bases para la formaciÓn una matriz de generaciÓn …

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BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN ELÉCTRICA CON ELEVADA PARTICIPACIÓN DE ENERGÍAS RENOVABLES. Trabajo presentado ante la ilustre Academia Nacional de Ingeniería y el Hábitat por el Ing. Jesús Augusto Gómez Medina como requisito para optar a su incorporación como Miembro Correspondiente por el estado Sucre. Caracas, Agosto 2019.

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Page 1: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE

GENERACIÓN ELÉCTRICA CON ELEVADA

PARTICIPACIÓN DE ENERGÍAS RENOVABLES.

Trabajo presentado ante la ilustre Academia Nacional de Ingeniería y el Hábitat por el Ing.

Jesús Augusto Gómez Medina como requisito para optar a su incorporación como Miembro

Correspondiente por el estado Sucre.

Caracas, Agosto 2019.

Page 2: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

I

RESUMEN

El sistema eléctrico venezolano, luego de una profunda crisis que ha conducido a una falla

permanente del servicio eléctrico, requiere de una reconstrucción y recuperación que le permita

recupera su operatividad para dar un servicio de calidad cónsono con un sistema moderno.

El plan de reconstrucción del sistema eléctrico deberá estar en conformidad con los postulados

de los Objetivos del Desarrollo Sustentable (ODS) de la ONU que estable en el Objetivo 7:

Garantizar el acceso a una energía asequible, segura, sostenible y moderna para todos. Para

ello se han estudiado el potencial de las fuentes de energías primarias para la generación de

electricidad en el país, se ha evaluado los costos de generación y las emisiones de CO2 de cada

tipo de fuente. Se han proyectado las demandas de electricidad bajo escenarios de crecimiento

de 3% y 4% hasta el año 2040 y se han diseñado matrices de electricidad bajo tres escenarios

de participación de las energías renovables bajo ciertas hipótesis de crecimiento de esa

participación. Se han analizado los resultados de los escenarios bajo un sistema Proceso de

Análisis Jerárquico (AHP). Los resultados indican que en todos los escenarios de crecimiento

de la demanda, el escenario de alta participación de energías renovables resulta la más

conveniente.

ABSTRACT

Venezuelan electrical system, after a deep crisis that has led to a permanent electrical blackout,

required a reconstruction and recovery that allows retrieves its operation to give a quality

service consistent with a system modern.

The plan of reconstruction of the power system must be in accordance with the postulates of

UN objectives of sustainable development (ODS) which stable in goal 7: ensuring access to a

modern, sustainable, safe, and affordable energy for all. This has been studied the potential of

primary energy sources for the generation of electricity in the country, it has been evaluated

the costs of generation and the CO2 emissions of each type of source. Have been projected

demands for electricity under scenarios of growth of 3% and 4% up to the year 2040, and arrays

of electricity under three scenarios of participation of renewable energies under certain

assumptions of growth that are designed participation. The results of the scenarios we have

examined under a system hierarchy analysis process (AHP). The results indicate that in all

stages of growth in demand, the scenario of high renewable energies participation is most

suitable

PALABRAS CLAVE

Sistema eléctrico, energías renovables, costos de generación, emisiones CO2, matriz eléctrica.

Page 3: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

II

DEDICATORIA

A mi esposa.

A mis hijos.

A mis nietos.

Page 4: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

III

AGRADECIMIENTO

A mi amigo Ing. Eduardo Buróz quien diariamente me dio su respaldo y me incentivó

continuamente a profundizar en el tema objeto de este trabajo.

A mi amigo, condiscípulo y socio, Ing. José Miguel Pérez Godoy con quien me inicié en los

estudios de la energía hidroeléctrica, la integración de las energías renovables y el

conocimiento de todos los aspectos de los sistemas eléctricos.

A los componentes de la Comisión de Energía de la ANIH de quien obtuve, a través de nuestras

reuniones periódicas, discusiones y conversaciones, valiosos conocimientos y experiencias del

sistema eléctrico y de las fuentes de energía primaria.

A mis compañeros del Grupo Orinoco, cuyo compromiso y respaldo a todas las actividades

relacionadas con el desarrollo sustentable y la lucha contra el cambio climático, me permitieron

deducir numerosas enseñanzas en ese campo.

A mi amigo, Ing. Carlos Álvarez quien, con toda su paciencia y conocimiento, me ayudó en la

revisión, edición y montaje de este trabajo.

Page 5: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

IV

Contenido

1 Introducción ........................................................................................................................ 1

2 ESTADO DEL SEN ........................................................................................................... 7

2.1 Situación General. ................................................................................................................ 7

2.2 Potencia Instalada ................................................................................................................. 9

2.3 Indisponibilidad de la generación térmica ...................................................................... 12

2.4 Sistema de distribución ...................................................................................................... 17

3 DISPONIBILIDAD DE COMBUSTIBLES Fósiles ........................................................ 17

3.1 Situación de PDVSA.......................................................................................................... 17

3.2 Refinación ........................................................................................................................... 21

3.3 Gas natural ........................................................................................................................... 24

El Futuro del Gas natural como Fuente de energía ................................................................ 24

3.4 El Gas en Venezuela .......................................................................................................... 27

4 HIDROELECTRICIDAD ................................................................................................ 31

4.1 Características de la hidroelectricidad ............................................................................. 31

4.2 Desarrollos hidroeléctricos con embalses ....................................................................... 32

4.3 Capacidad Hidroeléctrica Instalada en Venezuela ......................................................... 33

4.4 El Inventario Nacional del Potencial Hidroeléctrico (INPH) ....................................... 35

4.5 Inventario Potencial Hidroeléctrico JMPG/JAG ............................................................ 36

4.6 Generación Hidroeléctrica por Rebombeo. ..................................................................... 37

4.7 Integración de Energías Renovables. ............................................................................... 38

Concepto de integración y almacenamiento de energía eléctrica ........................................ 38

4.8 Generación de Hidroelectricidad ...................................................................................... 39

4.9 Consumo equivalente de petróleo .................................................................................... 40

Ahorro de emisiones de CO2 .................................................................................................... 41

4.10 EL FUTURO DE LA HIDROELECTRICIDAD EN VENEZUELA ......................... 41

5 Energía solar Fotovoltaica FV .......................................................................................... 42

5.1 Generalidades ...................................................................................................................... 42

5.2 Algunas Ventajas y desventajas de la energía solar FV. ............................................... 43

5.3 Radiación Solar ................................................................................................................... 46

5.4 Distribución de energía solar en el mundo...................................................................... 47

5.5 Potencial de energía solar en Venezuela. ........................................................................ 48

5.6 Áreas Solares requeridas ................................................................................................... 51

5.7 Eficiencia de los módulos solares .................................................................................... 52

5.8 Dimensionamiento y áreas ocupadas ............................................................................... 53

5.9 Costo de generación ........................................................................................................... 54

5.10 Estructura de Costos de Inversión. ................................................................................... 54

5.11 Emisiones de CO2 ............................................................................................................... 55

6 ENERGÍA EÓLICA ......................................................................................................... 56

6.1 Generalidades...................................................................................................................... 56

6.2 EL VIENTO Y SUS CARACTERÍSTICAS .................................................................. 56

6.3 Variación del viento con la altura sobre el terreno ........................................................ 58

6.4 Energía y potencia en el viento......................................................................................... 59

Ley de Betz .................................................................................................................................. 60

Ventajas de la energía eólica ..................................................................................................... 61

6.5 TURBINAS EÓLICAS ..................................................................................................... 61

Componentes de un generador eólico ..................................................................................... 62

Page 6: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

V

6.6 Evolución del tamaño y potencia de los generadores eólicos. ..................................... 64

6.7 Efecto orográfico ................................................................................................................ 65

6.8 SEPARACIÓN ÓPTIMA ENTRE GENERADORES EÓLICOS .............................. 66

6.9 Potencial de energía eólica en Venezuela. ...................................................................... 67

6.10 Generación Eólica en Venezuela ...................................................................................... 71

7 DEMANDAS ELECTRICIDAD ..................................................................................... 74

7.1 Importancia de la proyección ............................................................................................ 74

7.2 FACTORES QUE INFLUYEN EN EL PRONÓSTICO DE DEMANDA DE

ENERGÍA ELÉCTRICA ........................................................................................................... 74

7.3 CLASIFICACIÓN DE LOS MÉTODOS DE PRONÓSTICO DE DEMANDA DE

ENERGÍA ELÉCTRICA ........................................................................................................... 77

7.4 Algunas proyecciones de demanda. ................................................................................. 78

7.5 Estimación de las demandas. ............................................................................................ 81

8 Nueva Matriz Eléctrica ..................................................................................................... 85

8.1 La Matriz Propuesta. .......................................................................................................... 86

8.2 Los escenarios de contenido de energías renovables. .................................................... 88

8.3 Base e hipótesis de cálculo................................................................................................ 89

8.4 Matrices Resultantes .......................................................................................................... 90

8.4.1 Tasa de crecimiento de la demanda 3% ............................................................. 90

8.4.2 Tasa de crecimiento de la demanda 4% ............................................................. 95

9 Selección Multicriterio de la matriz eléctrica. .................................................................. 99

9.1 Selección multicriterio de escenario de participación de energías renovables. ....... 101

9.1.1 Tasa crecimiento=3% i=6% ............................................................................ 101

9.1.2 Tasa crecimiento=4% i=6% ............................................................................. 103

10 Resultados ................................................................................................................... 104

11 Conclusiones. .............................................................................................................. 104

12 BIBLIOGRAFÍA ........................................................................................................ 108

13 Anexo .......................................................................................................................... 113

13.1 Anexo 1 Escenario Crecimiento: 3% ............................................................................. 113

13.2 Anexo 2. Escenario Crecimiento 4% ............................................................................. 125

Page 7: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

VI

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 1 Resumen de potencia instalada por tipo de planta. 2012 ............................................ 10

Tabla 2 Sistema de Distribución Nacional. Longitud de líneas, subestaciones y

transformadores .............................................................................................................. 16

Tabla 3 Volumen de reservas de gas natural por tipo. ............................................................. 27

Tabla 4 Variación anual de energía eléctrica generada, consumo de combustibles fósiles y

consumo equivalente de gas natural utilizado en la generación de electricidad ............ 30

Tabla 5 Potencia de energía hidroeléctrica instalada ............................................................... 33

Tabla 6 Resumen del Inventario del potencial hidroeléctrico nacional, por regiones ............. 35

Tabla 7 Clasificación de la radiación solar .............................................................................. 49

Tabla 8 Distribución de la radiación solar en Venezuela por áreas ......................................... 49

Tabla 9 Variación horaria de la radiación solar por meses ...................................................... 50

Tabla 10 Áreas requeridas en paneles solares según tecnologías y en diferentes países. ........ 52

Tabla 11 Valores característicos para dimensionamiento de plantas solares y Número de

paneles. ........................................................................................................................... 53

Tabla 12 Valores característicos del coeficiente de velocidad de viento según tipo de terreno

........................................................................................................................................ 59

Tabla 13 Velocidades medias mensuales y promedio anual H=50 m (mps) ........................... 72

Tabla 14 FMI. Proyecciones tasa de crecimiento PIB en Venezuela. ..................................... 78

Tabla 15 Tasa de Crecimiento de la demanda de electricidad según escenario. ..................... 80

Tabla 16 Resumen de las demandas de energía y potencia para el año 2040 según porcentaje

de crecimiento ................................................................................................................ 84

Tabla 17 Incorporación de las diferentes fuentes de energía según los escenarios de

participación. 3% crecimiento ........................................................................................ 88

Tabla 18 Incorporación de las diferentes fuentes de energía según los escenarios de

participación. 4% crecimiento ........................................................................................ 88

Tabla 19 Valor presente de los costos de generación según escenarios. Crecimiento 3%. ..... 93

Tabla 20 Valor presente de los costos de generación. 4% ....................................................... 99

Tabla 21 Matriz de preferencias. r=3%, i=6% ....................................................................... 101

Tabla 22 Matriz de preferencia normalizada. r=3%, i=6% .................................................... 102

Tabla 23 Matriz de valores r=3%, i=6% ................................................................................ 102

Tabla 24 Matriz de valores recíprocos. R=3%, i=6% ............................................................ 102

Tabla 25 Matriz de Columnas Normalizadas r=3%, i=6% .................................................... 102

Tabla 26 Vector de Scores. R=3%, i=6% .............................................................................. 102

Tabla 27 Matriz de preferencias. r=4%.i=6% ........................................................................ 103

Tabla 28 matriz de Preferencias normalizada. r=4%, i=6% .................................................. 103

Tabla 29 Matriz de valores. r=4%, i= 6% .............................................................................. 103

Tabla 30 Matriz de valores recíprocos. r=4%, i=6% ............................................................. 103

Tabla 31 Matriz de columnas normalizadas. r=4%, i=6% ..................................................... 103

Tabla 32 Vector de scores. ..................................................................................................... 104

Page 8: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

VII

ÍNDICE DE GRÁFICOS Gráfico 1 Potencia instalada por tipo ....................................................................................... 11

Gráfico 2 Variación de la capacidad instalada y la demanda máxima hasta el año 2016 ........ 12

Gráfico 3 Capacidad instalada disponible y no disponible ...................................................... 13

Gráfico 4 Factor de indisponibilidad histórica de generación del SEN por tipo de planta ...... 13

Gráfico 5 Venezuela. Producción anual de petróleo. Miles Barriles/dia (1965-2017) ............ 18

Gráfico 6 Capacidad Instalada de refinación y producción. ................................................... 23

Gráfico 7 Variación de las reservas de gas .............................................................................. 28

Gráfico 8 Consumo anual de gas natural. ................................................................................ 28

Gráfico 9 Consumo equivalente de gas por tipo de combustible para generación. ................. 30

Gráfico 10 Consumo total equivalente de gas para generación ............................................... 30

Gráfico 11 Variación del consumo anual equivalente de gas para generación térmica. .......... 31

Gráfico 12 Potenciales desarrollos hidroeléctricos. Edos Barinas y Mérida. Potencia

instalada y barriles equivalentes de petróleo......................................................... 37

Gráfico 13 Generación anual de electricidad e hidroelectricidad. ........................................... 40

Gráfico 14 Consumo anual equivalente de petróleo mediante generación hidroeléctrica ....... 40

Gráfico 15 Ahorro de emisiones de CO2 mediante generación hidroeléctrica. ....................... 41

Gráfico 16 Variación horaria de la potencia solar. .................................................................. 50

Gráfico 17 Proyecciones de LCOE para nuevas plantas solares a entra en funcionamiento en

2050. ...................................................................................................................... 54

Gráfico 18 estructura de costos de construcción de una planta solar FV ................................ 55

Gráfico 19 Ahorro de emisiones de CO2 por sustitución de energía solar FV ........................ 56

Gráfico 20 Curva típica de potencia de un generador eólico. .................................................. 62

Gráfico 21 Sectores de una curva típica de potencia de un generador solar............................ 72

Grafico 22 Variación horaria de la velocidad de viento por mes (mps) .................................. 73

Grafico 23 Variación horaria de velocidad de viento por mes (mps) ...................................... 73

Grafico 24 Histograma de rango de velocidades anuales (mps) .............................................. 73

Gráfico 25 Venezuela. Generación de electricidad 1985-2015. .............................................. 83

Gráfico 26 Proyección lineal de demandas de electricidad. .................................................... 83

Gráfico 27 Comparación de las proyecciones de la demanda de electricidad. ........................ 85

Gráfico 28 Participación de las fuentes de energía. Año 2040.Potencia ................................. 91

Gráfico 29 Incorporación de fuentes de energía según escenario. Potencia ............................ 91

Gráfico 30 Incorporación de fuentes de energía según escenarios. Energía. ........................... 91

Gráfico 31 Incorporación de fuentes de energía. Emisiones de CO2 según escenario. 3% .... 92

Gráfico 32 Emisiones de CO2 según escenario. 3% ................................................................ 92

Gráfico 33 Incorporación de fuentes de energía. Variación del costo anual de egeneracion.3%

............................................................................................................................... 93

Gráfico 37 Valor presente de costos de generación según escenario y tasa de interés.3% ..... 94

Gráfico 34 Variación del consumo diario equivalente de petróleo. BPd. 3% ......................... 94

Gráfico 35 Variación del consumo diario equivalente de petróleo según los escenarios.3% .. 95

Gráfico 38 Incorporación de fuentes de energía. Año 2040. Potencia.4% .............................. 95

Gráfico 39 Variación de la Incorporación de fuentes de energía según Escenarios.

