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ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL ESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA ANÁLISIS TÉCNICO-ECONÓMICO DE LA INCORPORACIÓN DE ENERGÍAS RENOVABLES NO CONVENCIONALES EN EL MERCADO ELÉCTRICO ECUATORIANO PROYECTO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TITULO DE INGENIERO ELÉCTRICO PATRICIA JUDÍTH BRAVO BRAVO DIRECTOR: ING. MEDARDO CADENA MOSQUERA QUITO, NOVIEMBRE 200-í

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ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL

ESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA

ANÁLISIS TÉCNICO-ECONÓMICO DE LA INCORPORACIÓN DEENERGÍAS RENOVABLES NO CONVENCIONALES EN EL

MERCADO ELÉCTRICO ECUATORIANO

PROYECTO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TITULO DE INGENIEROELÉCTRICO

PATRICIA JUDÍTH BRAVO BRAVO

DIRECTOR: ING. MEDARDO CADENA MOSQUERA

QUITO, NOVIEMBRE 200-í

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DECLARACIÓN

Yo Patricia Judith Bravo Bravo, declaro bajo jurarriento que el trabajo aquídescrito es de mi autoría; que no ha sido previamente presentada para ningúngrado o calificación profesional; y, que he consultado la|s referencias bibliográficasque se incluyen en este documento.

A través de la presente declaración cedo mis derechos de propiedad intelectualcorrespondientes a este trabajo, a la Escuela Politécnica Nacional, según loestablecido por la Ley de Propiedad Intelectual, por su Reglamento y por lanormatividad institucional vigente.

Patricia Judith Bravo Bravo

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CERTIÉGACIÓN

Certifico que el presente trabajo fue desarrollado p$f,bajo mi supervisión. . "•

ricia Judith Bravo Bravo,

Cadena Mosquera

DIREflOR DE PROYECTO

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AGRADECIMIENTOS

Agradezco a Dios, a mis padres y hermanos, a mi esposo y suegros, ya que todosfueron un importante apoyo para el desarrollo y culminación del presente trabajo.

Además debo agradecer a mi director de proyecto, personas e instituciones quecolaboraron con la información requerida para este trabajo.

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Ip f p

A Dios-, mi hijo; Mateo,mi esposo, mis suegros,mis padres y hermanos.

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• tt !')».*

CONTENIDO. !

1. MARCO TEÓRICO. !

1.1. Energías renovables no convencionales. ; 4i

1.1.1. Energía fotovoltaica. ' 6

1.1.2. Energía eólica. j 10

1.1.3. Biomasa. j 15i

1.1.4. Geotermia. 18j

1.2. Economía y medio ambiente. ¡ 21

2. ENERGÍAS RENOVABLES NO CONVENCIONALES EN EL ECUADOR.j

2.1. Proyectos de energías renovables no convencionales en el 25

Ecuador.

2.2. Incentivos para fomentar el desarrollo de recursos 31I

energéticos no convencionales. :

2.3. Esquema regulatorio vigente para la ! 37

incorporación de energías renovables no convencionales

i

3. VALORACIÓN ECONÓMICA DE LOS BENEFICIOS AMBIENTALES.

3.1. Situación energética y generación térmica en el Ecuador. 40

3.2. Emanación de contaminantes por generación térmica en el 47

Ecuador.

3.3. Reducción de la emisión de contaminantes! por la 59

incorporación de energías renovables.

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3,4. Valoración económica de la emisión de contaminantes. 64

4. PROCEDIMIENTOS E INFLUENCIA EN TARIFA^ A CONSUMIDOR FINAL

DE LA INCORPORACIÓN DE ENERGÍAS RENOVABLES NO

CONVENCIONALES,

4.1. Procedimiento de despacho de las energías renovables noi

Convencionales.j

4.2. Procedimiento de liquidación de las energías renovables¡

no Convencionales. ¡

4.3. Determinación de la influencia en tarifas a consumidorI

final.por la incorporación de energías renovables.

5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ANEXOS

69

71

73

75

80

82

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M&BTéenJM-Ecommco de la facapaadái <te Enejas Senowlfa No Canmiaiabi en d Macado EJéctó» Ecuatoriano.

RESUMEN.

El incremento de los niveles de contaminación, es tratado con preocupación en

todo el mundo y ha servido para tomar conciencia e incentivar el uso de las

fuentes de energía renovables no convencionales.

En nuestro país el uso de este tipo de energía es

electrificación rural; la Ley del Régimen del Sector

MEM incentiva por medio de algunos de sus

energías.

una

Es de fácil deducción que al incorporar las

realidad, sobre todo en la

Eléctrico y el reglamento del

artículos el uso de este tipo de

energías renovables no

convencionales en el despacho económico, se pbtiene como beneficio la

reducción en la emisión de contaminantes, con lo cual se estaría justificado el /

sobrecosió que produce la incorporación de estas centrales.

Un aspecto, sobre el que existen diversas opiniones

económica por la emisión de contaminantes, ya q

preservar el medio ambiente tiene un valor diferente

de globalizar y unificar estos valores, ya que la contaminación

mundial y no local.

laEn cuanto a la variación del precio de mercado de

que debido al bajo aporte de proyecto eólico Salinas

en dicho precio. La influencia en tarifa a consumidor

incorporación del proyecto eólico es muy baja.

es la valorización

ue para cada persona, el

Por esta situación se trata

es un problema

energía se puede concluir

su incorporación no influye

final producido por la

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AnafeTécnco-Eeopámco ds la fcaponmi fe lamas SaxMbfa No Corograxiales en d Macado Efedro Ecualoiiano.

PRESENTACIÓN.

i

La incorporación de energías renovables no convencionales en el Mercadoi

Eléctrico Ecuatoriano necesita de la decisión firme dé las grandes empresas que

pueden apoyar el desarrollo de estas fuentes de energía.

En el mundo actual, para que un proyecto sea viable;, debe ser rentable, pero la

rentabilidad se mide únicamente en términos económicos lo cual no permite

apreciar el beneficio ambiental, que aunque en realidad es invalorable, para

efectos de adaptarnos a la tendencia mundial se lo Cuantifica en función de las

emanaciones que se evitarían.

En el Ecuador existen proyectos de energías renovales no convencionales que

se encuentran con permiso de construcción pero aún no entran en

funcionamiento, y es deber del Estado impulsar y nacer realidad este tipo de

proyectos. El Estado Ecuatoriano por intermedio del Ministerio de Energía y

Minas ha puesto especial énfasis a la electrificación rural descentralizada

utilizando centrales fotovoltaicas, pero hasta el rrjomento no existe ningún

proyecto impulsado por el mismo con el fin de conectarse ai S.N.I.

El único proyecto de energías renovables planea coactarse al S.N.I. es el eólicoV_r"x

Salinas, el cual se conectara a la barra de Bellavistá a 69 kV, y se espera que

entre en funcionamiento en diciembre del 2002. Este proyecto es apoyado con

inversión de Dinamarca.

Se debe tomar en cuenta que en nuestro país en la¡ estación seca, existe gran

cantidad de generación térmica, la cual contribuye en gran escala con los

niveles de contaminación, y al incorporar las! energías renovables no

convencionales se reducirían estos niveles y se estaría cuidando el medio en

que vivimos.

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3

AnáKsTémco-Eccpánko cb la toroaaaái (fe Sagas ReaftaHes No Conretmiales! en d Macado EJédréo Ecuatoriana

La valoración económica que se puede determinar por la emisión de

contaminantes, son valores que en realidad no pueden cuantificar el daño al

medio ambiente, que en muchos casos es irreversible.

Es necesario entender y concientizar a la gente sobre la importancia de cuidar el

medio que nos rodea, ya que sólo así los esfuerzos! para incorporar fuentes de

energía renovables pueden tener buenos resultados.;

En un mercado de libre competencia, el garantizar et despacho de las centrales

no convencionales es un gran incentivo para los inversionistas, pues les asegura

que toda la producción va fía ser utilizada.

II

Por otro lado, la regulación que sobre este tema: ha emitido el CONELEC,

estableciendo precios adecuados para este tipo de! generación, constituye un

incentivo muy importante.

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Análisis Técnico-Económico de k bcotpaacim de Samas Repobles No Convencionales en el Macado Eléclrico Ecuatoriano.

1. MARCO TEÓRICO.

1.1. ENERGÍAS RENOVABLES NO CONVENCIONALES.

Se define como central convencional a aquella que genera electricidad

utilizando como energía primaria las fuentes de energía que han tenido ya una

larga trayectoria de explotación y comercialización a nivel mundial, como por

ejemplo: agua, carbón, combustibles fósiles, derivados del petróleo, gas natural,

materiales radioactivos, etc. y como centrales no convencionales, a las que¡

utilizan como energía primaria aquellas fuentes de; energía renovable: solar,

eólíca, geotérmica, bíomasa, biogás, energía de las ojas, energía de las mareas,

energía de las rocas calientes y secas; sin embargo es necesario tener una idea

clara de la gran variedad de recursos naturales, la diferenciación más común es

la que se hace entre recursos renovables y no renovables.

Los recursos renovables son aquellos recursos vivos como la pesca y los

bosques que se desarrollan de acuerdo a procesos ;biológicos con el paso del

tiempo. Existen sin embargo algunos recursos no vivos que también son

renovables, un clásico ejemplo es la energía solar| que llega a la superficie

terrestre. Los recursos no renovables son aquellos para los cuales no existen

procesos de reabastecimiento; una vez utilizados desaparecen para siempre.

Existe una clasificación de las energías renovables no convencionales,

según el tipo de recurso natural que estas utilicen. A continuación detallaremos

esta clasificación:

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Análisis Técrico-Económico de la Incorporación de Enasías Renovables No Convencionales en el Macado Eléctrico Ecuatoriano.

> Energía solar fotovoltaica, que es aquella que genera electricidad

a partir de los fotones de la luz solar. Los costos de ¡instalación de esta central

es 4.15 USD$/Wp (Watio-pico).1

> Energía eólica, genera electricidad en base a la energía del viento.

En este caso los costos de instalación varían, de 1000 a 1200 USD$/kW en

sistemas aislados y de 1900 a 2200 USD$/kW paraj sistemas conectados a la

red.2 ;:

> Energía de la biomasa, produce electricidad a partir de la biomasa,

la misma puede ser: natural, residual o producida. En este grupo están incluidas

las centrales de biogás. El costo de estas centrales es de 1366 USD$/kW.3

> Energía geotérmica, genera electricidad: utilizando el calor y vapor

natural del interior de la tierra. Los pozos que se construyen con este fin pueden

ser: hidrotérmícos que contienen en su interior agua en estado liquido o en

forma de vapor dependiendo de la temperatura y presión, geopresurizados

similares a los hidrotérmicos pero con una mayor profundidad y finalmente los

de roca caliente que son formaciones rocosas impermeables con temperaturas

entre los 100 y 300° C. Las centrales geotérmicas tienen un costo de instalación

de 1200 USD$/kW.4

> Energía mareomotriz, produce electricidad aprovechando la

energía proveniente del mar; en este caso podemos diferenciar la energía

producida por las mareas y la producida por las oías. Debido a la influencia

gravitacional de los cuerpos celestes sobre las masas oceánicas dan lugar a las

1 Tomado de: wwwxubasolar.cu/bibHoteca/energía/energíal3/HTML/artículo06.html2 Tomado de: Inventory of Technologies, Methods, and Practices for Reducing Emisssion of GreenhouseGases. May 19963 Ibidem4 Ibidem

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Análisis Técnico -Económico de la Incorporación de Broas Renovables No Convencionales en el Macado Eléctrico Ecuatoriano.

mareas y las olas son consecuencia de la iteración

El costo de este tipo de centrales es de 9.23 USD$/kWh

50 kW/m.5

de los vientos y las aguas.

para una poteticia de

1.1.1. ENERGÍA FOTOVOLTAICA.

El Sol es de las fuentes de energía a la que se le prestó una primera

atención, y en la que se centró gran parte de la investigación en materia de

energías alternativas, no en vano se trata de una energía totalmente limpia y

100% renovable. Más aun, salvo por su intervencíóifi en el ciclo ecológico, los

humanos aprovechamos una ínfima parte. A pesar, de ello, existe una gran

diversidad de sistemas que permiten aprovechar esta lenergía.

La aplicación práctica de la energía solar se tiene, no obstante susI

limitaciones técnicas, generalmente relacionados con el rendimiento obtenido,

además de que no todos los habitantes de nuestro jpianeta tienen las mismasi

oportunidades para su aprovechamiento. El Sol iljjmina la Tierra de formai

desigual, y con diferente ángulo e intensidad según la! región terrestre de que se

trate, la estación del año y el ciclo día/noche. Lo ideal es disponer de una zona

que se encuentre iluminada durante la mayor parté del año, eso implica quei

determinados lugares quedan al margen de su aprovechamiento, tal es el caso

de los países nórdicos, en detrimento de los más próximos al Ecuador, que se

ven altamente beneficiados. \s sistemas de captación de esta energía se! centran, generalmente, en

su superficie captadora, así como en la capacidad para el seguimiento del Sol

en toda su trayectoria, igualmente, en la concentración de la radiación para

alcanzar altas temperaturas, que permitan un rend miento aceptable para su

5 Tomado de: Inventory of Technologies, Methods, and Practices for Reducing Emisssion of GreenhouseGases. May 1996

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' ' ! 7

Análiás Técnico-RoDcmico de la hcorporacim de Enemas Renovales No Cmvencionales ;m d Macado Elédrico Ecuatoriano.

j

procesamiento por los elementos transformadores. ¡Otro punto de importanciai

está referido al sistema de acumulación de la energía: obtenida; hay que señalar

que durante el periodo de ausencia del Sol, es preciso almacenar esa energía, a

la vez que deben entrar en funcionamiento otros! recursos energéticos de

carácter auxiliar que permitan mantener en funcionamiento los sistemas o redes

conectados a él.

Las aplicaciones de la energía solar suelen estar relacionadas con el

empleo de sistemas térmicos, tales como producción de agua caliente,

calefacción industrial, generación de vapor, generación de electricidad y otros

usos variados.

i

Los sistemas de energía fotovoltaica permiten lia transformación de la luz!

solar en energía eléctrica, es decir, la conversión de una partícula luminosa con

energía (fotón) en una energía electromotriz (voltaica)!ii

i

El elemento principal de un sistema de energía fotovoltaica es la célula

fotoeléctrica, un dispositivo construido de silicio (extraído de la arena común).

Los paneles solares están constituidos por cientos de estas células, que

conexionados adecuadamente suministran voltajes suficientes para, por

ejemplo, la recarga de unas baterías. Tienen utilidad en múltiples campos,

desde el ámbito doméstico, hasta los satélites artificiales.

Para su construcción, de la arena común (con alto contenido en silicio) se

obtiene inicialmente una barra de silicio sin estructura cristalina (amorfo), una

vez separados sus dos componentes básicos, y que acoge gran cantidad de

impurezas. Mediante un proceso electrónico, que también permite eliminar las

impurezas, la barra de silicio amorfo es transformada en una estructura

monocristalina, la cual posee características de aislante eléctrico, al estar!

formada por una red de uniones atómicas altamente estables (ios cuatro

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Análisis Técrico-Económico de la farpcracJón de Enemas Renovables No Convencionales ai d Mercado Eléctrico Ecuataiam.

electrones de la capa de valencia de los átomos

covalentes con los demás).

A continuación, con el material ausente totalmente de impurezas (una

impureza entre un millón lo hacen inservible), es

láminas de sólo una décima de milímetro). Las obleas son entonces

fotograbadas en celdillas con polaridades positiva

de silicio tienen enlaces*

cortado en obleas (finas

y negativa; la polaridad

positiva se consigue a base de introducir lo que electrónicamente hablando se

denominan huecos, es decir, impurezas que están compuestas por átomos que|

en su capa de valencia sólo tienen tres electrones |(les falta un electrón para

completar los cuatro que precisa para ser estable, por eso se dice que tienen un

hueco).

Por su parte, en la zona negativa se sigue un proceso similar al de la

zona positiva, pero en este caso las impurezas que se inyectan son átomos que

en su capa de valencia tienen cinco electrones, es ;decir, en la estructura de

cristal sobra un electrón (existe un electrón libre, por eso se dice que es una

carga negativa). El conjunto de ambos materiales (positivos y negativos) forman

un diodo; este dispositivo tiene la característica de dejar pasar la corriente

eléctrica en un sentido, pero no en el otro, y aunque los diodos son utilizados

generalmente para rectificar la corriente eléctrica, enj este caso, permitiendo la

entrada de luz en la estructura cristalina permitiremos que se produzcaii

movimiento de electrones dentro del material, por eso este diodo es denominadoi

más concretamente fotodiodo o célula fotoeléctrica.

Cuando la energía luminosa incide en la célula

desprendimiento de electrones de los átomos que

libremente en el material. Si medimos el voltaje existente

del material (positivo y negativo) observaremos que

potencial entre 0,5 y 0,6 voltios. Si le aplicamos una

fotoeléctrica, existe un

comienzan a circular

entre los dos extremos

existe una diferencia de

carga eléctrica, veremos

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Anafe Táaco-Ecaiómco de k hcapotacm de Enaaas Reoovabks No Omamiab en d Macado EJécfcb Ecuatoriano.i

que es posible obtener una corriente de 28 míliam;per¡os por cad

cuadrado iluminado. Hemos convertido el dispositivo! en una especie de batería

eléctrica, que permanecerá aportando energía indefinidamente en tanto reciba

iluminación.

¡

Pero esta pequeña cantidad de energía es j insuficiente e inútil, si no

somos capaces de obtener mayores voltajes y¡ corrientes que permitanj

aplicaciones prácticas. Para ello se diseñan en cada oblea cientos de diodos

del tipo descrito, los cuales, ínterconectados en serié y paralelo son capaces de

suministrar tensiones, de varios voltios, así como corrientes del orden de

amperios.i

Este sistema básico de generación de energía por medio de la luz solar,.

puede obtener un rendimiento mayor si se disponen dispositivos de control

adecuados. Por ejemplo, unos motores conectados a unos servos pueden

orientar los paneles hacia fa mayor radiación solar,! tanto en acimut como en

elevación, según la posición que et Sol ocupe en ese^ momento.

¡

Posteriormente, la energía obtenida debe ser almacenada para que sea

utilizada, por ejemplo por fa noche, en que la ausencia de luz no permite sui

obtención directa. Los paneles solares pueden acoplarse en forma modular, ello

permite que puedan pasar de un sistema doméstico de generación de energía, a

otro más potente para industrias o instalaciones de gran consumo,¡

Los inconvenientes de este sistema de generación de energía, no es

tanto el origen de esa energía, el Sol, que excede^ nuestras necesidades, ni

tampoco la materia prima de donde se extrae ef silicio, consistente en arenai

común muy abundante en nuestras playas; se! trata de la técnica de

construcción de las obleas, excesivamente compleja y cara.

