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Iniciativa Global de
Metano
Aspectos Económicos y Financieros para el
Desarrollo de Proyectos de Biogás
Ing. Jose Luis Davila, Gerente de Proyectos
SCS Engineers
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Contenido
Componentes principales de un
proyecto de biogás de rellenos
sanitarios
Evaluando la factibilidad económica – Fuentes de ingresos
– Costos del proyecto
– Análisis financiero
Recomendaciones
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Componentes de un Proyecto de Biogás de Rellenos Sanitarios
Estimación del potencial de biogás
Financiamiento del proyecto
Construcción de proyecto – Sistema de captura y control
– Sistema de utilización del biogás • Generación de energía
• Uso directo en alguna industria
• Conversión del biogás a gas natural
Monitoreo del proyecto – Reducción de emisiones de carbón
– Generación de energía
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Estimación del Potencial de Biogás
Evaluación y análisis de las operaciones del relleno sanitario
Recolección de información colección of precisa y confiable
Uso de modelos de biogás – Selección del modelo apropiado
• Modelos desarrollados por GMI (Mexico, Centroamérica, Colombia)
• Modelo IPCC (aprobado por la UNFCCC para PDDs)
– Selección de valores apropiados (Lo y k) basado en clima y características del relleno sanitario
Modelos para evaluaciones iniciales vs factibilidad y financiamiento – Incertidumbre y sobre estimación
– Necesita profesionales con experiencia para desarrollar modelos y estimaciones antes de hacer inversiones
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Proyecciones de Biogás
El metano en el biogás es el activo total
– Las proyecciones de biogás son la base de
los estimados de ingresos del proyecto
Desarrollo de estimados de generación y
recuperación de biogás
– Sitios clausurados = la recuperación esta
decreciendo
– Sitios activos requieren expansiones del
sistema de captura periódicas para que la
recuperación incremente
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Ejemplo de Proyecciones de Biogás
0
200
400
600
800
1,000
1,200
1,400
1,600
1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030
Flu
jo d
e B
iog
ás a
50
% M
eta
no
(m
3/
hr)
Figura A-1. Proyecciones de Generación y Recuperación de Biogás
Landfill Gas Generation Predicted Landfill Gas Recovery
7
Financiamiento
Típicamente los proyectos de biogás requieren
financiamiento para su desarrollo
Inversionistas y bancos no les gusta perder dinero
cuando financian proyectos.
Es necesario demostrar rendimiento y riesgo
financiero del proyecto
Es critico un análisis detallado del flujo de efectivo
y sus suposiciones
Un reto es la falta de prestamistas locales o con
poca experiencia en este tipo de proyectos
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Fuentes de Financiamiento
MDL y otros mercados de carbón
Bancos multilaterales de desarrollo: – Banco Mundial, Corporación Internacional Financiera, Banco
Interamericano de Desarrollo.
Instituciones financieras multilaterales y bilaterales – La Comisión Europea, y el Banco de Inversión Europeo
– Banco de Importación-Exportación de Los EEUU
Bancos sub-regionales: Corporación Andina de Fomento (CAF)
Bancos nacionales/locales
Inversionistas privados
Becas
Recursos internos como: bonos municipales y/o presupuestos de gobiernos locales
8
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Construccion del Proyecto
Sistema de captura y control
Proyecto de utilización de biogás
– Generación de electricidad:
• Tratamiento de biogás
• Planta: Moto generadores
• Interconexión con la red publica
– Proyecto de uso directo:
• Tratamiento de biogás
• Gaseoducto
• Modificaciones menores a equipo existente en la
industria
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Captura y Control
Requerido para proyectos de reducción de
emisiones y utilización
Diseño del sistema de captura debe
considerar
– Ubicación de los pozo/colectores
– Instalación de pozos en áreas poco profundas
o áreas muy viejas
– Maximizar la recuperación de gas por pozo
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Utilización
Evaluación de las opciones del proyecto
Opciones podrían estar limitadas por la ubicación
del relleno sanitario
Niveles de tratamiento necesarios:
– Humedad
– Siloxanos
– Compuestos de azufre
– Compresión
Considerar el desarrollo en etapas:
– Etapa 1: Captura y control para reducción de emisiones
– Etapa 2: Utilización después de establecer la captura
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Monitoreo
Proyectos de reducción de emisiones – Medidor de flujo de biogás (m3/h)
– Analizador de gas (% metano, % oxigeno, % nitrógeno, etc.)