Potencia.4%........................................................................................................... 95

Gráfico 40 Variación de la incorporación de fuentes de energía. Energía. 4% ....................... 96

Gráfico 41 Variación de las emisiones de CO2 según escenarios. 4% .................................... 96

Gráfico 42 Emisiones de CO2 según escenario.4% ................................................................. 96

Gráfico 43 Variaciones del consumo diario equivalente de petróleo. (BPe). 4% .................... 97

Gráfico 44 Variación del consumo diario equivalente de petróleo según escenario. 4% ........ 98

Gráfico 45 Variación del costo anual de generación según escenario. 4% ............................. 98

Gráfico 46 Valor presente de costos de generación según escenarios y tasa de interés. ......... 99

Page 9: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

VIII

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1 Características de las plantas de generación de energía eléctrica según tipo de

unidad.2012 ............................................................................................................. 10

Figura 2 Ubicación de las plantas termoeléctricas y red troncal de transmisión ..................... 11

Figura 3 Estadísticas para las plantas térmicas del Zulia. Abril 2018 ..................................... 14

Figura 4 Fallas eléctricas 2018 al 25/04/2018 ......................................................................... 14

Figura 5 Estado Actual del parque termoeléctrico. Abril 2019 ............................................... 15

Figura 6 Límites de transmisión del SEN ................................................................................ 16

Figura 7 OPEP Producción de petróleo crudo. Mayo 2018 ..................................................... 19

Figura 8 OPEP Número de taladros operativos ....................................................................... 20

Figura 9 Venezuela producción de petróleo 2010-2018 y proyección a Dic. 2018 ................. 21

Figura 10 Pronóstico de consumo global de gas ...................................................................... 26

Figura 11 Venezuela. Ubicación y monto de reservas probadas de gas natural ...................... 27

Figura 12 Producción y usos de gas natural. Año 2010 ........................................................... 29

Figura 13 Perfil hidráulico centrales Bajo Caroní. .................................................................. 34

Figura 14 Esquema del complejo hidroeléctrico Uribante-Caparo .......................................... 35

Figura 15 Inventario hidroeléctrico JMPG-JAG. Resumen ..................................................... 36

Figura 16 Esquema de un sistema de generación por rebombeo ............................................. 38

Figura 17 Tipos de radiación solar........................................................................................... 47

Figura 18 Distribución de la radiación solar en el mundo ....................................................... 48

Figura 19 Distribución de la radiación solar en Venezuela ..................................................... 48

Figura 20 Distribución mensual de la radiacion solar en sitios seleccionados ........................ 50

Figura 21 Resumen de los requerimientos de área para plantas solares FV y CSP en USA ... 51

Figura 22 Variación temporal de las eficiencias de los paneles solares según las tecnologías52

Figura 23 Venezuela. Variación de uso de combustibles para generación de electricidad .... 55

Figura 24 Origen de los vientos y corrientes principales de vientos globales ......................... 57

Figura 25 Curvas de variación de velocidades de viento según el tipo de terreno .................. 58

Figura 26 Límite de Bertz. Variación de velocidades .............................................................. 60

Figura 27 Componentes de un generador eólico...................................................................... 63

Figura 28 Evolución de la potencia nominal de un generador eólico con respecto al diámetro

del rotor. .................................................................................................................. 65

Figura 29 Evolución del tamaño de los generadores eólicos. .................................................. 65

Figura 30 Efecto orográfico sobre la velocidad del viento. ..................................................... 66

Figura 31 Separación recomendada entre los generadores eólicos .......................................... 67

Figura 32 Dirección prevalente y velocidad media anual de viento a 10 m, a 25m y 40 m y

potencia estimada. ................................................................................................... 68

Figura 33 Distribución regional de velocidades de viento en Venezuela ................................ 69

Figura 34 Mapa eólico a mesoesala de Venezuela .................................................................. 70

Figura 35 Mapa de distribución de velocidades de viento en Venezuela ................................ 71

Figura 36 factores que influyen en el pronóstico de demanda de energía eléctrica ................ 75

Figura 37 Escenarios de energía eléctrica y potencia máxima del SEN .................................. 79

Figura 38 Escenarios de demanda de energía (2013-2020) ..................................................... 80

Figura 39 Venezuela. Generación de electricidad (caso base y caso 15%) ............................. 81

Page 10: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

IX

ACRÓNIMOS

ACFIMAN Academia Nacional de Ciencias Físicas, Matemáticas y Naturales

ANIH Academia Nacional de Ingeniería y el Hábitat

BCFD Billones de pies cúbicos diarios

BCM Billones de metros cúbicos

BEP barriles equivalentes de petróleo

BPED Billones de barriles de petróleo equivalente

CADAFE Compañía anónima de administración y fomento eléctrico.

CIV Colegio de Ingenieros de Venezuela

COP21 21st yearly session of the Conference of the Parties (COP)

COP22 Twenty-second yearly session of the Conference of the Parties

CORPOELEC Corporación Eléctrica Nacional

CRP Centro de Refinación Paraguaná

EDELCA Electrificación del Caroní C.A.

ETSAP energy technology systems analysis program

EURIBOR Euro Interbank Offered Rate

FPO Faja Petrolera del Orinoco

FV Fotovoltaico

GEI Gases de efecto invernadero

GW Gigavatios

GWh Gigavatios horas

IANAS International Network of Academies of Science

IEA International Energy Agency

IESA Instituto de Estudios Superiores de Administración

IESA-CIEA IESA Centro de Investigaciones en Energía y Ambiente

IFC International Finance Corporation

INDC Intended Nationally Determined Contributions

INPH Inventario Nacional del Potencial Hidroeléctrico

IPCC Intergovernmental Panel on Climate Change

IPN Industria petrolera nacional

IRENA International Renewable Energy Agency

KVA kilo-volt-ampere

KW Kilovatios

KWh Kilovatios horas

LCOE Livelized Cost of energy (Costo Nivelado de energía)

LIBOR London InterBank Offered Rate

MARNR Ministerio del ambiente y recursos naturales renovables

MBD Miles de barriles por día

MBPD Miles de barriles de petróleo por día

MMBPED Millones de barriles de petróleo equivalente

MMC Millones de pies cúbicos

MMPCD Millones de pies cúbicos por día

MMPCED Millones de pies cúbicos equivalentes por día

MPPPEE Ministerio del Poder Popular para la Energía Eléctrica

Mps Metros por segundos

MVA Megavoltiamperio

MW Megavatios

MWh Megavatios horas

NASA National Aeronautics and Space Administration

Page 11: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

X

NREL National Renewable Energy Laboratory

OLADE Organización Latinoamericana de Energía

ONU Organización de las Naciones Unidas

OPEC Organization of the Petroleum Exporting Countries

OPEP Organización de Países Exportadores de Petróleo

PDSEN Plan Nacional de Desarrollo del Sector Eléctrico

PDVSA Petróleos de Venezuela

PIB Producto interno bruto

PW Petavatios

RELP Refinería El Palito

RPLC Refinería Puerto La Cruz

SEN Sistema Eléctrico Nacional

SIN Sistema Interconectado Nacional

TCF Trillones de pies cúbicos

TW Teravatios

TWh Teravatios horas

WEC World Energy Council

WP Watios pico

Page 12: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

1

1 Introducción

Se entiende por matriz energética la combinación de energías primarias para suplir las

demandas de energía de un determinado país. Esta matriz deberá incorporar los elementos

necesarios de generación para suplir las demandas proyectadas dentro del horizonte de

planificación.

En Venezuela la demanda de electricidad ha venido aumentando a una cantidad en el orden de

750 a 1000 MW de potencia anual. Incremento que debería ser incorporado al SEN para

mantener la calidad del servicio eléctrico. (CORPOELEC 2013, Mazzei Borboa 2013.)

A partir del año 2001, la matriz energética venezolana para suplir las demandas de electricidad

ha venido presentando un cambio notable. Así, mientras que hasta esa fecha el 67% de la

potencia instalada era de carácter hidroeléctrica, actualmente más de 50 % de la potencia

instalada corresponde a fuentes de carácter termoeléctrico, aunque en términos de generación,

las fuentes de generación hidroeléctrica continúan aportando más del 67% de la electricidad.

(BP 2016). De acuerdo con la Memoria del MPPPEE durante el año 2015 se incorporaron 707

MW, de los cuales el 64% son de generación térmica, mientras que el restante 36% corresponde

a generación hidroeléctrica. (MPPPEE Memoria 2016)

Para el año 2015 la generación de electricidad en el país alcanzó la cifra de 127.8 TWh, de ese

total, 76.3 TWh (59.7%) corresponden a la generación hidroeléctrica. (BP.2016) Esta

generación es equivalente a 350.000 BPED. Durante el mismo año la producción de gas

alcanzo un volumen de 3.3 BCFD (0.627 MMBPED) de los cuales 0.228 MMBPED se

destinaron a la generación de electricidad en plantas termoeléctricas. (BP. 2016).

La industria petrolera en el país durante los últimos años ha visto mermar su capacidad de

producción en una reducción equivalente a unos 90.000 BPD, llevando la extracción a unos

2.626 MMBPED, de los cuales 0.678 MMBPED corresponden al consumo nacional. (BP

2016). Para octubre de 2016, la OPEP reporta una producción de 2.316 MMBPED (OPEC

2018), con un descenso de 338 MMBPED respecto al año 2015. Este descenso ha continuado

paulatinamente, al punto que, para julio de 2018, la OPEP reporta una producción de 1.469

millones de barriles por día. (OPEC August 2018).

En las condiciones actuales que se encuentra la IPN se hace poco factible que el país pueda

incrementar sustancialmente su producción a corto o mediano plazo, pero, en caso de que esta

condición fuera posible, el incremento de producción debería estar orientado hacia la

exportación y no a su uso como combustible en plantas termoeléctricas luego de su refinación.

Otro elemento a considerar es el estado en que se encuentran las refinerías en el país. En

Venezuela existen varias refinerías. En el estado Falcón se encuentra el Centro de Refinación

Paraguaná, formado por la interconexión de las refinerías de Amuay y Cardón (Falcón), y la

de Bajo Grande (Estado Zulia). En el estado Carabobo se ubica la refinería El Palito, y en el

estado Anzoátegui están localizadas las refinerías de Puerto La Cruz y San Roque. Por último,

se ha incorporado mediante un contrato de arrendamiento con el gobierno de Curazao, la

refinería La Isla. (PDVSA 2015)

Durante los últimos años la capacidad de refinación ha permanecido estancada en 1.303

MBPD, mientras que la refinación ha venido disminuyendo de 1.012 MBPD en 2004 a 803

Page 13: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

2

MBPD en el año 2015 (PDVSA: Informe Gestión Anual 2015). Por tanto, tampoco existe

capacidad ociosa como para incrementar la refinación de combustibles líquidos.

Un elemento fundamental a considerar en la conformación de una nueva matriz energética es

el Convenio COP 21 firmado en París en diciembre de 2015. Allí se establecen las condiciones

para mantener el calentamiento global de origen antrópico por debajo de los 2ºC al año 2050,

mediante el control de las emisiones de CO2 (ONU 2015). Para ser compatibles con el límite

de calentamiento acordado es necesario que las emisiones mundiales de gases de efecto

invernadero lleguen a un punto máximo y luego desciendan hacia finales de siglo.

En la Conferencia de Marrakech (COP22), el director general de IRENA, Adnan Z. Amin decía

lo siguiente “La rápida transición hacia un futuro iluminado y movido con energías renovables

combinada con una mejor eficiencia energética, es la manera más eficaz de terminar con el

catastrófico cambio climático al mismo tiempo que se proporciona una mejor calidad de vida

a los ciudadanos. Pero el ritmo y la magnitud del cambio deben cambiar enormemente si

queremos cumplir la promesa del acuerdo de Paris.” (Conexión COP21. 2016)

Los países signatarios del Convenio COP21 se han comprometido a presentar los llamados

INDC (contribuciones nacionales) donde se establecen los compromisos nacionales para

cumplir las metas previstas de reducción de emisiones de CO2.

En el Informe de la Conferencia de las Partes sobre su 19º período de sesiones, celebrado en

Varsovia del 11 al 23 de noviembre de 2013 se incluye la “Decisión 1/CP.19 Intensificación

de los trabajos relativos a la Plataforma de Durban”, donde se propone:

“b) Invitar a todas las Partes a iniciar o intensificar los preparativos internos en relación con

las contribuciones determinadas a nivel nacional, sin perjuicio de su naturaleza jurídica, que

tengan previsto realizar en el contexto de la aprobación de un protocolo, otro instrumento

jurídico o una conclusión acordada con fuerza legal en el marco de la Convención que sea

aplicable a todas las Partes para alcanzar el objetivo de la Convención enunciado en su

artículo 2, y a comunicar esas contribuciones con suficiente antelación al 21º período de

sesiones de la Conferencia de las Partes (dentro del primer trimestre de 2015, en el caso de

las Partes que estén preparadas para hacerlo) de un modo que promueva la claridad, la

transparencia y la comprensión de dichas contribuciones, sin prejuicio de su naturaleza

jurídica;” (http://unfccc.int/resource/docs/2013/cop19/spa/10a01s.pdf)

En vista de estos planteamientos, en Venezuela la INDC estará orientada a modificar la matriz

energética dirigida a reducir sustancialmente las emisiones de GEI, especialmente las

correspondientes a la combustión de combustibles de origen fósil dedicados a la generación de

electricidad. Este objetivo se lograría modificando y reduciendo al mínimo la utilización de

combustibles fósiles utilizados en la generación de electricidad.