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. : 1 0

Anafes Técnco-EcoDÓmco de k Sraroaacm de Enegfas Renovabb No Convencbmks en á Macado E&Jréo Ecuatoriano.

[

Un segundo motivo, es. el rendimiento obtenido y el espacio de terreno

ocupado por los elementos captadores; el rendimiento final se estima en un

13%. i

iComo contrapunto a sus inconvenientes, es ur| sistema ideal para instalar

en lugares remotos donde no sea posible tend¡er cableados eléctricos o

disponer de personal de mantenimiento, tales como teléfonos de emergencia en

determinadas zonas (autopistas, alta montaña, etc.i), faros marinos en costas

poco accesibles, boyas en bajos marinos peligrosos para la navegación que sea

preciso señalar, equipos de salvamento a bordo de buques, iluminación en

lugares remotos, etc. j

¡

1.1.2. ENERGÍA EÓLICA

El viento es un movimiento del aire desde áreas de presión más altas,

hacia áreas de baja presión. Estas diferencias de presión son causadas por

diferencias de temperaturas. Generalmente, las temperaturas más frías

desarrollan presiones más altas, debido al aire fresco que se desplaza en

dirección a la superficie de la Tierra.

Las bajas presiones se forman por el aire caliente que se irradia desde la

superficie terrestre. En resumen, el viento se produce al existir una variación de

temperatura entre dos puntos.

La existencia de viento pone a nuestro alcance una energía totalmente

renovable, la energía eólica, aunque siempre estaremos a merced de su

variabilidad, lo que nos obHgará en muchos casos a

alternativas para poder mantener un régimen continuo de consumo.

disponer de otras fuentes

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. : 1 1

Anafes TécnKO-Ecommco de k toporacióti de Enagías Reoovabb No Convaríonales en d Macado EJédrico Ecuatoriano.

La energía eólica es de las más antiguas empleadas por el hombre. Eci¿

sus inicios el viento solamente, era utilizado para ser transformado en energía

mecánica, tales como extracción de agua o en molinos de harina. Hoy día su

aplicación más extendida es la generación de electricidad, ya que ésta puede

ser fácilmente distribuida y empleada en la mayoría de fines.

Para el diseño de un generador eólico se precisa valorar determinados

parámetros. En primer lugar hay que determinar la ubicación; es preciso tener

en cuenta que la potencia obtenida varía con respecto al cubo de la vefocidad

del viento. Por tanto, el mayor rendimiento se obtendrá en los lugares de mayor

velocidad (aunque una velocidad constante dará un mayor rendimiento).

Además, la velocidad aumenta con la altura, mientras que las zonas con

obstáculos interfieren y alteran su potencia y dirección. Otro punto de

importancia radica en la estabilidad que presente el viento; dado que se pueden

presentar situaciones de variaciones imprevistas que harían arrancar y parar el

molino alternativamente, se diseñan con ciertas características de

aprovechamiento, que dependen del régimen máximo y mínimo, de rotación.

Por ello, por debajo def régimen mínimo el sistema dejará de generar

energía, pues podría darse el caso que la que generase fuese inferior a la que

consumiese, dando un rendimiento negativo. !

Por su parte, un régimen excesivo no generará mayor energía, con

objeto de mantener la máxima linealidad; este hecho es evidentemente un

desperdicio de energía, que se descarta en favor de la máxima estabilidad del

sistema. En caso de niveles de viento excesivo, el; molino suele desactivarse

para evitar que el esfuerzo de los dispositivos termirierr por destruirlo.

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Anafe Técnéo-EcoDÓmco de k hcotpotacm <fe Enaaas Reoovabb M) Comamiaks en d Macado Efetóco Ecuatoriana.

Los generadores eólicos se emplean generalmente

energía eléctrica, tienen además la ventaja de

aumentarse incrementando también la vetocídad de

el rendimiento, pues estos generadores precisan

funcionar. Sin embargo, si el uso a que se le destina

mecánica, por ejemplo en la extracción de agua u

entonces es preciso reducir la velocidad, lo cual no

se ve compensado por una mayor potencia transmitida

rendimiento.

para la producción áe.

que su potencia puede

giro de su rotor; ello mejora

muy poca fuerza para

es el de generar potencia

otros sistemas hidráulicos,

resulta un problema, ya que

y por tanto un mayor

eje

Dependiendo de su diseño, los generadores

grupos: molinos de eje horizontal y molinos de

estructura básica consta de un rotor, unas

aprovechamiento de energía, que depende de la

generador eléctrico, bomba hidráulica, etc.

eólicos se dividen en dos

vertical. No obstante, su

palas, y un sistema de

aplicación que se le vaya a dar:

En el diseño de cada uno de los elementos

parámetros, que se deben tener en cuenta para

ejemplo: número de palas, longitud, velocidad de giro,

de aprovechar al máximo la fuerza del viento.

Los molinos de eje horizontal son los más

además de ser los mejor estudiados, siendo el sistema

proporciona. Ocupan poca superficie de terreno en

sistemas para la misma potencia dada.

Consisten en una hélice enfrentada al viento

torre. El sistema de rotor puede ser del tipo rueda de

12

descritos intervienen ciertos

cada tipo de generador,

, etc., todo ello con objeto

populares y extendidos,

que mejor rendimiento

comparación con otros

sustentada en lo alto de una

bicicleta y de hélice.

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13

Anafe Téaró-EcooómKO de k Smpoiacióti de Enanas Senovabfes No CcnveoJotiales at d Macado Hédréo Ecuatoriano.

El rotor de rueda de bicicleta dispone de un gran número de. «p

poco peso que presentan una superficie de alta resistencia al viento, todas ejlás

con forma plana y fijas a una rueda exterior con eje central. La velocidad de este

tipo de rotor sin multiplicación es superior al de upo hélice, a igualdad de

revoluciones permite obtener mayor energía gracias a la gran superficie que

expone al viento; de todas formas esa energía es limitada por el poco peso de la

estructura, que impide instalar generadores de potencias superiores al kilovatio.

Por su parte, el rotor de tipo hélice utiliza solamente dos o tres palas pero

mucho más grandes que los de tipo rueda de bicicleta. Con estas palas se

alcanza una velocidad inferior, sin embargo el par de fuerzas es mayor y admite

multiplicación, debido a que el viento ejerce una fuerza constante al tener mayor

dimensión. Para soportar esa fuerza se diseñarr palas pesadas y sistemas

multiplicadores que permiten menores velocidades de giro. El mejor rendimiento

se suele obtener con una relación de giro 1/60, es decir, por cada vuelta de las

palas se producen 60 vueltas del generador.

El generador eléctrico acoplado a este tipo de rotor y la energía que

suministra depende de las características de éste. Con palas de dos o tres

metros se pueden alcanzar potencias de 10 kilovatios. Con palas de 10 metros y

torre de 30 (el modelo más extendido), se puede llegar a fos 100 kilovatios. El

modelo de más potencia, con palas de 30 metros puede alcanzar el megavatio,

aunque de esta potencia en adelante se torna un sistema tecnológicamente

complejo, resultando inviable económicamente.

Los molinos de eje vertical disponen el eje de giro vertical mente, mientras

que las palas se mueven en un plano horizontal a su alrededor.

Posee un diseño crítico, pues con esta orientación cuando las palas son

empujadas para que se produzca el avance, también son frenadas por la parte

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14

Añafes TémÉo-EcoDÓmco de k Incotpotac&i ds Enagas Renovatb No Coroamiafes en d Macado E&trico Ecuatoriano.

t.

trasera otras palas que se aproximan al víení®. Así;pues, el diseño dé,la pala

debe, realizarse de forma que sea capaz de captar el máximo viento por su parte

delantera, mientras que por la trasera ofrezca la mínima resistencia posible. Los

diseños más utilizados son el rotor Savonius y el roto;r Darrieux.

El modelo de rotor Savonius es el más simple. Consiste en un cilindro

hueco partido por la mitad, en el cual sus dos mitades han sido desplazadasi

para convertirlas en una S; las partes cóncavas de la S captan el viento,

mientras que los reversos presentan una menor resistencia al viento, por lo que

girarán en el sentido que menos resistencia ofrezcan. Este sistema tiene el

inconveniente de presentar una sobrepresión en I el interior de las zonas

cóncavas al no poder salir el aire, perjudicando el rendimiento; el sistema queda

mejorado separando ambas palas y dejando un hueco entre ambas para que se

exista un flujo de aire. ;

Debido a la gran resistencia al aire que ofrece este tipo de rotor, solo

puede ser utilizado en un rango de velocidad del viento de 5.5 a 10.7 m/s. El uso

para generación de energía eléctrica precisaría de multiplicadores de giro que

reducirían el rendimiento. Es por tanto útil para aplicaciones cíe tipo mecánico,i

como el bombeo de agua. |

Por su parte, el rotor Darrieux consta de una finas palas con forma de ala

de avión simétrica, que están unidas al eje sólo por los dos extremos, con una

curva especial diseñada para un máximo rendimiento entre las dos uniones del

eje. El modelo de curva más utilizado es el denominado Troposkren, aunque

también se utiliza la catenaria. Este rotor presenta el problema de que no puede

arrancar por sí mismo, teniendo que emplearse j un sistema de arranque

secundario, aunque una vez en marcha es capaz de mantenerse gracias a la

aerodinámica de sus palas. Permite mayores velocidades que las del rotor

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15

Análisis Tecas»-Ecónomo da k Ikotpaaaáti de Emsas Repóyate No Convencionales en d Macado Hécfeo Ecuatoriano.

Savonius, pero no alcanza a las de un rotor de eje horizontal; de todas formas

ya es útil para la generación de energía eléctrica. \

Los molinos de eje vertical tienen la ventaja de que no precisan

dispositivos de orientación, ya que pueden captar pl viento que provenga de

cualquier dirección, simplificando la maquinaria y evitando averías. Estai

característica de captación ornnidireccional, le permite ser instalado en cualquier

terreno sin necesidad de levantar altas torres, reduciendo costos.i

Tomando en cuenta el aspecto ambiental, estudios han determinado que

cada kWh producido por una turbina de viento compensa la emisión de 1/2 kg a

1 kg de CO2 de fuentes convencionales. También compensa la emisión de 7kg /

kWh de Óxidos sulfúricos y nitrosos y específicos del ciclo de carbón.6

1.13. BIOMASA

La biomasa, o cantidad de materia orgánica! que constituyen todos los

seres vivos de nuestro planeta, es una fuente de energía renovable, pues su

producción es infinitamente más rápida que la formación de los combustibles

fósiles. La biotecnología ha permitido que de la biomasa puedan extraerse

combustibles absolutamente ecológicos; medíante su destilación, gasificación,

hidrólisis o digestión aeróbica.

Con las demandas de los combustibles fósiles, decayeron

vertiginosamente las investigaciones en materia de biocombustibles. Hasta

entonces el biocombustible p/incipal y más utilizado era la madera, tanto para su

uso como fuente propulsora en vehículos de transporte, como para calefacción.

Asimismo, muchos vehículos utilizaban biocombustibles a base de metano! y

6 Tomado de: www,goecitíes.coin/at]iens/foruiii/3364/centrales/eoHcas/index.htmFéwmdpowertechnology |

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16

Anáfisis Téa¿o-Ecooárico de k torporacm de Enastas Renovables No Comomiab ai d Mercado EMÉo Ecuataiaao.

etanol mezclado con gasolina. Solo las crisis surgidas en los sectores de

combustibles fósiles en los últimos tiempos, ha permitido que se renueven las

esperanzas y se comience a investigar de nuevo en éste tipo de energías.

El ejemplo más visible de como el biocombustíble puede llegar a ser mas

que rentable para nuestra maltratada naturaleza, ;lo encontramos en Brasil

donde, desde hace muchos años, se produce etanol a gran escala a partir de

melazas de caña de azúcar o pulpa de mandioca. Este biocombustíble se

mezcla al 20% con la gasolina que utilizan los automóviles, lo que supone un

considerable ahorro en la factura de petróleo, además de una verdadera buena

noticia para el medio ambiente, al ser éste un combustible que no emite

residuos contaminantes a la atmósfera.

Existen varias técnicas para convertir la biomasa en combustible. Cada

técnica depende del tipo de biomasa disponible. Si se trata de un material secol

puede convertirse en calor directo mediante combustión, el cual producirá vapor

para generar energía eléctrica. Si contiene agua, sel puede realizar la digestión

anaeróbica (con ausencia de oxígeno) que lo convertirá en metano y otros

gases; o fermentar para producir alcohol; o convertir en hidrocarburo por

reducción química; y si aplicamos métodos termoquímicos podemos incluso

extraer metanol, aceites, gases, etc. i

El método de la digestión es el más común, y con el que se obtiene el

biogás. El proceso consiste en degradar anaeróbicamente la materia orgánica

mediante microorganismos, o aprovechar directamente el que se produce en un

vertedero controlado. El digestor, que es la vasija hermética en donde se

produce la degradación bioquímica, debe mantenerse a unos 50° C. para

favorecer la actividad de los microorganismos. Entre !l O y 25 días se desarrollan

tres fases principales: la hidrólisis, que favorece la acidez de la biomasa; la

acetogénesis; y la metanogénesis. El biogás obtenido (metano en su mayor

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• ¡ 17Amfeis Téoró-Eccnómico de la toporacm de Enaaas Saiovaife No Copremonales en d Macado Bécirico Ecuatoriano.

parte) puede ahora ser empleado para generar energía eléctrica o mecánica

mediante su combustión, sea en plantas industriales 'p para uso doméstico.

|

Los residuos de la actividad de crianza de animales denominados

excrementos son actualmente utilizados sin tratamiento en los campos agrícolas

y constituyen una causa de la alta concentración de nitrato en las aguas por esta

actividad. Este subproducto podría, en vez de ello, ser mezclado con otros

subproductos agrícolas en envases de fermentación! de bacterias para producir

biogás. Una planta de biogás puede proveer alrededor de 1,5 m3 de gas al día y

por unidad de ganado de tamaño grande (una unidad de ganado de tamaño

grande corresponde a 5 - 6 cerdos, 1,1 vacas o 250 pollos). Si se extrae la

energía de la planta para calentar él convertidor, |queda 1 m3 por día y pori

unidad de ganado de tamaño grande. El contenido dé energía de 1 m3 de biogás

corresponde a 0,6 litros de petróleo o a 5,5 a 7 KW-hi El biogás producido puede

luego ser quemado o transformado en electricidad o! calor en plantas acopladasi

a centrales de calor o de energía.

Esta corriente o calor pueden ser producidos de manera uniforme y según

las necesidades durante todo el año, ya que el biogás puede ser almacenado en

tanques y la fuente del biogás, es decir el excremento de los anímales, tambiéni

está a disposición todo el año. La producción de biogás no solamente puede

contribuir a ahorrar el consumo de energía no renovables. Hay otras ventajas

adicionales. El excremento de los animales que tiene un olor fuerte y

desagradable puede convertirse en un sustrato con! olor mínimo. Este sustrato

puede ser usado como fertilizante todo el año y con ello se puede producir

fertilizante nitrogenado industrialmente cuya producción finalmente también

consume energía. Ya que el nitrógeno en el sustrato se encuentra en forma tal

que puede ser fácilmente absorbido por las plantas, esto contribuye a una

disminución de la carga de nitratos en las aguas subterráneas.

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18

Anafes TóriM-Ecooómco de k SBonxxaciái fe Enesfe Reoovafa No Convaiciomles en d Metcado Eléctá» Ecuatoriano.

Restos de paja y m,adera de la agricultura y la industria en ajg

Europeos son empleados para la calefacción o la producción de corriente. La

planta más grande de biomasa se encuentra actualmente en la ciudad

holandesa Cuijk. Esta planta quema astillas de madera y chips, presenta un

rendimiento eléctrico de 25 MW. Las astillas de madera y chips son incineradas

en una planta que para el caso de madera usada presenta una eficiencia de

incineración de 90%. El calor resultante debe ser vendido a compañías ubicadas

en las cercanías.

1.1.4. GEOITERMEA.

Los sistemas geotérmicos aprovechan las fuerzas existentes en el interior

de la Tierra para producir energía útil para el consumo.

El interior de la corteza terrestre alberga energías que se encuentran en

constante movimiento, los terremotos son una manifestación de esas fuerzas,

así como los volcanes activos, que liberan en la superficie de la Tierra el exceso

de energía que se mueve en su interior.

La zona del interior de la tierra donde se producen esas fuerzas se

encuentra aproximadamente a unos 50 km. de profundidad, en una franja

denomina sima o sial.

Conforme se desciende hacia el interior de la corteza terrestre se va

produciendo un aumento gradual de temperatura, siendo ésta de un grado cada

37 metros aproximadamente. No obstante, existen zonas del nuestro planeta

donde las altas temperaturas se encuentran al nivel de la superficie, donde las

instalaciones geotérmicas podrían ser más rentables.

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Anáfisis Táaco-EcomnKo de k impotaciái de Enaaas RaiovdÉs M) Conretmafa en d Macado Béciréo Ecuatoriano.

Para aprovechar esas temperaturas se utilizan sistemas de tecnología

similar a las empleadas en la energía solar aplicadas a turbinas: calentamiento

de un líquido con cuya energía se hacen mover las palas de un generador

eléctrico. !

Los sistemas geotérmicos son considerados como los más prácticos,

tanto por el rendimiento como por el mantenimiento. La única pieza móvil de

estas centrales se reduce a la turbina, lo que mejora la vida útil de todo el

conjunto.j

Otra característica ventajosa se refiere a la fuente de energía utilizada,

ésta se encuentra siempre presente y suele ser constante en el tiempo, con

apenas variaciones.

Básicamente, una central geotérmica consta de una perforación realizada

en la corteza terrestre a gran profundidad. Para \r una temperatura

suficiente de utilización debe perforarse varios kilómetros; la temperatura

aproximada a 5 kilómetros de profundidad es de | unos 150° centígrados. El

funcionamiento se realiza mediante un sistema muy simple: dos tubos que han

sido introducidos en la perforación practicada, mantienen sus extremos en

circuito cerrado en contacto directo con la fuente de calor. Por un extremo del

tubo se inyecta agua fría desde la superficie, cuando llega a fondo se calienta y

sube a chorro hacia la superficie a través del otro tubo, que tiene acoplado una

turbina con un generador de energía eléctrica. El agua enfriada es devuelta de

nuevo por el primer tubo para repetir el ciclo.

