viabilidad tÉcnica, econÓmica y regulatoria...

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“XXIII Simposio Peruano de Energía Solar y del Ambiente (XIII-SPES), Huancayo, 14-19.11.2016” VIABILIDAD TÉCNICA, ECONÓMICA Y REGULATORIA PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS CONECTADOS A LA RED EN EL PERÚ - MECANISMO NET METERING. Autor: Gutiérrez Ramos, Abel Cesar [email protected], 054-436391 Resumen. El plan energético Peruano plantea alcanzar un 5% de la energía demandada con recursos energéticos renovables, con la finalidad de contar con una mayor participación de las mismas en la matriz energética y mitigar los efectos del cambio climático al reducir las emisiones de gases de efecto invernadero que se generan por el uso excesivo de combustibles fósiles. Nuestro país cuenta con un marco legal para incentivar la generación de energía eléctrica a partir de energías renovables, mediante el decreto legislativo N° 1002. En la cuarta subasta desarrollada en base a dicho decreto, se han adjudicado plantas solares fotovoltaicas a costos por MW muy por debajo de los montos de las subastas iniciales, se pasó de US$ 221.1/MWh en el año 2009 hasta US$ 48.24/MWh en el 2016. Esta reducción sostenida del valor de la energía renovable fotovoltaica ha sido aún más acentuada en recientes subastas ocurridas en el vecino país de Chile, llegándose hasta US$ 29.10/MWh. La propuesta que realizamos en esta investigación se dirige a dos sectores potenciales: el residencial y las PYME´s, siendo el esquema de micro generación propuesto es el balance neto, el cual se caracteriza por generar energía eléctrica a partir de un panel solar para luego ser utilizada en la propia vivienda o negocio, a manera de autoconsumo. Sin embargo, a medida que las necesidades de energía han sido cubiertas y se generan excedentes de electricidad, esta puede inyectarse a la red de la compañía eléctrica. El mecanismo de retribución establece que la energía auto consumida sea retribuida al mismo precio que la tarifa que la compañía eléctrica cobra a los usuarios. El excedente, según nuestra propuesta, se valorizaría al costo nivelado de la energía (LCOE). Los resultados de la investigación muestran valores positivos del valor actual neto para sistemas de micro generación residencial y PYME y lo más importante sin considerar algún tipo de subsidio, para aquellas instalaciones donde la mayor parte de la energía producida es auto consumida. Palabras clave: Balance, Neto, Fotovoltaico, Net, Metering. 1. PROPUESTA DE IMPLEMENTACIÓN DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS CONECTADOS A LA RED EN EL PERÚ - MECANISMO NET METERING. Nuestra investigación realiza a continuación una propuesta de implementación de sistemas de balance neto, tomando como referencia información y resultados de investigaciones previas en la ciudad de Arequipa y otras ciudades representativas del Perú. En la región del sur del país se tiene una cultura y tradición de aprovechamiento de recursos energéticos renovables, tales como los aerogeneradores, sistemas de bombeo, termas solares, entre otros que se ha afianzado desde hace más de cuatro décadas. Recientemente, la compañía T Solar inició la generación de energía eléctrica en dos plantas solares ubicadas en Majes y Repartición con potencias de 20 MW cada una. La operación de ambas plantas se inició en julio del 2012. Por otro lado, las condiciones de irradiación en Arequipa con un promedio anual de 6.69 kWh/m 2 -día confieren a esta cuidad ventajas competitivas importantes para continuar desarrollando toda una corriente de transformación energética renovable con las nuevas tecnologías. Además de lo indicado, la región del sur presenta indicadores de crecimiento económico sostenible, convirtiendo a la región de Arequipa en la tercera economía a nivel nacional, luego de Lima y Callao. 1.1. Relación costo de implementación sistema Fotovoltaico Conectado a la red por vatio (US$./W). Primeramente se determinará el rendimiento de energía por m2 de panel solar fotovoltaico, este debe estar en función principalmente a dos variables: la irradiación solar del lugar y la eficiencia del panel solar. Tomando como referencia el rendimiento del módulo solar de la Universidad Nacional de San Agustín, podemos deducir que 1 m2 de panel solar con una eficiencia de 16.4% podría producir hasta 164 Wp/m 2 día bajo condiciones de 1000w/m 2 de irradiación solar y temperatura ambiental de 25°C. Asumiendo que nos encontramos en Characato Arequipa y su irradiación es de 7.09 Kwh/m 2 al día, entonces para hallar la producción de energía nominal o teórica se calcularía de la manera siguiente:

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  • “XXIII Simposio Peruano de Energía Solar y del Ambiente (XIII-SPES), Huancayo, 14-19.11.2016”

    VIABILIDAD TÉCNICA, ECONÓMICA Y REGULATORIA PARA LA

    IMPLEMENTACIÓN DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS CONECTADOS A

    LA RED EN EL PERÚ - MECANISMO NET METERING.

    Autor: Gutiérrez Ramos, Abel Cesar – [email protected], 054-436391

    Resumen. El plan energético Peruano plantea alcanzar un 5% de la energía demandada con recursos energéticos

    renovables, con la finalidad de contar con una mayor participación de las mismas en la matriz energética y mitigar los

    efectos del cambio climático al reducir las emisiones de gases de efecto invernadero que se generan por el uso excesivo

    de combustibles fósiles.