Se indicó que la matriz de generación ha venido modificándose sustancialmente hasta alcanzar

una capacidad instalada de origen térmico superior al 50%. Venezuela cuenta con un gran

potencial de generación hidroeléctrica todavía muy subdesarrollado. Este tipo de fuente genera

una energía limpia, libre de emisiones de CO2, de bajo costo, los aprovechamientos

hidroeléctricos suelen ser parte de proyectos de usos múltiples, como riego, abastecimiento de

poblaciones, control de avenidas y otros propósitos, además de que se pueden integrar

fácilmente con otras fuentes de energías renovables y que sirven de sistema de almacenamiento

alterno para las energías no continuas como la eólica y la solar.

Page 14: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

3

Venezuela por su posición geográfica se encuentra en la zona tropical, ligeramente a norte del

Ecuador, entre los 2o N y 14o No. Esta ubicación le permite recibir una radiación solar de gran

intensidad que le proporciona disponer de un elevado potencial de energía solar durante todo

el año. El potencial estimado de radiación promedio es del orden de 2.200 KWh/m2/año, lo

cual es calificado de excelente dentro de los parámetros de valoración de esa energía. (Posso,

González, Guerra y Gómez, 2013)

En tales condiciones, una gran parte de la energía necesaria para suplir la creciente demanda

podría provenir de estas fuentes, la cual ha logrado disminuir los costos de instalación y

generación a valores en el orden de 3.0 ¢US$/KWh a 6.0 ¢US$/KWh, siendo este valor

totalmente competitivo con otras fuentes de energía. (IRENA. 2018).

Igualmente, el país cuenta con un elevado potencial de energía eólica, especialmente en la zona

norte costera, que puede ser desarrollada e incorporada al SEN. (Andressen y La Rosa. 2012)

En general, los rangos de velocidades son calificados como buenos con la ventaja de tener

ligeras variaciones en los promedios mensuales a lo largo del año, además de tener pocas

fluctuaciones horarias con valores que raramente superan los valores máximos de operación de

los generadores eólicos, estableciéndose de esta manera un valor alto del coeficiente de

utilización. (NASA, 2016)

Vista las condiciones actuales en que se encuentra la IPN, luce cuesta arriba que la producción

petrolera pueda incrementarse en volúmenes significativos. Como ya se indicó, la demanda de

electricidad según estimaciones propias se incrementaría entre unos 800 a 1000 MW anuales.

Este incremento de la demanda debería ser suplido por fuentes renovables de energía ya que la

IPN no estaría en condiciones de aportar los combustibles requeridos, por una parte, por la

fuerte reducción en la producción sufrida y por otra parte por la indisponibilidad de las

refinerías para obtener los combustibles, además de la reducción de emisiones de CO2 que sería

necesaria implementar a través de las INDC nacionales.

Esta condición conlleva a la definición de una nueva matriz eléctrica donde el incremento de

la demanda sea suplido por fuentes de energías renovables como son la hidroeléctrica, la solar

y eólica, pero, donde, además, estas mismas fuentes vayan sustituyendo progresivamente la

generación de las plantas termoeléctricas actuales, lo cual produciría una reducción de las

emisiones de CO2, principal generador de GEI y se liberarían volúmenes importantes de

combustibles para la exportación.

Igualmente, se puede incorporar a la matriz el gas natural dado el volumen de reservas probadas

del país, estimado en 5.614 billones de m3 (195.2 TCF) (IEA 2016 Edition), y conociendo,

además, que la mayor parte de los combustibles líquidos de origen fósil pueden ser sustituidos

por el gas natural, tanto de yacimientos como del venteado, estimado en 4.0 bcm por año, y

considerando adicionalmente que es un combustible fósil con menor impacto ambiental. (Eman

A. Emam. 2015). Durante el 2014 se quemaron, ventearon y perdieron unos 1.800 MMPCED

de gas natural en promedio a nivel nacional; de poder utilizarlos, eso representarían unos

295.000 BEP por día en condiciones estándar (14,7psi y 60°F), lo cual equivale también a 6.750

MW de electricidad. Y en términos monetarios, unos 7,20 MM US$/día (Aissami, M. 2015)

Vistas todas estas consideraciones anteriores, se llega a la conclusión que es necesario acometer

un conjunto de estudios tendentes a definir una nueva matriz de generación eléctrica en el país.

Page 15: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

4

En tal sentido, el objetivo de este estudio es establecer las bases para la definición de una nueva

matriz de generación eléctrica con alto contenido de energías renovables que permita a corto

plazo recuperar la operatividad del SEN a niveles cónsonos con el desarrollo nacional y

compatible con las consideraciones y planteamientos del Convenio de Paris en la laucha contra

el cambio climático mediante la reducción de emisiones de CO2 y que libere volúmenes

importantes de combustibles líquidos de origen fósil para su exportación

Para alcanzar el objetivo propuesto, en primer lugar, se ha evaluado el sistema eléctrico

nacional (SEN) y se llegó a la conclusión de que el mismo se encuentra en un estado que no

permite una operación continua y confiable para suplir las demandas actuales del sistema y la

proyección del crecimiento de la demanda futura. Luego se han revisado las fuentes energéticas

disponibles en la actualidad, considerando aquellas que sean fuentes confiables y probadas

tecnológicamente de gran uso en los mercados eléctricos a nivel mundial, que tengan un

potencial elevado de desarrollo en el país y que puedan causar un impacto importante en los

sistemas de generación. Se han incluido las fuentes de energía termoeléctrica (diésel, fuel oil,

gas natural), además de la energía hidroeléctrica, energía solar y energía eólica. Dado que la

fuente principal de los combustibles de origen fósil es la industria petrolera nacional (IPN) fue

necesario hacer una evaluación de su estado y de sus posibles condiciones para cubrir la

creciente demanda. Como paso inmediato aguas abajo de la IPN y como parte integrante de

ella, está el sistema de refinación integrado por un conjunto de instalaciones a nivel nacional

cuya operatividad se ha visto mermada sustancialmente, siendo necesaria la importación de los

combustibles para cubrir las demandas.

Igualmente, se ha hecho una revisión del potencial hidroeléctrico nacional y su factibilidad de

aportar energía al SEN. Se revisó la potencia instalada actual, y los desarrollos futuros capaces

de incorporarse rápidamente al sistema de generación tomando en cuenta que es una energía

limpia y con pocas emisiones de CO2. Finalmente se ha evaluado el potencial existente en país

de energía solar y eólica, su ubicación espacial y contingencia temporal tomando en cuenta que

son energías de tipo variable sujetas a las condiciones climáticas. La combinación e integración

de estas fuentes de energía permiten aportar toda la electricidad necesaria para cubrir las

demandas planteadas bajo dos escenarios de crecimiento con un horizonte de planificación

hasta el año 2040. La combinación de las fuentes de energía se ha estudiado bajo el esquema

de escenarios de participación de las energías renovables. Allí se plantean tres escenarios de

participación dependiendo de las políticas futuras que se deseen implementar. Se han

denominado escenario bajo, escenario intermedio y escenario alto, dependiendo del grado de

participación de las energías renovables en la matriz de generación eléctrica.

Para comparar los resultados de los diferentes escenarios hizo uso de las técnicas multicriterio

donde se evalúan de una manera conjunta las variables de decisión tales como el costo de la

energía, las emisiones de CO2 y la utilización de combustibles en la generación de electricidad

además de la formación de una matriz de preferencias. Como resultado se obtiene un ranking

de las alternativas propuestas lo cual conduce a la adopción de la mejor alternativa bajo los

criterios de selección adoptados.

En el estudio, luego de una extensa revisión bibliografía, de información de prensa y de

diferentes artículos publicados por agencias internacionales se concluye que en las condiciones

actuales de la IPN requiere una atención prioritaria para rescatar su operatividad y elevar la

extracción de crudo a niveles que permitan una recuperación del sector económico del país.

Este incremento de la producción necesariamente deberá estar orientado hacia la exportación

de manera de que se reciban las divisas necesarias para la recuperación económica y el

Page 16: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

5

crecimiento del país. Así mismo, se concluye que el subsistema del parque refinador se

encuentra en condiciones deplorables, por lo tanto, es necesario invertir ingentes cantidades de

dinero para su recuperación y elevar su capacidad de refinación. Nuevamente se debe imponer

el criterio de orientar ese incremento hacia la exportación con el mismo objetivo indicado

anteriormente y no utilizarlos en las plantas termoeléctricas con baja retribución económica,

pues el subsidio a la energía deberá mantenerse el tiempo suficiente para que los ingresos per

cápita nacionales permitan pagar los precios internacionales de la energía. Como complemento,

el país no cuenta con las divisas necesarias para tales inversiones por lo que será necesario

recurrir a negociaciones con entes financieros foráneos y empresas privadas para contar con

esos fondos a través de negociaciones. A pesar de que el país cuenta con un elevado potencial

de energía hidroeléctrica, no se cuenta en la actualidad con una cartera de proyectos que

pudieran construirse en un tiempo perentorio e incorporarse a la red de forma de solventar

parcialmente la insuficiencia de generación. Adicionalmente, este tipo de plantas requiere de

inversiones cuantiosas que generalmente son financiadas por organismos multilaterales y que

llevan tiempo de tramitación y aprobación, además de los procesos normales de licitación

internacional, los cuales también toman tiempo prolongado de gestión. Bajos estas

circunstancias parece obvio que la única alternativa viable en estos momentos es recurrir al uso

de energías renovables para solventar las carencias que presenta el sistema de generación; pero

no solo son las circunstancias que conducen a esa decisión sino son los elementos y variables

decisión tales como el costo, la inmediatez de la incorporación, la reducción de las emisiones

de CO2 y la liberación de combustibles para su exportación como se demuestra en el análisis

llevado a cabo en el estudio

Es de destacar que se realizó el máximo esfuerzo en obtener la mayor cantidad de información

actualizada referente al sistema eléctrico, el estado de las plantas de generación, tanto térmicas

como hidroeléctricas además del uso de los combustibles y los volúmenes de refinación e

importación, además de generación diaria producida y los programas de racionamiento

implantados a nivel nacional; Como es conocido desde noviembre de 2010, CORPOELEC

eliminó la página web donde se publicaba diariamente esa data; a partir de esa fecha no se

dispuso de información oficial que permitiera hacer un seguimiento confiable del estado del

SEN; en consecuencia esa carencia de información ha sido la mayor limitación encontrada en

el estudio. Otro elemento importante en cuanto a la incertidumbre detectada en la data obedece

a situación económica del país y el descenso ocurrido en el PIB y todas las variables

económicas relacionadas con ese índice que limitan la posibilidad de obtener proyecciones de

las variables conducentes a las demandas de electricidad a nivel nacional y su distribución

según el uso dado a la misma.

Un elemento adicional de dificultad para la obtención del objetivo del estudio es la permanente

incertidumbre de todas las variables que intervienen en el análisis. La fluctuación en la IPN

conjuntamente con la reducción paulatina de la producción, la cambiante situación de las

refinerías, la inestabilidad del sistema eléctrico a nivel nacional, introducen un elevado grado

de incertidumbre en este tipo de análisis.

Como se podrá observar a lo largo de la lectura del documento, existen muchos elementos

integrantes del mismo donde se debe dar mayor investigación, énfasis y continuidad. Las

variaciones futuras de la demanda asociadas al incremento poblacional además de la

incorporación de nuevas tecnologías de mayor eficiencia en el uso de la energía, conjuntamente

con la composición de la demanda de los diferentes sectores económicos y su participación

porcentual en la demanda total, al igual que su variación espacial en el territorio nacional. Allí

también son de consideración las nuevas tecnologías en cuanto la eficiencia del uso de la

Page 17: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

6

electricidad y las posibles incorporaciones de desarrollos industriales grandes consumidores de

electricidad que se encuentran hoy día casi paralizadas.

Se debe dar seguimiento y tratar de influir en la toma de decisiones políticas tendentes a tener

una nueva matriz de generación eléctrica con alta participación de las energías renovables y

para ello se deberá participar en la redacción de nuevas leyes y reglamentos que regulen el

sector y tratar de tener la mayor interacción con los legisladores y directivos de la agencias

nacionales dedicadas a la formación de políticas públicas y a la toma de decisiones en la

expansión del sistema de generación y distribución.

Un aspecto fundamental en la optimización del sistema de generación consiste en el desarrollo

de un modelo de operación del sistema que permita disponer de la fuente más eficiente de

generación en el momento que la demanda lo requiere, especialmente a las horas de máxima

demanda, donde se disponga de sistemas flexibles de generación y donde se tenga fuentes

económicas y sostenibles ambientalmente que se incorporen rápidamente al sistema de

generación.

La variabilidad de las fuentes de generación de energía renovable induce a rápidos cambios en

los niveles de tensión de las líneas para evitar interrupciones del servicio se deberán desarrollar

sistemas flexibles, redes inteligentes y códigos de red muy específicos.

Venezuela está dentro de los países de mayores emisiones de gas (gas flaring) contaminado de

esta manera el ambiente y contribuyendo notablemente al incremento del cambio climático y

generando cuantiosas pérdidas económicas, por tanto, se hace necesario incorporar un

programa agresivo de aprovechamiento de este gas que podría de manera económica sustituir

un gran porcentaje de los combustibles líquidos utilizados en la generación termoeléctrica.

Hasta la fecha, el país solo ha utilizado el 32% de su potencial de generación hidroeléctrica.

En la búsqueda de una matriz eléctrica sostenible y amigable ambientalmente, se hace

necesario profundizar en el inventario de ese potencial, su actualización con una visión

orientada al modernismo de la red, la flexibilización de la operación y con una mirada a

sistemas innovadores como los sistemas de rebombeo y la integración con otras fuentes de

generación de electricidad.

El esquema aquí planteado tiene como horizonte de planificación el año 2040 pero se hace

necesario hacer un seguimiento continuo a la evolución de los elementos involucrados en el

sistema y una evaluación de la matriz con una periodicidad mínima de cinco años para su

adaptación al cambio continuo de las condiciones, tecnologías y costos de generación.

Desde el año 1980 nos hemos visto involucrados en diferentes actividades relacionadas con el

sistema eléctrico nacional y hemos sido testigo como un sistema que iba en franco progreso,

cubriendo las exigencias de un sistema del primer mundo donde se prestaba un servicio

confiable y de calidad y que paulatinamente como producto de una toma continuada de

decisiones erradas se ha convertido en sistema totalmente deficitario con interrupciones

frecuentes, (Durante el mes de marzo de 2019 el SEN sufrió dos apagones de extensión

nacional de prolongada duración donde se paralizó todo el país sufriendo pérdidas de vidas

humanas por interrupción de servicios hospitalarios y de salud e incuantificables pérdidas

económicas) con un programa severo de racionamiento a nivel nacional y con una visión de

futuro en sentido contrario a las tendencias mundiales de incorporación de energías renovables

limpias. Esta visión de largo plazo nos ha permitido orientar los esfuerzos a inducir una política

Page 18: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

7

tendente a la formación de una matriz eléctrica con alta penetración de energías renovables

donde el objetivo sea dar un servicio de excelencia, libre de ideologías donde el usuario sea la

primera prioridad, pero sobretodo acorde con una política asociada a los objetivos del

desarrollo sustentable, reduciendo las emisiones de CO2 y minimizando el uso de combustibles

de origen fósil en la generación

2 ESTADO DEL SEN

2.1 Situación General.

La situación de deterioro que presenta actualmente el SEN es de larga data. Ya desde hace

tiempo atrás se venía vislumbrando las posibles consecuencias del manejo inadecuado que se

estaba haciendo del sistema y sus posibles consecuencias. Prueba de ello es la Declaración

sobre la Situación del Suministro Eléctrico Nacional, hecha pública en 2002 de la Academia

de Ingeniería y el Hábitat donde se afirma: “que la dispersión en la aplicación de los recursos,

consecuencia de la reiterada ausencia de una Política Energética Integral, ha derivado en la

crisis que ya es del dominio público”. Y advertía sobre “la necesidad de acometer con urgencia

todas las acciones correctivas y complementarias, que, si bien no alcanzarían a resolver el

déficit en su totalidad, podrían al menos reducir sus efectos.” (ANIH, 2002).