El sistema descrito es viable en lo que respecta a su construcción y

perforación, no en vano las prospecciones petrolíferas se realizan a varios

kilómetros de profundidad, sin embargo se presenta un problema relacionado

con las transferencias de calor.

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' 20

Anafes Técnco-Ecorámco ds la hconiotaJáti de Enggías Renovables No CoroEncionales en d Macado Bédréo Ecuatoriano.

Cuando el hombre diseña dispositivos para conservar o transferir calor,

utiliza aquellos que tienen capacidades aislantes j o conductoras, según las

aplicaciones. Por ejemplo, los metales tienen menor;resistencia a la conducción

del calor, al contrario de la arena o la propia roca, que la conserva. Este último

caso es el que se presenta en una instalación geotérmica; la sima del interior de

la corteza terrestre donde se encuentra el calor j aprovechable, no tiene la

capacidad de conducir el calor, por ello cuahdo la central entra en

funcionamiento y comienza a inyectar agua al interior de la sima, ésta se va

enfriando ya que no es capaz, de recuperar la temperatura a la misma velocidad!

que la consume, precisamente por la característica descrita de baja conducción

de la roca. En la práctica este inconveniente impide; el funcionamiento continuo

de la central, ya que una vez que la sima ha cedido todo su calor, el sistema se

detiene y es preciso esperar a que la roca recupere de nuevo su temperatura

habitual.

A pesar del inconveniente descrito, que írripide su aplicación a gran

escala, existen zonas cuyas características geológicas especiales permiten un

mejor aprovechamiento, ejemplo de determinadas islas del archipiélago canario,

donde se pueden encontrar temperaturas de cientos de grados a muy poca

profundidad, lo que permitiría distribuir instalaciones horizontales con pocas

inversiones en prospección, ya que todo e! subsuelo tiene característicasi

geotérmicas.

En cierto modo una central geotérmica reproduce el funcionamiento

natural de los géísers; en ese caso el agua se introduce, por las rendijas del

subsuelo, y al alcanzar fas zonas caldeadas del interior de la tierra es llevada a

ebullición, retornando al exterior por aquellos huecos que fe ofrezcan menorI

resistencia, ofreciendo un espectáculo muy llamativo!

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Anafes T&ri»-EconómKo de k tocpaacm de Eneroas Renovatfes No Conrepciomles en d Macado Bateo Ecuatoriano.

1.2. ECONOMÍA Y MEDIO AMBIENTÉ.¡

Generalmente se piensa que fa economía! se ocupa de la toma de!

decisiones de negocios y la busca de rentabilidad en un modo de producción

capitalista, pero en el caso de la economía ambiental se estudia el cómo y por

qué diferentes entidades toman decisiones sobre el uso de recursos valiosos.

La economía ambiental se ubica tanto en ef campo de fa micro y

macroeconomía pero fundamentalmente podemos! decir que se ubica en el

campo de la micro economía. Se encarga de estudiar el por qué de toma de

decisiones que tienen un impacto ambiental y como' se pueden cambiar ciertas¡

políticas para equilibrar las necesidades humanas y la conservación del

ecosistema.

En la actualidad se ha puesto énfasis especial, en el cuidado del medio

ambiente, ya que es evidente que con el afán de enriquecimiento de ios países

altamente industrializados, se ha hecho uso de la tecnología en formaj

indiscriminada y como consecuencia de ello se tienen niveles de contaminación,

que en muchos de los casos no pueden ser controlados.

Para poder tener un control sobre el uso de los recursos de la naturaleza,

con el fin de satisfacer las necesidades básica^s del 'hombre como son:

alimentación, salud, vivienda, vestimenta, educación, trabajo, etc. Se habla del

desarrollo sostenible, ya que un verdadero desarrollo es ef que permite un|

progreso económico, coexistente con la preservación y protección del medio

ambiente. ;!

Una forma de determinar el daño al medio ambiente, que puede causar

una obra o proyecto y los cambios a realizar para minimizar los efectos

negativos y maximizar los positivos es la Evaluación de Impacto Ambiental

(EIA). :

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22

Anafe Téaró-Ecaám» cb k jcotporacicin & faagas Renorabb No CawgKJonafes en d Macado BécftKO Ecuatoriano.

Con et fin de concordar tos conceptos de ambiente y desarrollo, se utiliza^¡

la Gestión Ambiental (GA), que se puede definir como: " el gerenciamiento o

administración de los procesos de desarrollo que producen un impacto

ambiental o, mejor aun, la gestión o gerenciamjento de las condiciones

naturales, sociales, culturales y económicas que influencia la forma o maneraiI

que el desarrollo va adquiriendo con el tiempo."7

|

Dos herramientas para la gestión ambiental son las EIA y las Auditorias

Ambientales (AA) estas últimas permiten identificar, evaluar, corregir y controlar

el desarrollo ambiental.

Las EIA se pueden definir como un procedimiento que tiende a identificar,

predecir e interpretar los impactos ambientales, qu^ causarían la ejecución de

determinada obra o proyecto, con el fin de que este sea aprobado, rechazado o

modificado.

Las AA se definen como la revisión sistemática, periódica y objetiva que

la lleva a cabo la autoridad de aplicación que corresponda, el objetivo principal

de las AA es identificar los problemas ambientales y constatar el nivel de

cumplimiento de las normativas vigentes. i

Con el fin de alcanzar un desarrollo sostenible y equilibrado, se hace uso

de un instrumento, para evaluar las consecuencias ambientales de

determinados planes, políticas y programas, que puelden incidir en la naturaleza

y el uso de sus recursos, este instrumento se denomina Evaluación Estratégica

Ambiental (EEA).

Por último aunque su aplicación no es muy

Evaluación de Riesgo Ambiental (ERA), que se puede

7 Tomado de: Seminario sobre Desarrollo Sostenible, CONELEC

frecuente cabe mencionar la

definir como: " proceso

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Anafes Téoico-Ecommco ds la icopaacion fe Eneró Smovaifa No Convencionales en d Macado EiécirKO Ecuatoriano.

mediante el cual se estima la probabilidad o frecuencia que se produzca unf

daño o riesgo, debido a la ocurrencia de un evento potencialmente perjudicial y

que se aplica generalmente a la estimación de los efectos sobre un receptor

establecido, debidos a la liberación de un determinado compuesto o conjunto

de compuestos" 8

Luego de lo mencionado anteriormente se puede concluir que los

proyectos destinados hacia el sector eléctrico deben estar sujetos a la EIA y a la

EEA.

Para poder lograr un desarrollo sostenible, un factor importante es el

concienciar sobre la utilización de fuentes alternativas de energía. En nuestro

país se puede contar con una gran cantidad de recursos naturales, que puede

ser utilizados para la producción de electricidad.

Una política de concientización para la preservación del medio ambiente,

es un pilar fundamental, para demostrar que el uso de fuentes renovables de

energía puede requerir de inversiones iniciales fuertes, pero al valorar los

beneficios ambientales nos daríamos cuenta que los valores invertidos son

recuperados.

En la actualidad en el mundo entero, el uso de energías renovables no

convencionales es fomentado con mucho énfasis, ya que estudios realizados

indican que los niveles de contaminación por la quema de combustibles son muy

altos y provocan graves daños al medio ambiente.

Si tenemos claro que somos parte del medio ambiente, es razón más que

suficiente, para preocuparnos y realizar todo lo que sea necesario, con el fin de

8 Tomado de: Seminario sobre Desarrollo Sostenible, CONELEC

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24Anáfisis Téa¿o-EconómKO de la hcapotacm fe Eneró Renovables No Convencionales en d Macado Efetréo Ecuatmano.

cuidar de nosotros mismos; una forma de hacerlo, es incrementando el uso de

fuentes alternativas de energía.

Actualmente la principal herramienta para la evaluación económica de

proyectos energéticos en la administración de recursos naturales es el análisis

costo-beneficio.

Un análisis costo-beneficio implica medir, adicionar y comparar todos los

beneficios y costos que implica un proyecto. Para se usa flujos de caja de los

costos y beneficios, en términos monetarios. En cuanto a la valorización

económica de los beneficios ambientales, se lo hace basándose en parámetros

económicos internacionales.

Utilizando la técnica del valor presente, se puede calcular el valor

presente tanto para los ingresos (Vpi) como para los egresos (Vpe); dentro de

los ingresos se puede considerar a la valoración económica de los beneficios

ambientales y los valores recibidos por el servicio prestado, mientras que para

los egresos se toma en cuenta todo el dinero invertido.

El coeficiente entre estos dos parámetros (Vpi/Vpe) representa la relación

beneficio-costo, para que un proyecto resulte atractivo la relación costo-

beneficio debe ser mayor a la unidad.

Sin embargo si no se hiciese una valorización económica de los

beneficios ambientales, es evidente que el vivir en un lugar seguro y cuidar del

bienestar común recompensa cualquier inversión.

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Anafe Técnico-Eccnómico de k hcaporación de Energías Renovables No Convencionales ea el Macado Eléctrico Ecuatoriano.

2. ENERGÍAS RENOVABLES NO

CONVENCIONALES EN EL ECUADOR.

2.1. PROYECTOS DE ENERGÍAS RENOVABLES NO

CONVENCIONALES EN EL ECUADOR.

En la actualidad en nuestro país el estado ;no está en capacidad de

afrontar la ampliación y diversificación de las fuentes de abastecimiento

energético, que satisfagan la demanda del país.; Por lo tanto se vuelve

indispensable el uso de la energía en forma eficiente, a fin de tener mayor

disponibilidad de los recursos energéticos no renovables, especialmente de los

hidrocarburos sin que esto afecte el nivel de vida de lia población y el desarrollo

industrial. i

El Ecuador es un país que tiene mucha dependencia del petróleo, cuyas

reservas disminuyen con el tiempo, el uso eficiente de la energía es muy

importante para poder tener un saldo exportable, que permita la captación de

divisas para poder desarrollar la economía. !

El uso eficiente de la energía debe ser considerado como un punto

estratégico para el desarrollo de nuestro país, el ;cual promueva el uso de

tecnologías limpias que sean coherentes con nuestra situación económica y

además nos permitan disminuir el impacto ambiental.

Para mantener un excedente de petróleo para; exportar se debe aplicar el

uso eficiente de los hidrocarburos, electricidad y otros recursos energéticos, así

como el uso de energías renovables que es la mejor de las alternativas, ya que

disminuye la quema de combustible reduciendo así la emisión de

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Análisis Teórico-Económico de la hcorpotacim de Enemas Renovables No Convencionales ai el Matado Eléctrico Ecuatoriano.

contaminantes, lo cual es de vital importancia para el desarrollo de un país y sus

habitantes.

La Subsecretaría de Electrificación la cual peetenece al Ministerio de

Energía y Minas, ha venido impulsando el uso de energías renovables en los

sectores rurales de nuestro país, en donde las redes de distribución de las

empresas eléctricas no han llegado por razones técnico-económicas. Para llevar

a cabo estos proyectos, se han suscrito varios convenios en los cuales se dará

capacitación y asistencia técnica por medio de las empresas eléctricas y

consejos provinciales, para atender demandas de escuelas, centros de salud y

viviendas en el sector rural.

Para el mes de agosto del 2001 el Ministerio de Energía y Minas luego de

la licitación correspondiente firma un contrato con la empresa IMECANIC, para

realizar proyectos de electrificación rural descentralizada con sistemas

fotovoltaicos en siete provincias del país, los lugares escogidos son sitios donde

se prevee que ni a mediano ni corto plazo el suministro de energía eléctrica va

ha llegar por redes convencionales, los proyectos a realizarse son:

REGIÓN PROVINCIA # DE FAMILIASBENEFICIADAS

SISTEMASEscolar/Comunal Centro de Salud

Norte Sucumbios 3.400 68Feo. De Orellana 2,550 51

Centro

nxüv&rSt

Sur

)OFfsiwr

Pastaza

1,859wjr/jr/*r/iir7J?/jx>,

3,85050

«KWS«Í<

77Morona Santiago

e/^/^/*/^/*/^/*/*/jr/*/^/*-/J*'¿w'/¿r/jr¿*

Zamora Chínchípe

4,030v?jr¿4W/jf-/jr/A

2,752

110•r/sr/JT,

89

TOTAL 20,34437

'¿tróV/*,

482

1718

*2*K*K*

19

25r/MH

6O

'¿r/jr.

94Total de habitantes servidos 101,720

Otro proyecto que lleva a cabo el Ministerio de Energía y Minas en

conjunto con la Empresa Eléctrica Galápagos, es la instalación de un parque

eólico de siete turbinas de 250 k\N cada una, para poder concretar dicho

proyecto se necesita el compromiso de la inversión extranjera lo cual esta en

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Análisis Técdco-Económico de k Incorporación de Eneró Renovables No Cmvencioiabs en el Mocado Eléctrico Ecuatoriano.

manos de la Dirección de Energías Renovables y Eficiencia Energética, la que

prevé que este proyecto entre en funcionamiento en enero del 2003.

En nuestro país se cuenta con muchos recursos renovables no

convencionales para la generación de electricidad; en cuanto al recursos del

viento existen 97 estaciones inventariadas que han sido instaladas con fines

agro meteorológicos. De todas estas estaciones 7 son de primer orden es decir

registran valores diarios de dirección y velocidad de viento a las 7 a.m., 1 p.m. y

7 p.m. y las 90 restantes se consideran de segundo orden es decir registran

valores mensuales de velocidad media del viento a las 7 a.m., 1 p.m. y 7 p.m.

Alrededor del 50 % de las estaciones registran velocidades medias del viento de

3 m/s los cuales pueden ser utilizados para la implementación de energía eólica.

Estos datos fueron obtenidos de la publicación de la Dirección de Energías

Renovables Eólica.

Como se sabe el Ecuador es un país tradicionalmente agrícola y

ganadero, las cuales son actividades que generan desechos que se pueden

aprovechar para generar electricidad. El biodigestor es una excelente alternativa

para la producción de combustible, que puede ser utilizado para la cocción,

iluminación, movimiento de motores en lugares que se encuentran apartados de

los centros de distribución de combustibles y del Sistema Nacional

Interconectado. ¡

La mala disposición de la basura en las ciudades esta produciendo

graves problemas de contaminación, la misma que con tratamientos adecuados

podría ser aprovechada para generar electricidad, ya sea quemándola o

mediante la digestión anaeróbica para producir metano.

Por las acentuadas características vulcanológicas presentes en las

cordilleras de nuestro país, se dispone de un gran recurso geotérmico el cual se

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Análisis Técmco-EcoDÓmico de la hcorponción de Enemas Ramales No Convendcoales:ai el Mercado Elécirico Ecuatoriano.

manifiesta en los diferentes puntos termales presentes en la superficie se cree

que son alrededor de 180 fuentes.

En el Ecuador se han identificado alrededor de 17 lugares como fuentes

principales, de los cuales en tres puntos se pueden aprovechar los recursos

geotérmicos con fines de generación eléctrica. Estos puntos son: Tufiño,

Chachimbiro y Chalupas para los cuales se ha cuantificado una potencia

instalable de 500 MW, estos pueden ayudar a satisfacer las futuras demandas.

Se debe destacar que en cuanto a la utilización del recurso geotérmico

uno de los proyectos prioritarios es el binacional Tufiño-Chiles-Cerro Negro con

una potencia de 120 MW, el cual ha sido reactivado mediante un acuerdo con el

vecino país Colombia. Se trabaja en la determinación de un marco regulatorio

con el apoyo de Comisión Económica para América Latina (CEPAL).

En cuanto a la generación fotovoltaica no existe un inventario de los

lugares en que se podrían instalar este tipo de centrales en nuestro país, pero

más adelante se detallará los lugares donde se ha hecho uso de este tipo de

generación para satisfacer la demanda de los sectores rurales.

En la actualidad, en nuestro país se ha fomentado mucho el uso de la

energía fotovoltaica especialmente en sectores apartados, en donde las redes

de distribución no han sido llevadas por razones 'técnico-económicas, estas

obras han sido canalizadas por medio de la Dirección de Energías Alternativas,

en donde se ha enfocado el aspecto del uso final de la energía y por ello resulta

ser la vía más económica y conveniente.

El Ministerio de Energía y Minas medíante la Subsecretaría de

Electrificación es el encargado de la elaboración de políticas y estrategias, que

permitan dirigir el desarrollo del sector eléctrico; se debe impulsar el uso

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29

Análisis Téenico-fconómico. de la bcarroración de Enaste Renovables No Convencionales ea el Mocado Eléctrico Ecuatoriano.

eficiente de la energía, el aprovechamiento de las energías renovables, es decir

ampliar el sector eléctrico, tomando en cuenta la optimización de recursos y la

disminución del impacto ambiental.i

En el año de 1999 se consiguieron muchos1 logros y satisfacciones a

pesar de los inconvenientes que se presentan siempre con la implementación de

nuevos y novedoso esquemas, es importante destacar el significativo aporte de

la empresa privada y entidades internacionales, preocupadas por fomentar la

utilización de los recursos renovables no convencionales.

Se espera en un futuro poder utilizar el rico recurso hidráulico que existe

en el Oriente ecuatoriano para instalar micro centrales hidroeléctricas, las cuales

pueden contar con una potencia instalada mayor que| las centrales fotovoltaicas.

Se debe recordar que es obligación del estado! Ecuatoriano incentivar la

instalación de centrales de generación que utilicen !recursos renovables, para

reducir así el impacto ambiental que se produce con el uso de las centrales

térmicas. i

Existen proyectos sobre fuentes de energía renovables que ya han sido

ejecutados, en su gran mayoría en sectores rurales utilizando la energía

fotovoltaica, pero algunos de ellos aun se encuentran en trámite en el

CONELEC. De los proyectos que se encuentran en proceso de trámite tenemos:

Empresa

Marketec SolvientoAlquimatec

EtecoEnergy Advisor

AlquimatecMalea

Proyecto

Salinaszámbiza

PapallactaBaños

Baños/PelileoMonterrey

Capacidad(MW)

101

50503

2.5

Tipo

EólicaBiogás

GeotérmicaGeotérmica

EólicaBiomasa

Glasé

Turb. EólicaMotor Comb.Turb. VaporTurb. VaporTurb. EólicaTurb. Vapor

Ubicación

Valle de SalinasZámbiza

PapallactaBaños

Baños/PelileoCatamayo

Provincia

IbarraPichincha

ÑapoAzuay

TungurahuaLoja

A continuación se detalla las obras realizadas en el país usando de

energía fotovoltaica:

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31

Análisis Técnico-Económico dé la hcoipciadón de Enemas Renovables No Cmvencionales ai el Macado Eléctrico Ecuatoriano.

