA.
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metering-en-chile-ley-20-571/comment-page-2>.
• SEIA, 2012. Información base líneas bases de proyectos solares, [En línea]
<http://www.sea.gob.cl/contenido/sistema-de-informacion-de-lineas-de-bases-de-los-proyectos-
sometidos-al-seia>.
• CPE ingenieros consultores, 2012. Sistemas eléctricos [En
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• CER 2012, boletín informativo, [En
línea]<http://www.cer.gob.cl/boletin/octubre2012/Oct%202012%20boletin_CER%20V2_PM.pdf>.
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• AChEE, 2012. Comisión nacional de eficiencia energética. [En línea]<http://www.acee.cl/>.
• ENDESA, 2012. [En línea]<http://www.endesa.cl/Endesa_Chile/action.asp?id=00010&lang=es>.
• LUXMETER, 2013. [En línea]<http://www.luxmeter.cl/>.
• WINDLED AUSTRAL 2013. [En línea]<http://www.windledaustral.cl/>.
• CDC, 2012. Cámara de Diputados de Chile. [En línea]<http://www.camara.cl>.
87
9. ANEXOS
Paneles solares: especificaciones y dimensiones.
Paneles Solares Monocristalinos (45W - 60W).
Datos Generales:
• Dimensión: 860 x 541 x 35 mm
• Peso: 6 kg
• N° de celdas: 24 (4 x 6)
• Dimensión de celdas: 125 x 83.3 mm
Límites:
• Temperatura de operación: -40 ° C a +85 ° C
• Voltaje máximo del sistema: 715 VDC
Paneles Solares Monocristalinos (65W – 90W).
Datos Generales:
• Dimensión: 1195 x 541 x 35 mm.
• Peso: 7.5 kg.
• N° De celdas: 36 (4 x 9).
• Dimensión de las celdas: 125 x 125 mm.
Límites:
• Temperatura de operación: -40 ° C a +85 ° C.
• Voltaje máximo del sistema: 715 VDC.
88
Paneles Solares Monocristalinos (95W – 120W).
Datos Generales:
• Dimensión: 1061 x 810 x 35 mm.
• Peso: 12 kg.
• N° de celdas: 72 (8 x 9).
• Dimensión de celdas: 125 x 82.3 mm.
•
Límites:
• Temperatura de operación: -40 ° C a +85 ° C.
• Voltaje Máximo del sistema: 715VDC .
Paneles Solares Policristalinos (170W – 190W).
Datos Generales
• Dimensión: 1477 x 990 x 40 mm
• Peso: 17,5 kg
• N° de celdas: 54 (9 x 6)
• Dimensión de celdas: 156 x 156 mm
•
Límites:
• Temperatura de operación: -40 ° C a +85 ° C
• Voltaje Máximo del sistema: 1000VDC
89
Paneles Solares Policristalinos (200W – 240W).
Datos Generales
• Dimensión: 1650 x 992 x 46 mm
• Peso: 21 kg
• N° de celdas: 60 (6 x 10)
• Dimensión de celdas: 156 x 156 mm
Límites
• Temperatura de operación: -40 ° C a +85 ° C
• Voltaje Máximo del sistema: 1000VDC
90
Generadores eólicos: especificaciones y partes
� Rotor.
� Eje.
� Cojinete.
� Freno de disco.
� Poleas de transmisión.
� Generador eléctrico.
� Mecanismo centrífugo para
modificar el ángulo de calado
de las palas (regulación de
la velocidad de giro del rotor)
� Cables.
� Regulador.
� Batería.
� Cables hacia el consumidor.
Respuestas encuesta energías renovables.
Tabla N° 6.3.: Resultados encuesta energías renovables.
N° encuestado Pregunta 1 Pregunta 2 pregunta 3 Pregunta 4
1 No Si Eólica (generador eólico)
Si
2 No Si Solar (paneles solares)
No
3 No Si Eólica (generador eólico)
Si
4 No Si Solar (paneles solares)
No
5 No Si Eólica (generador eólico)
Si
6 No Si Solar (paneles solares)
Si
Figura N° 9.1.: Esquema de un generador eólico Fuente: LUXMETER ENERGY, 2013.