Posteriormente, en el año 2009, la ANIH (ANIH 2009) hizo un nuevo pronunciamiento donde

se menciona: “La crisis actual que ocurre en el SEN demuestra la importancia de la

planificación; ésta, a su vez, requiere una clara definición de políticas públicas que precisen el

ámbito de actuación de los actores institucionales comprometidos en el avance del Sistema. El

crecimiento de la demanda había sido previsto y estimado en diferentes documentos y

publicaciones. Ante tal situación, estaba claro que debían incorporarse al sistema de generación

los dispositivos que pudieran abastecerla satisfactoriamente, en la medida que la dicha

demanda se fuera incorporando a la red.”

Nuevamente en 2016, la ANIH (ANIH 2016) reitera su llamado de atención sobre la situación

que se vive respecto al suministro eléctrico al señalar: “Especial esmero debe haber en la

pulcritud de aplicación de las inversiones necesarias. La aparente carencia de acatamiento a

procesos que deben ser severamente pulcros ha llevado a obtener equipamiento inadecuado, al

incumplimiento de fechas de entrega, y consecuentemente, inobservancia de plazos de

ejecución y hasta la ausencia de recepción de activos fijos. La considerable inversión realizada

hace inaceptable la baja disponibilidad de los equipos térmicos en condiciones reales de

operación. Una dirección institucional competente, fundamentada en una gerencia profesional

calificada, que actúe con eficiencia y transparencia, hará posible obtener seguridad energética

y un servicio eléctrico de calidad para los venezolanos en todo el territorio nacional”.

La información que se maneja, aunque en un momento dado podría ser confiable, es solo una

fotografía instantánea del sistema. La alta indisponibilidad de las centrales, las tasas de salida

forzada de los equipos y la ausencia de una clara política de mantenimiento hacen que esa

fotografía sea sumamente cambiante y que sea necesario aproximarse con suma cautela al

sistema de planificación y de toma de decisiones hacia el futuro basados en esa información.

Durante los últimos años ha existido una política tendente a modificar la matriz energética

nacional. En una clara predisposición orientada a favorecer la generación termoeléctrica; la

composición de la matriz se cambió desde una participación de la generación hidroeléctrica del

66% a una participación del 49 % en el año 2016. Adicionalmente se instauró una política de

Page 19: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

8

generación distribuida con pequeñas centrales termoeléctricas de generación diseminadas a lo

largo del país, hasta alcanzar los 1.000 MW de potencia instalada. El tiempo ha demostrado lo

errado de esta política ya que no todos los equipos instalados eran nuevos, además se requiere

una gran disponibilidad de combustibles líquidos para mantener funcionando eficientemente

esa potencia, pero además, se requiere una logística de distribución del combustible lo cual no

siempre es posible y finalmente, es necesario disponer de un sofisticado sistema de operación

y mantenimiento, conjuntamente con una diáfana definición de los parámetros de red para que

los equipos cuando entran en operación, especialmente durante las horas pico, no generen ruido

en la malla y causen desajustes en las frecuencias. Aproximadamente el 68% de esta generación

esta indisponible (CIV 2016)

Generalmente, las plantas de generación hidroeléctrica mantienen una tasa de disponibilidad

muy por encima del resto de otros tipos de generación; sin embargo, en el país, las plantas

hidroeléctricas no salen de funcionamiento con suma frecuencia. Es posible que varias de las

turbinas de las casas de maquina I y II de Gurí estén fuera de operación simultáneamente por

paradas no programadas o por mantenimiento y que no se establezca claramente su entrada

nuevamente en operación. Igualmente ocurre con la central hidroeléctrica Planta Páez del

sistema de Santo Domingo, la cual se mantiene inoperativa durante largos periodos, unas veces

por problemas de manejo de sedimentos en el embalse y otras por mala operación de las

turbinas. La central hidroeléctrica de La Vueltosa del sistema Uribante-Caparo nunca ha

entrado en operación al 100% de su capacidad de generación.

El especialista José Aguilar (Aguilar 2018) en relación al estado del SEN concluye que tal es

el deterioro del Sistema Eléctrico Venezolano es insostenible. Y en lo que va de año (2018),

cuatro grandes apagones han dejado a oscuras a la capital venezolana. Así mismo añade que la

explicación gubernamental resulta insuficiente atribuyendo los apagones a razones diversas,

sin detalles técnicos, entre estas explicaciones se han expuesto como causas sabotaje,

problemas atmosféricos o cables cortados. Argumentos que no constituyen una explicación de

carácter técnico confiable.

En este contexto, Hernández (Hernández 2018) expone que: “La situación de CORPOELEC

es similar a la de PDVSA. Se encuentra en un estado de deterioro que no puede generar,

transmitir y distribuir la electricidad que demanda el país, aún con la recesión económica

existente. La capacidad máxima de generación alcanzó su máximo de 18.000 MW en el año

2012, a partir de ese año, la demanda máxima ha venido disminuyendo hasta situarse en un

estimado de 14.000 MW para el 2018.

Por otra parte, para 2018 existe una capacidad de generación instalada de 30.181MW, potencia

mayor a 2.60 veces que la demanda máxima, por lo cual no debería haber problema para

satisfacer la demanda. El punto estriba en que solo el 37.7 % (13.800 MW) de esa capacidad

está disponible. Destaca la capacidad termoeléctrica donde el 78 % (15.270 MW) está

indisponible.

A este planteamiento también habría que añadir lo señalado por López-González (López-

González 2018): “La caída de los precios de petróleo a partir de 1988 y hasta 2003 provocó

una caída en la inversión del sector eléctrico que repercutió en las primeras fallas graves que

iniciaron en 2001. Sin embargo, luego de la recuperación de los precios petroleros, el gobierno

nacional inicia un proceso acelerado de inversión, aunque ahora mucho más centralizado y

burocratizado que en periodos anteriores. Entre 2004 y 2014 el incremento interanual de la

capacidad nominal de generación de electricidad se sitúa en un 3.63%, aunque insuficiente con

Page 20: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

9

relación al déficit heredado. El problema actual no es consecuencia de una falta de inversión,

el gobierno nacional asignó importantes sumas de dinero al sector eléctrico, el problema ha

sido la centralización, burocratización y pésima asesoría extranjera en el direccionamiento de

esas inversiones. Esto ha provocado que la inversión pública se encuentre hoy perdida en obras

inconclusas, obras ineficientes, compras de tecnología de poca aplicabilidad al contexto

venezolano”

Como complemento de lo ocurrido en el sector eléctrico, De Oliveira-De Jesus (2017) dice

“Como agravante, las disposiciones del plan nacional de desarrollo del sector eléctrico

(PDSEN, 2004) no fueron cumplidas, y los activos que efectivamente se instalaron al no

cumplir los criterios de planificación son, en la práctica, inservibles. En números, el PDSEN

estableció que para atender la demanda prevista para el periodo 2005-2015 era menester

invertir 15 mil millones de US$ en 15 mil nuevos MW (1000 US$/kW). En realidad, se gastó

el triple. Un total de 43 mil millones de US$ en 14 mil MW de generación eléctrica. De los

activos de generación efectivamente instalados, solo el 30% se encuentra el servicio con

severas restricciones de transmisión y combustible. El restante 70% no funciona y difícilmente

será recuperable. Estas obras corresponden, como hemos mencionado, a proyectos no

planificados y utilizados como estratagema para vender chatarra con claros sobreprecios”.

En un documento presentado a la Asamblea Nacional, el Grupo Ricardo Zuluaga (2016)

presenta entre otras, las siguientes causas del deterioro en que se encuentra el SEN:

“A estas deplorables condiciones físicas del SEN habrá que añadir la desprofesionalización

que ha sufrido el sistema. Desde la creación de CORPOELEC se fueron desincorporando

importantes y valiosos técnicos capacitados de EDELCA, CADAFE, Electricidad de Caracas,

y otras empresas filiales que operaban en el interior del país y han sido sustituidos por personal

no capacitado y sin la experiencia necesaria para gerenciar y operar un sistema tan complejo.

La consecuencia de esta política ha sido fallas recurrentes en los equipos por falta de

mantenimiento y desconocimiento de estos”.

“Se ha detectado que el personal está muy desmotivado, sin incentivos y sin mayor

conocimiento o preparación técnica en las actividades de su incumbencia por lo cual hay

mayor ocurrencia de interrupciones no programadas del servicio y los tiempos de

recuperación exceden todos los estándares internacionales en esa materia”.

“El nombramiento del personal directivo y gerencial de la empresa no obedece a ningún

patrón objetivo donde impere la meritocracia, el conocimiento o la experiencia; solo

obedece a la adopción a las ideas del gobierno de turno. Adicionalmente, no existe ningún

rendimiento de cuentas o publicación índices de gestión”.

“Las tarifas por cobro de servicio son sumamente bajas, donde los subsidios representan

porcentajes muy elevados. En tales condiciones no existe un flujo de caja suficiente para

cubrir los gastos operativos, o de mantenimiento y mucho menos para cubrir los

requerimientos de compra de nuevos equipos o expansión del sistema de generación”.

2.2 Potencia Instalada

Según datos de CORPOELEC (2013), la composición del sistema eléctrico nacional en

términos de capacidad instalada es la que se presenta en la Figura 1 donde se muestra la

distribución de las plantas por entidad federal y potencia instalada. En la Tabla 1 se muestra el

resumen de la potencia instalada por tipo de planta al año 2012. En el Gráfico 1 se presenta la

distribución de la potencia diferenciada entre térmica e hidroeléctrica

Page 21: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

10

Figura 1 Características de las plantas de generación de energía eléctrica según tipo de

unidad.2012

TIPO DE GENERACIÓN POTENCIA (MW) %

Hidráulicas 14879.81 49.30%

Térmicas 15301.83 50.70%

Turbogas 8465.48 28.05%

Turbovapor 4246.00 14.07%

Ciclo Combinado 1300.00 4.31%

Distribuida 1290.35 4.28%

TOTAL 30181.64

Tabla 1 Resumen de potencia instalada por tipo de planta. 2012

Page 22: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

11

Gráfico 1 Potencia instalada por tipo

Las plantas de generación se encuentran ubicadas por todo el país y se encuentran

interconectadas por el sistema eléctrico formado una malla que da servicio a todos los usuarios.

La Figura 2 muestra la ubicación espacial de las plantas sobre el territorio nacional y la red

troncal de transmisión definida según las tensiones de las líneas.

Figura 2 Ubicación de las plantas termoeléctricas y red troncal de transmisión

El Gráfico 2 muestra la evolución de la capacidad instalada y la demanda máxima diaria. Se

puede observar como la capacidad instalada ha ido creciendo de una manera sostenida desde

Page 23: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

12

el año 2002 hasta 2014 alcanzando un valor cercano a los 35.000 MW con un incremento

aproximado de 15.000 MW en ese de periodo de 13 años y que la tasa de crecimiento se

incrementó en los últimos dos años pasando a un crecimiento de unos 2000 MW por año; sin

embargo, ese crecimiento de la potencia instalada no se ha traducido en una mejora sustancial

del servicio dada la alta indisponibilidad de las centrales. También es de destacar que dentro

de ese incremento solo se han incorporado 617 MW de potencia hidroeléctrica.

En lo que se refiere a la demanda máxima de potencia se puede observar un crecimiento

uniforme y sostenido entre los años 1998 y 2006, fecha en que comenzaron las dificultades y

la declaración de emergencia en el sistema. A partir de allí ha habido una clara disminución en

la rata de crecimiento motivado por la disminución de la demanda por la reducción drástica de

las actividades en las industrias básicas de Guayana y por los racionamientos diarios y

prolongados a nivel nacional.

Gráfico 2 Variación de la capacidad instalada y la demanda máxima hasta el año 2016

La demanda potencia máxima diaria en los últimos años se ha visto afectada por la continua

restricción y racionamiento que se ha impuesto al sistema a nivel nacional. En el año 2015 este

racionamiento alcanzó una potencia del orden de 2000 MW y entre 4 y 6 horas diarias en todo

el país con excepción de la zona metropolitana de Caracas

Adicionalmente se obligó a un horario restringido de operación de los centros comerciales y se

impuso la autogeneración para cargas mayores de 100 MW. Igualmente, se estableció un

horario restringido para las oficinas y servicios públicos e inclusive se llegó a limitar a 4 los

días laborales semanales. (Decreto No. 2294 del 06/04/2016)

2.3 Indisponibilidad de la generación térmica

El Ing. Víctor Poleo (2016) considera que: “La indisponibilidad de capacidad termoeléctrica

es explicable por carencias de combustibles (carencias de gas y diésel obligan sus

importaciones a precios internacionales: otra fuente de gastos), ausencia de políticas de

mantenimiento y reemplazo, sobreutilización de turbinas, dificultades en adquisición de

repuestos y un equipamiento inútil”

A partir del año 2009 el sistema de generación comenzó a mostrar una indisponibilidad del

30% equivalentes 7200 MW, muy por encima de los valores permitidos para un buen sistema

de generación, como se muestra en el Gráfico 3. Esta indisponibilidad se mantuvo con un

crecimiento lento pero sostenido hasta el año 2012 cuando la indisponibilidad alcanzó un 35%

equivalente a 9760 MW, pero a partir de allí se inició un deterioro acelerado de la

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

40000

1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016

Po

ten

cia

(MW

)

CAPACIDAD INSTALADA Y DEMANDA MAXIMA

CAPACIDAD INSTALADA DEMANDA MAXIMA

Page 24: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

13

indisponibilidad de la generación. Este proceso ha continuado hasta llegar a un valor superior

al 62% con lo cual quedan fuera de servicio más de 22650 MW. (Yaber. 2018)

Gráfico 3 Capacidad instalada disponible y no disponible

Durante el año 2012, el parque de generación presentó en promedio una disponibilidad de

18.715 MW y una indisponibilidad de 4.000 MW. De esta última cifra, la mayoría se debe a

las máquinas térmicas a turbo-vapor, explicado este hecho, por la obsolescencia de este parque.