– Temperatura y presión del biogás
– Quemador (temperatura, analizador del gas de salida, etc.)
– Electricidad usada por el sistema
Proyecto de energía – Flujo de biogás
– Generación de electricidad
Requerimientos de calibración y mantenimiento de los programas de créditos de carbón.
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Fuentes de Ingresos
Créditos de carbón
Venta de energía
– Electricidad - MWh
– Térmica - Megajoules (MJ)
Incentivos
– Becas
– Prestamos de bajo interés
– Programas de desarrollo económico
– Crédito de impuestos
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Ingresos – Créditos de Carbón
MDL revisar la guía de UNFCC ACM00001
Determinar la línea base del proyecto
Estimar la recuperación de metano anual
Selección del quemador asociado con la eficiencia de destrucción – Elevados – MDL = 50%
– Cerrados +90%
Tomar en cuenta el uso de energía del proyecto mismo (bombas de succión, compresores, etc.)
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Ingresos – Créditos de Carbón
Calculo de las reducciones de emisiones anuales
ER=(MDp - MDb) * GWP- (EL*CEF) – ER = Reducción de emisiones
– MDp = Metano destruido por el proyecto
– MDb = Metano que hubiese sido destruido en ausencia del proyecto (línea base)
– GWP = Potencial de calentamiento global del metano
– EL = electricidad usada por el proyecto
– CEF = emisiones de CO2 por kWh de electricidad
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Ingresos – Venta de Energía
Calculo de la recuperación de biogás
anual y convertido a energía basado
en el tipo de proyecto
– Uso directo: Megajulios (MJ)
– Generación de electricidad: Megavatios-
hora (MWh)
Evaluar el precio unitario esperado
– Precio actual y proyectado por un índice
de incremento
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Ingresos – Venta de Energía
Estimar el producción neta de energía
– Generación de electricidad:
• Producción bruta de energía – toma en cuenta la expansión
o disminución basado en la recuperación del biogás
• Producción neta de energía – toma en cuenta tiempo fuera
de operación, cargas parasíticas, y uso de energía en las
instalaciones del sitio.
– Uso directo – toma en cuenta las demandas del usuario:
• Cantidad y calidad del biogás
• Fluctuaciones en las demandas diarias o temporales
Estimación de los ingresos anuales por venta de
energía
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Ingresos - Incentivos
Becas - EPA – Varias universidades han recibido fondos para apoyar
el desarrollo de proyectos de biogás.
Prestamos de bajo interés para proyectos de energía o ambientales?
Créditos de impuestos para proyectos de energía renovable?
