UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERINGENIERIA ELCTRICA Y ELECTRNICA

FORMULACIN DE PROYECTOS EN EL MARCO DEL SNIP

1.-HORIZONTE EVALUACINComprende: La fase de inversin y post inversinEstado del Arte de la Energa Elica en el Per y el Mundo.

En la siguiente figura vemos la tendencia del crecimiento de la tecnologa en aerogeneradores en los ltimos aos. Actualmente, en el ao 2004 ya se tienen aerogeneradores que pueden producir hasta 5 MW de potencia cada uno.

Los aerogeneradores en el Per estn entre 250 y 450 kW. que nos coloca como en el ao 1996, es decir con 10 aos de retraso con respecto a la tecnologa actual. En la poca que se instal Malabrigo y Marcona los aerogeneradores eran de ltimo modelo en su generacin para esa poca.

La fase de inversin se tendr en cuenta des pues de ser aprobado nuestro proyecto a sabiendas de la viabilidad del proyecto.

La tecnologa de los aerogeneradores est teniendo un impulso exponencial en estos ltimos aos y se considera a la energa elica como la de mayor expansin en tecnologas limpias en el mundo.

La capacidad instalada en el mundo est teniendo un auge tremendo en estos ltimos 15 aos, especialmente en Europa donde se tienen incentivos fiscales para el uso de tecnologas limpias y renovables. Fig.

En el ao 2002 ya se estaba llegando a 35,000 MW de potencia instalada; en el Per llegamos a 700 kW, es decir 0.7 MW, aun cuando tenemos un potencial de viento mayor que los mejores lugares en Europa, Asia y USA.

En la siguiente Tabla vemos los costos de amortizacin de las diferentes fuentes de energa, notando que a mayores velocidades del viento el costo de la energa elica es las ms rentable, aun con velocidades promedio de 6.5 m/s; en Per tenemos velocidades de muy viento superiores que puede hacer que la inversin extranjera mire con buenos ojos el potencial elico para futuras inversiones en el Per.

Finalmente les mostramos el escenario para el ao 2040, en el que se nota que las fuentes tradicionales de energa (combustible fsil, biomasa y nuclear) entrarn en decrecimiento, mientras las fuentes renovables de energa irn creciendo considerablemente (viento, solar, hidrulica y biomasa).

Per tiene los suficientes recursos energticos para ser explotados rentable, eficiente y limpiamente, es slo cuestin de decisin poltica.

1.1- FASE DE INVERSIN:

1.1.1.- ESTUDIOS DEFINITIVOS:

A) COSTOS DE ESTUDIO OBTUVIDOS ANTERIORMENTE:

Costos de energa que se tuvieron anteriormente como referencia del estudio que se realiz a lo largo de ms de 15 aos:

COSTO DE GENERACION DE ENERGIA EN cUS$/kWhCENTRAL ELICA 250 KW MALABRIGOANALISIS TECNICOAEROGENERADOR:

DIAMETRO DE LA PALA35

AREA DEL ROTOR EN (m2)962

DENSIDAD MEDIA Kg/m31.23

FACTOR DE CORRECCON DE DENSIDAD1

VELOCIDAD MEDIA ALTURA DEL ROTOR (m/s)8

TIEMPO EN HORAS6973

ENERGIA MAXIMA EXTRAIBLE DEL VIENTO EN kWh(terico)1351984.47

ENERGIA MAXIMA DE SALIDA DE LA TURBINA EN kWh1216786.02

ENERGIA REAL DE SALIDA CON DISPONIBILIDAD EN kWh 575236.92

DISPONIBILIDAD REAL0.95

POTENCIA NOMINAL (RP) EN Kw0.98

FACTOR DE CAPACIDAD33.0%

COSTOS

NUMERO DE TURBINAS1

POTENCIA INSTALADA EN kW250

COSTO DE INSTALACION DE LA CENTRAL EN US$432838.00

COSTO DE INSTALACION DE LA CENTRAL EN US$/kW1731.35

TIEMPO DE CONSTRUCCION EN MESES2

TASA DE INTERES DE CALCULO DE COSTO ALTERNATIVO8%

INTERES DURANTE LA CONSTRUCCIN US$/kW3.71

COSTO TOTAL CAPITAL US$/kW1735.06

VIDA UTIL EN AOS20

TASA DE INTERES REAL12.0%

COSTO DE CAPITAL ANUALIZADO US$/kW232.29

COSTO FIJO DE O&M ALTERNATIVO 4% DE LA INVERSION69.25

COSTO TOTAL DE GENERACIN (cUS$/ kWh)13.11

COSTO TOTAL DE GENERACIN (cS/. kWh)44.82

Costos de la Central Piloto

Central Elica Malabrigo 250 kW 432 838.00 US$

Costo Unitario 1 731.00 US$/kWh

Este costo es el resultado del proceso de adquisicin lleve en mano realizado por el Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo (por lo que estn libres de impuestos).