El segundo lugar lo ocupa el parque térmico a turbo-gas, seguido del hidráulico y el de ciclos

combinados. En el Gráfico 4 se muestra el histórico de este comportamiento en el período

2007-2011. (CORPOELEC. 2012)

Gráfico 4 Factor de indisponibilidad histórica de generación del SEN por tipo de planta

El estado Zulia es uno de los estados más afectados por la situación crítica que presenta el SEN.

En una investigación realizada por el Ing. José Aguilar (Aguilar 2018), se muestra en Figura 3

la situación que presentan las plantas de generación térmica en ese estado en el mes de abril de

2018. Se observa que solo 395 MW (14%) de un total de potencia instalada de 2.918 MW

estuvo disponible. Se observa además que, de 46 unidades de generación, 39 de ellas estuvieron

fuera de servicio y finalmente se ve allí que hubo 590.673 horas excedidas de operación de las

plantas sin que hayan recibido el debido mantenimiento

0.0%

10.0%

20.0%

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Título del eje

FACTOR DE INDISPONIBILIDAD HISTORICA DE LA GENERACION SEN FI%

TURBOGAS TURBO VAPOR HIDRAULICA CICLO COMB.

Page 25: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

14

.

Figura 3 Estadísticas para las plantas térmicas del Zulia. Abril 2018

Adicionalmente, para completar el elevado grado de deterioro en que se encuentra el SEN, en

la Figura 4Figura 4 se muestran el total de fallas acumuladas en el sistema distribuidas por

estado, hasta finales del mes de abril de 2018. Hasta esa fecha se habían reportado 8.897 fallas

en el servicio eléctrico, siendo los estados Zulia y Mérida los más afectados.

Figura 4 Fallas eléctricas 2018 al 25/04/2018

En menos de 10 días, dos grandes apagones han dejado a oscuras a la capital este año. El

primero ocurrió la tarde del 6 de febrero de 2018, mientras que el segundo se produjo la

madrugada del miércoles, 14 de febrero de 2018. Estas dos fallas eléctricas siguieron al último

apagón de 2017, que se registró el 18 de diciembre.

Page 26: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

15

Las interrupciones en el servicio de energía se hacen más frecuentes y el Ing. Cabás refiere que

el Colegio de Ingenieros de Venezuela (CIV) no considera que vaya a haber una mejora a en

el suministro de electricidad en el corto plazo. Todo lo contrario: espera que la crisis se

intensifique y que los apagones sean cada vez más prolongados. (Cabas, W. 2018)

Finalmente, es conveniente resaltar el grado de obsolescencia y antigüedad de muchas de las

plantas instaladas que siguen apareciendo dentro de los valores de la capacidad instalada pero

que lejos de contribuir a la estabilidad y respaldo del sistema conllevan una pesada carga

económica de reparaciones y mantenimiento con valores elevados de la tasa de salida forzada

y con bajas tasas de eficiencia lo cual acrecienta el uso de combustible. Una actividad necesaria

al menor plazo es una evaluación del grado de recuperación de muchas de las plantas instaladas

a fin de evitar que sigan siendo un lastre dentro del SEN.

Para abril de 2019, como lo muestra la Figura 5, la disponibilidad de la generación

termoeléctrica era solo del 25% encontrándose 13.202 MW fuera de servicio de un total de

17.669 MW instalados. (INSERVEN C.A. 2019)

Figura 5 Estado Actual del parque termoeléctrico. Abril 2019

Según cifras publicadas por CORPOELEC, (Corpoelec 2013) para el año 2012, el sistema

contaba con una capacidad de generación instalada de 27.496 MW, una capacidad de

transformación de 87.063 MVA, instalada en 885 subestaciones, entre las que se cuentan 434

subestaciones de transmisión y 451 subestaciones de distribución. De igual manera, se tiene un

total de 149.155 km de líneas, de las cuales, 29.749 km corresponden a los niveles de tensión

desde 765 kV hasta 69 kV y 119.406 km corresponden a niveles de distribución en tensiones

iguales o inferiores a 34,5 kV.

El Sistema de Transmisión Nacional actual consta de 30.028 km de líneas para tensiones

iguales o superiores a 69 kV, 436 subestaciones, y 81.256 MVA de transformación. La Tabla

2 muestra el resumen de la longitud de líneas además del número de subestaciones, numero

de transformadores y la capacidad de transformación, clasificados según el nivel de tensión.

Page 27: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

16

Tabla 2 Sistema de Distribución Nacional. Longitud de líneas, subestaciones y

transformadores

Fuente CORPOELEC.

Uno de los elementos importantes dentro de las características del SEN es su excentricidad y

asimetría. Dado que la mayor parte de la generación se encuentra concentrada en las plantas

hidroeléctricas del Bajo Caroní, se hace imprescindible la construcción de grandes líneas de

transmisión para transportar la energía hasta los principales centros de consumo. Hasta que se

construyó la central de Guri y posteriormente, con la entrada en operación de la central

Caruachi no se construyeron nuevas líneas de transmisión de 765 KV que son las líneas

requeridas para transportar la energía generadas en esas centrales. Esto impone una limitación

en el sistema que está condicionado a una capacidad máxima de transmisión de 7.300 MW de

manera segura, igualmente la transmisión entre 7200 MW y 8000 MW comienza una operación

de manera de alerta y a partir de 8000 MW se inicia una operación en estado de emergencia.

Bajo estas circunstancias, aun en caso de que hubiera suficiente disponibilidad de agua en las

centrales del Bajo Caroní o en caso de que fuera necesario aumentar la capacidad de generación

a niveles superiores por carencia de generación térmica, no se podría transmitir la energía por

tal limitante de operatividad.

La Figura 6 muestra las demandas de potencia en las distintas regiones además de las

limitaciones de exportación de energía de EDELCA y los límites de exportación del SEN.

Figura 6 Límites de transmisión del SEN

Fuente: L. Villa y A. Brito. Análisis de colapso de voltaje en el SEN. III Congreso

Venezolano de Redes y Energía Eléctrica. Caracas. Marzo de 2012.

INDICADORNIVEL DE

TENSION KV765 400 230 138 115 69 TOTAL

LONGITUD DE LINEAS Km 2247 4436 7695 1113 13456 1081 30028

NUMERO DE SUBESTACIONES No. 7 18 52 43 254 62 436

NUMERO DE TRANSFORMADORES No. 22 69 160 87 610 171 1119

CAPACIDAD DE TRANSFORMACION MVA 20600 18471 16858 3697 17311 4319 81256

Page 28: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

17

2.4 Sistema de distribución

Venezuela dispone de un sistema de distribución que cubre la mayor parte del territorio

nacional donde se ha logrado una cobertura del 100% en áreas urbanas y del 85% en áreas

rurales. Para el año 2012, existían 5.345.216 suscriptores residenciales y 710.029 suscriptores

no residenciales. Para un total de 6.055.245 suscriptores. (CORPOELEC. 2013)

Actualmente el sistema de distribución presenta frecuentes interrupciones debido a la falta de

mantenimiento, obsolescencia de los equipos ausencia de equipos de reposición, falta de

presupuesto, falta de vehículos y herramientas y vandalismo.

Un elemento importante de consideración en la caracterización del sistema de distribución es

la elevada tasa de pérdidas técnicas y no técnicas que alcanzan 41.247 MWH por año en 2012.

Adicionalmente hubo un total de 246 fallas de cargas superiores a los 100 MW con un total de

173 GWh de energía no servida. (CORPOELEC. 2013).

3 DISPONIBILIDAD DE COMBUSTIBLES Fósiles

3.1 Situación de PDVSA

Existe unanimidad entre los expertos y conocedores de la materia petrolera en cuanto a la

situación crítica en que se encuentra la industria petrolera nacional, la cual ha ido empeorando

paulatinamente y que se refleja en la mayoría de los índices de gestión de PDVSA en los

últimos años. En este contexto, se recoge la opinión de algunos expertos que muestran con

bastante exactitud la magnitud de la crisis que se vive en la industria. El primero de ellos refiere

lo siguiente:

“A medida que la crisis venezolana implosiona, la industria petrolera del país - donde el

petróleo crudo representa alrededor del 95 por ciento de las exportaciones totales - está en una

espiral de muerte. La producción se derrumba de una manera pocas veces vista en ausencia de

una guerra. Hoy, más de la mitad de lo que se produce no genera flujo de efectivo a la empresa

petrolera nacional, Petróleos de Venezuela, S.A. (PDVSA). En su lugar, se vende con pérdidas

masivas en el mercado interno o se utiliza para pagar préstamos de petróleo, principalmente a

Rusia y China. Y los atrasos con los socios y proveedores se han acumulado, lo que ha llevado

a las empresas de servicios a reducir su actividad en el país y hacer que las compañías petroleras

extranjeras no estén dispuestas a invertir en sus empresas conjuntas con PDVSA”. (Monaldi

2018)

El otro experto describe la situación de PDVSA de la siguiente forma: “Sólo en los meses de

octubre y noviembre de 2017 nuestra producción cayó en 250.000 b/d y apenas operan 40

taladros, contra 120 en 1998. Contando con más del 20% de las reservas probadas mundiales

de petróleo aportamos sólo el 2% de la producción. Uno tras otro se viene perdiendo arbitrajes

internacionales por incumplimiento de contratos. De 40.000 trabajadores PDVSA pasó a tener

150.000. De un sistema de meritocracia pasó a uno de “corruptocracia”. La empresa se

encuentra sumida en un carnaval de abyectas y asombrosas acusaciones de corrupción”. (Toro

Hardy, 2018)

En la grave situación económica del país, destaca el derrumbe de la estatal petrolera, PDVSA,

declarada en suspensión de pagos por varias agencias internacionales, al no poder honrar sus

Page 29: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

18

compromisos internacionales y en una inédita situación de incapacidad productiva. (ANCE,

2018)

PDVSA atraviesa una profunda crisis, la cual se manifiesta en el deterioro progresivo de todos

sus indicadores de gestión y la cual se ha acelerado en este año 2016. Una caída sostenida de

la producción, refinerías operando muy por debajo de su capacidad, crecimiento acelerado de

los costos y de una nómina en actividades de muy baja productividad, accidentalidad creciente

e incremento significativo de los pasivos financieros, entre muchos otros indicadores, son la

expresión tangible de dicha crisis. (Soler, 2016.)

Como causas raíz de esta situación se encuentra el despido de más de 18.000 trabajadores de

gran experiencia en la actividad petrolera en 2003 (casi 50% de la nómina), así como el

subsecuente cambio de la Misión y Objetivos de PDVSA hacia objetivos políticos, pasando

ésta a asumir actividades propias de un conglomerado industrial, empresa agrícola y

corporación de desarrollo social, además de la propia actividad petrolera. Paralelamente, el

aumento de precios petroleros, derivó en la pérdida de transparencia y de mecanismos de

control y de rendición de cuentas, la toma de decisiones en el negocio petrolero ajenas a la

lógica empresarial y en corrupción, en un modelo altamente ineficiente para el manejo de

fondos públicos. Por ello, la Misión, Objetivos y Estructura de PDVSA requieren de

modificaciones para deslastrarla de actividades no propias de una empresa petrolera.

El Gráfico 5 muestra la evolución de la producción de petróleo en el país a partir del año 1965

hasta el año 2017. Se deduce que la producción se mantuvo entre 3.000.000 y 3.700.000 barriles

diarios hasta el año 1974. A partir de allí, comienza un descenso sostenido hasta el año 1985

cuando la producción alcanzó un mínimo de 1.744.000 BPD. En el año 1985 comienza un

nuevo ciclo de incremento de producción hasta 1997 cuando la producción alcanza un máximo

de 3.321.000 BPD. A partir de allí y hasta el año 2009 la producción se mantiene por encima

de los 3.000.000 BPD con altibajos producto de las variaciones del mercado, de los precios

internacionales y de las situaciones geopolíticas. Es a partir de ese año cuando la producción

comienza con una sostenida reducción que no ha sido posible recuperar.

Gráfico 5 Venezuela. Producción anual de petróleo. Miles Barriles/dia (1965-2017)

Fuente: BP Statistical Review of World Energy June 2018

-

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Título del eje

VENEZUELAPRODUCCIÓN ANUAL DE PETRÓLEO(1965-2017)

Page 30: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

19

La Figura 7 Muestra las estadísticas de la OPEC (OPEC 2018) donde se observa que la

producción de petróleo en el país ha caído hasta 1.392.000 barriles diarios según fuentes

secundarias o hasta una producción de 1.533.000 barriles diarios según comunicaciones

directas. Esto significa una merma en la producción de uso 500.000 barriles por día (-24.66%)

con respecto al promedio de producción de 2017 y de unos 800.000 barriles por día (-35.38%)

respecto a la producción promedio de 2016. Venezuela produjo 534 mil b/d por debajo de la

cuota asignada por la OPEP, 1,97 millones b/d en el Acuerdo de Viena de diciembre de 2016.

Figura 7 OPEP Producción de petróleo crudo. Mayo 2018

Otro índice que refleja la caída de la actividad petrolera en el país y consecuentemente la

disminución en la producción se refleja en el Figura 8 donde se muestra la caída del número de

taladros activos en dicha actividad. Así se muestra una reducción hasta 70 taladros cuando en

el 2018 había 110.

Page 31: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

20

Figura 8 OPEP Número de taladros operativos

Fuente: OPEC Monthly Oil Market Report – June 2018

Con respecto al posible comportamiento de la producción en los próximos meses, GlobalData

también pronostica como se puede ver en el Figura 9 que la producción venezolana de crudo

caería a alrededor de 1 millón de barriles por día a finales de 2018. Se trata de un fuerte

desplome de los 3 millones de barriles diarios que Venezuela producía en 2011, declinación

equivalente al 66,7%.

Esta caída proyectada de la producción se hizo evidente cuando la OPEP (OPEC MOMR June

2019) reporta para mayo de 2019, una producción de 741.000 Barriles diarios, siendo esta la

cifra de producción más baja reportada en los últimos 55 años (BP 2019)

Page 32: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

21

Figura 9 Venezuela producción de petróleo 2010-2018 y proyección a Dic. 2018

Fuente: GlobalData. Upstream Analytics

https://www.forbes.com/sites/rrapier/2018/06/08/venezuelas-oil-exports-are-headed-toward-

zero/#758d0af36876

Este corto resumen, no exhaustivo, de la situación actual de PDVSA y de la industria petrolera

nacional conduce a una clara conclusión: no es posible contar o disponer de volúmenes

importantes de petróleo para su refinación y posterior uso a nivel nacional para la generación

de electricidad por lo que a corto y mediano plazo es necesario disponer de fuentes alternas

para suplir una demanda creciente producto de un incremento en el crecimiento económico del

país.

Aun suponiendo que la actividad de extracción lograra recuperarse a niveles del año 2015,

(situación poco probable) estos volúmenes deberían dedicarse preferentemente a la exportación

para de esa manera recuperar el flujo de divisas necesarias para la importación de medicinas,

productos de primera necesidad, alimentos y medicinas.