2.2. INCENTIVOS PARA FOMENTAR EL DESARROLLO DE

RECURSOS ENERGÉTICOS NO CONVENCIONALES.

En nuestro país, la Ley del Régimen del Sector Eléctrico, en algunos

de sus artículos impulsa el uso de las de fuentes de energía renovables no

convencionales; estos se consideran como incentivos i para el uso de este tipo de

energías. :

Los incentivos que encontramos en la L.R.S.E. son: El estado fomentará

el uso de fuentes de energías renovables no convencionales, a través de los

organismos públicos, la banca de desarrollo, las universidades y las instituciones

privadas. Otro incentivo es que el CONELEC asignará con prioridad recursos del

FERUM a proyectos de electrificación rural que usen recursos energéticos no

convencionales. Finalmente el CONELEC normará el despacho de electricidad

producida con energías no convencionales, tendiendo a su aprovechamiento y

prioridad.

Los estímulos que encontramos en el Reglamento del Mercado Eléctrico

son: El CENACE asignará un despacho preferente: a las plantas que utilicen

energías renovables, dentro de un limite máximo del 2% de la demanda del

MEM, las centrales que estén fuera de este limite serán despachadas en orden

de mérito económico. Además el CONELEC establecerá los precios para la

venta de electricidad producida con recursos no convencionales, en base a

referencias internacionales.

Entre las acciones que facilitan el desarrollo de las energías renovables

en nuestro país tenemos: el despacho preferente g las centrales que utilicen

recursos renovables no convencionales, existe también la decisión política de

apoyar toda iniciativa tendiente a aprovechar las energías renovables, además

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32

Análisis Técnico -Económico de la Incorporación de Enasías Renovables No Convencionales en el Mercado Eléctrico Ecuatoriano.

se cuenta con el fortalecimiento de una unidad i gubernamental para que

promueva, facilite y acelere las acciones MEM-DEA.

Se pueden distinguir dos tipos de incentivos uno focalizado a la inversión

y otro a la producción de energía. A continuación hablaremos sobre los

incentivos existentes en algunos países de Europa y en Latinoamérica, la

información recolectada sirvió como base para establecer el precio de la energía

eólica, solar, biomasa y geotermia en nuestro país.

CENTRAL INCENTIVO A LA INVERSIÓN INCENTIVO A LA PRODUCCIÓN

ALEMANIA

Eólica

Solar

Biomasa

Geotérmica

Además de subsidio a las tarifas existenprogramas de subsidio a la inversión.Además de subsidio a las tarifas existenprogramas de subsidio a la inversión.Además de subsidio a las tarifas existenprogramas de subsidio a la inversión.Además de subsidio a las tarifas existenprogramas de subsidio a la inversión.

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Depreciación progresiva del impuesto

DINAMARCA

Eólica

Solar

Biomasa

Geotérmica

Subvenciona el costo de inversión de laplanta.• Subvenciona el costo de inversión de laplanta.• Sujeta a regulación especial basada en lapotencia neta suministrada a la red• Subvenciona el costo de inversión de laplanta.• 30% de los gastos aprobados.Subvenciona el costo de inversión de laplanta.

Subvenciona a la producción de energíaentregada1 a la red con 4.29 cUSD/kWhSubvenciona a la producción de energíaentregada a la red con 1.59 cUSD/kWh

Subvenciona a la producción de energíaentregada a la red con 4.29 cUSD/kWh

ITALIA

Eólica

Solar

Biomasa

Geotérmica

Subsidio á las tarifas durante los 8 primeros añosde operación. Luego de lo cual bajanconsiderablemente.Subsidio a las tarifas durante los 8 primeros añosde operación. Luego de lo cual bajanconsiderablemente.Subsidio a las tarifas durante los 8 primeros añosde operación. Luego de lo cual bajanconsiderablemente.Subsidio a las tarifas durante los 8 primeros añosde operación. Luego de lo cual bajanconsiderablemente.

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Análisis Tétrico Ecónomo) de la torporadm de Enemas Renovables No Convemonales m d Mercado Hécfcico Ecuatoriano.

CENTRAL INCENTIVO A LA INVERSIÓN INCENTIVO A LA PRODUCCIÓN

ESPAÑA

EólicaSolarBiomasaGeotérmica

Subsidio a las tarifas.

Subsidio é las tarifas.

Subsidio a las tarifas.

Subsidio a las tarifas.

SUIZA ¡Eólica

Solar

Biomasa

Geotérmica

• Subsidio a la inversión.• Se toman decisiones sobre una base casopor caso.• Subsidio a la inversión.• Subvención gubernamental de 2209USD/kWp• Subsidio a la inversión.• Subvención gubernamental entre 7-10%del costo de inversión.Subsidio a la inversión. !

BÉLGICAEólica

Solar

Biomasa

Geotérmica

Subvención del 15 al 25% de la inversión yliberación del impuesto en un 15% no fijo.Subvención del 15 al 25% de la inversión yliberación del impuesto en un 15% no fijo.Subvención del 15 al 25% de la inversión yliberación del impuesto en un 15% no fijo.Subvención del 15 al 25% de la inversión yliberación del impuesto en un 15% no fijo.

Bono extra de 2.93 cUSD/kWh

Bono extra de 2.93 cUSD/kWh

Bono extra de 2.93 cUSD/kWh

Bono extra de 2.93 cUSD/kWh

AUSTRIAEólica

Solar

Biomasa

Geotérmica

Subsidio a la inversión de un 30%.

Subsidio a la inversión de un 30%.

Subsidio a la inversión de un 30%.

Subsidio a la inversión de un 30%.

Bono extra a las tarifas a ser pagados por tresaños después de construcción de la planta.Bono extra a las tarifas a ser pagados por tresaños después de construcción de la planta.Bono extra a las tarifas a ser pagados por tresaños después de construcción de la planta.Bono extra a las tarifas a ser pagados por tresaños después de construcción de la planta.

FRANCIA

Eólica

Solar

Biomasa

Geotérmica

• Subsidio a la inversión.• Subvención de hasta el 95% del costo dela inversión.• Subsidio a la inversión.• Subvención de hasta el 95% del costo dela inversión.• Subsidio a la inversión,• Subvención de hasta el 30% del costo dela inversión.Subsidio a la inversión.

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Análisis Técnico -Económico de la fecorpaaciái de Enemas Renovables No Convencionales ai el Mercado Eléctrico Ecuatoriano.

CENTRAL INCENTIVO A LA INVERSIÓN INCENTIVO A LA PRODUCCIÓN

ESTADOS UNIDOS jEólica Reducción del impuesto a la inversión 10-

15%.Reducción de impuestos a la producción 1 .5cUSD/kWh.

AMERICA LATINAEn el caso de los países latinoamericanos existen leyes que están en proceso de aprobación en sus respectivoscongresos, las mismas sirven para fomentar el uso de energías renovables! no convencionales, según el último forode Ministros de Medio Ambiente de América Latina y el Caribe, llevado a cabo en Brigetown, Barbados en el mesde marzo del 2000, auspiciado por el Banco Mundial, Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo,Programa de la Naciones Unidas para el Medio Ambiente, Comisión Económica para América Latina y el caribe yel Banco Interamericano de desarrollo, se trató sobre las políticas que deben implementarse para el cuidado delmedio ambiente, fomentando el uso de fuentes de energía renovables no convencionales.

ECUADOREólica

Solar

Biomasa

Geotérmica

• Despacho preferencial.• Precio de energía basado en referenciasinternacionales 10.05cUSD/kWh.• Despacho preferencial.• Precio de energía basado en referenciasinternacionales 13.65 cUSD/kWh.• Despacho preferencial.• Precio de energía basado en referenciasinternacionales 10.23 cUSD/kWh.• Despacho preferencial.• Precio de energía basado en referenciasinternacionales 8.12 cUSD/kWh.

En la actualidad a nivel mundial existen varios instrumentos económicos,

los cuales de alguna forman obligan e incentivan a, usar tecnologías limpias y

fuentes de energía renovables no convencionales.

Los principales instrumentos económicos, que se encuentran en uso para

la protección y gestión ambiental son: los cargos, los impuestos ambientales, las

tarifas por incumplimiento de la normativa, los sistemas de depósito-reembolso,

la obligación económica al determinar la responsabilidad jurídica sobre los

daños ambientales, los sistemas de permisos transables, los bonos

condicionados a desempeño ambiental, y los subsidios a actividades vinculadas

a la protección ambiental.

Los cargos se definen como un pago por el uso de recursos,

infraestructura y/o servicios ambientales, y son análogos a un precio de mercado

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35

Análisis Téoiico-Ecotiánico de k Incorporación de Enemas Renovables No Ccnvendmales! en el Macado Eléctrico Ecuatoriano.

que es fijado por una agencia oficial, ya que el

precios de estos servicios o bienes ambientales,

utilizan mayormente tres tipos de cargos: cargos

uso y cargos por producto.

mercado no puede determinar el

En la gestión ambiental se

sobre emisiones, cargos por

En el transcurso de la presente década, se observa el uso creciente de

impuestos ligados a parámetros ambientales. En |os sistemas de permisos

transables, se establece un nivel agregado de emisiones, para cada cuenca o

zona donde se busca manejar la calidad del agua oj aire, y esta cuota total de

emisiones se distribuye entre las diferentes fuentes de contaminantes, de

acuerdo a su volumen de producción. Ya que la cuota total se establece por

debajo de un nivel actual de emisiones, los permisos; adquieren valor positivo y

las distintas fuentes de contaminantes pueden transarlos en el mercado.

Mientras el costo marginal de reducción de contaminantes, sea inferior al precio

de mercado del permiso, la empresa o agente contaminador preferirá invertir en

reducir sus emisiones y vender los permisos que le sobren. Hasta la fecha este¡

sistema no se ha implementado en países en vías de desarrollo.

En general se trata de atacar el punto del cuidado ambiental no con

incentivos de inversión sino con multas, que luego; pueden ser consideradosi

como incentivos ya que permiten que el empresario!mejore sus sistemas y así

podrá obtener beneficios que es lo que le interesa.

Se espera que los compromisos para la reducción de emisiones de CO2

con la Convención Marco del Cambio Climático, en el futuro se realicen estudios

para implementar el uso de energías renovables no convencionales y si estos

demuestran que contribuyen notablemente con los 'objetivos trazados se dará

todo el apoyo económico necesario.

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Análisis Técnico -Económico de la totporacim de Bgaas Renovables No Convencionales m el Macado Eléctrico Ecuatoriano.

A parte de estos instrumentos económicos, también está creciendo en

algunos países, el uso de otros instrumentos de gestión ambiental basados en

transparencia de información e incentivos reputacionales. Estos consisten en la

generación y difusión pública de información oficial, sobre el desempeño

ambiental de empresas y fuentes de contaminación individuales. Aunque estos

instrumentos no son económicos, en un sentido estricto, pueden considerarse

como instrumentos con orientación de mercado; ya que los incentivos

reputacionales afectan la estructura de costos y beneficios que enfrenta la

empresa; frente a distintos cursos de acción. La información pública sobre el

desempeño ambiental afecta indirectamente el cálculo económico de las

empresas, a través de impactos en su imagen frente al mercado de clientes, la

comunidad circundante y la percepción de riesgo en el mercado de capitales.

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Análisis Técnico -Económico de k Incorporación de lamas Renovables No CoroencJaiales en d Macado Eléctrico Ecuatoriano.

2.3. ESQUEMA REGULATORIO VIGENTE PARA LA

INCORPORACIÓN DE ENERGÍAS RENOVABLES NO

CONVENCIONALES.

En los años setenta el Ecuador paso por una crisis energética a raíz de la

cual se considero la creación de un organismo estatal el cual se dedique a

desarrollar y a promover el aprovechamiento de fuentes de energías nuevas y

renovables (FENRs). A partir de 1978 se crea el Instituto Nacional de Energía

(INE) en ese entonces era el único país latinoamericano que contaba con una

institución y leyes que impulsaban las FENRs. Con el proceso de modernización

en 1995 se suprime el INE y se crea la Dirección de Energías Alternativas

(DEA), la cual es una unidad técnica operativa del Ministerio de Energía y Minas

de pendiente de la Subsecretaría de Electrificación cuyas funciones principales

son fomentar las FERNs y el uso eficiente de la energía. En la actualidad la DEA

sigue cumpliendo eficientemente sus funciones, pero es ahora denominada

Dirección de Energías Renovables y Eficiencia Energética.

En estos momentos con la nueva estructura del Sector Eléctrico

Ecuatoriano, existe un marco regulatorio que involucra todos los aspectos que

conciernen el uso de energías renovables no convencionales.

Los precios de energía para las fuentes de renovables no

convencionales son establecidos en base a referencias internacionales y es

facultad del CONELEC la aprobación de dichos valores. Han sido aprobados

los siguientes valores;

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Análisis Técnico-Eccoómico de la bcaporacJón de Enasías Renovables No Cowendcoales m d Macado Eléctrico Ecuatoriano.

CentralesEólicasFotovoltaicasBiomasa-BiogásGeotérmicas

Precio cUSD/kWh10.0513.6510.238.12:

Estos valores estarán vigentes durante diez anos, para aquellas centrales

que entren a funcionar hasta el 2004. No se reconocerá pago por potencia a

este tipo de centrales.

Se ha determinado que se remunerará por;energía, el valor fijado a

aquellas centrales que tengan una potencia instalada hasta 15 MW, este limite

variará en el futuro en función de la potencia instalada del parque generador del

MEM.

El CENACE despachará de manera preferente a las centrales que

utilicen recursos renovables no convencionales, hasta el límite de capacidad

instalada establecido en el artículo 21 del Reglamento para Funcionamiento del

MEM. En el caso de que este límite sea superado se despacharán en orden de

mérito económico y las que estuvieron previamente instaladas seguirán teniendoi

un despacho preferencial.

Se considerará como punto de entrega y medición al punto de conexión

con el sistema de transmisión o distribución adecuado para la entrega de

energía. El sistema de medición deberá cumplir con las especificaciones

técnicas establecidas en las regulaciones vigentes.

En cuanto a los parámetros de calidad son los ;mismo establecidos para el

resto de generadores. Los generadores de energía renovable no convencional,

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39

Análisis Técmco-Ecmómico de k koporadái de Jhasías Renovables No Convemotiales.gi el Mgcado Eléctrico Ecuatoriano.

deben instalar en el punto de entrega todos los equipos necesarios de conexión,

control, medición y protección cumpliendo con la normativa vigente.

Los generadores deben comunicar al CENACE dentro de los plazos

establecidos su producción de energía horaria cada| día, para que el CEANCE

pueda realizar su programación diaria.

Se hará un pago adicional por transporte, si para evacuar la energía

producida es necesario construir una línea de transmisión, este pago se

realizará solamente si dicha línea ha sido construida en su totalidad por el

generador, este pago adicional puede variar entre:0.06 cUSD/kWh/km y 1.5

cUSD/kWh/km. !

El CENACE liquidará a los generadores no convencionales por la energía

producida, con ios precios establecidos, bajo las mismas normas de facturación

que los generadores convencionales. La factura que:reciben los distribuidores y

grandes consumidores incluye el cargo correspondiente para remunerar a los no

convencionales, este cargo está en función de la energía comprada por estos.

Para los generadores no convencionales, no i incorporados al SNI, para

efectos de liquidación se considerará su energía como entregada al MEM y su

costo se distribuirá entre todos los agentes.

Estas son las normas que rigen el funcionamiento de las energías

renovables en el Ecuador, las mismas que están expresadas en la regulación

008/00, las cuales pretenden brindar ventajas a aquellos generadores que se

instalen primero. Se debe tomar en cuenta que el momento en que el Mercado

Eléctrico Ecuatoriano empiece a funcionar de acuerdo al modelo teórico pueden

variar los valores establecidos ya que, solamente al poder palpar los

inconvenientes que se puedan presentar se considerarán variaciones los

parámetros establecidos.

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40

Análisis Técnico -Económico de la Incorporación de Energías Renovables No Convencionales en el Mercado Béctrico Ecuatoriano.

3. VALORACIÓN ECONÓMICA DE LOS

BENEFICIOS AMBIENTALES.

3.1. SITUACIÓN ENERGÉTICA

TÉRMICA EN EL ECUADOR.

GENERACIÓN

Es importante tener una ¡dea de la situación energética de nuestro país, a

continuación se detallara algunos de los aspectos más importantes:

PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS DEL SECTORELÉCTRICO ECUATORIANO EN EL AÑO 2000

Energía Eléctrica Bruta producida en el año 2000Empresa

GeneradorasDistribuidorasTOTAL

MWh9,651,319961,120

10,612,439

%90.949.06

100.00

Potencia de generación instalada a diciembre de 2000Empresa

GeneradorasDistribuidorasTOTAL

MW2,929422

3,350

i %87.41%12.59%100.00%

Potencia de generación efectiva a diciembre de 2000Empresa

GeneradorasDistribuidorasTOTAL

WIW2,786332

3,118

%89.35%10.65%

100.00%

Promedio de clientes en el año 2000Sector

ResidencialesComercialesIndustrialesAlumbrado PúblicoOtrosTOTAL

(#)2,101,967239,99129,454

29533,246

2,404,952

(%)87.40%9.98%1.22%

! 0.01%1.38%

100.00%

Tomado de: www.conelec.gov.ec/estadisticas/e_see_00

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41

Análias Técnico-Económico de la Incorporación de Energías Renovables No Convena'onales en el Mercado Béclrico Ecuatoriano.

PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS DEL SECTOR ELÉCTRICOECUATORIANO EN EL AÑO 2000

Energía Eléctrica facturada a clientes finales en el año 2000Sector

ResidencialesComercialesIndustríalesAlumbrado Público

Otros

TOTAL

(KWh)2,794,015,5161,359,191,7662,196,278,435619,282,859

920,157,437

7,888,926,011

(%)35.42%17.23%27.84%7.85%

1 1 .66%

100.00%

Valor facturado por suministro eléctrico a clientes finales en el año2000

Sector

ResidencialesComercialesndustríales

Alumbrado Público

Otros

TOTAL

(USD)

101,721,843

47,346,83778,128,23124,430,656

33,799,524

285,427,090

(%)35.64%16.59%27.37%8.56%

11.84%

100.00%

Precios medios a clientes finales en el año 2000Sector

Residenciales

Comercialesndustriales

Alumbrado Público

Otros

PRECIO MEDIO

(USD Cent/kWh)3.643.483.563.94

3.67

3.62

BALANCE DE ENERGÍA PRODUCIDA EN EL ANO 2000

Tipo de Central

Hidráulica

Térmica GasTérmica MCI

Térmica Vapor

Total general

Energía Bruta(MWh)

7,609,651.61

1,512,417.43327,792.69

1,162,577.39

10,612,439.12

EnergíaComprada

al MEM(MWh)

132.39

26,241.38456.12

6,228.14

33,058.03

EnergíaComprada

a E.Eléctricas

(MWh)

330.12240.20706.47

-

1,276.79

EnergíaDisponible

(MWh)

7,590,654.51

1,462,195.50317,581.55

1,078,786.24

10,449,217.80

EnergíaEntregada alMEM (MWh)

7,516,578.50

1 ,448,525.47242,877.62

1,078,495.91

10,286,477.49

EnergíaGenerada No

Incorporada alMEM (MWh)

74,076.0113,670.0374,703.93

290.33

162,740.31

Tomado de: www.conelec.gov.ec/estadisticas/e_see_00

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42

Análisis Técnico-Económico de la Incorporación de Energías Renovables No Convencionales en el Mercado Eléctrico Ecuatoriano.