Incentivos de desarrollo económico en proyectos de utilización – Crea empleos
– Apoya la industria y comercio local
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Costos del Proyecto
Costos capital
Operación y mantenimiento
Administrativos
Otros costos
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Costos Capital – Compra de Equipo
Sistema de captura – Tomar en cuenta expansiones en el sistema
si el relleno esta en operación
Estación de succión y quemado
Sistema de utilización – Generadores, turbinas, interconexión
– Gaseoducto
– Sistema de tratamiento del gas
Equipo de monitoreo
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Costos Capital – Otros
Ingeniería de diseño
Supervisión de obras
Pruebas de equipos
Costo de deudas
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Costos de Operation y Mantenimiento
Personal Operación
– Monitoreo de pozos – Monitoreo de cobertura – Monitoreo de estación de succión y quemado – Remoción de Lixiviado – Manejo de Condensado – Calibración de equipos
Mantenimiento programado – Lubricación de los motores de la bomba de succión – Mantenimiento del quemador – Mantenimiento del sistema de utilización
Monitoreo y registro de la generación de energía
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Operations and Maintenance Costs (continued)
Mantenimiento no programado – Falla de componentes
– Impactos de la naturaleza
– Conflictos con la operación del relleno sanitario
Créditos de carbón – Calibración de equipo
– Monitoreo de emisiones atmosféricas
– Reporte y certificación de créditos
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Costos Administrativos
Permisos
Asuntos políticos
Asuntos legales/propiedad
Proyectos de utilización
– Contratos de compra/venta
Proyectos de reducción de emisiones
– Documento de Diseño del Proyecto
– Validación y Registro
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Otros Costos
Remediación del relleno sanitario
– Compactación, reconformación de la
superficie
– Instalación de cobertura de suelo
– Manejo de lixiviado
– Seguridad del sitio
Clausura de relleno sanitario instalación de
la cobertura final
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Comparación de Opciones para el Proyecto
Generación de electricidad
– La vialidad económica depende de:
• Tamaño del proyecto – venta de electricidad
• Precios de la electricidad
• Acceso a compradores de electricidad
– Tecnología y tamaño del Proyecto
• Moto generadores para proyectos de
pequeños o medianos
• Turbinas de gas para proyectos mas grandes
con costos de O&M menores
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Comparación de Opciones para el Proyecto
Uso directo
– Generalmente uno de los proyectos mas
económicos
– Su vialidad económica depende de:
• La proximidad del comprador al relleno
sanitario
• Los requerimientos de cantidad y calidad del
gas del comprador
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Análisis Financiero
Desarrollo de proyecciones de costos e
ingresos anualmente
Crear un modelo de flujo de efectivo
Compara resultados para las diferentes
opciones
Desarrollar un plan de negocios
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Proyecciones de Costos e Ingresos
Estimaciones de la recuperación de biogás
Proyectar los ingresos – Reducción de emisiones
– Energía
Proyectar costos – Capital
– Operación y mantenimiento
– Administrativos
Incentivos – Créditos de impuestos
– Becas
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Modelo de Flujo de Efectivo
Costos e ingresos deben ser calculados
y comparados anualmente por al vida del
proyecto
Cálculos deben incluir:
– Estalación de gastos del proyecto
– Estalación de precios de energía
– Costos de financiamiento
– Impuestos
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Evaluacion Economica de las Opciones del Proyecto