    Nuestro país cuenta con un marco legal para incentivar la generación de energía eléctrica a partir de energías

    renovables, mediante el decreto legislativo N° 1002. En la cuarta subasta desarrollada en base a dicho decreto, se han

    adjudicado plantas solares fotovoltaicas a costos por MW muy por debajo de los montos de las subastas iniciales, se

    pasó de US$ 221.1/MWh en el año 2009 hasta US$ 48.24/MWh en el 2016. Esta reducción sostenida del valor de la

    energía renovable fotovoltaica ha sido aún más acentuada en recientes subastas ocurridas en el vecino país de Chile,

    llegándose hasta US$ 29.10/MWh.

    La propuesta que realizamos en esta investigación se dirige a dos sectores potenciales: el residencial y las

    PYME´s, siendo el esquema de micro generación propuesto es el balance neto, el cual se caracteriza por generar energía

    eléctrica a partir de un panel solar para luego ser utilizada en la propia vivienda o negocio, a manera de autoconsumo.

    Sin embargo, a medida que las necesidades de energía han sido cubiertas y se generan excedentes de electricidad, esta

    puede inyectarse a la red de la compañía eléctrica. El mecanismo de retribución establece que la energía auto consumida

    sea retribuida al mismo precio que la tarifa que la compañía eléctrica cobra a los usuarios. El excedente, según nuestra

    propuesta, se valorizaría al costo nivelado de la energía (LCOE).

    Los resultados de la investigación muestran valores positivos del valor actual neto para sistemas de micro

    generación residencial y PYME y lo más importante sin considerar algún tipo de subsidio, para aquellas instalaciones

    donde la mayor parte de la energía producida es auto consumida.

    Palabras –clave: Balance, Neto, Fotovoltaico, Net, Metering.

    1. PROPUESTA DE IMPLEMENTACIÓN DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS CONECTADOS A LA RED EN EL PERÚ - MECANISMO NET METERING.

    Nuestra investigación realiza a continuación una propuesta de implementación de sistemas de balance neto,

    tomando como referencia información y resultados de investigaciones previas en la ciudad de Arequipa y otras ciudades

    representativas del Perú. En la región del sur del país se tiene una cultura y tradición de aprovechamiento de recursos

    energéticos renovables, tales como los aerogeneradores, sistemas de bombeo, termas solares, entre otros que se ha

    afianzado desde hace más de cuatro décadas. Recientemente, la compañía T – Solar inició la generación de energía

    eléctrica en dos plantas solares ubicadas en Majes y Repartición con potencias de 20 MW cada una. La operación de

    ambas plantas se inició en julio del 2012.

    Por otro lado, las condiciones de irradiación en Arequipa con un promedio anual de 6.69 kWh/m2-día confieren a

    esta cuidad ventajas competitivas importantes para continuar desarrollando toda una corriente de transformación

    energética renovable con las nuevas tecnologías.

    Además de lo indicado, la región del sur presenta indicadores de crecimiento económico sostenible, convirtiendo a

    la región de Arequipa en la tercera economía a nivel nacional, luego de Lima y Callao.

    1.1. Relación costo de implementación sistema Fotovoltaico Conectado a la red por vatio (US$./W).

    Primeramente se determinará el rendimiento de energía por m2 de panel solar fotovoltaico, este debe estar en

    función principalmente a dos variables: la irradiación solar del lugar y la eficiencia del panel solar. Tomando como

    referencia el rendimiento del módulo solar de la Universidad Nacional de San Agustín, podemos deducir que 1 m2 de

    panel solar con una eficiencia de 16.4% podría producir hasta 164 Wp/m2 –día bajo condiciones de 1000w/m

    2 de

    irradiación solar y temperatura ambiental de 25°C. Asumiendo que nos encontramos en Characato – Arequipa y su

    irradiación es de 7.09 Kwh/m2 al día, entonces para hallar la producción de energía nominal o teórica se calcularía de la

    manera siguiente:

    mailto:[email protected]

  • “XXIII Simposio Peruano de Energía Solar y del Ambiente (XIII-SPES), Huancayo, 14-19.11.2016”

    ( ) ( ) (1)

    Esta ecuación nos da la energía en Kwh/m2

    día, la cual si descontamos las pérdidas por efectos de la temperatura

    de la placa del panel solar, el polvo diario, las pérdidas por el cableado y el consumo del inversor entre otras pérdidas

    menores, vamos a tener como resultado, que aproximadamente sólo el 81.93% de esta energía eléctrica nominal a

    corriente continua, finalmente se convierte en energía eléctrica a corriente alterna aprovechable para nuestros hogares.

    Tabla 1. Producción de energía eléctrica por m2 de panel solar fotovoltaico en Arequipa.

    Fuente: Elaboración propia en base a ponencia de Alberto Montoya, Simposio de Energía Solar Arequipa 2015.

    1

    Para determinar el costo de implementación del sistema por vatio, se ha solicitado proformas a empresas

    reconocidas del sector solar fotovoltaico2, con el fin de conseguir el costo de cada componente y determinar el peso de

    estos por vatio de potencia instalado. Los resultados fueron que efectivamente el precio de los paneles solares y del

    inversor son los elementos que mayor costo tienen dentro de la estructura de inversión, seguido por los complementos

    físicos y la mano de obra de instalación respectivamente.