Energía Bruta total producida en el año 2000 (MWh)l

8,000,000

7,000,000

6,000,000

5,000,000

4,000,000-

3,000,000

2,000,000

1,000,000

OHidráulica Térmica Gas Térmica MCI Térmica Vapor

Gráfico # 1

POTENCIA INSTALADA Y EFECTIVA TOTAL ADICIEMBRE DE 2000

Tipo deCentral

HidráulicaTérmica GasTérmica MCITérmica VaporTotal general

Instalada(MW)

1,706.77821.08347.77

474.50

3,350.12

Instalada(%)

50.95%24.51%10.38%

14.16%

100.00%

Efectiva(MW)

1,693.28728.70255.70

440.003,117.68

Efectiva(%)

54.31%23.37%8.20%

14.11%100.00%

Potencia Instalada y Efectiva (MW)

Instalada (MW)

Efectiva (MW)

Hidráulica Térmica Gas Térmica MCI Térmica Vapor

Gráfico # 2

Tomado de: www.conelec.gov.ec/estadist¡cas/e_see_00

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Análisis Técnico- Económico de la Incorporación de Energías Renovables No Convencionales en el Mercado Eléctrico Ecuatoriano.

CONSUMO DE COMBUSTIBLE POR TIPO DE EMPRESAEN EL AÑO 2000

Tipo deEmpresa

Generadora

Empresa

EcuapowerElecaustroElectroecuadorElectroguayasEiectroquüEnergyCorpTermoesmeraldasTermopichincha

Total Generadora

Distribuidora

AmbatoBolívarCentro SurEl OroEsmeraldasGalápagosGuayas-Los RíosLos RíosManabíMilagroNorteQuitoRiobambaSta ElenaSto DomingoSucumbíosSur

Total DistribuidoraTotal general

FUEL OIL 6Bunker (gal)

1,152,14619,532,149

101,012,642

28,864,7434,767,605

155,329,285

-

4,806,278

4,806,278160,135,563

Diesel 2(gai)

1 ,496,558174,589

7,151,3997,909,676

21,276,588

50,904716,886

38,776,599112,31312,210

256313,482171,557

1,272,97476,685

283,3901,143,533

194,10669,045923,497

820429,22846,119

4,773,911879,812

10,702,93749,479,536

Nafta (gal)

2,656,064

2,656,064

-

-

2,656,064

('\o de: www.conelec.gov.ec/estadisticas/e_see_00l

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44

Análisis Técnico-Económico de la Incorporación de Energías Renovables No Convencionales en el Mercado Eléctrico Ecuatoriano.

200,000,000

180,000,000

160,000,000

140,000,000

120,000,000

100,000,000

80,000,000

60,000,000

40,000,000

20,000,000

nNdta(gd)[Diesel 2 (gd)

BFUEíaLáBúnkefCgd)

Gráfico # 3Tomado de: www.conelec.gov.ec/estadisticas/e_see_00

Nuestro país cuenta con un importante aporte de generación térmica,

existen centrales que contribuyen considerablemente para satisfacer la

demanda de la población. En cuanto a las centrales térmicas podemos hablar de

dos tipos, la que están enlazadas al Sistema Nacional Interconectado (S.N.I.) y

las que no lo están.

Respecto a las centrales térmicas se describirán algunos detalles, de

aquellas que tienen un aporte significativo en la generación total de nuestro

país.

UnidadTérmica

GuangopoloSanta RosaGonzaloZevallosEsmeraldas

PascualesTrinitariaElectroecuador

Localización

Sur de QuitoParroquia Cutulagua, 17. km al sur de QuitoSalitral, 7 km de Guayaquil

Esmeraldas

Kilómetro 161/2 via a DauleParroquia Ximena, GuayaquilGuayaquil

PotenciaInstalada

(MW)31.251183

125

102125

251.4

Grupos electrógenos

6 motores-generadores3 turbinas a gas2 turbinas a vapor y 1 a gas

3 motores de combustióninterna1 turbina a gas1 turbina de vapor8 turbinas a gas y 4 a vapor

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45

Anáfisis Técnico-Económico de la Incorporación de Energías Renovables No Convencionales en el Mercado Bécfco Ecuatoriano.

A continuación se hará un listado de la potencia instalada en centrales

térmicas de cada una de las empresas eléctricas, de los sistemas no

incorporados al S.N.I. y los autogeneradores:

Empresa Potencia Nominal(kW)

Potencia Efectiva(kW)

Centrales conectadas al S.N.I.

AmbatoBolívarEl OroElecaustroElectroecuadorElectroguayasElectroquilEsmeraldasEx— InecelLos RíosManabíMilagroNorteQuitoRiobambaSanta ElenaSanto DomingoSurTermoesmeraldasTermopichinchaSubtotal

10,9802,350

41,34430,825

251,440411,940

160,00010,50030,82011,46050,60015,000

2,50043,395

3,06022,550

5,00019,736132,500

82,5001,603,500

3,8001,000

12,20020,800

219,300379,200

160,0007,000

21,50010,000

24,00011,4001,000

34,3001,900

16,100

1,90013,100

125,000

74,4001,267,900

Centrales aisladas del S.N.I.

El OroEsmeraldasEx -INECELGalápagosGuayas - Los RíosSucumbíosSubtotal

4011,3614,7317,887700

22,550

37,630

2951,1783,3126,310700

14,100

25.894

AutogenradoresEmpresas PetrolerasOtros autogeneradores

SubtotalTotal potencia térmicainstalada

309,249221,587

530,8862,171,966

216,474175,856392,330

1,665,379

Tomado: PLAN DE ELECTRIFICACIÓN 2000-2009, CONELEC

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46

Análisis Técnico-Económico de la Incorporación de Energías Renovables No Convencionales en el Mercado Eléctrico Ecuatoriano.

POTENCIA TÉRMICA EFECTiyA^NSTALApA (kW)

1400000

12000004

1000000

800000

600000

400000-

200000-•

oCentrales conectadas al Autogeneradores Centrales aisladas del

S.N.I. S.N.I.

Gráfico #4

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47

Análisis Técnico-Económico de la Incorporación de Energías Renovables No Convencionales en el Mercado Efcfco Ecuatoriano.

3,2. EMANACIÓN DE CONTAMINANTES POR

GENERACIÓN TÉRMICA EN EL ECUADOR.

La emisión de contaminantes al ambiente, es el resultado de la quema de

combustibles sólidos o líquidos. En nuestro país, no existen mediciones sobre

los contaminantes emitidos por las centrales térmicas.

Para determinar la emanación de contaminantes, trabajaremos con los

valores de factores de emisión obtenidos en www.OLADE.org.ec/siee/impacto,

los cuales están dados en kg de contaminante / TJ1, los transformaremos a ton

de contaminante / GWh y con los datos de generación obtenidos del CENACE,

los cuales abarcan información de generación real desde Enero hasta

Septiembre del 2001, y el planeamiento de generación para los tres meses

siguientes es decir de Octubre a Diciembre del 2001 en cada una de las

hidrologías; por lo que abarcaremos un periodo de un año y podremos

determinar la cantidad contaminantes emitidos por cada una de las centrales

durante este lapso de tiempo.

Los datos obtenidos en www.OLADE.org.ec/siee/impacto son los

siguientes:

Factores de emisión de contaminantes (kg / TJ).

DieselBunker.

NOX

322327

SO2

221929

*Partículas7

41* Se entiende por partículas a los pequeños pedazos de ceniza o a lo que se conoce como hollín.• Bunker o conocido también como Fuel OilPara el caso del CÜ2 Los factores son 69.957 para Diesel y 74.145 para bunker.

Si sabemos que 1 TJ = 0.2778 GWh 2 y 1 ton = 1000 kg tenemos que:Factores de emisión de contaminantes (ton / GWh).

1 TJ = Tera Joule2Tomado de CO2 EMISSION FROM FUEL COMBUSTIÓN, Internacional Energy Agency, Ed.1998

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48

Análisis Técnico -Económico de la Incorporaa'ón de Energías Renovables No Convendonales en el Mercado Eléctrico Ecuatoriano.

DieselBunker

NOX

1.15911.1771

SO2

0.79553.3441

Partículas0.02520.1476

Para los nueve primeros meses del año 2001 la energía generada se

detalla a continuación:

Generación de centrales termoeléctricas anivel de bornes de generador: ENERGÍA

(GWh)UNIDADES DE GENERACIÓN Total

BUNKERELECTROECUADOR-A. SantosELECTROECUADOR - Guayaqu¡I2-U3ELECTROECUADOR - Guayaqu¡l2-U4ELECTROECUADOR - Guayaquil 1-U1ELECTROECUADOR - Guayaquil! -U2TERMO ESMERALDASELECTROGUAYAS - TrinitariaELECTROGUAYAS - G. ZevallosTVSELECTROGUAYAS - G. ZevallosTV2QUITO - G.Hemández-U1QUITO - G.Hernández-U2QUITO - G.Hernández-U3QUITO - G.Hernández-U4QUITO - G.Hemández-U5QUITO - G.Hernández-U6ELECAUSTRO - EL Descanso U1ELECAUSTRO - EL Descanso U2ELECAUSTRO - EL Descanso U3ELECAUSTRO - EL Descanso U4

677.3782130.2788104.497265.295928.5345

2,300.72761,869.04671,667.87551,572.5937

77.476271.736193.687798.448878.374092.225972.32962.101963.684078.6027

DIESELTERMOPICHINCHA - Guangopolo U1TERMOPICHINCHA-Guangopolo U2TERMOPICHINCHA- Guangopolo U3TERMOPICHINCHA- Guangopolo U4TERMOPICHINCHA - Guangopolo U5TERMOPICHINCHA - Guangopolo U6QUITO - Luluncoto 11QUITO-Luluncoto13REGIONAL NORTEAMBATO - LLIGUA 1AMBATO - LLIGUA 2AMBATO - BATAN1RIOBAMBA

51.528435.450650.431842.622619.981128.970017.651610.59017.32890.00190.02520.04221 .2495

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49Análisis Técnico-Económico de la Incoloración de Energías Renovables No Convendonales en el Mercado Eléctrico Ecuatoriano.

Generación de centrales termoeléctricas anivel de bornes de generador: ENERGÍA

(GWh)UNIDADES DE GENERACIÓNBOLÍVARESMERALDAS - U1ESMERALDAS - U2MILAGRO - G1MILAGRO - G4MILAGRO - G5MILAGRO - G6MILAGRO - G7REG. EL ORO - Cambio G2REG. EL ORO - Cambio G3REG. EL ORO - Cambio G4REG. EL ORO - Máchala U1REG. EL ORO - Máchala U2REG. EL ORO - Máchala U3REG. EL ORO - Máchala U4REG. EL ORO - Máchala U5REG. MANABI - Miraflores 2REG. MANABI - Miraflores 3REG. MANABI - Miraflores 4REG. MANABI - Miraflores 5REG. MANABI - Miraflores 6REG. MANABI - Miraflores 7REG. MANABI - Miraflores 8REG. MANABI - Miraflores 9REG. MANABI - Miraflores 10REG. MANABI - Miraflores 1 1REG. MANABI - Miraflores 12REG. MANABI - Miraflores 13REG. MANABI - Miraflores 14REG. MANABI - Miraflores 15REG. MANABI - Miraflores 16REG. MANABI - Miraflores 18REG. MANABI - Miraflores 22PENÍNSULA STA. ELENA - Libertad 1PENÍNSULA STA. ELENA - Libertad 2PENÍNSULA STA. ELENA - Libertad 3PENÍNSULA STA. ELENA - Libertad 9PENÍNSULA STA. ELENA - Libertad 10PENÍNSULA STA. ELENA - Libertad 1 1PENÍNSULA STA. ELENA - Playas 4PENÍNSULA STA. ELENA - Posorja 1REG. SUR - Catamayo 1REG. SUR - Catamayo 2REG. SUR - Catamayo 4REG. SUR - Catamayo 5

Total5.83386.57715.92111.44420.18102.53491.98050.27440.00836.94584.47131.13090.07941.21810.76271.98702.34750.67262.73811.3172

10.67104.92514.35391.77724.46151.724612.13902.11910.81042.77212.10552.22722.22981.31684.71141.0257

11.19375.15031 .32713.156011.81302.07952.13020.27380.5840

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50

Análisis Técnico-Económico de la Incomoraq'ón de Energías Renovables No Convendonales en el Mercado Béclrico Ecuatoriano.

Generación de centrales termoeléctricas anivel de bornes de generador: ENERGÍA

(GWh)UNIDADES DE GENERACIÓNREG. SUR - Catamayo 6REG. SUR - Catamayo 7REG. SUR -Catamayo 8REG, SUR - Catamayo 9REG. SUR - Catamayo 10ELECAUSTRO - Monay U1ELECAUSTRO - Monay U2ELECAUSTRO - Monay U3ELECAUSTRO - Monay U4ELECAUSTRO - Monay U5ELECAUSTRO - Monay U6EMELRIOS - Centro Industrial U1EMELRIOS - Centro Industrial U2EMELRIOS - Centro Industrial U3ELECTROECUADOR - A. Santos U1ELECTROECUADOR - A. Santos U3ELECTROECUADOR -A. Santos U5ELECTROECUADOR -A. Santos U6ELECTROECUADOR - A. Tinajero U1ELECTROECUADOR -A. Tinajero U2TERMOPICHINCHA - Sta. Rosa U3TERMOPICHINCHA- Sta. Rosa U1TERMOPICHINCHA- Sta. Rosa U2ELECTROGUAYAS - Enrique GarcíaELECTROQUIL II - U1ELECTROQUIL II - U2ELECTROQUIL III - U3ELECTROQUIL III - U4ECUAPOWER - Sto. Domingo 1ECUAPOWER - Sto. Domingo 2ECUAPOWER - Sta. Elena

Total8.81457.61276.18096.59623.07562.81492.28012.60800.02550.55710.248211.023211.40987.94406.24170.865613.982312.1343

225.453172.863724.840120.020415.5950181.1894178.0607158.8569293.5129282.5008

0.13600.23470.0550

Utilizando los factores de emisión podemos determinar aproximadamente

los contaminantes emitidos, por la generación termoeléctrica durante los meses

de enero a septiembre del 2001;

UNIDADES DE GENERACIÓN N0x(ton) SO2(ton) Partículas (ton)

BUNKERELECTROECUADOR -A. SantosELECTROECUADOR - Guayaquil2-U3ELECTROECUADOR - Guayaquil2-U4

136.4936926.0526721.61097

387.7738174.0147361 .396.00

17.115343.266822.70986

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51

Análisis Técnico-Económico de la Incorporación de Energías Renovables No Convendonales en el Mercado Eléctrico Ecuatoriano.

UNIDADES DE GENERACIÓNELECTROECUADOR- Guayaquil1-U1ELECTROECUADOR - Guayaquil 1 1-U2TERMO ESMERALDASELECTROGUAYAS -TrinitariaELECTROGUAYAS - G. ZevallosTVSELECTROGUAYAS - G. ZevallosTV2QUITO - G.Hernández-U1QUITO - G.Hernández-U2QUITO - G.Hernández-U3QUITO - G.Hernández-U4QUITO - G.Hernández-U5QUITO - G.Hemández-U6ELECAUSTRO - EL Descanso U1ELECAUSTRO - EL Descanso U2ELECAUSTRO - EL Descanso U3ELECAUSTRO - EL Descanso U4

NOx(ton)

12.936785.26130

477.44410375.64607342.15825319.8997515.5311314.8948918.8992919.8884815.7211818.6005114.619920.4364512.7154115.87062

SO2 (ton)

36.7529314.94716

1,356.402011,067.19738972.05964908.8240244.1233942.3158753.6922356.5024844.6633352.8434041.534691.23993

36.1240445.08786

Partículas (ton)

1.622180.65973

59.8681147.1033642.9042240.113161 .947491.867712.369842.493871.971322.332371 .833230.054731 .594421.99006

DIESELTERMOPICHINCHA- Guangopolo U1TERMOPICHINCHA-Guangopolo U2TERMOPICHINCHA- Guangopolo U3TERMOPICHINCHA-Guangopolo U4TERMOPICHINCHA-Guangopolo U5TERMOPICHINCHA - Guangopolo U6QUlTO-Luluncoto11QUITO -Luluncoto 13REGIONAL NORTEAMBATO - LLIGUA 1AMBATO-LLIGUA2AMBATO - BATAN1RIO BAMBABOLÍVARESMERALDAS - U1ESMERALDAS - U2MILAGRO - G1MILAGRO -G4MILAGRO - G5MILAGRO -G6MILAGRO - G7REG. EL ORO - Cambio G2REG. EL ORO - Cambio G3REG. EL ORO - Cambio G4REG. EL ORO - Máchala U1REG. EL ORO - Máchala U2REG. EL ORO - Máchala U3REG. EL ORO - Máchala U4REG. EL ORO - Máchala U5REG. MANABl - Miraflores 2REG. MANABl - Miraflores 3

19.0038313,7897718.5800615.807387.440241 1 .268936.396574.119402.850840.000560.007330.016410.409142.225372.308032.096570.561790.070390.986060.770370.106750.003222.555621.517150.439890.030900.473810.250060.700620.913150.26163

13.042499.4640312.7516510.848735.106307.733964.390022.8271 81.956560.000380.005030.011260.280801.527291.584021.438890.385560.048310.676740.528710.073270.002211 .753941.041230.301900.021210.325180.171620.480840.62670 ' i0.17956

0.413160.299800.403950.343670.161760.245000.139070.089560.061980.000010.000160.000360.008900.048380.050180.045580.012210.001530.021440.016750.002320.000070.055560.032980.009560.000670.010300.005440.015230.019850.00569

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52

Anáisis Técnico-Económico de la Incorporaa'ón de Energías Renovables No Convendonales en el Mercado Eléctrico Ecuatoriano.