3.2 Refinación

Otro elemento a considerar con respecto a la disponibilidad de combustibles es el estado en

que se encuentran las refinerías en el país. En el país existen varias refinerías. En el estado

Falcón se encuentra el Centro de Refinación Paraguaná, formado por la interconexión de las

refinerías de Amuay y Cardón (Falcón), y la de Bajo Grande (estado Zulia). En el estado

Carabobo se ubica El Palito, y en el estado Anzoátegui están localizadas las refinerías de Puerto

La Cruz y San Roque. Por último, se ha incorporado mediante un contrato de arrendamiento

con el gobierno de Curazao, la refinería La Isla. (PDVSA 2015)

Durante los últimos años la capacidad de refinación ha permanecido estancada en 1.303

MBPD, mientras que la refinación ha venido disminuyendo de 1.012 MBPD en 2004 a 803

MBPD en el año 2015 Por tanto, tampoco existe capacidad ociosa como para incrementar la

refinación de combustibles líquidos.

Page 33: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

22

Centro de Refinación Paraguaná (CRP)

Tiene una capacidad nominal de 971 MBD, conformado por las refinerías: Amuay (645 MBD),

Cardón (310 MBD), ubicadas en la Península de Paraguaná, y la Refinería Bajo Grande, en el

estado Zulia, con una capacidad de 16 MBD, destinada a la producción de asfalto.

El volumen de crudo procesado en el CRP en 2015 fue de 587 MBD. Por otra parte, se

recibieron 91 MBD de insumos destinados a procesos y mezclas. Con ese nivel de crudos e

insumos se obtuvieron 678 MBD de productos, de los cuales 175 MBD corresponden a

gasolinas y naftas, 207 MBD a jet y destilados, 177 MBD a residuales, 14 MBD a asfaltos, 5

MBD a lubricantes y 100 MBD a otros productos.

De los productos obtenidos en CRP, 55% se destina al mercado interno y 45% al mercado de

exportación, con despacho de productos a países del Caribe, Centro y Suramérica, Europa y

África.

Refinería Puerto La Cruz (RPLC)

El Complejo de Refinación Oriente, ubicado en el estado Anzoátegui, posee una capacidad

total de procesamiento de 192 MBD de crudos livianos y pesados, y está conformado por las

instalaciones de la Refinería Puerto La Cruz, que cuenta con tres destiladoras atmosféricas

principales (DA-1, DA-2 y DA-3) con capacidad de procesamiento de 187 MBD y las

instalaciones de la Refinería San Roque (SRQ) (DA-4), la cual procesa 5 MBD de crudo

parafínico, siendo la única refinería de producción de parafinas en el país.

El volumen de crudo procesado en la RPLC/SRQ para 2015, fue de 179 MBD. Además, se

recibieron 47 MBD de insumos destinados a procesos y mezclas. Con ese nivel de crudos e

insumos se obtuvieron 225 MBD de productos, de los cuales 67 MBD corresponden a gasolinas

y naftas, 56 MBD a jet y destilados, 85 MBD a residuales y 17 MBD a otros productos.

De los productos obtenidos en este Complejo de Refinación, se destina 44% al mercado local

y 56% para el mercado de exportación, dirigido a los países del Caribe, América, Europa y

Asia. Adicionalmente, se está ejecutando el proyecto de Conversión Profunda de RPLC, cuya

orientación es el procesamiento de crudo pesado y extrapesado de la FPO.

Refinería El Palito (RELP)

Actualmente tiene una capacidad de procesamiento de 140 MBD de crudo mediano. Está

ubicada en el estado Carabobo.

El volumen de crudo procesado en RELP en 2015, fue de 100 MBD. Adicionalmente, se

recibieron 103 MBD de insumos destinados a procesos y mezclas. Con ese nivel de crudos e

insumos se obtuvieron 203 MBD de productos, de los cuales 86 MBD corresponden a gasolinas

y naftas, 69 MBD a jet y destilados, 38 MBD a residuales y 10 MBD a otros productos.

De los productos obtenidos en este Complejo de Refinación, se destina 79% al mercado local

y 21% para el mercado de exportación, dirigido a los países de América y Asia.

Page 34: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

23

Mejoradores Jose

En cuanto a la refinación local y a los mejoradores de los crudos pesados de la Faja existentes

en Jose, su baja operatividad se manifiesta en bajas corridas de crudo, dietas inapropiadas,

creciente producción de combustibles residuales y productos semielaborados a expensas de

gasolinas y destilados que antes se exportaba y ahora se importa, en las múltiples paradas y

accidentes (Soler 2016)

Actualmente las refinerías que integran el parque refinador nacional, el Centro de Refinación

Paraguaná (Refinería de Cardón y Refinería de Amuay), Refinería El Palito, y la Refinería

Puerto La Cruz, o están paradas, o funcionan a niveles mínimos de operación, incapaces de

suplir el mercado doméstico de hidrocarburos (gasolina, diesel, GLP, lubricantes, etc.), que

obliga a importar estos hidrocarburos

El Gráfico 6 muestra la serie desde el año 1980 hasta 2017 donde se aprecia la capacidad

instalada y la producción en ese periodo. La capacidad instalada ha estado estancada en 1.300

MBD con muy pocas fluctuaciones; sin embargo, la refinación ha decaído notablemente en

casi un 50% desde el año 2011, al bajar desde 991 a 513 en 2017.

Gráfico 6 Capacidad Instalada de refinación y producción.

Esta reducción en la capacidad operativa se traduce en una limitada producción de

combustibles líquidos como gasolina automotor y diésel necesario para las plantas

termoeléctricas. Hernández, (Hernandez,2018) menciona que “Desde finales de la década

pasada, no se ha venido cumpliendo con los mantenimientos periódicos que demandan las

refinerías nacionales, lo que se ha traducido en paradas intempestivas de plantas, frecuentes

accidentes incluso con pérdida de vidas humanas, derrames y fugas. A este desolador

panorama, hay que agregar el hecho de no haber contado con el necesario y oportuno suministro

de crudos a la refinería en los volúmenes y la calidad requeridos”. Y como complemento

agrega: “Aunado a lo anterior, está la restricción del suministro de crudo al parque refinador

como consecuencia de la disminución de la producción de petróleo, y a la baja calidad del

crudo empleado por efecto de incremento de crudos pesados en la dieta a las refinerías”.

En cuanto a la producción de diésel concluye que “la producción de diésel para el presente año

(2018) se estima en 90 MBD para una demanda de 110 MBD, lo que conlleva a una importación

de 20 MBD. Es de señalar, que la importación se había venido reduciendo por el suministro

creciente del gas al sector eléctrico, pero la caída de este combustible gaseoso modificará al

alza el volumen del diésel a importar”.

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REFINACION. Capacidad Instalada y Produccion

Cap.Instalada Produccion

Page 35: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

24

Un informe de la IEA ETSAP (IEA ETSAP 2014) indica que una revisión de los costos

recientes de inversión en las refinerías arroja los siguientes costos: 20.0 - 24.2 M$ por b/d para

expansión en la capacidad de refinación; 17.7-26.0 M$ para adición de la capacidad de

refinación. La estimación de un valor promedio de estas actividades arroja un costo de 22.1

M$ b/d. Si se admite que en las condiciones actuales de las refinerías del país un 60% de las

mismas debe ser recuperadas o recibir mantenimiento mayor, al utilizar estos valores se obtiene

que se requieren US $ 17.238 millones para la recuperación de la capacidad nominal de

refinación.

El IESA-CIEA (IESA–CIEA ,2019), referencia al último informe de gestión anual de PDVSA

diciendo, el volumen de crudo nacional procesado fue de 658 MBD, de los cuales 435 MBD

correspondieron al Centro de Refinación Paraguaná, 151 MBD a la Refinería Puerto la Cruz y

72 MBD a la Refinería el Palito. El volumen de crudo procesado a nivel nacional, disminuyó

en 24% (208 MBD) respecto al año anterior, lo cual es equivalente a 75.920 barriles que se han

dejado de procesar entre el 2015 y 2016. Por otra parte, respecto a la refinería de Paraguaná, el

mayor complejo refinador del país, se evidencia una caída anual de 26% (152 MBD) y 38%

(264 MBD) respecto a la cifra registrada en 2011.

Como conclusión de este resumen se observa que en las condiciones actuales es improbable

que la recuperación se logre. Alcanzarla requerirá de una fuerte inversión en recuperación de

la infraestructura, mantenimiento mayor y actualización tecnológica de las refinerías, un

incremento notable en la refinación y por tanto en la disponibilidad de combustibles líquidos

para su utilización en las plantas térmicas de generación eléctrica. Caso contrario, suponiendo

que se lograra un incremento notable en la obtención de productos refinados, esa producción

debería orientarse a la exportación obteniéndose de esa manera un volumen importante de

divisas. En ambos casos, deberá recurrirse a fuentes alternas de generación eléctrica para suplir

una demanda creciente.

3.3 Gas natural

El Futuro del Gas natural como Fuente de energía

El uso del gas natural como combustible para la generación de electricidad presenta ventajas

importantes. Como menciona Sánchez, 2016: varias ventajas hacen del gas natural una

importante alternativa como fuente de energía, su potencial energético, el desarrollo y

perfeccionamiento de la tecnología asociada a su explotación y aprovechamiento, su manejo

ambiental y su versatilidad. Como fuente energética sobrepasa ventajosamente a otros

combustibles en cuanto a disponibilidad, eficiencia y manejo.

Se espera que gas proporcione una transición para un futuro de energía renovable limpia: es la

única fuente de energía fósil que se proyecta con crecimiento hasta 2050 durante “la gran

transición”, un período durante el cual es posible que se produzca un pico de demanda de

carbón y el petróleo. Sin embargo, es menos seguro el futuro a largo plazo para el gas: es

necesario que haya más inversión e innovación para asegurar que el gas natural ocupe un lugar

esencial en el mix energético global a 2060. (WEC .2017)

Durante las próximas décadas, el patrón de la demanda y el ritmo de crecimiento reflejarán una

diversidad significativa en la dinámica del mercado regional con el pico de demanda en algunas

regiones y el crecimiento continuo en otros. El centro geográfico del mercado global del gas

se desplazará a Asia, donde la demanda se espera que crezca rápidamente, proporcionando

Page 36: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

25

nuevos marcos de política. Mientras tanto, crecimiento de la demanda en Europa y América

del Norte se espera que se estanque o incluso disminuya.

En el cercano y mediano plazo el papel del gas va estrechamente vinculado con la evolución

de la energía. La demanda mundial de electricidad se espera que se doble hacía 2060 y el sector

de la energía ofrece el mayor potencial para gas natural. Una creciente cuota de mercado en

generación de energía será el principal motor de crecimiento de la demanda de gas en el

mediano plazo, pero el gas enfrenta dura competencia de las fuentes de energía renovables

notables, y las posibilidades de crecimiento dependerán de las decisiones políticas por los

gobiernos y reguladores y presenta la mayor incertidumbre.)

De acuerdo con Snam 2017, la demanda de gas entre 2030-2040 crecerá más rápido que la de

petróleo y carbón sobre los próximos cinco años, ayudada por los bajos precios, amplio

suministro y su papel en la reducción de la contaminación del aire y otras emisiones. En el

pronóstico de cinco años hasta el 2022, la demanda crecerá a una rata de 1.6%, un valor

ligeramente superior a la previsión del año anterior que alcanzo 1.5%. Esto significa que el

consumo anual de gas casi alcanzaría 4.000 bcm (109 m3) contra un consumo actual de 3.630

bcm. Casi 90% del crecimiento anticipado de la demanda provendrá de países de economía en

desarrollo, liderado por la China (IEA: Gas Market Report 2017).

Estas previsiones también proyectan que el gas superará al carbón como el segundo "pilar

central" de la combinación energética global en 2035. La mayoría de los analistas espera que

crezca de 22% a más del 24% del consumo energético mundial en 2035, mientras que el

consumo del carbón se proyecta una disminución de 29% a 22% con un máximo de 25%. Lo

que sustentan estas proyecciones es uno de los atributos específicos de gas, incluyendo los

beneficios ambientales que pueden jugar, su diversidad de usos y la disponibilidad de

suministro y diversidad.

Un amplio grupo de organizaciones en la industria están pronosticando que la demanda global

de gas natural crecerá más rápidamente que cualquier otra fuente de origen fósil desde ahora

hasta el 2030. Comparado con cualquier otra fuente de energía donde las expectativas pueden

divergir significativamente, hay un consenso muy marcado entre los pronosticadores acerca de

la trayectoria de crecimiento de la demanda de gas. Los principales pronosticadores esperan

crecimiento entre 1.6 % y 2.2% por año. En la Figura 10 se muestran las distintas proyecciones

de demanda hasta el año 2035, cuando se alcanzarían volúmenes entre 4500 y 5300 bcm

Page 37: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

26

Figura 10 Pronóstico de consumo global de gas

Venezuela es reconocida como una nación importante en el mundo del gas natural debido

principalmente a su gran total de reservas probadas. Venezuela tuvo 5.617 bcm de reservas

probadas de gas natural a partir de 2014, que les dio la octava total de reservas probadas de gas

natural en el mundo. Además, tienen que el segundo mayor total de reservas probadas de gas

natural reservas en el hemisferio occidental sólo detrás de Estados Unidos.

El significativo volumen de reservas probadas de Venezuela no ha resultado todavía en un

volumen significativo en la producción de gas natural. A lo largo de los años, Venezuela ha

centrado la atención más en la producción de combustibles líquidos para consumo doméstico

en contraposición a la producción de gas natural. Además, el gas natural que está presente en

Venezuela está ligado fuertemente con la explotación del petróleo. Esto se evidencia por el

hecho de que aproximadamente el 90% de las reservas de gas natural del país se asocian con

petróleo. Incluso dada su base de gran reserva, Venezuela sólo produjo 21,9 bcm de gas natural

en 2014. (WER 2013)

Venezuela no es tampoco un gran consumidor de gas natural en relación con su base de reserva

de gas natural. Además, su consumo de gas natural ha comenzado a reducirse ligeramente en

los últimos años. En 2014, el consumo de gas natural de Venezuela fue de 29.8 bcm, lo que

representa un descenso del 4% respecto al año anterior y marcó el segundo año consecutivo de

caída de consumo de gas natural. La parte del gas natural de la combinación de energía primaria

del país no es la más grande, sin embargo, juega un papel importante. El gas natural es

responsable de 31.8% de consumo de energía primaria de Venezuela. Se estima que el gas

natural es garante de aproximadamente la mitad de la generación termoeléctrica del país.

Además, la industria del petróleo en Venezuela consume aproximadamente el 35% de la

producción de gas natural bruto del país, de los cuales una porción significativa fue reinyectada

para facilitar la producción de petróleo.

Venezuela cuenta con una red de tubería para conducción de gas natural masiva y también ha

hecho esfuerzos para mejorar la red en los últimos años. Se cuenta con aproximadamente 2.750

millas (1720 Km) de tuberías de gas natural, que ayuda en la capacidad del país para

transportarlo fácilmente. Históricamente, Venezuela ha importado gas natural a través del

Page 38: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

27

comercio de tubería con Colombia para satisfacer la brecha entre su producción y consumo.

Esta importación de gas natural fue posible gracias a la red de gasoductos establecidos del país.