Desarrollar modelos de flujo de efectivo
para las opciones mas razonables
Comparar resultados para determinar la
mejor opción
– Flujos de efectivo anuales
– Valor presente neto
– Índice interno de retorno
32
Modelo de Flujo de Efectivo
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021
INGRESOS
Capacidad Bruta de la Planta (MW) 0.00 2.12 2.12 2.12 2.12 2.12 2.12 2.12 1.06 1.06 1.06 1.06 1.06
Capacidad Neta de la Planta (MW) 0.00 1.97 1.97 1.97 1.97 1.97 1.97 1.97 0.99 0.99 0.99 0.99 0.99
Factor de Capacidad de la Planta 92% 92% 92% 92% 92% 92% 92% 92% 92% 92% 92% 92% 92%
Índice de Venta de Energía a Otros ($/kWh) $0.043 $0.044 $0.046 $0.047 $0.048 $0.050 $0.051 $0.053 $0.054 $0.056 $0.058 $0.060 $0.061
Venta de Energía a Otros (MWh/yr) 0 15,890 15,890 15,890 15,890 15,890 15,890 15,890 7,945 7,945 7,945 7,945 7,945
Ganancias de Venta de Energía a Otros $0 $703,747 $724,859 $746,605 $769,003 $792,073 $815,835 $840,310 $432,760 $445,743 $459,115 $472,888 $487,075
Índice de Recuperación de Biogás (m3/hr) 0 3,745 3,041 2,484 2,041 1,689 1,409 1,185 1,005 861 745 650 573
Reducción de Línea Base (m3/hr) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Reducción de Emisión de Metano (toneladas/año) 0 10,837 8,800 7,186 5,905 4,887 4,075 3,427 2,908 2,491 2,155 1,882 1,659
CERs de Reduccions de Metano (toneladas CO2eq/año) 0 227,574 184,800 150,905 124,006 102,621 85,584 71,977 61,078 52,317 45,247 0 0
Precio de CER ($/tonne CO2eq) $10.00 $10.00 $10.00 $10.00 $10.00 $10.00 $10.00 $10.00 $10.00 $10.00 $10.00 $10.00 $10.00
Ingresos de CER por Reducciones de Metano ($/año) $0 $2,275,741 $1,847,999 $1,509,049 $1,240,061 $1,026,213 $855,844 $719,773 $610,777 $523,168 $452,467 $0 $0
CERs por el Desplazamiento de Energía (tons CO2eq/año) 0 11,032 11,032 11,032 11,032 11,032 11,032 11,032 5,516 5,516 2,758 0 0
Ganancias de CER por Desplazamiento de Energía ($/año) $0 $110,325 $110,325 $110,325 $110,325 $110,325 $110,325 $110,325 $55,162 $55,162 $27,581 $0 $0 ------------- ------------- ------------- ------------- ------------- ------------- ------------- ------------- ------------- ------------- ------------- ------------- -------------
GRAN TOTAL DE INGRESOS $0 $3,089,813 $2,683,183 $2,365,979 $2,119,389 $1,928,611 $1,782,004 $1,670,409 $1,098,700 $1,024,073 $939,163 $472,888 $487,075
GASTOS
Biogás Recuperado (MMBtu/año) 0 586,297 476,098 388,775 319,476 264,382 220,490 185,434 157,354 134,783 116,569 101,801 89,766
Contribución de Patrimonio a Costos Capitales $1,655,750 $0 $0 $0 $0 $0 $0 $0 $0 $0 $0 $0 $0
Precio de Compra del Biogás ($/MMBtu) $0.84 $0.87 $0.89 $0.92 $0.95 $0.97 $1.00 $1.03 $1.06 $1.10 $1.13 $0.00 $0.00
Costo Anual para Compra de Biogás ($) $0 $507,264 $424,278 $356,853 $302,041 $257,453 $221,152 $191,571 $167,438 $147,724 $131,593 $0 $0
Indice de O&M de Planta de Energía ($/kWhr) $0.023 $0.023 $0.024 $0.025 $0.025 $0.026 $0.027 $0.028 $0.029 $0.029 $0.030 $0.031 $0.032
Costo Anual de O&M de Planta de Energía $0 $395,957 $407,835 $420,070 $432,672 $445,653 $459,022 $472,793 $243,488 $250,793 $258,317 $266,066 $274,048
Costo Anual de O&M del Sistema de Extracción y Control $0 $152,440 $157,013 $161,724 $166,575 $171,573 $176,720 $182,021 $187,482 $193,106 $198,900 $204,867 $211,013
Matrícula, Monitoreo y Verificación Anual $0 $31,827 $32,782 $33,765 $34,778 $35,822 $36,896 $38,003 $39,143 $40,317 $41,527 $0 $0
Servicio de Anual de Deuda $0 $808,397 $808,397 $808,397 $808,397 $808,397 $808,397 $808,397 $808,397 $808,397 $808,397 $0 $0 ------------- ------------- ------------- ------------- ------------- ------------- ------------- ------------- ------------- ------------- ------------- ------------- -------------
TOTAL DE GASTOS ANUALES $1,655,750 $1,895,885 $1,830,305 $1,780,809 $1,744,464 $1,718,897 $1,702,188 $1,692,786 $1,445,949 $1,440,338 $1,438,733 $470,933 $485,061