    Tabla 2. Determinación de costos por implementación del sistema Net Metering en Arequipa (US$/W).

    Fuente: Elaboración propia en base a cotizaciones - agosto 2016.

    3

    Los precios de los componentes para los sistemas Net Metering, que se ofertan en el Perú, comparados con los

    que se tienen en mercados maduros como el de Estados Unidos, muestran una marcada diferencia especialmente en el

    rubro asociado a la mano de obra, permisos, licencias, seguros y otros. Tal como se puede apreciar en el cuadro

    siguiente.

    Figura 1. Mano de obra por instalación.

    Fuente: Elaboración propia en base a las cotizaciones locales.

    4

    1 Pérdidas calculas a partir de Informe técnico de Montoya Alberto, 2015. (Ver anexos). 2 Ver anexos, cotizaciones y proformas. 3 Ver anexos, sección de cotizaciones y proformas, se considera un tipo de cambio de S/. 3.3 por cada dólar Americano. 4 La información de cotizaciones se pueden revisar en los anexos en la sección de cotizaciones y los otros datos tomados corresponden al capítulo V.

    M2 de Panel

    Solar

    Fotovoltaico

    EficienciaPotencia pico

    (Wp/m2)

    Rdiación solar

    (kWh/m2 - día)

    E. Characato

    AQP.

    Producción

    Nominal por

    m2 ( KWh/m2 -

    día)

    *Producción

    estimada de

    energía por m2

    (KWh/m2-día)

    1 14.00% 140 7.09 0.993 0.80

    1 16.40% 164 7.09 1.163 0.94

    1 25.00% 250 7.09 1.773 1.43

    PROVEEDORMarca de

    Módulo Solar

    Eficiencia

    del Panel

    solar (%)

    Modulo/

    Panel SolarInversor

    Complementos

    Físicos (Racks,

    Tableros,etc)

    Instalación/

    ingenieríaTotal

    Relación de

    Costo por

    vatio (S/./W)

    Relación de

    Costo por

    vatio ($./W)

    CIME COMERCIAL Solarworld 16.4 10500.00 7450.00 7550.00 300.00 25800.00 8.60 2.61

    GEO ENERGÍA Yingli Solar 17.1 9788.14 5594.92 2457.63 1694.92 19535.59 6.51 1.97

    THERMOSOL Yingli Solar 17.1 9480.00 5900.00 2300.00 1800.00 19480.00 6.49 1.97

    16.87 9922.71 6314.97 4102.54 1264.97 21605.20 7.20 2.18

    46% 29% 19% 6% 100%PARTICIPACIÓN %

    PROMEDIOS

  • “XXIII Simposio Peruano de Energía Solar y del Ambiente (XIII-SPES), Huancayo, 14-19.11.2016”

    De igual manera observamos que los costos de los equipos principales como los paneles solares y el inversor en el

    Perú, tienen un costo más elevado que el de los EEUU, atribuimos este hecho a la condición de los estados Unidos

    como país productor.

    Tabla 3. Comparativo de costos por componentes de sistema solar fotovoltaico residencial de 3KWp instalado en Perú y

    EEUU.

    Fuente: Elaboración propia en base a información del Capítulo V. AQP. Se refiere al departamento de Arequipa.

    La información de IRENA es del 2014, la proyección al 2016 es el promedio para residencial y mediana escala. En

    el caso de NREL los datos son del 2015 promediados en los diferentes estados de Estados Unidos, la publicación es de

    junio del 2016.

    Una mejor apreciación de los costos por vatio instalado se puede observar en el gráfico siguiente.

    Figura 2. Comparativo de costos por vatio instalado de sistemas Net Metering en Arequipa versus Estados Unidos.

    Fuente: Elaboración propia en base a información de proformas locales, IRENA y NREL.

    1.2. Operación del sistema de balance neto propuesto.

    El concepto de balance neto se refiere al hecho que el medidor puede cuantificar el flujo de electricidad en dos

    direcciones. Mide la cantidad de energía proveniente de la compañía eléctrica en comparación con la producción de

    electricidad del micro generador. El micro generador puede compensar el consumo de energía eléctrica con cualquier

    exceso de electricidad producida.

    A medida que el sistema fotovoltaico produce electricidad, se utilizan los primeros kilovatios-hora para satisfacer

    las necesidades eléctricas del micro generador, como la iluminación y electrodomésticos. Si la energía eléctrica

    producida es mayor que las necesidades de autoconsumo, se miden los kilovatios-hora adicionales que se introducirán

    en el sistema eléctrico que serán utilizados por otros clientes.

    Cuando el exceso de electricidad producida pasa a través del medidor y se inyecta a la red de suministro eléctrico,

    el micro generador recibirá el precio de venta al público como un crédito que se aplicará a las compras futuras de

    energía. Para facilitar esto, los clientes de medición neta están en un ciclo de facturación y los créditos recibidos se

    netean con las compras de energía realizadas.