3.4 El Gas en Venezuela

Para todos los efectos Venezuela tiene “inmensas” reservas de gas natural para satisfacer los

requerimientos del mercado nacional por los próximos años, y eventualmente industrializarlo

para su exportación. (González, 2014)

De acuerdo con las cifras publicadas por PDVSA Venezuela cuenta con 443 TCF (112.55

MMC) de reservas de gas distribuidas como se indica en la Tabla 3:

Tabla 3 Volumen de reservas de gas natural por tipo.

La Figura 11 muestra la distribución espacial en el país y el monto de las reservas probadas

de gas natural.

Figura 11 Venezuela. Ubicación y monto de reservas probadas de gas natural

Acorde con el Informe de Gestión de PDVSA 2012, las reservas probadas de gas natural de

Venezuela alcanzan los 196,4 TCF (5.566 MMC), de los cuales se estima 167,2 TCF (4.738

MMC) son de gas asociado al petróleo (85,1%) y 29,2 TCF (0.827 MMC) son de gas libre o

no asociado (14,9%). PDVSA estima que las áreas costa afuera someras contienen recursos por

CLASIFICACIÓNVOLUMEN

(TCF)

VOLUMEN

(MMC)

Probadas 195 5.526

Probables 36 1.02

Posibles 34 0.9635

Recursos 178 5.044

TOTAL 443 12.5535

Page 39: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

28

73 TCF (2.069 MMC); y las áreas costa afuera profundas contienen recursos por 74 TCF (2.097

MMC); y acorde con la Base de Recursos de PDVSA, desde hace muchos años, las áreas

tradicionales en tierra contienen recursos por 130,7 TCF (3.704 MMC) de gas natural,

mayormente asociados a los recursos de petróleo por explorar. Es decir, que en el país hay

recursos estimados de 277,7 TCF (7.87 MMC) de gas natural, que deben ser explorados y

desarrollados para convertirlos en reservas probadas.

Si se le asigna un 30% de éxito a la exploración de esos recursos para convertirlos en reservas,

se tendrían 83,3 TCF (2,361 MMC) que sumadas a las reservas de gas asociado haciéndolas

muy conservadoras (deduciéndole las de inyección y las asociadas a los crudos p/xp) que son

88,9 TCF (2.519 MMC), y las de 29,2 TCF (0.827 MMC) de gas libre; se podría hablar

conservadoramente de unos 201,4 TCF (%.707 MMC) de posibles reservas.

El Gráfico 7 muestra la variación temporal de las reservas de gas en el país. En el periodo

1980-2017. El crecimiento de las reservas probadas es de 2% anual. El volumen de reservas

probadas alcanza a 3.3% de las reservas mundiales.

Gráfico 7 Variación de las reservas de gas

El Gráfico 8 muestra la variación del consumo nacional de gas natural desde el año 1980 hasta

el año 2017. Se observa una tendencia creciente desde el año1980 hasta el 2013 cuando alcanzó

el máximo de 35.9 BCM (109). A partir de allí la demanda ha decaído ligeramente en forma

variable. Las posibles causas de este descenso podrían ser la reducción apreciable en la

actividad económica y particularmente en el sector industrial, la reducción de la generación

termoeléctrica con uso del gas como combustible, la disminución en la extracción petrolera y

una reducción apreciable en la actividad de la industria petroquímica.

Gráfico 8 Consumo anual de gas natural.

-

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

19

80

19

82

19

84

19

86

19

88

19

90

19

92

19

94

19

96

19

98

20

00

20

02

20

04

20

06

20

08

20

10

20

12

20

14

20

16

Res

erva

s (M

MC

)

VARIACION DE LAS RESERVAS DE GAS

-

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

35.0

40.0

45.0

19

65

19

67

19

69

19

71

19

73

19

75

19

77

19

79

19

81

19

83

19

85

19

87

19

89

19

91

19

93

19

95

19

97

19

99

20

01

20

03

20

05

20

07

20

09

20

11

20

13

20

15

20

17

Co

nsu

mo

An

ual

(!0

00

MM

3)

Consumo de Gas Natural

Page 40: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

29

La Figura 12 muestra la producción y usos del gas natural en Venezuela para el año 2010. La

producción propia de PDVSA es de 6.907 MMPCD

Figura 12 Producción y usos de gas natural. Año 2010

Fuente PDVSA. Gerencia de Planificación y Nuevos Negocios. Preliminares al 31-12-2010

La tabla 4 presenta los volúmenes de combustibles fósiles utilizados en la generación de

electricidad en el periodo 2005-2012 y la cantidad de electricidad generada por cada uno de los

combustibles. El Gráfico 9 está construido con ambas series de valores. En primer lugar, se

muestra la relación real entre consumo de gas y la energía generada (Puntos azules).

Extrapolando esta correlación se han obtenido los volúmenes de gas necesarios en caso de que

toda la generación se hubiera efectuado con gas y no con diésel o fuel oíl (Puntos naranja). Se

deduce a partir esa información que la extracción de gas natural debería alcanzar unos 46.000

MMM3 para suplir toda la generación térmica que se produce en las plantas generadoras de

este tipo. Este valor de 46.000 MMM3 es superior a al consumo máximo histórico alcanzado

en 37.6 BCM

El Gráfico 10 muestra el consumo hipotético de gas natural en caso de que toda la generación

se hiciera con este tipo de combustible y el Gráfico 11 muestra la variación anual de ese

consumo hipotético hasta el año 2017.

Page 41: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

30

Tabla 4 Variación anual de energía eléctrica generada, consumo de combustibles fósiles y

consumo equivalente de gas natural utilizado en la generación de electricidad

Fuente: datos: MPPEE. CORPOELEC. “Anuario Estadístico del Sistema Eléctrico

Venezolano. 2013”. Caracas. Octubre. Tabla V E 1. Cálculos Propios

Gráfico 9 Consumo equivalente de gas por tipo de combustible para generación.

Gráfico 10 Consumo total equivalente de gas para generación

TERMICA 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

Gas 13248 14893 17404 17494.96 19101.64 17822.68 17705.36 20702.76

Gasoil 6163 5943 5886.8 8576.22 9579.45 11937.69 12809.38 16706.18

Fuel Oil 7715 8258 7240 6363.08 10179.22 10120.54 9067.92 8543.02

TOTAL 27126 29094 30530.8 32434.26 38860.31 39880.91 39582.66 45951.96

Gas (MMm3) 3980.6 4425.4 5392.4 5845.23 6338.35 5943.78 5879.33 6779.19

Gasoil (MMlts) 1803.2 2199.38 1749.3 2061.09 3173.21 3992.72 4095.47 5376.53

Fuel Oil (M Ton) 2040.7 2222.4 1984.2 1932.92 2754.51 2656.85 2512.73 2426.76

Gas (MMm3) 3980.60 4425.40 5392.40 5845.23 6338.35 5943.78 5879.33 6779.19

Gas (MMm3)/ GasOil 1851.78 1765.94 1823.95 2865.40 3178.68 3981.16 4253.55 5470.50

Gas (MMm3)/ FuelOil 2318.11 2453.83 2243.22 2125.96 3377.69 3375.15 3011.14 2797.44

TOTAL EQUIVALENTE 8150.49 8645.17 9459.57 10836.59 12894.72 13300.10 13144.02 15047.13

DEFICIT( MMm3) 4169.89 4219.77 4067.17 4991.36 6556.37 7356.32 7264.69 8267.94

Energia electrica generada por fuente termoelectrica (GWh)

Consumo de combustibles fosiles utilizados en la generacion de electricidad

Consumo equivalente de gas utilizado en la generacion de electricidad

0.00

1000.00

2000.00

3000.00

4000.00

5000.00

6000.00

7000.00

8000.00

5000 7500 10000 12500 15000 17500 20000 22500 25000

Co

nsu

mo

Eq

de

Gas

(MM

m3

)

Generacion (GWh)

Consumo equivalente de gas por tipo de combustible para generacion

Gas

Gas Oil

Fuel OIl

0.00

2000.00

4000.00

6000.00

8000.00

10000.00

12000.00

14000.00

16000.00

25000 30000 35000 40000 45000 50000

Co

nsu

mo

Eq

(M

Mm

3)

Generacion (GWh)

Consumo total equivalente de gas para generacion

Page 42: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

31

Gráfico 11 Variación del consumo anual equivalente de gas para generación térmica.

Del análisis del grafico se deduce que el consumo equivalente de gas natural para la generación

de electricidad sería de 45.950 MM3 por año, indicando de esa manera un déficit de 10.440

MM3/año para su uso en las plantas termoeléctricas.

En la medida que aumente la demanda y se mantenga reducida o disminuida la capacidad de

refinación de combustibles líquidos a nivel nacional, este déficit se incrementará.

4 HIDROELECTRICIDAD

4.1 Características de la hidroelectricidad

La hidroelectricidad es una fuente de energía renovable basada en el ciclo natural del agua. La

hidroelectricidad es la forma más natural, confiable y costo – efectiva fuente de generación de

tecnología renovable. Los esquemas hidroeléctricos a menudo presentan esquemas flexibles en

su diseño y pueden ser proyectados para cubrir las de mandas de energía base con factores de

capacidad relativamente altos o tener mayor capacidad instalada y bajo factor de capacidad

para cubrir una mayor participación de la demanda pico.

La hidroelectricidad es la fuente más flexible de generación disponible y es capaz de responder

a las fluctuaciones de la demanda en minutos, supliendo potencia de base y cuando un embalse

es presente, almacenando electricidad durante semanas, meses, estaciones y aun años. (IPCC,

2014). Un elemento fundamental de la hidroelectricidad es su indisputada capacidad de

seguimiento de la demanda. Aunque otras plantas, especialmente las térmicas convencionales,

pueden responder a las fluctuaciones de carga, su tiempo de respuesta no es tan rápido y a

menudo no tan flexible sobre su banda completa de salida. En adición a su flexibilidad en la

red y la garantía del servicio (Reserva rodante) las plantas hidroeléctricas con gran

almacenamiento pueden ser utilizadas para almacenar energía para suplir las demandas pico o

las demandas no correspondientes a los flujos no coincidentes. La duración del almacenamiento

puede ser variable dependiendo de la capacidad del embalse.

Como resultado de su flexibilidad, la hidroelectricidad es un complemento ideal a las energías

renovables variables, así cuando el viento sopla o hay sol radiante, se puede permitir

incrementar los niveles en los embalses para poder disponer de esa energía en los momentos

cuando no se disponga de esa energía. Similarmente, cuando hay variaciones incrementales o

0.00

2500.00

5000.00

7500.00

10000.00

12500.00

15000.00

17500.00

20000.00

2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018

Co

nsu

mo

an

ual

Eq (

MM

m3

)

Consumo anual equivalente de gas para generacion termica

Corpoelec BP

Page 43: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

32

descendentes rápidas de la demanda debido al descenso en la generación de otras renovables,

la hidroelectricidad puede cubrir esas demandas. Las unidades de generación hidroeléctrica son

capaces de arrancar rápidamente y operar eficientemente casi instantáneamente, aun cuando se

usen solamente por una o dos horas. Esto es contrastante con las plantas térmicas en las cuales

el arranque puede tomar varias horas, tiempo durante el cual la eficiencia es significativamente

menor de los niveles de diseño. Adicionalmente, las plantas hidroeléctricas pueden operar

eficientemente a cargas parciales, lo cual no es posible en las plantas térmicas. Los embalses y

las plantas de generación por rebombeo pueden utilizarse para reducir la frecuencia del proceso

de apagado-arranque de plantas térmicas convencionales para así mantener el balance entre

suministro y demanda. Reduciendo de esa manera la disparidad el seguimiento de la carga de

las plantas térmicas.

La hidroelectricidad es la única tecnología de gran escala y costo eficiencia de almacenamiento

disponible hoy. A pesar de desarrollos promisorios de otras tecnologías de almacenamiento, la

hidroelectricidad es todavía la única tecnología que ofrece que puede ofrecer almacenamiento

en gran escala económicamente viable.

La capacidad de integración de sistema de la hidroelectricidad es particularmente útil para

permitir la penetración en gran escala de energía eólica, solar u otras fuentes variables de

energía. Sistemas con participación a gran escala de hidroelectricidad con almacenamiento

significativo serán por tanto capaces de integrar a mayores niveles de renovables variables a

menor costo que otros sistemas sin los beneficios de la hidroelectricidad. La hidroelectricidad

puede servir como fuente de poder para ambos grandes y centralizados redes, así como redes

pequeñas y aisladas.

Además de esos beneficios intrínsecos, los embalses hidroeléctricos pueden cubrir otros fines

como son el suministro de agua a las poblaciones y el riego, integrando de esa manera los

objetivos del desarrollo sustentable enunciados por la ONU. Se debe recordar que la

hidroelectricidad hace un uso consuntivo de agua con cero consumo con lo cual, se preserva el

recurso y se distribuye a lo largo del año de una manera eficiente.

Comparativamente, la hidroelectricidad es una de las fuentes con menor costo nivelado de la

energía (LCOE)1 y es prácticamente libre de emisiones de CO2 produciendo por tanto una

energía limpia, amigable con la preservación del medio ambiente.

4.2 Desarrollos hidroeléctricos con embalses

Los esquemas hidroeléctricos con grandes embalses pueden almacenar cantidades

significativas de agua y actuar efectivamente como un sistema de almacenamiento de

electricidad. Como en otros sistemas hidroeléctricos, la cantidad de energía que es generada es

determinada por el caudal de agua y la carga disponible. La ventaja de las plantas

hidroeléctricas con gran volumen de almacenamiento es que la generación puede ser desfasada

respecto al tiempo de la lluvia. Este tipo de esquemas pueden así pueden ofrecer gran

flexibilidad al sistema eléctrico. El diseño de una planta hidroeléctrica y el tipo y tamaño del

embalse que puede ser construido depende mucho de las condiciones topográficas y son

definidas por el paisaje del sitio de presa. Sin embargo, mejoras en las técnicas de ingeniería

civil que reducen costos significan necesariamente lo mejor.

1 LCOE, es la valoración económica del costo del sistema de generación de electricidad que incluye todos

los costos a lo largo de la vida útil del proyecto: la inversión inicial, operación y mantenimiento, el costo de

combustible, costo de capital, etc.

Page 44: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

33

La hidroelectricidad puede facilitar a bajo costo la integración de renovables variables en la

red, dado que capaz de responder casi instantáneamente a los cambios de la cantidad de energía

circulando a través de la red y efectivamente almacenar electricidad generada por el viento y

el sol, reteniendo las descargas en el embalse en vez de generar. Este volumen de agua puede

ser descargado cuando no hay presencia solar o el viento no está soplando.

Factor de capacidad en proyectos hidroeléctricos

El factor de capacidad alcanzado por proyectos hidroeléctricos puede ser visto de una manera

diferente del de otros proyectos de generación renovables. Para un conjunto dado de flujos en

una cuenca, un esquema hidroeléctrico tiene considerable flexibilidad en el proceso de diseño.

Una opción es tener una alta capacidad instalada y un factor de capacidad para suplir

electricidad predominantemente las demandas pico y suplir otros servicios en la red.