FLUJO NETO DE CAJA ($1,655,750) $1,193,928 $852,878 $585,170 $374,925 $209,715 $79,816 ($22,377) ($347,249) ($416,265) ($499,571) $1,956 $2,014
VPN $366,231
TASA INTERNA DE RETORNO 36.1%
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Parametros Importantes
PARAMETROS
CAPACIDAD BRUTA DE LA PLANTA (MW) 2.12
CAPACIDAD NETA DE LA PLANTA (MW) (carga parasítica 7%) 1.97
FACTOR DE CAPACIDAD DE LA PLANTA 92%
PRODUCCION ANUAL DE ENERGIA (MWh/año) 15,890
CONSUMO DE ENERGIA DENTRO DEL SITIO (MWh/año)* 715
VENTA DE ENERGIA A OTROS (MWh/año) 15,174
TOTAL COSTO INICIAL DE CAPITAL DEL ESTABLECIMIENTO $6,623,000
POR CIENTO EN PATRIMONIO 25%
CONTRIBUCION EN PATRIMONIO $1,655,750
INDICE DE INTERES DE DEUDA 10.0%
INDICE DE VPN 14.0%
PERIODO DE FINANCIAMIENTO (años) 10.0
34
Parametros Importantes
PARAMETROS
PRECIO DE CER ($/tonne CO2eq) $10.00
INDICE DE VENTA DE ENERGIA A OTROS EN EL 2008 ($/kWh) $0.043
INCREMENTO DEL PRECIO DE ENERGIA 3.0%
PRECIO EVITADO DE COMPRA ($/kWh) $0.070
INDICE DE COMPRA DE BIOGAS ($/MMBtu) $0.84
INDICE DE INCREMENTO DEL COMBUSTIBLE 3.0%
COSTO DE O&M DE PLANTA DE ENERGÍA ($/kW-hr) $0.0225
INDICE DE INCREMENTO DE O&M DE LA PLANTA DE ENERGÍA 3.0%
COSTO DE REGISTRO, MONITOREO, VERIFICACIÓN EN 2008 $30,000
COSTO O&M DEL SIST DE EXTRACCIÓN Y CONTROL EN 2008 $148,000
INCREMENTO DE O&M DEL SISTEMA DE EXTRACCIÓN Y MEJORAS 3.0%
35
Resultados del Análisis
Parámetros financieros analizados
generalmente por un periodo de 10 años
– Valor presente neto (VPN)
• Debe ser positivo para demostrar recuperación de la
inversión
– Índice interno de retorno (TIR)
• Inversionistas privados >14%
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Otros Factores Importantes
Rendimiento y confiabilidad del Equipo
Funcionamiento ambiental
Precisión/Confiabilidad de los supuestos utilizados en el análisis económico
Disponibilidad de materiales/equipo de construcción – Afecta el calendario y costos de construcción
Factores de riesgo de negocios y monetarios – Moneda y método de pago
– Protecciones de la ley de negocios y contratos
– Posibilidad de corrupción y nacionalización
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Recomendaciones
Propietarios de Rellenos Sanitarios
– Se realista – existe mucho riesgo en estos
proyectos para el inversionista – no son
minas de oro!
– Simplifica y acelera el proceso de licitación
– Ayuda a tu inversionista en la
implementación del proyecto de la manera
posible – no seas un impedimento
– Tan pronto el inversionista gane dinero – tu
también lo harás!
38
Recomendaciones
Inversionistas
– Pon atención a los detalles y
suposiciones
– Se realista en los costos,
ingresos y calendarios
– Haz un análisis de
sensibilidad para determinar
los limites del proyecto
– Evita oportunidades que son
demasiado complejas
39
Recomendaciones
Contrata profesionales especializados
para prepara las proyecciones de
biogás
Trabaja con compañías de ingeniería y
construcción con buena reputación
Obtén cotizaciones por escrito
Incluye precios y calendarios de
contingencia
Compara fuentes múltiples de
financiamiento
40
Resumen
El primer paso para determinar la factibilidad económica
de un proyecto es estimar la recuperación de biogás
La economía del proyecto se ve impactada
significativamente por los requerimientos del tipo,
tamaño, tecnología y tratamiento del biogás del proyecto
Estimar los ingresos de la venta de energía y créditos de
carbón
Revisar si tu proyecto es elegible para becas o
prestamos de bajo interés
Estimar los costos del proyecto incluyendo: costos
capital, de operación y mantenimiento y administrativos
Preparar un análisis de flujo de efectivo anual para
evaluar la economía de las opciones del proyecto
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