    Para nuestra propuesta de micro generación residencial con una potencia de 3 kW, el siguiente diagrama de flujo

    representa a manera de ejemplo la operación mensual del balance neto:

    Modulo/

    Panel SolarInversor

    Complementos

    Físicos (Racks,

    Tableros,etc)

    Instalación/

    ingenieríaTotal

    3006.88 1913.63 1243.19 383.32 6547.03

    1.00 0.64 0.41 0.13 2.18

    0.70 0.30 0.50 1.60 3.10

    0.68 0.17 0.59 0.79 2.23

    0.46 0.29 0.19 0.06 1.00

    * Precio en US$/W - NREL EEUU

    * Precio en US$/W - IRENA

    Precio Promedio en US$ x 3000Kwp AQP

    Precio en US$/W - Arequipa

    Participación por componente (%) - AQP

    2.18 2.23

    3.10

  • “XXIII Simposio Peruano de Energía Solar y del Ambiente (XIII-SPES), Huancayo, 14-19.11.2016”

    Figura 3. Operación de balance neto residencial de 3 kW.

    Fuente: elaboración propia.

    Tal como se muestra en la figura anterior, la energía producida por el sistema fotovoltaico en el mes es 520.4

    kWh, de los cuales se autoconsumen unos 264.4 kWh. El excedente 256 kWh son introducidos a la red eléctrica.

    En azul mostramos las tarifas a las cuales se valoriza el flujo de energía: la electricidad autoconsumida tiene un

    valor de tarifa BT5B de S/. 0.528 /kWh5, en cambio, siguiendo nuestra propuesta, el excedente de energía inyectada a la

    red tiene un valor igual al costo de producción de S/. 0.341 / kWh para este sistema fotovoltaico. Cabe aclarar que

    según el concepto de balance neto, en horas de la noche la energía requerida será tomada de la red. Sin embargo, el

    precio de dicha energía es a tarifa eléctrica que se cobra al usuario. Dicha energía constituye un crédito de la compañía

    eléctrica, el cual será neteado con la inyección de energía que el micro generador produce en horas del día.

    1.3. Determinación de la energía producida: uso residencial y PYME.

    Para determinar la energía producida, se tomó en consideración los resultados de la evaluación del desempeño de

    un sistema fotovoltaico conectado a la red de 3.3 Kwp en Arequipa, efectuado por Montoya, Palo y Morante.6 Así

    como también, los datos de radiación solar y rendimientos, con los cuales se ha podido realizar la siguiente ecuación.

    (2)

    Tabla 4. Energía producida por micro generación residencial de 3 kW en la ciudad de Arequipa.

    Fuente: Elaboración propia.

    Tabla 5. Energía producida por micro generación PYME de 15 kW en la ciudad de Arequipa.

    Fuente: Elaboración propia.

    5 Tarifas eléctrica BT5b – Residencial/ Agosto del 2016. 6 Trabajo de Investigación del desempeño de un sistema fotovoltaico de 3.3 Kwp conectado a la red, realizado en las instalación de la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa. La investigación fue realizada por Alberto Montoya, Ernesto Palo y F. Morante, docentes

    de la UNSA, cuyos resultados fueron expuestos en el XXII Simposio Peruano de Energía Solar, realizado en la ciudad de Arequipa en

    noviembre del 2015. Presentación en anexos.

  • “XXIII Simposio Peruano de Energía Solar y del Ambiente (XIII-SPES), Huancayo, 14-19.11.2016”

    1.4. Costo de energía generada del micro generador (LCOE).

    El costo nivelado de energía fotovoltaica (Levelized Cost Of Energy) representa el costo unitario en soles que se

    incurre para la generación de 1 kWh, por lo consiguiente necesitamos dimensionar el proyecto de inversión de una

    Instalación de Micro generación (IMG) con la potencia a instalarse y el costo de la inversión; así mismo determinar su

    capacidad de generación anual para cada proyecto.

    Para instalar y operar un sistema de micro generación fotovoltaica conectado a la red de distribución, se requiere

    realizar las siguientes inversiones:

    (3)

    IMG: Instalación de Micro generación

    Para la determinación del costo de IMG, se toman en cuenta las cotizaciones realizadas para cada proyecto de

    inversión.

    Tabla 6. Cotizaciones proyectos de inversión.

    Potencia IMG

    (KW) Tipo de consumo

    Cotización incluido

    IGV (soles)

    Cotización sin incluir

    IGV(soles)

    2 Residencial 19,390.00 16,432.20

    3 Residencia 23,052.00 19,535.59

    4 Residencial 27,671.00 23,450.00

    5 Residencial 32,863.00 27,850.00

    10 No Residencial 63,693.00 53,977.12

    15 No Residencial 98,240.40 83,524.58

    Fuente: elaboración propia.

    Para la determinación del costo de IMG, se toman en cuenta las cotizaciones realizadas para cada proyecto de

    inversión (Potencia fotovoltaica instalada de: 2kw, 3kw, 4kw, 5kw, 10kw y 15kw).

    Tabla 7. Costo de conexión a la red.

    COSTO DE CONEXIÓN A LA RED

    Tasa de Conexión S/. 337.48

    Gastos de Homologación S/. 500.00

    Gastos Administrativos S/. 200.00

    SUBTOTAL S/. 1,037.48

    Fuente: Elaboración propia.

    La inversión de Balance Neto se anualiza a través del flujo de caja actualizado. Se considera la vida útil promedio

    de los diferentes componentes del sistema fotovoltaico, esto es 20 años; la vida útil del módulo fotovoltaico y el

    inversor (principales componentes) oscila entre los 20 años y por otro lado el tiempo de venta garantizada para energía

    de fuentes renovables también es de 20 años (macro generación).