UNIDADES DE GENERACIÓNREG. MANABI - Miraflores 4REG. MANABI - Miraflores 5REG. MANABI - Miraflores 6REG. MANABI - Miraflores 7REG. MANABI - Miraflores 8REG. MANABI - Miraflores 9REG, MANABI - Miraflores 10REG. MANABI - Miraflores 1 1REG. MANABI -Miraflores 12REG. MANABI - Miraflores 13REG. MANABI - Miraflores 14REG. MANABI - Miraflores 15REG. MANABI - Miraflores 16REG. MANABI - Miraflores 18REG. MANABI - Miraflores 22PENÍNSULA STA. ELENA - Libertad 1PENÍNSULA STA. ELENA - Libertad 2PENÍNSULA STA. ELENA - Libertad 3PENÍNSULA STA. ELENA - Libertad 9PENÍNSULA STA. ELENA - Libertad 1 0PENÍNSULA STA. ELENA - Libertad 1 1PENÍNSULA STA. ELENA - Playas 4PENÍNSULA STA. ELENA - Posorja 1REG. SUR- Catamayo 1REG. SUR - Catamayo 2REG. SUR - Catamayo 4REG. SUR - Catamayo 5REG. SUR - Catamayo 6REG. SUR - Catamayo 7REG. SUR - Catamayo 8REG. SUR - Catamayo 9REG. SUR - Catamayo 1 0ELECAUSTRO - Monay U1ELECAUSTRO - Monay U2ELECAUSTRO - Monay U3ELECAUSTRO - Monay U4ELECAUSTRO - Monay U5ELECAUSTRO - Monay U6EMELRIOS - Centro Industria! U1EMELRIOS - Centro Industrial U2EMELRIOS - Centro Industrial U3ELECTROECUADOR-A. Santos U1ELECTROECUADOR-A. Santos U3ELECTROECUADOR-A. Santos U5ELECTROECUADOR-A. Santos U6ELECTROECUADOR-A. Tinajero U1ELECTROECUADOR - A. Tinajero U2TERMOPICHINCHA-Sta. Rosa U3

NOx(ton)

1.065090.512364.150851.808461.601930.685831.614900.670854.460650.784920.238160.958940.712210.757910.758920.505081 .832680.398973.958281.775100.386501.166654.442450.808890.736990.093590.213153.165402.715422.198432.366780.995460.996470.774990.888020.009920.179430.096373.995674.232563.009082.070730.323694.251203.7590582.2326425.229659.52765

SO2(ton)

0.730980.351632.848771.241161.099420.470691.108320.460413.061380.538700.163450.658130.488790.520160.520850.346641.257780.273822.716601.218270.265260.800683.048890.555150.505800.064230.146282.172441 .863621 .508801.624340.683190.683880.531880.609460.006810.123140.066142.742262.904842.065161.421160.222152.917632.5798756.4369517.315326.53891

Partículas (ton)

0.023160.011140.090240.039320.034830.014910.035110.014590.096980.017060.005180.020850.015480.016480.016500.010980.039840.008670.086060.038590.008400.025360.096580.017590.016020.002030.004630.068820.059040.047800.051460.021640.021660.016850.019310.000220.003900.002100.086870.092020.065420.045020.007040.092430.081731.787820.548520.20714

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53

Anatas Técnico-Económico de la Incorporación de Enerqias Renovables No Convencionales en el Mercado Eléctrico Ecuatoriano.

UNIDADES DE GENERACIÓNTERMOPICHINCHA-Sta. Rosa U1TERMOPICHINCHA-Sta. Rosa U2ELECTROGUAYAS - Enrique GarcíaELECTROQUIL II - U1ELECTROQUIL II - U2ELECTROQUIL III - U3ELECTROQUIL III -U4ECUAPOWER - Sto. Domingo 1ECUAPOWER - Sto. Domingo 2ECUAPOWER - Sta. ElenaTOTAL DE EMISIONES (ton)

N0x(ton)

7.702226.0439570.4801167.8070160.17347106.65352102.381630.052910.091300.02139

2,592.16972

SO2 (ton)

5.286104.14802

48.3710946.5365241.2975673.1972070.265370.036310.062660.01468

5,796.77618

Partículas (ton)

0.167450.131401.532311.474191 .308232.318752.225880.001150.001990.00046

249.63417

A continuación se detallará la generación térmica esperada para el ultimo

trimestre del año 2001 en cada una de las hidrologías:

Generación de centrales eléctricas a nivel de bornes de generador: ENERGÍA(GWh)

UNIDADES DE GENERACIÓNHIDROLOGÍALLUVIOSA (1)

HIDROLOGÍAMEDIA (2)

HIDROLOGÍASECA (3)

BUNKERELECTROECUADOR - A. SantosELECTROECUADOR - Guayaqu¡l2-U3ELECTROECUADOR - GuayaquH2-U4ELECTROECUADOR - Guayaquil1-U1ELECTROECUADOR - Guayaquil1-U2TERMO ESMERALDASELECTROGUAYAS - TrinitariaELECTROGUAYAS - G. ZevallosTVSELECTROGUAYAS - G. ZevallosTV2QUITO - G.Hernández-U1QUITO - G,Hernández-U2QUITO - G.Hernández-U3QUITO - G.Hernández-U4QUITO - G.Hernández-U5QUITO - G.Hernández-U6ELECAUSTRO - EL Descanso U1ELECAUSTRO - EL Descanso U2ELECAUSTRO - EL Descanso U3ELECAUSTRO - EL Descanso U4

244.8277.211139.30.8

10.71.5

0.70.82.82.21.8

4.7

64.413.512.66.5

6.7268.3277.2157.3156.17.87.87.87.87.87.85.57.05.57.0

70.021.719.810.47.4

268.3277.2157.3156.411.311.311.311.311.311.35.57.05.5

7.0

DIESELTERMOPICHINCHA - Guangopolo U1TERMOPl CHIN CHA - Guangopolo U2TERMOPICHINCHA -Guangopolo U3TERMOPICHINCHA- Guangopoio U4

2.82.11.92.8

7.26.76.5

7.2

10.49.49.410.4

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54

Análisis Técnico- Económico de la Incorporación de Energías Renovables No Convencionales en el Mercado Eléctrico Ecuatoriano.

Generación de centrales eléctricas a nivel de bornes de generador: ENERGÍA(GWh)

UNIDADES DE GENERACIÓNTERMOP1CHINCHA- Guangopolo U5TERMOPICHINCHA - Guangopolo U6QUITO - Luluncoto 11QUlTO-Luluncoto12QUITO -Luluncoto 13REGIONAL NORTEAMBATO - LLIGUA 1AMBATO-LLIGUA2AMBATO - BATAN 3BOLÍVARMILAGRO - G4MILAGRO - G5MILAGRO - G6MILAGRO - G7REG. EL ORO - Cambio G3REG. EL ORO - Cambio G4REG. EL ORO - Máchala U4REG. MANABI - Miraflores 7REG. MANABI - Miraflores 8REG. MANABI - Miraflores 10REG. MANABI - Miraflores 1 1REG. MANABI - Miraflores 12REG. MANABI - Miraflores 13REG. MANABI - Miraflores 14REG, MANABI - Miraflores 15REG. MANABI - Miraflores 16REG. MANABI - Miraflores 18REG. MANABI - Miraflores 22PENÍNSULA STA. ELENA - Libertad 1PENÍNSULA STA. ELENA - Libertad 9PENÍNSULA STA. ELENA - Libertad 10PENÍNSULA STA. ELENA - Libertad 11PENÍNSULA STA. ELENA - Posorja 5REG. SUR - Catamayo 6REG. SUR - Catamayo 7REG. SUR - Catamayo 8REG. SUR - Catamayo 9REG. SUR- Catamayo 10ELECAUSTRO - Monay U1ELECAUSTRO - Monay U3EMELRIOS - Centro Industrial U1EMELRIOS - Centro Industrial U2EMELRIOS - Centro Industrial U3EMELRIOS - Centro Industrial U4ELECTROECUADOR - A. Tinajero U1ELECTROGUAYAS - Enrique GarcíaELECTROQUIL1I-U1ELECTROQUILII-U2

HIDROLOGÍALLUVIOSA (1)

2.82.8

1.1

HIDROLOGÍAMEDIA (2)

7.47.5

1.11.62.2

1.5

0.33.3

1.50.2

1.51.00.6

3.93.9

3.93.951.6

HIDROLOGÍASECA (3)

10.410.44.84.75.31.2

1.60.70.20.1

1.52

1.5

0.32.33.00.91.00.91.2

2.75.01.31.31.20.9

0.90.92.11.82.01.61.62.12.10.80.80.81.20.35.75.75.75.7

75.0134.630.141.3

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55

Análisis Técnico -Económico de la Incorporación de Energías Renovables No Convencionales en el Mercado Elédrico Ecuatoriano.

Generación de centrales eléctricas a nivel de bornes de generador: ENERGÍA(GWh)

UNIDADES DE GENERACIÓNELECTROQUILIII-U3ELECTROQUIL III - U4

HIDROLOGÍALLUVIOSA (1)

HIDROLOGÍAMEDIA (2)

14.49.3

HIDROLOGÍASECA (3)

82.580.9

Tomado de: www.cenace.org.ee/publicaciones/plananual2001(1) Probabilidad 10% anual(2) Probabilidad 50% anual(3) Probabilidad 90% mensual

Una vez conocida la generación en cada una de las hidrologías para los

meses de Octubre a Diciembre y el factor de emisión podemos ya conocer la

cantidad de contaminantes que se estima serán emitidos en el ultimo trimestre

del año 2001, se obtuvo los siguientes resultados:

HIDROLOGÍA LLUVIOSA PROBAL1DAD 10% ANUAL

Unidad de generación NOX (ton) SO2 (ton) Partículas (ton)BUNKER

TERMO ESMERALDASELECTROGUAYAS -TrinitariaELECTROGUAYAS - G. ZevallosTVSELECTROGUAYAS - G. ZevallosTV2QUITO - G.Hernández-U1QUITO - G.Hernández-U2QUITO - G.Hemández-U3QUITO - G.Hernández-U4QUITO - G.Hernández-U5QUITO - G.Hernández-U6ELECAUSTRO - EL Descanso U1ELECAUSTRO - EL Descanso U2ELECAUSTRO - EL Descanso U3ELECAUSTRO - EL Descanso U4

288.15326.29130.6646.260.941.180.821.770.820.943.302.592.125.53

818.64926.98371 .20131.422.683.342.345.022.342.689.367.366.0215.72

36.1340.9116.385.800.120.150.100.220.100.120.410.320.270.69

DIESELTERMOPICHINCHA - Guangopolo U1TERMOPICHINCHA - Guangopolo U2TERMOPICHINCHA - Guangopolo U3TERMOPICHINCHA- Guangopolo U4TERMOPICHINCHA- Guangopolo U5TERMOPICHINCHA - Guangopolo U6ELECTROECUADOR - A. Tinajero U1TOTAL DE EMISIONES (ton)

3.252.432.203.253.253.251.28

830.27

2.231.671.512.232.232.230.88

2,318.05

0.070.050.050.070.070.070.03

102.15

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56Análisis Técnico- Económico de la Incorporaa'ón de Energías Renovables No Convendonales en el Mercado Eléctrico Ecuatoriano.

HIDROLOGÍA MEDIA PROBABILIDAD 50% ANUAL.

Unidad de generación NOX (ton) SO2 (ton)| Partículas (ton)BUNKER

ELECTROECUADOR-A. SantosELECTROECUADOR - Guayaqu¡12-U3ELECTROECUADOR - Guayaqu¡12-U4ELECTROECUADOR - Guayaquil 1 -U 1ELECTROECUADOR- Guayaquil1-U2TERMO ESMERALDASELECTROGUAYAS - TrinitariaELECTROGUAYAS - G. ZevallosTVSELECTROGUAYAS - G. ZevallosTV2QUITO -G.Hernández-U1QUITO - G,Hernández-U2QUITO - G.Hernández-U3QUITO - G.Hernández-U4QUITO - G.Hernández-U5QUITO - G.Hernández-U6ELECAUSTRO - EL Descanso U1ELECAUSTRO - EL Descanso U2ELECAUSTRO - EL Descanso U3ELECAUSTRO - EL Descanso U4

75.8115.8914.837,657.89

315.82326.29185.16183.759.189.189.189.189.189.186.478.246.478.24

215.3645.1542.1421.7422.41897.22926.98526.03522.0126.0826.0826.0826.0826.0826.0818.3923.4118.3923.41

9.511.991.860.960.9939.6040,9123.2223.041.151.151.151.151.151.150.811.030.811.03

DIESELTERMOPICHINCHA- Guangopolo U1TERMOPICHINCHA- Guangopolo U2TERMOPICHINCHA - Guangopolo U3TERMOPICHINCHA - Guangopolo U4TERMOPICHINCHA- Guangopolo U5TERMOPICHINCHA- Guangopolo U6QUITO - Luluncoto 11QUITO-Luluncoto12QUITO -Luluncoto 13MILAGRO - G5REG. MANABl - Miraflores 1 1REG. MANAB! - Miraflores 12PENÍNSULA STA. ELENA - Libertad 1PENÍNSULA STA. ELENA - Libertad 9PENÍNSULA STA. ELENA - Libertad 1 0PENÍNSULA STA. ELENA - Libertad 1 1PENÍNSULA STA. ELENA - Posorja 5EMELRIOS - Centro Industrial U1EMELRIOS - Centro Industrial U2EMELRIOS - Centro Industrial U3EMELRIOS - Centro Industrial U4ELECTROECUADOR-A. Tinajero U1ELECTROQUILIII-U3ELECTROQUILHI-U4TOTAL DE EMISIONES (ton)

8.357.777.538.358.588.691.281.852.551.740.353.831.740.231.741.160.704.524.524.524.5259.8116.6910.78

1,389.37

5.735.335.175.735.895.970.881.271.751.190.242.631.190.161.190.800.483.103.103.103.10

41.0511.467.40

3,577.03

0.180.170.160.180.190.190.030.040.060.040.010.080.040.010.040.030.020.100.100.100.101.300.360.23

156.41

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57

Anáisis Técnico-Económico de la Incoiporación de Energías Renovables No Convendonales en el Mercado Eléctrico Ecuatoriano.

HIDROLOGÍA SECA PROBABILIDAD 90% MENSUAL.

Unidad de generación NOX (ton) SO2 (ton) Partículas (ton)BUNKER

ELECTROECUADOR-A. SantosELECTROECUADOR - Guayaqu¡l2-U3ELECTROECUADOR - Guayaquil2-U4ELECTROECUADOR - GuayaquiH-U1ELECTROECUADOR - Guayaquil1-U2TERMO ESMERALDASELECTROGUAYAS - TrinitariaELECTROGUAYAS - G. ZevallosTVSELECTROGUAYAS - G. ZevallosTV2QUITO - G.Hernández-U1QUITO - G.Hernández-U2QUITO - G.Hernández-U3QUITO - G.Hernández-U4QUITO - G.Hernández-U5QUITO - G.Hernández-U6ELECAUSTRO - EL Descanso U1ELECAUSTRO - EL Descanso U2ELECAUSTRO - EL Descanso U3ELECAUSTRO - EL Descanso U4

82.4025.5423.3112.248.71

315.82326,29185,16184.1013.3013.3013.3013.3013.3013.306.478.246.478.24

234.0972.5766.2134.7824.75897.22926.98526.03523.0237.7937.7937.7937.7937.7937.7918.3923.4118.3923.41

10.333.202.921.541.09

39.6040.9123.2223.081.671.671.671.671.671.670.811.030.811.03

DIESELTERMOPICHINCHA - Guangopoio U1TERMOPICHINCHA- Guangopolo U2TERMOPICHINCHA- Guangopoio U3TERMOPICHINCHA- Guangopolo U4TERMOPICHINCHA - Guangopolo U5TERMOPICHINCHA - Guangopolo U6QUITO - Luluncoto 11QUITO -Luluncoto 12QUITO -Luluncoto 13REGIONAL NORTEAMBATO - LLIGUA 1AMBATO-LLIGUA2AMBATO - BATAN 3BOLÍVARMILAGRO - G4MILAGRO - G5MILAGRO - G6MILAGRO - G7REG. EL ORO - Cambio G3REG. EL ORO - Cambio G4REG. EL ORO - Máchala U4REG. MANAB! - Miraflores 7REG. MANABI - Mlraflores 8REG. MANABI - Miraflores 10REG, MANABI - Miraflores 11

12.0510.9010.9012.0512.0512.055.565.456.141.391.850.810.230.121.742.321.740.352.673.481.041.161.041.393.13

8.277.487.488.278.278.273.823.744.220.951.270.560.160.081.191.591.190.241.832.390.720.800.720.952.15

0.260.240.240.260.260.260.120.120.130.030.040.020.010.000.040.050.040.010.060.080.020.030.020.030.07

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58

Análisis Técnico-Económico de la Incorporación de Energías Renovables No Convencionales en el Mercado Eléctrico Ecuatoriano.

Unidad de generaciónREG. MANABI - Miraflores 12REG. MANABI - Miraflores 13REG. MANABI - Miraflores 14REG. MANABI - Miraflores 15REG, MANABI - Miraflores 16REG. MANABI - Miraflores 18REG. MANABI - Miraflores 22PENÍNSULA STA. ELENA - Libertad 1PENÍNSULA STA. ELENA - Libertad 9PENÍNSULA STA. ELENA - Libertad 10PENÍNSULA STA. ELENA - Libertad 1 1PENÍNSULA STA. ELENA - Posorja 5REG. SUR - Catamayo 6REG. SUR - Catamayo 7REG. SUR - Catamayo 8REG. SUR - Catamayo 9REG. SUR - Catamayo 10ELECAUSTRO - Monay U1ELECAUSTRO - Monay U3EMELRIOS - Centro Industrial U1EMELRIOS - Centro Industrial U2EMELRIOS - Centro Industrial U3EMELRIOS - Centro Industrial U4ELECTROECUADOR - A. Tinajero U1ELECTROGUAYAS - Enrique GarcíaELECTROQUILII-U1ELECTROQUIL II - U2ELECTROQUIL III - U3ELECTROQUIL III - U4TOTAL DE EMISIONES (ton)

NOX (ton)5.801.511.511.391.041.041.042.432.092.321.851.852.432.430.930.930.931.390.356.616.616.616.6186.93156.0134.8947.8795.6393.77

1,959.22

SO2 (ton)3.981.031.030.950.720.720.721.671.431.591.271.271.671.670.640.640.640.950.244.534.534.534.5359.66107.0723.9432.8565.6364.36

4,087.07

Partículas (ton)0.130.030.030.030.020.020.020.050.050.050.040.040.050.050.020.020.020.030.010.140.140.140.141.893.390.761.042.082.04

174.52

CUADRO DE RESUMEN

Emisiones de enero a septiembre:

NOX (ton)2,592.17

SO2 (ton)5,796.78

Partículas (ton)249.63

Posibles emisiones basadas en el plan anual 2001 emitido por el CENACE para

los meses de octubre a diciembre:

Hidrología lluviosaHidrología MediaHidrología seca

NOx(ton)830.27

1,389.371,959,22

S02 (ton)2,318.053,577.034,087.07

Partículas (ton)102.15156.41174.52

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59Análisis Técnico-Económico de la Incorporación de Energías Renovables No Convendonales en el Mercado Elédrico Ecuatoriano.