B) PROYECCIN DE LA AMPLIACIN DE LA POTENCIA INSTALADA DE LA CENTRAL ELICA DE MALABRIGOLos resultados obtenidos de los parmetros de los bosques elicos fue en base a la data de los registros de viento en ambas Centrales, adems, se ha tomado como referencia de clculo, un aerogenerador de 250 kW (unidad comercial), obtenindose los siguientes resultados:

MALABRIGO

Potencia instalada30 MW

Periodo de evaluacin anemolgica7 aos

Velocidad media a 55 m (proyectada)10.31 m/s

Nmero de aerogeneradores40 unidades

Energa mxima extrable del viento318 GWh

Energa real de salida108.35GWh

Costo estimado del bosque elico37 000 000.0 US$

Costo unitario1 233,0 US$/Kw

De ejecutarse estos proyectos bajo las condiciones actuales de Mercado se obtendran ingresos adicionales por la reduccin de emisiones de Dixido de Carbono (CO2) a la atmsfera, estos ingresos a los precios actuales del mercado hacen que los proyectos sean ms atractivos. Los ingresos por reduccin de emisiones por cada proyecto se presentan en la siguiente Tabla.

Tabla: Ingresos por venta de CO2

MALABRIGO

Reduccin de Emisiones de CO2, en toneladas61,763

Precio de US$7/ton CO2US$ 432,336

Precio de US$10 /ton CO2US$ 617,629

Sin embargo a pesar de los posibles ingresos por el mercado de carbono, la rentabilidad de los proyectos aun es baja. Para que los proyectos sean rentables se necesitan tarifas superiores a las actuales. En el caso del bosque elico de Malabrigo es necesario tener tarifas superiores a los 5,5 ctvos US$/ kWh. Estas tarifas por ser ms altas que las actuales existentes en el mercado elctrico seran consideradas Premium. Sin embargo podran ser fcilmente alcanzables en condiciones del mercado por la crisis energtica y con otros incentivos.

MALABRIGO

Tarifa de 3.5 ctvos US$/kWhVAN = - 15,869 (TIR=3%)

Tarifa de 4 0 ctvosUS$/kWhVAN = - 11,772 (TIR=5%)

Tarifa de 5,5 ctvosUS$/kWhVAN = 518 (TIR=12%)

Tarifa de 6.0 ctvos US$/kWhVAN = 4615 (TIR=15%)

Como se observa las tarifas actuales (de alrededor de 3 a 4 ctvos US$/kWh) no hacen viable este tipo de proyectos aun. Por tal motivo es necesario contar con algn incentivo o subsidio que favorezca la inversin en estos proyectos. Es importante mencionar la experiencia europea que otorga precios superiores a aquellos generadores que produzcan energa con viento, motivo por el cual Alemania posee ms de 17,000 MW de potencia instalada en proyectos elicos y Espaa tenga alrededor de 6000MW.

C) Componentes principales de un aerogenerador

Con el fin de explotar la energa cintica del viento, convirtindola en energa elctrica disponible para su inyeccin en la red o para alimentar cargas en paralelo, un aerogenerador incorpora diversos componentes, tanto mecnicos como elctricos. Concretamente, el rotor (palas y buje) extrae la energa del viento y la convierte en energa mecnica de rotacin, la cual constituye el "motor primario" del aerogenerador, mientras que la conversin de energa mecnica en elctrica la efectuar un generador, segn diferentes configuraciones que se desarrollarn en los captulos siguientes.

En resumen, los principales componentes que constituyen un aerogenerador de eje horizontal son (figura (a)):

1. pala;2. soporte de la pala;3. actuador del ngulo de paso;4. buje;5. cubierta;6. soporte principal;7. eje principal;8. luces de sealizacin area;9. multiplicador;10. dispositivos hidrulicos de refrigeracin;11. frenos mecnicos;12. generador;13. convertidor de potencia y dispositivos elctricos de control, proteccin y seccionamiento;14. transformador;15. anemmetros;16. estructura de la gndola;17. torre de soporte;18. mecanismo actuador de la orientacin.

El convertidor y el transformador pueden ubicarse en la gndola, tal como se muestra en la figura (a), o colocarse en la parte baja de la torre. La instalacin del transformador en la gndola hace posible compensar el peso del rotor, mientras que su ubicacin en la base permite reducir el tamao y el peso de la gndola.

En trminos de costes, la proporcin de cada componente en el coste total se muestra en la figura.

Figura - Coste porcentual de los componentes de un aerogenerador

1.1.2.-EJECUCIN DEL PROYECTO:

AMPLIACIN DE LA POTENCIA INSTALADA DE LA CENTRAL ELICA DE MALABRIGO

PASOS PARA EL MONTAJE DE UNA TORRE:

Adecuacin del terreno de trabajo mediante la maquinaria pesada para la llegada de los componentes del aerogenerador.

Transporte de los equipos para la instalacin de las torres que conformaran el parque elico. Armado de piezas.

Construccin del armado de cimiento para el soporte de la torre

Armado ya en una fase de alambrado

Fase de rellenado con cemento de la base.

Rellenado con tierra de la base despus de un tiempo del cual el cemento adquiri su rigidez.

Haciendo zanjas para el paso de los conductores de comunicacin

Conductores de para la comunicacin con la central base que monitorea el desempeo de la central elica.

Montaje del soporte principal de la torre mediante gras y equipamiento especializado.

Montaje pleno de las aspas del aerogenerador.

Buje que da el movimiento de las aspas.

Eje Principal

Un Direccionador

Una Multiplicadora

El Generador

Un Anemmetro

El Ordenador que hace girar las palas

Obtencin de la nueva central del PARQUE ELICO DE MALABRIGO

FORMULACIN DE PROYECTOS DE INVERSIN Pgina 11