    Se ha considerado la tasa de descuento del 12% en razón a lo dispuesto en el D.L. Nro.25844, Ley de Concesiones

    Eléctricas, en la que precisa que todo proyecto de inversión deberá tener una rentabilidad no menor al 12%.

    La tasa de depreciación utilizada es del 10% para los activos fijos del sistema fotovoltaico en razón de la vida útil

    de 10 años considerada en la normativa tributaria del impuesto a la renta.

    Tabla 8. Flujo de caja actualizado.

    Vida útil 20 años

    Depreciación 10 años

    Tasa de descuento 12%

    Impuesto a la Renta Residencial No Residencial

    0% 27%

    Fuente: Elaboración propia.

    El propietario del sistema fotovoltaico residencial es una persona sin negocio; para efecto de la evaluación

    económica y como materia de regulación, consideramos que los clientes residenciales con instalaciones menores a 10

    kw de potencia son exonerados del impuesto a la renta, por consiguiente la anualidad de la depreciación no considera el

    escudo fiscal del 27% para el año 2. Los clientes no residenciales pertenecen a la MYPE, para los cuales no se exonera

    el impuesto a la renta.

    Adicional a la inversión de balance neto anualizado, tenemos costos de operación anuales que son los siguientes:

  • “XXIII Simposio Peruano de Energía Solar y del Ambiente (XIII-SPES), Huancayo, 14-19.11.2016”

    Tabla 9. Gastos de Operación y Administración.

    Gastos de Operación y Mantenimiento 2%*Inversión Anualizada

    Gastos de Administración y Ventas S/. 200.00

    Fuente: Elaboración propia.

    Los gastos de operación y mantenimiento son representados por el 2% de la inversión anualizada y los gastos

    administrativos y ventas un costo de S/. 200.00.

    El siguiente cuadro representa la inversión de balance neto y el respectivo costo de operación para cada potencia

    instalada:

    Tabla 10. Inversión de balance neto y costo de operación anualizado por potencia.

    Potencia IMG 2 kw 3 kw 5 kw 10 kw 15 kw

    Anualidad de Inversión (soles) 1,115.53 1,399.73 1,968.12 4,322.64 6,646.80

    Gastos de O & M (soles) 22.30 28.00 39.40 86.45 132.94

    Gastos Administrativos y ventas (soles) 200.00 200.00 200.00 200.00 200.00

    (Inversión + costos operación) anual

    (soles) 1,337.83 1,627.70 2,207.52 4,609.09 6,979.73

    Fuente: Elaboración propia.

    El cálculo de la producción de energía para cada potencia instalada, considera las mismas condiciones de

    generación (eficiencia de panel y rendimiento), la irradiación como insumo principal para la generación de energía es

    diferente para cada ciudad.

    Tabla 11. Condiciones iniciales para el cálculo de la producción de energía.

    Irradiación De acuerdo a cada ciudad

    Eficiencia del Panel FV 16.4 %

    Rendimiento 81.93 %

    Fuente: Elaboración propia.

    Figura 4. Irradiación por ciudad.

    Fuente: Elaboración propia.

    Para el cálculo del LCOE utilizamos la siguiente formula:

    ( )

    (4)

    Para la instalación de generadores fotovoltaicos residenciales, se tomara en cuenta como materia de regulación que

    los micro generadores estarán exonerados del pago del IGV por la venta de excedentes de energía inyectada a la red.

    Las inversiones en la compra del sistema fotovoltaico para micro generadores residenciales si incluirá el IGV, debido a

    que no tienen la posibilidad de cobrarlo del cliente final (empresa distribuidora).

    0

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    Irra

    dia

    ció

    n (

    Kh

    w/

    m2

    - d

    ia)

    Ciudad

    Irradiación por Ciudad

  • “XXIII Simposio Peruano de Energía Solar y del Ambiente (XIII-SPES), Huancayo, 14-19.11.2016”

    1.5. Análisis de resultados.

    El LCOE para la potencia residencial y no residencial presenta una tasa de reducción discontinua; se explica por al

    hecho de considerar la inversión residencial con IGV y la No residencial sin IGV.

    Tabla 12. LCOE vs irradiación.

    Residencial No Residencial/ PYME

    Ciudad – Radiación (kwh/m2 – día) 2 kw 3 kw 5 kw 10 kw 15 kw

    Lima 3.98 0.57 0.46 0.38 0.39 0.40

    Ucayali 4.48 0.51 0.41 0.34 0.35 0.35

    Huánuco 5.15 0.44 0.36 0.29 0.30 0.31

    Ancash 5.25 0.43 0.35 0.29 0.30 0.30

    Lambayeque 5.35 0.43 0.35 0.28 0.29 0.30

    Tacna 5.44 0.42 0.34 0.28 0.29 0.29

    Pasco 5.45 0.42 0.34 0.28 0.29 0.29

    Moquegua 6.13 0.37 0.30 0.25 0.26 0.26

    Cajamarca 6.3 0.36 0.29 0.24 0.25 0.25

    Puno 6.59 0.35 0.28 0.23 0.24 0.24

    Junín 6.78 0.34 0.27 0.22 0.23 0.23

    Ayacucho 6.84 0.33 0.27 0.22 0.23 0.23

    Arequipa 7.09 0.32 0.26 0.21 0.22 0.22

    Fuente: Elaboración propia.