3.3. REDUCCIÓN DE LA EMISIÓN DE CONTAMINANTES

POR LA INCORPORACIÓN DE ENERGÍAS

RENOVABLES.

Para determinar las centrales desplazadas por la incorporación de

centrales de energía renovable no convencional, es preciso realizar la corrida de

despachos económicos, para lo cual se necesita información técnica y

económica de los proyectos de energías renovables que se desea incorporar.

Los dos proyectos con perspectivas de incorporarse al S.N.I. que han

presentado al CONELEC los respectivos tramites para legalizar permisos y

concesiones son: el proyecto eólico salinas y el de biomasa Zambiza.

En cuanto al proyecto eólico salinas, es el único en el país, en el cual ya

llevan 5 años estudiando los perfiles de viento y sus estudios están avanzados,

esta central se ubicara en el cañón Salinas de la provincia de Imbabura y planea

conectarse a la barra Bellavista a 69 kVcon una potencia de 10.2 MW.

Este parque de generación esta conformado por 12 turbinas de 850 kW

cada una. La inversión estimada es de 12 millones de dólares, sus costos por

operación y mantenimiento ascienden a 400,000 dólares mensuales y su

promedio de vida útil es de 20 años. La inversión de este capital la realizan

inversionistas de Dinamarca y la empresa que en el país lleva a cabo este

proyecto es Marketec Solviento. Su producción de energía diaria promedio

abarca desde las diez de la mañana hasta las diez de la noche, claro que su

producción de energía en este lapso de tiempo varia (ver anexo 2).

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60Análisis Técnico-Económico de la Incorporación de Energías Renovables No Convencionales en el Mercado Eléctrico Ecuatoriano.

El proyecto de biomasa Zambiza no pudo brindar mucha información ya

que aun se encuentran buscando cotizaciones de la turbinas que van a utilizar,

es decir, no esta definido aun el equipo a utilizarse y aun no han determinado si

entregar su producción al Sistema Nacional Interconectado o a un gran

consumidor, el único dato en concreto es que su potencia es de 1 MW.

Debido a esto se tomo en cuenta solamente al proyecto eólico Salinas

para realizar un análisis de la influencia por incorporar energías renovables no

convencionales en el Mercado Eléctrico Ecuatoriano, con la ayuda del Ing. Julio

Gómez creador del programa computacional CHUQUI que el CENACE utiliza

para realizar los despachos económicos, colaboro muy amablemente con el

análisis, debido que para determinar cuales son las centrales desplazadas por la

incorporación de esta central se necesita simular despachos económicos lo cual

realmente era imposible, ya que el CENACE tenia que realizar los despachos

económicos reales. Pero se pudo determinar las cantidades de combustibles

desplazadas.

Primero se calculo los costos variables de producción del proyecto eólico,

a continuación se presentan los cálculos realizados:

Potenciainstalada

MW

10.2

Inversión

USD/kW

1176.5

Vidaútil

años

20

Tasa derentabilidad

1 1 .2%

AnualidadMillonesUSD/año

1.5

Anualidad+1.5%Op&Mto

MillonesUSD/año

1.55

Potenciainstalada

MW

10.2

EnergíaanualGWh

1.18

Potenciaremunerable

MW

0.27

PotenciamediaMW

0.13

CALCULO DE INGRESOS Y COSTO DE PRODUCCIÓN

Costo de capacidad 71.38Operación y mantenimiento 400,000

USD/kW-año 5.65USD/kW-mesUSD/año 338.98 USD/MWh

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61Análisis Técnico -Económico de la Incorporación de Energías Renovables No Convencionales en el Mercado Eléctrico Ecuatoriano.

Ingresos por capacidad 19,230.1 USD/añoIngresos por operación 1,930,370.1 USD/añoCostos variable de producción 1.64 USD/kWh

El costo variable de producción resultante es 1.64 USD/kWh, lo cual no

permite que esta energía sea despachada de manera económica. Por tanto, tal

como establece la ley deberá ser despachada de manera preferente (art. 21 del

Reglamento para el Funcionamiento del MEM), que se conoce como generación

forzada. En este caso no se toma en cuenta para la fijación del costo marginal y

esta energía se remunera a los costos variables de producción.

Por la forma del despacho de este proyecto de manera preferente y

obligatoria, se deduce que desplazará a cualquier central que pueda generar en

el lapso de tiempo que la central eólica este disponible. Esto es, en ocasiones

desplazará generación hidroeléctrica y en otras ocasiones desplazará

generación térmica. Además, no es posible establecer con precisión las

centrales que desplaza, pero es posible establecer con precisión que tipo de

generación desplaza, simplemente examinando los precios de mercado.

Primero tomo en cuenta la curva de carga para simulaciones a largo

plazo, facilitada por el CENACE:

DEMANDAS MEM PREVISTAS PARA EL AÑO 2001

Energía

2001Potencia

2001Duración(h)Durac¡ón(%)

PuntaGWh1303MW

18457068.1%

MediaGWh7861MW

13096005

68.5%

BaseGWh2026MW

989

204923.4%

TotalGWh11191

DEMANDA MÁXIMA PREVISTA: 1850 MW

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\2

Análisis Técnico -Económico de la Incorporación de Energías Renovables No Convencionales en el Mercado Eléctrico Ecuatoriano.

Con estos datos se determina el tiempo de participación de cada una de*

las centrales durante un año y luego se analiza los meses de junio y julio por

separado debido al importante aporte de la generación hidráulica, finalmente se

obtiene el tiempo de desplazamiento de cada tipo de generación:

Curva de carga anual

Periodo

PuntaMediaBase

Porcentaje

0.0810.6860.233

Horas

709.566009.362041.08

Tipo

DieselFuel OilFuel Oil

Meses de junio y julioPeriodo

PuntaMediaBase

Porcentaje

0.0810.6860.233

Horas

116.64987.84335.52

TJJDO

Fue] OilHidráulicaHidráulica

Tipo

DieselFuel OilHidráulica

Horas

592.926843.721323.36

Porcentaje de tiempo dedesplazamiento

7%

78%

15%

DESPLAZAMIENTO DE COMBUSTIBLES (anual)

Fuel OiiDiesel

RendimientokWh/galón

14.712.4

Porcentajede tiempo

de desplazamiento

78

7

Energíadesplazada

GWh

0.90.1

Combustibledesplazado

galones

62,6126,661

Con los valores de energía desplazada y los factores de emisión se

puede determinar aproximadamente los contaminantes que se dejan de emitir

por la incorporación del proyecto eólico Salinas:

CONTAMINANTES DEJADOS DE EMITIR

BunkerDieselTotal

NOX (ton)1.08340.09571.1791

SO2 (ton)3.07790.06573.1436

Partículas (ton)0.13590.00210.1379

Además se dejan de emitir 263.38 ton de GO2.

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f" ' I ¿t¿

Anatas Técnico -Económico de la Incorporación de Energías Renovables No Convena'onales en el Mercado Bédrico Ecuatoriano.

Tomando en- cuenta los costos por galón de combustible de la

semana del 1 al 7 de noviembre del 2001 (galón de bunker 0.385104

USD y galón de diesel 0.687912 USD), se puede decir que al dejar de

quemar 62,612 galones de bunker y 6,661 galones de diesel traducidos

a términos monetarios no se gastarían en combustibles 28,694.61 USD

en un año.

Debido a la pequeña potencia media anual del proyecto (0:13 MW)

no es posible determinar de manera definida el impacto en los precios del

mercado, en una simulación de largo plazo. Pero debido al poco aporte

se puede concluir que su influencia podría ser casi imperceptible.

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64

Anáfisis Técnico -Económico de la Incorporación de Energías Renovables No Convencionales en el Mercado Elédrico Ecuatoriano.

3.4. VALORACIÓN ECONÓMICA DE LA EMISIÓN DE

CONTAMINANTES.

Entre los impactos ambientales más importantes producidos por la

generación de electricidad, tenemos la emisión de contaminantes como: SO2,

NOX y partículas. Estos contaminantes tienen efectos dañinos y han llegado ha

ser la principal preocupación para la mayoría de países europeos. La

convención de Ginebra sobre los efectos de los contaminantes planteó la

creación de una entidad que se encargue de la reducción de estos

contaminantes.

La Unión Europea, por sí misma, esta también intentado reducir la

emisión de estos contaminantes, a través de diferentes estrategias como:

estándares de emisión e instrumentos económicos. En todos los casos, esto es

importante para determinar los beneficios alcanzados por estas reducciones,

para poder valorar la eficiencia de las políticas implementadas. En otras

palabras se requieren de estas políticas para determinar los peligros evitados

con la reducción de emisión de estos contaminantes, esto ha sido llevado a

cabo por Externalities of Energy, obteniéndose la escala europea de daños.

Existe la necesidad de realizar la valoración de los impactos ambientales

por emisión de contaminantes, esta valoración fue la razón para desarrollar un

modelo ecológico.

Se ha utilizado el modelo ecológico para valorar los daños que producen

estos contaminantes, y se ha obtenido una extensa tabla de resultados. Como

daños figuran los causados a la salud humana, y estos fueron determinados por

la población afectada, obteniéndose resultados específicos ya que estos varían

según el lugar.

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65

Análisis Técnico -Económico de la Incorporación de Energías Renovables No Convencionales en el Mercado Electo Ecuatoriano.

Según este modelo ecológico y las entidades preocupadas por la emisión

de contaminantes en cada lugar del planeta se puede valorar de diferente forma

los impactos al medio ambiente, es decir no existe un método o una fórmula

matemática a seguir.

Luego de una ardua investigación y en base a reportes de entidades

dedicadas a monitorear la emisión de contaminantes se llego a la conclusión

que al dar una valoración económica a la emisión de contaminantes esta está

determinada por voluntades a pagar, es decir, se deben medir la voluntad a

pagar por conservar el medio ambiente y que cantidad que se esta dispuesto a

recibir por perjuicios a la salud. Un daño que marca el futuro de un individuo

expuesto a la contaminación, es que si la cantidad de plomo en la sangre

sobrepasa los limites aceptables, en su etapa de niñez su desarrollo intelectual

se ve afectado severamente. Además se debe tomar en cuenta la disponibilidad

a pagar de la gente para construir lugares de recreación como bosques, parque,

etc.

A continuación presentaremos la valoración económica para la emisión

de contaminantes obtenidos de www.externe.jrc.es/infos/A11-Eu+Summary,

estos datos fueron trasladados de ECU/ton de contaminante a USD$/ton de

contaminante:

PAÍS

AUSTRIA

BÉLGICA

DINAMARCA

FINLANDIA

FRANCIA

ALEMANIA

GRECIA

IRLANDA

ITALIA

PAÍSES BAJOS

PORTUGAL

ESPAÑA

SUIZA

REINO UNIDO

S02 (USD/ton)

7.929,00

10.032,83-10.696,22

2.634,19-3.714,30

904,79-1.309,17

6.607,50-13.479,30

1,585,80-12.059,13

1.742,62-6.899,99

2.466,80-4.669,30

5.021,70-10.572,00

5.466,61-6.916,73

4.369,76-4.778,54

3.716,94-8.442,62

2.076,52-2.475,61

5.309,79-8.832,03

NOX (USD/ton) _^

7.929,00-14.800,80

10.163,22-10.832,78

2.889,68-4.165,37

750,61-1.222,83

9.514,80-15.858,00

9.642,55-13.303,10

1.092,44-6.870,04

2.422,75-2.643,00

4.052,60-11.952,53

4.827,88-5.360,89

5.263,98-5.781,12

4.097,53-10.621,34 j

1.724,12-2.061,54

5.053,42-8.468,17

PARTÍCULAS (USD/ton)

14.800,80

21.616,22-21.617,10

2.986,59-5.872,75

1.180,54-2.300,29

5.374,10-50.217,00

17.179,50-20.628,62

1.774,33-7.292,92

2.466,80-4.770,62

5.021,70-18.236,70

13.220,29-14.827,23

4.902,77-6.127,36

3.892,26-17.840,25

2.406,89-3.383,04

7.048,00-20.189,88

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66Anafes Técnico -Económico de la Incorporación de Energías Renovables No Convencionales en el Mercado Eléctrico Ecuatoriano.

Tomando como base que no existe ninguna fórmula matemática ni

método a seguir se aplico la siguiente técnica: se tomó como referencia los

valores establecidos por Exteme para algunos países europeos tomando en

cuenta cada tipo de contaminante se ordeno de mayor a menor dichas

valoraciones y fueron descartadas lo dos valores más altos y los dos más bajos

para así descartar los extremos y luego se saca un promedio, es decir, se

empleo un método estadístico. Una vez obtenido el promedio, se realizó el

mismo procedimiento con los valores del PIB de todos los países que se

tomaron en cuenta anteriormente y con estos valores realizó la siguiente

operación;

Siguiendo el procedimiento anterior se obtuvieron los siguientes resultados:

BÉLGICAAUSTRIA

FRANCIAPAÍSES BAJOSREINO UNIDOITALIAPORTUGALESPAÑADINAMARCAIRLANDASUIZAGRECIAALEMANIAFINLANDIA

SO2 (USD/ton)

10032,8287929

6607,55466,6055309,787

5021,7 n4369,76

3716,9392634,192466,8

2076,5171742,618

1585,8904,787

10696,220

13479,36916,7318832,025

105724778,5448442,6233714,2964669,32475,61

6899,99212059,131309,166

FRANCIAPAÍSES BAJOSREINO UNIDOITALIAPORTUGALESPAÑADINAMARCAIRLANDASUIZAGRECIASUMA TOTALValoración promedio

S02 (USD/ton)6607,5

5466,6055309,787

5021,74369,763716,9392634,192466,8

2076,5171742,618

39412,4163941,2416

13479,36916,7318832,025

105724778,5448442,6233714,2964669,32475,61

6899,99270780,4217078,0421

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67

Análisis Técnico -Económico de la Incorporación de Energías Renovables No Convendonales en el Mercado Eléctrico Ecuatoriano.

BÉLGICAALEMANIA

FRANCIAAUSTRIAPORTUGALREINO UNIDOPAÍSES BAJOSESPAÑAITALIADINAMARCAIRLANDASUIZAGRECIAFINLANDIA

NOX (USD/ton)

10163,2169642,545

9514,87929

5263,9755053,4164827,88

4097,5314052,6

2889,682422,751724,1171092,44750,612

10832,77613303,115858

14800,857881,1228468,1725360,88510621,33611952,5274165,368

26432061,546870,038122,828

FRANCIAAUSTRIAPORTUGALREINO UNIDOPAÍSES BAJOSESPAÑAITALIADINAMARCAIRLANDASUIZASUMA TOTALValoración promedio

NOX (USD/ton)

9514,87929

5263,9755053,4164827,884097,5314052,6

2889,682422,751724,117

47775,7494777,5749

1585814800,8

57881,1228468,1725360,88510621,33611952,5274165,368

26432061 ,54

133812,7513381,275

BÉLGICAALEMANIAAUSTRIAPAÍSES BAJOSREINO UNIDOFRANCIAITALIAPORTUGALESPAÑADINAMARCAIRLANDASUIZAGRECIAFINLANDIA

PARTÍCULAS (USD/ton)21616,216

17179,514800,8

13220,2867048

5374,15021,7

4902,7653892,2582986,592466,8

2406,8921774,3341180,54

21617,120628,62

0

14827,2320189,88

5021718236,7

6127,35517840,255872,7464770,6153383,04

7292,9182300,291

AUSTRIAPAÍSES BAJOSREINO UNIDOFRANCIAITALIAPORTUGALESPAÑADINAMARCAIRLANDASUIZASUMA TOTALValoración promedio

PARTÍCULAS (USD/ton)14800,8

13220,2867048

5374,15021,7

4902,7653892,2582986,592466,8

2406,89262120,1916212,0191

0

14827,2320189,88

5021718236,7

6127,35517840,255872,7464770,6153383,04

141464,81614146,4816

PAÍS

ALEMANIADINAMARCAFRANCIAREINO UNIDOITALIAESPAÑAPAÍSES BAJOSSUIZABÉLGICAAUSTRIAFINLANDIAGRECIAPORTUGALIRLANDA

PIB (USD*10A9)

2122,701764,001466,201263,801166,20553,70388,70284,80259,00217,20124,30122,901 06,4067,50

PAÍSFRANCIAREINO UNIDOITALIAESPAÑAPAÍSES BAJOSSUIZABÉLGICAAUSTRIAFINLANDIAGRECIASuma TotalPIB Promedio

PIB(USD*10A9)

1466,201263,801166,20553,70388,70284,80259,00217,20124,30122,90

5846,80584,68

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68Análisis Técnico -Económico de la Incorporación de Energías Renovables No Convencionales en el Mercado Eléctrico Ecuatoriano.

Si se sabe que el PIB del Ecuador para el año 2000 es 18.60*10AS USD

se tiene que para el Ecuador se pueden considerar los siguientes rangos de

valores:

USD$/toriS02

125,38-225,17NOX

151,99-425,69Partículas

197,62-450,03

Con los resultados de la cantidad de contaminantes dejados de emitir por

la incorporación del proyecto eólico, y la valoración económica por la emisión de

los mismos se puede determinar en términos monetarios los beneficios

ambiéntales obtenidos:

USD$/tonContaminantes dejadosde emitir (ton)USD$Total USD $

S02

225.17

3.1436707.84

NOX

425.69

1.1791501.93

Partículas450.03

0.137962.06

1271.83

Al tomar en cuenta el beneficio económico por ahorro en combustibles y

el beneficio por la disminución de emisiones se obtiene el beneficio económico

total el cual es de 29,966.44 USD$.

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69

AnáBsis Técnico-Económico de la Incorporación de Energías Renovables No Convencionales en el Mercado Elédrico Ecuatoriano.

4. PROCEDIMIENTOS E INFLUENCIA EN TARIFAS

A CONSUMIDOR FINAL DE LA INCORPORACIÓN

DE ENERGÍAS RENOVABLES NO

CONVENCIONALES.