91
7 No Si Eólica (generador eólico)
Si
8 Si Si Solar (paneles solares)
Si
9 No Si Solar (paneles solares)
Si
10 No Si Eólica (generador eólico)
No
11 No Si Eólica (generador eólico)
Si
12 No Si Eólica (generador eólico)
Si
13 No Si Eólica (generador eólico)
Si
14 No Si Solar (paneles solares)
Si
15 No Si Eólica (generador eólico)
Si
16 No Si Eólica (generador eólico)
Si
17 No Si Solar (paneles solares)
Si
18 No No Solar (paneles solares)
Si
19 No Si Solar (paneles solares)
Si
20 No Si Solar (paneles solares)
Si
21 No Si Eólica (generador eólico)
Si
22 No Si Solar (paneles solares)
Si
23 No Si Solar (paneles solares)
Si
24 No Si Eólica (generador eólico)
Si
25 No No Eólica (generador eólico)
Si
26 No Si Eólica (generador eólico)
Si
27 No Si Solar (paneles solares)
Si
28 No Si Solar (paneles solares)
Si
29 No Si Solar (paneles solares)
Si
92
30 No Si Eólica (generador eólico)
Si
31 No Si Eólica (generador eólico)
Si
32 No Si Solar (paneles solares)
Si
33 No Si Eólica (generador eólico)
Si
34 Si Si Eólica (generador eólico)
Si
35 No Si Eólica (generador eólico)
Si
36 No Si Eólica (generador eólico)
Si
37 No Si Eólica (generador eólico)
Si
38 No Si Solar (paneles solares)
Si
39 Si Si Eólica (generador eólico)
Si
40 No Si Eólica (generador eólico)
Si
41 No Si Solar (paneles solares)
Si
42 No Si Solar (paneles solares)
Si
43 No Si Eólica (generador eólico)
Si
44 No Si Eólica (generador eólico)
Si
45 No Si Eólica (generador eólico)
Si
46 No No Eólica (generador eólico)
Si
47 No Si Eólica (generador eólico)
Si
48 No Si Solar (paneles solares)
Si
49 No Si Eólica (generador eólico)
Si
50 No Si Eólica (generador eólico)
Si
51 No Si Solar (paneles solares)
Si
52 No Si Eólica (generador eólico)
Si
93
53 No No Eólica (generador eólico)
Si
54 No Si Eólica (generador eólico)
Si
55 No Si Eólica (generador eólico)
Si
56 Si Si Eólica (generador eólico)
Si
57 No Si Solar (paneles solares)
Si
58 No No Eólica (generador eólico)
Si
59 No Si Solar (paneles solares)
Si
60 No Si Eólica (generador eólico)
Si
Fuente: elaboración propia.
94
Cotización de ERNC.
COTIZACIÓN LUXMETER ENERGY LTDA.
LUXMETER ENERGY LTDA RUT: 76,170,707-8
EGAÑA # 931. PUERTO MONTT GIRO: INDUTRIAL
FONO / FAX : 065-755762
Puerto Montt, 10 de Abril, 2013 N° 8764583086
EP13-103
Señor Richard Oyarzún
PRESENTE
Ref: Cotización Paneles PV y aerogeneradores .
At: Eduardo Pérez
De nuestra consideración:
De acuerdo a lo solicitado adjuntamos presupuesto los valores netos.
PRESUPUESTO PANELES PV.
Cantidad Marca Potencia Voltaje Precio
1 Bosch 245W 24V $ 297.784
1 Ja Solar 195W 12V $ 191.453
1 Kyocera 140W 12V $ 206.081
1 Bosch 10W 12V $ 20.300
1 Bosch 20W 12V $ 44.800
1 Kyocera 30W 8V $ 49.000
1 Ja Solar 40W 12V $ 63.280
1 Bosch 70W 12V $ 84.000
1 Bosch 90W 12V $ 119.000
1 Kyocera 115W 12V $ 148.340
1 Ja Solar 140W 24V $ 172.500
95
PRESUPUESTO AEROGENERADORES.
Marca Potencia Voltaje Precio
Taos wind 200W 24V 350.320,00
Taos wind 300w 24V 406.000,00
Taos wind 500W 24V 616.000,00
Taos wind 800W 48V 966.000,00
Taos wind 1000W 48V 2.400.000,00
PRESUPUESTO BATERIA CICLO PROFUNDO.
Cantidad Marca Potencia Voltaje Precio
1 AGM 100A 12V-24V 350.320,00
OBSERVACIONES.
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