    Arequipa, favorecida por su alta radiación solar (7.09 kwh/m2 – día), presenta la más baja LCOE para sistemas

    fotovoltaicos con potencias instaladas superiores a 10 KW, llegando a un valor de 0.22 soles/kwh.

    Figura 5. Costo de LCOE en diferentes ciudades del País (S/. / Kwh) y diferentes potencias instaladas.

    Fuente: Elaboración propia.

  • “XXIII Simposio Peruano de Energía Solar y del Ambiente (XIII-SPES), Huancayo, 14-19.11.2016”

    Figura 6. LCOE vs irradiación – potencia 3 KW.

    Fuente: Elaboración propia.

    La condición de mayor radiación para una ciudad, le atribuye una ventaja comparativa que se verá reflejada en una

    mejor posición competitiva con respecto a las demás ciudades para el caso del micro generación solar en Perú.

    1.6. Evaluación económica de micro generadores de energía eléctrica conectados a la red.

    Para la realización de la evaluación económica de proyecto de instalación de equipo fotovoltaico residencial (2 kw,

    3 kw y 5 kw) y no residencial (10 kw y 15 kw), se toma en cuenta la siguiente información:

    Tabla 13. Evaluación económica del micro generador.

    Eficiencia panel solar 16.4%

    Depreciación tributaria (años) 10

    Gastos Administrativos y Ventas (soles) 200.00

    Tasa de descuento 12%

    Tarifa BT5B, consumo >100 kwh (soles/kwh) 0.5281

    Precio en barra (soles/kwh) 0.1384

    Precio marginal (soles/kwh) 0.0527

    Fuente: Elaboración propia.

    La tarifa BT5B para consumo residencial y no residencial mayor a 100 kwh - mes, tiene una tasa de 0.5281

    soles/kwh de acuerdo al pliego tarifario vigente desde el 04 de junio del 2016 de SEAL.

    Tabla 14. Tasa de crecimiento BT5B.

    TASA DE CRECIMIENTO TARIFA BT5B > 100 kwh

    Residencial No Residencial

    7.25% 7.34%

    Fuente: Elaboración propia.

    La inversión en balance neto resulta de la suma del consto de inversión en sistemas de micro generación para cada

    potencia, de acuerdo a la ecuación representativa, luego se suma los costos de conexión a la red.

    Tabla 15. Inversión, gastos y depreciación.

    2 KW 3 KW 5 KW 10 KW 15 KW

    Inversión B. Neto S/. 20,025.78 24,529.58 33,537.18 52,254.68 84,502.18

    Gastos de O&M 2%*Ingreso total 2%*Ingreso total 2%*Ingreso total 2%*Ingreso total 2%*Ingreso total

    Depreciación (S/.) 2,002.58 2,452.96 3,353.72 5,225.47 8,450.22

    Imp. Renta 0% 0% 0% 27% 27%

    Fuente: Elaboración propia.

    0.46

    0.41 0.36 0.35 0.35 0.34 0.34

    0.3 0.29 0.28 0.27 0.27 0.26

    0

    0.1

    0.2

    0.3

    0.4

    0.5

    LCO

    E (

    sole

    s /

    Kw

    h)

    Irradiación (Khw/ m2 - dia)

    LCEO Vs. Irradiación - Potencia 3 kw

  • “XXIII Simposio Peruano de Energía Solar y del Ambiente (XIII-SPES), Huancayo, 14-19.11.2016”

    Tabla 16. Disposición de energía generada.

    Potencia

    Energía

    Generada

    (kWh – mes)

    Autoconsumo

    (kWh – mes) BT5B

    Autoconsumo

    (%)

    Venta

    Excedente

    (kWh – mes)

    2 kW 347 264 76% 83

    3 kW 520 264 51% 256

    5 kW 867 264 30% 603

    Fuente: Elaboración propia.

    Tabla 17. Resultados Económicos para diferentes potencias.

    Fuente: Elaboración propia.

    2. OPERACIÓN Y PROCEDIMIENTOS DE UNA EVENTUAL IMPLEMENTACIÓN.

    Identificacion y procedimiento macro de micro generación

    Figura 7. Sistema eléctrico de potencia y micro generación

    Fuente: Elaboración propia

    Figura 8. Sistema eléctrico de potencia y micro generación

    Fuente: Elaboración propia

  • “XXIII Simposio Peruano de Energía Solar y del Ambiente (XIII-SPES), Huancayo, 14-19.11.2016”

    Figura 9. Flujo de la implementación de micro generación conectado a la red.

    Fuente: Elaboración propia

    Fecha: 16/06/2016

    Página: 1/1

    El microgenerador con el Acta de Autorización de Conexión

    firma del contrato de conexión.

    El micro generador inicia las operaciones de generación de

    acuerdo a las condiciones establecidas en el contrato; cada ciclo

    concluye al mes con la facturación del excedente y a la tarifa

    acordada en el contrato. Se toma encuenta los beneficios

    económicos, financieros y fiscales que existen

    Empresa

    Distribuidora

    Microgenerador ,

    Empresa

    Distribuidora

    La empresa distribuidora, en merito a la documentación

    presentada, realiza los ensayos respectivos en presencia del

    tecnico autorizado; el ensayo se realiza en condición de isla. Los

    resultados se elevan a un Acta de Autorización de Conexión.