4.1. PROCEDIMIENTO DE DESPACHO DE LAS ENERGÍAS

RENOVABLES NO CONVENCIONALES.

De acuerdo a la definición matemática de despacho económico, el cual

debe cumplir con los requerimientos técnicos de la manera más económica

posible y por lo establecido en el artículo 21 del Reglamento para el.

funcionamiento del MEM, nos damos cuenta de que en realidad las energías

renovables no convencionales no pueden entrar en un modelo estricto de

despacho.

Las energías renovables no convencionales tienen un despacho

preferente y obligatorio, es decir son despachadas cuando están disponibles, es

por ello que la información referente a su disponibilidad debe ser diaria, es decir

se debe planear su despacho a corto plazo.

La información enviada al CENACE debe ser considerada con mucho

cuidado ya que las fuentes de energía renovable dependen de los recursos

naturales que son muy variables e impredecibles.

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Análisis Técnico-Económico de la Incorporación de Energías Renovables No Convencionales en el Mercado Eléctrico Ecuatoriano.

En resumen los costos variables de producción de las centrales

renovables no convencionales, no pueden entrar en competencia con los de las

centrales convencionales, ya que, son mucho más altos. En el anexo 1 se

muestran los precios del mercado sin considerar el proyecto eólico Salinas, en el

que se aprecian que los costos de mercado son menores que el costo variable

asociado al proyecto eólico. Es por ello que este tipo de energía no puede

cumplir con la definición de despacho económico; pero la Ley del Régimen del

Sector Eléctrico garantiza que la producción de energía de la centrales no

convencionales será despachada en el momento que éste disponible.

Con ayuda del CENACE se estableció que en caso de las centrales

fotovoltaicas y eólicas el despacho se realiza en el momento de que el recurso

natural permita generar, en el caso de las centrales geotérmicas y de biomasa

en las cuales el recurso es controlable si éstas están en capacidad de generar

todos los días del año las 24 horas del día estas serán despachadas todo el

tiempo que se encuentren disponibles.

Para poder evitar que demasiadas centrales renovables no

convencionales se instalen debido a la gran ventaja de su despacho preferente y

obligatorio, en la Ley se establece un limite máximo del 2% de la demanda del

MEM, las centrales que estén fuera de este limite serán despachadas en orden

de mérito económico.

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Análisis Técnico- Económico de la Incorporación de Energías Renovables No Convencionales en el Mercado Eléctrico Ecuatoriano.

4.2. PROCEDIMIENTO DE LIQUIDACIÓN DE LAS

ENERGÍAS

CONVENCIONALES.

RENOVABLES NO

En nuestro país, en el capítulo cuarto del Reglamento para el

funcionamiento del MEM, se establece claramente el proceso para la liquidación

de la energía.

En el caso de la energía renovable no convencional el CENACE efectuará

la liquidación mensual de transacciones por energía.

Para proceder a la liquidación de las energías renovables no

convencionales el CENACE debe tomar los valores establecidos por el

CONELEC que se fijaron en base a referencias internacionales y son las

siguientes:

CENTRALESEólicaFotovoltaicaBiomasa-BiogásGeotérmicas

PRECIO (cUSD/kWh)10.0513.6510.238.12

Los generadores no convencionales percibirán dichos valores por la

energía medida en el punto de entrega, con las mismas normas de facturación

de los generadores convencionales.

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Anáfisis Técnico-Econórn'co de la Incorporación de Energías Renovables No Convencionales en el Mercado HéctrJco.iSiüatonano ....

Se debe tpmar en cuenta que para fijar el costo marginal, los costos por

kWh de las fuentes de ene/gía renovable no serán tomados en cuenta, es decir

no formarán parte del preció'' margina].

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Anáfisis Técnico -Económico de la Incorporación de Energías Renovables No Convencionales en el Mercado Eléctrico Ecuatoriano.

4.3. DETERMINACIÓN DE LA INFLUENCIA EN TARIFAS A

CONSUMIDOR FINAL POR LA INCORPORACIÓN DE

ENERGÍAS RENOVABLES.

Debido a que en el país solamente el proyecto eólico Salinas pudo

proporcionar algunos datos, para analizar la influencia de la incorporación de

este tipo de centrales en el Mercado Eléctrico Ecuatoriano, con la ayuda del

CENACE, se concluyó que debido al poco aporte de esta central con respecto a

la demanda del país, su influencia es difícil de determinar en los precios de

mercado y por ello se puede considerar que el costo de la energía no varia su

valor.

Para determinar influencia de la incorporación del proyecto eólico Salinas en la

tarifa a consumidor final primero se calcula el valor a pagar por energía

utilizando únicamente centrales convencionales

Energía 2000(MWh)

10,286,477.49

CostocUSD/kWh

4.63

Total miles USD

476,263.91

Para el costo de la línea de transmisión se ha tomado como referencia una línea

de una longitud promedio de 12.5 km, lo que da un incremento de 0.75 $USD

por kWh vendido, es decir que en caso de la central eólica se remuneraría

10.8ctv$USD/kWh.

Considerando centrales no convencionales

Energía 2000(MWh)

10,286,477.49

Energía noconvencional

(MWh)* _,

1 ,659.38

Componenteconvencional en

miles USD

476,187.08

Componenteno convencionalen miles USD

179.21

Total

476,366.29*Datos proporcionados sobre la producción de energía anual por MAKETEC Sol y Viento

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Anáfeis Técnico -Económico de la Incorporación de Energías Renovables No Convena'onales en el Mercado Eléctrico Ecuatoriano.

Costo sinconvencionalmiles USD

476,263.91

Costo conconvencionalmiles USD

476,366.29

Sobrecosiósemestral milesUSD

102.38

Sobrecosió (cUSD/kWh) 0.000995

Para el caso de un cliente residencial la tarifa promedio en el 2000 es de 3.64

cUSD/kWh, aplicando la relación entre sobrecosió y tarifa promedio se puede

determinar el porcentaje de influencia en la planilla a consumidor final

Relación sobrecosto/tarifa promedio 0.00027Relación sobrecosto/tarifa promedio (%) 0.027

Un cliente comercial en el año 2000 tiene una tarifa promedio de 3.48

cUSD/kWh, aplicando la misma relación que en caso anterior se tiene que:

Relación sobrecosto/tarifa promedio 0.00029Relación sobrecosto/tarifa promedio (%) 0.029

En el caso de un abonado industrial la tarifa promedio el 2000 era de 3.56

cUSD/kWh, empleando la relación sobrecosió tarifa se obtiene

Relación sobrecosto/tarifa promedio 0.00028Relación sobrecosto/tarifa promedio (%) 0.028

Es decir que la tarifa de los diferentes abonados se ve afectada por el

correspondiente porcentaje, un abonado residencial tendría que aceptar una

elevación del 0.027% en su tarifa al incorporarse el proyecto eólico Salinas al

parque de generación.

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Anáfeis Técnico-Económico de la Incorporación de Energías Renovables No Convencionales en el Mercado Eléctrico Ecuatoriano.

5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.

CONCLUSIO1NES.

> Se debe tomar una actitud para abocarse, bajo la óptica de un mercado de

libre competencia, a la promoción y fortalecimiento de la utilización de las

energías renovables en nuestro país, sentando las bases para una adecuada

política gubernamental en este sentido.

> Es necesario analizar proyectos para la implementación de tecnologías que

utilicen energías renovables, y emitir recomendaciones para orientar los

esfuerzos necesarios para su ejecución, basándose en su labor de

identificación de oportunidades, mecanismos, condiciones y fuentes de

financiamiento relacionadas con las energías renovables.

> Es preciso identificar y promover la aplicación de recursos financieros

específicos, en proyectos prioritarios, tratando de subsanar, en lo posible, la

duplicación y dispersión de los esfuerzos nacionales en la promoción y

aprovechamiento de las energías renovables.

> Se deben definir estrategias de difusión, enfocadas a los usuarios potenciales,

para lograr, en consecuencia, una mayor penetración y sensibilización a nivel

masivo.

> Resulta beneficioso promover la capacitación y formación de recursos

humanos especializados en los sistemas de aplicación de las energías

renovables.

> Se debe identificar y canalizar apoyos para el campo de investigación aplicada

al fortalecimiento del mercado y la aplicación masiva de las energías

renovables.

> Se debe dar una respuesta urgente a la situación de millones de personas

que no tienen ni electricidad, ni acceso a otra energía comercial, sin

posibilidad de salir de su actual situación de pobreza, que les permitiese

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Anáfeis Técnico-Económico de la Incorporación de Energías Renovables No Convencionales en el Mercado Eléctrico Ecuatoriano.

mejorar su nivel de vida y reducir el alto grado de degradación de su medio

ambiente.

> Las políticas requeridas y la toma de decisiones que afectan al sector

energético productor y al consumidor final, deben establecerse sin demora

con el fin de asegurar el éxito de la transición hacia el suministro y uso de

una energía comercial sostenible a largo plazo.

> Los gobiernos y el sector privado, en estrecha colaboración, tanto a escala

nacional como internacional, deben incrementar las inversiones en

Investigación, desarrollo y demostración en las nuevas fuentes de energías

renovables comercialmente viables, con el fin de mejorar su eficiencia, lo que

les permitirá acelerar y aumentar su participación en el abastecimiento

energético global.

> La estrategia para detener la contaminación a nivel mundial tiene que

cimentarse en el ahorro energético - "El kilowatio-h más limpio es el que no

se produce" -, en el desarrollo y apuesta decidida por las energías

renovables y en la solidaridad y ayuda a los países del Tercer Mundo.

> La tecnología para el uso de energías renovables está ahí óptimamente

desarrollada. Ahora falta la voluntad política y la visión de futuro de las

grandes empresas.

> Las energías solar térmica y fotovoltaica, mini hidráulica, eólica y biomasa

están demostrando su eficiencia y rentabilidad donde han sido implantadas.

De esas experiencias, vemos que su impacto ecológico es mínimo, la

tecnología es accesible para un país como Ecuador, crean puestos de

trabajo y lo que es más importante respetan el medio ambiente. En definitiva,

permiten un desarrollo económico sostenible con el planeta que nos da la

vida. La planificación es un elemento vital para el desarrollo de estos

programas.

> Las ventajas de las Energías Renovables son muchas. Primero preservan la

vida y aunque esto no parece ser lo más importante para los que rigen e!

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Análisis Técnico- Económico de la Incorporación de Energías Renovables No Convencionales en el Mercado Eléctrico Ecuatoriano.

destino de nuestro planeta. Las Energías Renovables crean empleo.

Además, las materias primas son nuestras, no tenemos que importarlas, el

impacto medio ambiental es asumible. La tecnología es de fácil aplicación y

no se concentra en pocas manos.

> Ecuador aún mantiene una dependencia excesiva del petróleo, una de las

energías más contaminantes y mayor impacto ambiental. El sentido común

debería obligar a los responsables políticos así como de las grandes

compañías petroleras a pensar de una forma más global en sus intereses.

Sin planeta donde vivir, todos perdemos. También ellos. El 60 % de la

contaminación resulta del consumo de combustibles fósiles.

> El problema no está en dilucidar cuanta energía, cuanto nos cuesta, que

tecnologías de energías renovables desarrollamos, sino tenemos el sentido

real de para que sirve todo esto. El sentido profundo de este problema es:

Queremos calidad de vida para todos, queremos que la Tierra nos deje vivir

en su piel. ¿Qué se debe hacer, personal y colectivamente para

conseguirlo?.

> Aunque podemos beneficiarnos conociendo los mecanismos particulares

sobre el uso de energías renovables, que han dado resultados en otros

países, debemos tener cuidado en adaptarlos tomando en cuenta las

particularidades de nuestra realidad.

> Es importante introducir los conceptos de costo de las externalidades y de

ciclo de vida en todas las tecnologías energéticas para poder hacer

comparaciones realmente válidas, con respecto a las energías renovables.

> También se reconoce que hay nichos de mercado donde las energías

renovables son claramente competitivas, sin embargo para lograr un impacto

importante es necesario poner la mira sobre la utilización general en los

mercados más amplios.

> Determinar que centrales son desplazadas el momento que se incorpore el

proyecto eolico Salinas no es posible, debido a que para ello se debe realizar

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AnáisisTécnfcQ-Económfco de la Incorporadón de Energías Renovables Ncr Convendonales en el Mercado Eléctrico Ecuatoriano.

la corrida del modelo de despacho económico lo cual no fue posible por la

indisponibilidad de tiempo del CENACE.

A pesar de aquello queda claro que el nivel de contaminación se reduce ya

que son desplazadas centrales termoeléctricas. Tomando en cuenta los

costos variables de producción del proyecto eólico y su disponibilidad, se

pudo determinar el porcentaje de tiempo que es desplazado cada tipo de

generación: la hidroeléctrica es desplazada el 15 %, las de diesel 7 % y las

de bunker en un 78 % del tiempo.

> En cuanto al sobrecosió producido por la incorporación de la central eólica

Salinas es de 102.38 miles de dólares en un año y su influencia en la tarifa a

consumidor final es en promedio de 0.028%, por lo que es la gran

oportunidad de que todos invirtamos en cuidar el medio ambiente.

> Para determinar el beneficio económico total se sumo el ahorro obtenido por

los combustibles que se deja de quemar y el beneficio ambiental valorado

económicamente y se obtuvo que debido a la incorporación del proyecto

eólico Salinas el beneficio es de 29,966.44 USD$.

> En un mercado de libre competencia, el garantizar el despacho de las

centrales no convencionales es un gran incentivo para los inversionistas,

pues les asegura que toda la producción va ha ser utilizada.

> Con la incorporación del proyecto eólico Salinas se ha logrado la reducción

de 265.38 ton de CO2,1.791 ton de NOX, 3.1436 ton de SO2 y 0.1379 ton de

partículas

RECOMENDACIONES.

> La energía es una fuente vital. Sin ella no sería posible la vida y su desarrollo

en nuestro planeta. El conocimiento por el hombre de las técnicas para el

uso de las diferentes fuentes energéticas ha sido motor indispensable en el

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Análisis Técnico-Económico de la Incorporación de Energías Renovables No Convencionales en el Mercado Béctrico Ecuatoriano.

desarrollo de la humanidad, que ha permitido al hombre pasar de vivir de una

sociedad de la subsistencia a la del bienestar. Sin embargo, aún hoy día una

gran parte de la población mundial sigue viviendo en una sociedad donde

apenas es capaz de cubrir necesidades de alimentación. La energía es un

bien, cada día más caro y escaso, en su utilización en un desarrollo

equilibrado con la naturaleza.

> Es recomendable, evitar imponer medidas que la sociedad no considere

justificadas. Una recomendación particular es que busquemos respuesta a la

pregunta "¿qué pueden hacer las energías renovables por la gente?", y no

caer en la tentación de preguntarnos "¿qué puede hacer la gente por las

energías renovables?" . Ya que quizá la respuesta que obtengamos a esta

última pregunta sea "nada".

> Es necesario que el Gobierno Nacional por medio de alguna entidad del

estado, realice un levantamiento de los recursos renovables existentes que

pueden ser utilizados con fines de generación eléctrica.

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Anáfisis Técnico -Económico de la Incoloración de Energías Renovables No Convencionales en el Mercado Héctrico Ecuatoriano.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

> Apuntes. Seminario sobre Desarrollo Sostenible, CONELEC, 2000

> CO2 EMISSION FROM FUEL COMBUSTIÓN, Internacional EnergyAgency, Ed. 1998

> GARCÍA Francisco, Estudios realizados para el CONELEC para fijarprecio de generación para centrales renovables no convencionales.

> Inventor/ of Technologies, Methods, and Practices for ReducingEmisssion of Greenhouse Gases. May 1996

> PLAN DE ELECTRIFICACIÓN 2000-2009, CONELEC

> Publicaciones Dirección de Energías Alternativas, Energía Solar,Ministerio de Energía y Minas, 1998, Quito.

> Publicaciones Dirección de Energías Alternativas, Energía Eólica,Ministerio de Energía y Minas, 1998, Quito.

> Publicaciones Dirección de Energías Alternativas, Geotermia, Ministeriode Energía y Minas, 1998, Quito.

> Publicaciones Dirección de Energías Alternativas, Biomasa, Ministerio deEnergía y Minas, 1998, Quito.

> www.cenace.org.ee/publicaciones/plananual2001

> www.conelec.gov.ec/estadisticas/e_see_00

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> www.externe.jrc.es/infos/A11-Eu+Summary

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AnáisteTécnico-EconómcoJe la ¡ncorporadón de Energías Renovables No Convencionales en el Mercado Eléctrico Ecuatoriano,

> \AAAA^.goecií¡es.com/athens/forum/3364/centrales/eo!icas/index.htmK#windpower teéhiíiology

> www.OLADE.org.ee/siee/impacto

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82Anáisis Técnico-Económico de la Incorporación de Enemías Renovables No Convencionales en d Mercado Eléctrico Ecuatoriano.

ANEXO 1

Precios de Mercado

mes-ano

Dec-02Jan-03Feb-03Mar-03Apr-03May-03Jun-03Jul-03Aug-03Sep-03Oct-03Nov-03Dec-03Jan-04Feb-04Mar-04Apr-04May-04Jun-04Jul-04Aug-04Sep-04Oct-04Nov-04Dec-04Jan-05Feb-05Mar-05Apr-05May-05Jun-05Jul-05Aug-05Sep-05Oct-05Nov-05Dec-05

Punta$/MWh51.6752.3553.2851.0351.0651.1047.8243.2543.8247.5145.3647.1248.1841.3442.8742.3541.9541.9533.8334.3135.4436.1537.3942.3643.9643.4346.6943.4943.6743.4542.2238.0942.2242.2742.7643.6044.85

Media$/MWh50.1150.4248.0141.2435.6736.3634.0132.3336.4037.9038.5443.5546.0639.2036.6032.6029.1629.8628.8227.4230.1732.6634.2437.4040.4438.5837.8233.5530.7930.9431.7630.0432.8533.9335.2740.1341.92

Base$/MWh49.6449.7247.1140.0630.6831.4014.1520.6430.0336.1438.1343.2444.6137.7534.9230.5024.1624.8712.9415.6225.0331.8633.6636.9639.1638.1836.8232.6328.5127.5819.9917.4425.2732.5535.0839.9641.44

Fuente: Ing. Julio gomez, Dirección de Planeamiento, CENACE, Telf: 2691-005

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Análisis Técnico-Económico de la Incorporación de Energías Renovables No Convencionales en el Mercado Eléctrico Ecuatoriano.

ANEXO 2

Disponibilidad Central Eólica Salinas

Avrg. daily power-output at 40m (kW)

800

700

600

500

O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Fuente: Marketec Solviento