    Completos los documentos para la homologación del IMG, el

    microgenerador notifica el cumplimiento de los requerimientos

    técnicos indicados en el contrato para su conexión a la red.

    Micro generador

    Empresa

    Distribuidora,

    Tecnico Autorizado

    El micro generador formaliza su intención de conexión a la red;

    emite la solicitud de conexión a la red a la empresa distribuidora

    de su juridicción.

    Micro generador

    La Empresa Distribuidora responde a la SC, indicando

    información relativa a las adecuaciones o modificaciones que se

    realizaran (en caso de ser necesario) y sus costos respectivos; el

    modelo de contrato respectivo e información adicional necesaria.

    Empresa

    Distribuidora (ED)

    Para la homologación de la IMG se precisa la siguiente

    documentación (de acuerdo al contrato):

    1.- Certificado de Conformidad de la IMG, emitido por la firma

    instaladora y firmada por el técnico autorizado que realizo la

    instalación. Tiene el carácter de declaración Jurada.

    2.- Informe Técnico de cumplimiento de los requisitos técnicos

    de la IMG y de la red de distribución.

    3.- En caso de haberse dado la modificación en la red, sustentar

    con el contrato de modificación establecido con la empresa

    distribuidora.

    Firma instaladora,

    Tecnico autorizado

    DESCRIPCIÓN EJECUTOR

    El usuario interesado en ser micro generador, solicita información

    tecnica de su instalación actual a la red de distribución:

    1.- Capacidad instalada permitida

    2.- Capacidad de empalme

    Micro generador

    FLUJO DE LA IMPLEMENTACIÓN DE MICRO GENERACIÓN CONECTADO A LA RED

    Inicio

    Micro generador

    presenta Solicitud

    de Conexión (SC)

    a la red a empresa

    distribuidora

    Resultado de la

    Solicitud de

    Conexión

    Homologación de

    la Instalación del

    Sistema de

    Generación

    fotovoltaico

    Fin

    Formato de

    SC

    Modelo Contrato Conexión

    Solicitud de

    Información

    Técnica de

    Instalación

    Eléctrica actual

    Micro generador

    presenta Notificación

    de Conexión a empresa

    distribuidora

    La empresa

    Distribuidora

    supervisa el

    cumplimiento de las

    condiciones de

    puesta en servicio

    Firma de Contrato

    de Conexión

    Requisitos

    Inicio y Forma de

    Operación de la

    Mecanismo deretribución económica

    Valorización de la energia

    generada por la

    Duracióndel

  • “XXIII Simposio Peruano de Energía Solar y del Ambiente (XIII-SPES), Huancayo, 14-19.11.2016”

    3. AGENDA PENDIENTE Y GRUPOS DE INTERÉS.

    Figura 10. Agenda pendiente y grupos de interes

    Fuente: Elaboración propia.

    4. CONCLUSIONES.

    El sistema fotovoltaico requiere de tecnología, recursos humanos especializados, condiciones energéticas, marco legal y financiamiento. En este contexto, se constituirá en un impulsor del cambio en la matriz energética que

    posibilitará la sostenibilidad de la misma, a un menor costo conforme al avance tecnológico.

    La regulación existente se encuentra diseñada para la participación de grandes empresas eléctricas, por ello se encuentra direccionada en sus aspectos de inversiones, tecnología, comercialización, económicos, financieros y

    ambientales. En razón de ello, la normativa actual aplicable a la generación fotovoltaica requiere que en la

    reglamentación del Decreto Legislativo Nº 1221 se cree un régimen especial o caso contrario se adapte la aplicación del

    cuerpo normativo existente.

    El Sistema Eléctrico peruano tiene las condiciones para albergar la implementación y el desarrollo de la energía no convencional a través de sistemas fotovoltaicos, sin embargo podrían existir barreras de parte de los actores

    existentes a los cuales afectaría en sus intereses.

    La tecnología en los sistemas fotovoltaicos constituye un factor esencial, el cual no sólo tendrá un impacto en la sostenibilidad y sustentabilidad de la actividad de micro generación sino también contribuirá a la eficiencia, eficacia,

    economía, ecología y responsabilidad social del sector eléctrico en el cual interactuará.

    La experiencia de sistemas fotovoltaicos en otros países nos trae lecciones aprendidas, siendo la principal que no existen recetas sino más bien contextos en los cuales existen diversas formas de aplicación como es el caso del Net

    Metering (Balance Neto), el Net Billing (Facturación Neta) y el Feed in Tariff (Tarifa por venta de energía generada).

    Un sistema de micro generación tiene viabilidad económica en la medida que se diseñe adecuadamente la potencia de los sistemas fotovoltaicos en función del perfil del consumo propio y del excedente que se inyecta a la red a

    una tarifa apropiada, sin necesidad de subsidios. En este contexto se tendrá mayor rentabilidad siempre que la energía

    generada se aproxime más al autoconsumo, ello en razón a que el excedente que se vende, según nuestra propuesta, es

    al precio LCOE (Costo nivelado de producción fotovoltaica). El sector de las PYMES que tengan un alto consumo de

    energía durante el día, es el que tendrá una mayor rentabilidad y menor tiempo de recupero de la inversión.

    Un sistema de micro generación residencial con 2 KWp de potencia instalada, pago de excedentes a LCOE y con autoconsumo del 90 % de la energía generada, presenta un VAN de S/. 9,271.0, una TIR de 17% y un periodo de

    recupero de 7 años. En el caso de una PYME de 15 KWp de potencia, con autoconsumo del 90%, presenta un VAN de

    S/. 83,358.0, una TIR de 23% y un periodo de recupero de 5 años. Como se podrá apreciar, a mayor autoconsumo

    mayor será el VAN y menor el tiempo de retorno de la inversión.

  • “XXIII Simposio Peruano de Energía Solar y del Ambiente (XIII-SPES), Huancayo, 14-19.11.2016”

    5. RECOMENDACIONES.

    A continuación se presentan recomendaciones en función de las conclusiones del trabajo de investigación, las

    cuales presentamos clasificadas de acuerdo a quienes pueden hacer posible la propuesta de implementación:

    A los órganos de gobierno del estado peruano: Se recomienda implementar el escenario en el cual se desenvolverá el micro generación de energía eléctrica

    fotovoltaica, el cual deberá reunir las siguientes condiciones mínimas:

    Establecer un marco regulatorio para las condiciones tecnológicas, comerciales, económicas, contractuales y

    tributarias.

    Establecer un marco regulatorio para la coordinación, supervisión y fiscalización de la actividad de

    microgeneración acorde a sus capacidades.

    Establecer un marco regulatorio para los incentivos, prioridades y condiciones especiales de financiamiento.

    Informar a la sociedad el beneficio de la micro generación de energía eléctrica fotovoltaica.

    Se recomienda implementar la propuesta de generación distribuida en la forma de sistema fotovoltaico por las

    siguientes razones:

    Generar beneficios económicos sostenibles durante la vida útil del proyecto.

    Tiene beneficios en el medio ambiente.

    Permite contribuir con el cambio y diversificación de la matriz energética en el marco de la política de Estado

    sobre promoción de energías renovables.

    Se recomienda aplicar sistemas de financiamiento para la implementación de micro generadores fotovoltaicos, que

    posibiliten utilizar los equipos como garantía para los créditos a obtener. En ese contexto, se propone el uso del leasing

    financiero y sistemas de retorno administrado como es el de COFIGAS que promueve COFIDE.

    A la comunidad universitaria. Se recomienda continuar con la línea de investigación sobre temas asociados a la generación de energía eléctrica

    con energías renovables no convencionales. Proponemos los siguientes temas de investigación:

    Implementación de sistemas de micro generación fotovoltaica con utilización de baterías de almacenamiento.

    Implementación de sistemas híbridos de generación de electricidad como pueden ser los eólicos – fotovoltaicos.

    Estudio del impacto ambiental de un nueva matriz energética considerando la participación de la generación

    fotovoltaica.

    Estudio sobre asociatividad del micro generación fotovoltaica que permita su expansión en el contexto de la matriz

    energética.

    6. BIBLIOGRAFIA.

    Abarzúa Heller,T. (2011). Curso de sistemas solares fotovoltaicos conectados a la red. Corporación de desarrollo tecnológico cámara Chilena de la construcción. Chile.

    Alarcón Hidalgo, P., Rochas Miranda, F. (2008). Inversión en generación eficiente ante la crisis del mercado eléctrico. Universidad Esan.

    Arbaiza Fermini, L. (2014). Como elaborar una Tesis de Grado, Esan Ediciones, Lima Perú.

    Aguirre Mosquera, S., Parodi Oliva, F., Poggi Dongo, F., Quijano Romero, J. y Torres Manrique, L. (2012). Plan de negocios para implementación de una central fotovoltaica. Tesis para optar el grado de Magíster en

    Administración. Universidad Esan.

    Administración Nacional de Usinas y Transmisiones Eléctricas (2016). Reglamento de Distribución de Energía Eléctrica - Decreto 173/010.

    http://portal.ute.com.uy/sites/default/files/clientes/Decreto173_2010.pdf

    Estado Peruano (2011) Decreto supremo 012-2011-EM. Reglamento de la ley de promoción de la inversión para la generación electricidad con el uso de energías renovables.

    IRENA (2014). Perú: Evaluación del Estado de preparación de las energías renovables. http://www.irena.org/DocumentDownloads/Publicacions/Peru%20RRA%202014_ES.pdf

    Mendiola, A., Aguirre, C., Aguilar. O., Castillo, S., Giglio, G., Maldonado, W. (2012). Proyectos de generación eléctrica en el Perú ¿centrales hidroeléctricas o centrales térmicas?. Serie Gerencia para el

    desarrollo. Universidad Esan.

    Ministerio de energía y minas. (2014). Resumen ejecutivo del plan energético nacional 2014 – 2025.

    Navea, J. (2014) La planta de energía solar más grande del mundo está en California. EEUU. https://www.veoverde.com/2014/02/la-energia-solar-ya-tiene-planta-mas-grande-en-el-mundo/

    SENAMI – Dirección Ejecutiva de Proyectos. Ministerio de Energía y Minas. (2003) Atlas de Energía Solar del Perú Simons, G. (2012). Perú: Potencial solar fotovoltaico promedio Perú.

    http://www.sectorelectricidad.com/1008/peru-potencial-solar-fotovoltaico-promedio-de-energia-alcanza-los-5-

    24-kwhm%C2%B2/

    Uso de la energía fotovoltaica en el sector empresarial peruano. (2015). Tesis para optar el grado de Magíster en Administración. Universidad Esan.