Alternativamente, la capacidad instalada seleccionada puede ser baja con un alto factor de

capacidad con potencialmente menos flexibilidad para cubrir las demandas pico y otros

servicios de red. La data de 142 proyectos en el mundo condujo a un factor de capacidad entre

23% y 95%. El factor promedio de capacidad fue de 50% para esos proyectos. (Eliasson J.,

Ludvigsson, G, 2000)

4.3 Capacidad Hidroeléctrica Instalada en Venezuela

Actualmente, la generación hidroeléctrica en Venezuela presenta dos centros de generación

bien diferenciados. El primero de ellos se encuentra en la cuenca baja del rio Caroní con su

cadena de embalses y el segundo se encuentra en la región andina.

La Tabla 5 muestra la potencia instalada por regiones, además de las centrales, actualmente en

construcción y que han debido entrar en funcionamiento hace cierto tiempo atrás.

No toda la potencia mostrada se encuentra disponible, ya que se sabe que varias de las turbinas

de la central de Guri se encuentran en proceso de reconstrucción e igualmente ocurre con las

turbinas de la central Santo Domingo

Tabla 5 Potencia de energía hidroeléctrica instalada

POTENCIA

MW

Simón Bolívar Guri 10270

Fco. de Miranda Caruachi 2160

A.J. Sucre Macagua 3154

Leonardo Ruiz Pineda San Agatón 300

José A. Páez Planta Páez 240

José A. Rodríguez Peña Larga 80

Masparro 25

16229

POTENCIA

MW

Manuel Piar Tocoma 2160

Fabricio Ojeda La Vueltosa 540

18929

EN CONSTRUCCION

BAJO CARONI

LOS ANDES

TOTAL

CENTRAL

TOTAL

CENTRAL

EN OPERACION

BAJO CARONI

LOS ANDES

BARINAS

Page 45: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

34

Se puede observar como el embalse de Guri actúa como el gran regulador de los caudales del

rio, mientras que las centrales ubicadas aguas abajo trabajan como centrales de pasada o a filo

de agua, sin mayor capacidad de regulación o almacenamiento salvo el necesario para mantener

la carga bruta; en la Figura 13 se muestra el perfil hidráulico de las centrales del Bajo Caroní

con indicación de las cotas máximas de operación de dichas centrales (Telleria. 2014)

En cuanto a la central Tocoma inicialmente debía entrar en servicio en septiembre de 2012,

pero se reprogramó para abril de 2014; sin embargo, para la fecha (2018) aún no se tiene

prevista la entrada en operación de la primera de las 10 turbinas de 216 GW para un total de

2160 MW a instalar y se desconoce si existe alguna programación para la entrada en servicios

del resto de las turbinas.

Los informes técnicos indican que hay fallas sustantivas en muchas áreas de las obras civiles,

presas de concreto, pantalla en presa de enrocado, estructuras de tomas, aliviaderos, donde se

hace necesario realizar correcciones y rectificaciones para poder adaptar las estructuras a las

exigencias de los equipos electromecánicos.

Figura 13 Perfil hidráulico centrales Bajo Caroní.

El otro complejo hidroeléctrico de importancia es el Complejo Hidroeléctrico Uribante–

Caparo, ubicado entre los estados Táchira y Barinas. La construcción de este complejo

hidroeléctrico, al suroeste del país comenzó en 1980. De estar totalmente operativo, este

sistema habría evitado la mayor parte de los inconvenientes y racionamientos que a diario se

presentan en esta región y podría liberar un volumen importante de energía y potencia a ser

transmitido a otras regiones del país. De las tres centrales que componen el sistema solo está

en operación completa la central de San Agatón del I Desarrollo, con fallas recurrentes. El III

desarrollo está integrado por las presas Borde Seco y La Vueltosa sobre los ríos Camburito y

Caparo, cuya construcción finalizó hace más de 25 años, sin embargo, la central hidroeléctrica

allí instalada, que se había prometido para el año 2006, aún no está operativa totalmente y se

desconoce la fecha de entrada en operación de la tercera turbina. El II Desarrollo (Doradas-

Camburito) está integrado por la presa Las Cuevas, el túnel de trasvase y la central Las

Coloradas. Este desarrollo ha estado en revisión y evaluación en varias oportunidades, pero

aún no se tiene una decisión en cuanto su dimensionamiento y operatividad. Es conveniente

recordar que además de carecer de su propia generación, la ausencia de la construcción de este

desarrollo limita la energía disponible en la central La Vueltosa al no recibir el volumen de

Page 46: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

35

agua que se trasvasaría a través del túnel y luego de ser turbinado en la central Las Coloradas.

En la Figura 14 se muestra el esquema de las obras que integran este sistema

Figura 14 Esquema del complejo hidroeléctrico Uribante-Caparo

4.4 El Inventario Nacional del Potencial Hidroeléctrico (INPH)

En el año 1976, el extinto Ministerio del Ambiente y de los Recursos Naturales Renovables

(MARNR) emprendió la tarea de realizar el INPH, el cual se presentó en 1985. (MARNR.

1985)

Es realmente sorprendente el caudal de información procesado, generado y sintetizado en este

trabajo. Algunos logros obtenidos se pueden resumir en cifras: se inventariaron 55 cuencas y

se identificaron en ellas alrededor de 400 sitios posibles de aprovechamiento hidroeléctrico con

una energía media anual de 155.000 MWH, elevando a estudios de reconocimiento 164 sitios

cuyas características técnicas, hidroenergéticas y económicas se encuentran en el Informe.

También se evaluaron a nivel de preinventario 50 cuencas con una energía media anual de

145.000 MWH, para hacer un total de 300.000 MWH, es decir una energía equivalente a 1,7

Millones de BEP diario.

Las Tabla 6 muestra los resultados de la evaluación, las regiones del país, las cuencas en esa

región, la energía y la potencia media anual, además de la energía y potencia firme en cada una

de esas cuencas. Se totaliza por región y su porcentaje de participación en el total nacional.

Tabla 6 Resumen del Inventario del potencial hidroeléctrico nacional, por regiones

REGION

ENERGIA

MEDIA

ANUAL

GWh/año

PARTICIPACION

DE LA REGION

%

POTENCIA

MEDIA

MW

ENERGIA

FIRME

ANNUAL

GWh/año

POTENCIA

MEDIA

MW

CARONI 55565.9 56.36 6343.1 36376.7 4152.6

AMAZONAS 17598.5 17.84 2009.0 9144.7 1043.9

CAURA-ARO 15303.0 15.52 1746.9 7644.8 872.7

S.OCCID.ANDINA 5571.7 5.65 635.8 2332.5 266.3

N.OCCID.ANDINA 2562.0 2.60 292.4 857.0 97.8

PERIJA 1327.7 1.35 151.7 670.2 76.5

CNTRO-OCCID 669.3 0.68 76.4 657.9 75.1

TOTAL 98598.1 100 11255.3 57683.8 6584.9

Page 47: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

36

4.5 Inventario Potencial Hidroeléctrico JMPG/JAG

Los Ingenieros J.M. Pérez Godoy y J.A. Gomez M. (Pérez Godoy y Gomez, 2010) realizaron

un inventario hidroeléctrico a nivel nacional, pero cambiando algunos criterios y parámetros

con los que se realizó el INPH. Se utilizaron bajos factores de planta de manera que los

desarrollos estuvieran orientados a suplir básicamente la potencia necesaria en horas punta de

máxima demanda. Adicionalmente se trata de aprovechar en cada caso los desniveles

topográficos que existen en las regiones, razón por lo cual la mayoría de los sitios presentan

casa de máquinas alejadas de los sitios de regulación.

La Figura 15 anexa presenta el resumen del potencial estimado en cada región y el Mapa

muestra su distribución espacial en el ámbito nacional.

Figura 15 Inventario hidroeléctrico JMPG-JAG. Resumen

En el trabajo realizado se da mucho énfasis al potencial de desarrollo que se encuentra en las

cuencas andinas entre los estados Barinas y Mérida. Esto básicamente porque estas cuencas

tienen unas características muy importantes a los efectos del Sistema Integrado nacional, como

son:

Centrales con potencia para máxima demanda.

Ubicación en los extremos de la red de transmisión.

Cercanas a los centros de consumo.

Centros de consumo con mayor déficit.

Disminución de las pérdidas por transmisión.

Facilidad de conexión al SIN

Líneas de transmisión cortas (Costo)

Page 48: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

37

El Gráfico 12 muestra la identificación de los sitios estudiados con la potencia instalada en

MW en un caso y en BEP en el otro caso. Los colores diferenciales permiten la clasificación

de los sitios por rango de potencia.

Gráfico 12 Potenciales desarrollos hidroeléctricos. Edos Barinas y Mérida. Potencia

instalada y barriles equivalentes de petróleo

4.6 Generación Hidroeléctrica por Rebombeo.

Las curvas horarias de un sistema eléctrico no son constantes, sino que sufren permanentes

variaciones a lo largo del día. Estas variaciones hacen que se produzca las llamadas horas pico

o de máxima demanda y horas valle donde la demanda del sistema se reduce al mínimo.

Evidentemente, para que el sistema pueda cumplir las exigencias impuestas, deberá estar

dimensionado para cubrir las demandas máximas más una capacidad de reserva para

eventualidades. Esto a su vez genera que durante las horas valle exista una capacidad ociosa

subutilizada.

Los sistemas se diseñan además para que haya plantas que actúan en base que se van

incorporando a medida que el sistema lo demanda y finalmente entran en servicio las plantas

que funcionan en pico, que generalmente son plantas térmicas que utilizan combustibles

fósiles.

En países donde existe un mercado eléctrico, la energía que se genera en horas pico tiene un

valor diferencial bastante elevado. En cualquier caso, como quiera que se utilizan combustibles

fósiles, el costo de generación es también muy elevado en comparación con fuentes alternas.

El concepto detrás de los sistemas de rebombeo consiste en utilizar las horas valle de mínima

demanda y bajo costo de generación para bombear agua hacia un embalse o almacenamiento

superior desde una fuente inferior para luego utilizarla en la generación de una planta

hidroeléctrica ubicada en la parte inferior.

De esta manera se reduce el costo de generación en punta, se disminuyen las perdidas por

transmisión, se garantiza la estabilidad del sistema y se reduce el efecto del calentamiento

global por emisiones de CO2.

712

195

190

167

120

105

90

90

88

82

69

67

60

60

60

59

33

27

11

2286 MW

1

10

100

1000

10000

Po

ten

cia

in

sta

lad

a (

MW

)

Potenciales Desarrollos Hidroeléctricos. Edos. Barinas y Mérida.

Potencia Instalada

3947305

1335402

598504

551392

343087

169494

80669

12864951 BEP/año

10000

100000

1000000

10000000

100000000

10000

100000

1000000

10000000

100000000

Barr

iles e

qu

ivale

nte

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mu

lad

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BE

P/a

ño

)

Barr

iles e

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ivale

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óle

o

(BE

P/a

ño

)

Potenciales Desarrollos Hidroeléctricos. Edos. Barinas y Mérida.

Barriles equivalentes de Petróleo

Page 49: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

38

En la mayoría de estos sistemas se utilizan equipos reversibles que pueden actúan tanto como

turbinas generadoras como bombas para el impulso del agua al embalse superior

La Figura 16 muestra in esquema típico de un sistema de generación por rebombeo.

Figura 16 Esquema de un sistema de generación por rebombeo

(FUENTE: http://www.eleconomista.es/)

4.7 Integración de Energías Renovables.

Concepto de integración y almacenamiento de energía eléctrica

El uso de combustibles fósiles para la generación de electricidad y los incrementos de

temperaturas a nivel mundial producto de las emisiones de CO2 a la atmosfera han inducido en

mayor grado a la utilización de energías renovables alternativas que permitan mantener las

concentraciones de CO2 por debajo de un nivel que permita estabilizar el incremento del

calentamiento global en límites tolerables. En este sentido, cada vez se utiliza con mayor

intensidad la generación de electricidad mediante el uso de energía solar y eólica.

Se ha logrado una gran eficiencia en la transformación de estas energías en la producción de

electricidad y a su vez se ha logrado reducir los costos de generación a valores compatibles con

otras fuentes tradicionales de origen fósil; sin embargo, estas energías requieren de algún tipo

de almacenamiento para obtener un óptimo uso. La energía solar solo se produce en presencia,

obviamente, del sol, lo cual no necesariamente coincide con la curva de demanda de un sistema

y la energía eólica presenta marcada aleatoriedad por lo cual es necesario almacenarla para

cubrir esas variaciones y que pueda ser utilizada en el momento oportuno.

Hasta ahora la forma óptima de almacenar este tipo de energías es mediante el uso de embalses

donde más tarde se pueda generar la electricidad en el momento que el sistema lo demanda. Se

mencionó anteriormente como operan los sistemas tradicionales por rebombeo donde se utiliza

la energía barata durante las horas valle para el bombeo a los embalses superiores donde se

almacena para luego genera a las horas de máxima demanda. En este caso se produce la

Page 50: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

39

integración de las energías de la misma manera, pero haciendo uso de la energía eólica o solar

para el bombeo del agua hacia los embalses superiores.

El almacenamiento de energía es otra función importante que la energía hidroeléctrica

proporciona. Los reservorios de almacenamiento ofrecen un alto grado de flexibilidad,

almacenando energía potencial para su uso posterior en plazos que van desde segundos hasta

días e incluso a varios meses. Es probable que estos servicios sean llamados con más frecuencia

en la medida que se utilizan más las energías renovables, ya que existen actualmente pocas

opciones de almacenamiento de energía a gran escala comercialmente viables disponibles.

(World Energy Council. 2015.)

4.8 Generación de Hidroelectricidad

Desde comienzos del siglo XX Venezuela incorporó varias centrales hidroeléctricas

construidas por la Electricidad de Caracas que le permitieron contar con una fuente económica,

segura y confiable de abastecimiento eléctrico.

A partir de 1958 con la puesta en marcha de la central hidroeléctrica de Macagua I, el país

contó con una potencia instalada firme de energía hidroeléctrica con lo cual fue posible la

electrificación progresiva de todo el país hasta alcanzar una cobertura del 100% de los

principales centros poblados, además de disponer un elevado potencial para el desarrollo de las

industrias básicas de Guayana.

La generación hidroeléctrica presenta un crecimiento sostenido desde al año 1985 hasta

alcanzar un máximo de 86.7 TWH en el año. A partir de allí ha tenido una ligera declinación

producto de algunas sequias que se han presentado y del cambio de políticas en la formación

de la matriz energética. Así mismo la variación porcentual de la hidroelectricidad ha tenido

cambios. Comenzó el año 1975 con un valor próximo al 40% y desde allí se incrementó hasta

alcanzar un máximo de 73.87% en el año 1998. Luego, se mantuvo por encima del 70% y en

la actualidad ha decaído por debajo del 50%

El Gráfico 13 muestra la variación anual del total de generación de electricidad y el total de la

generación hidroeléctrica, además de la participación porcentual de la hidroelectricidad en la

generación total. Se observa como la hidroelectricidad paso desde un 48% de participación en

1985 hasta un máximo de 75% en 1998. Desde allí ha descendido hasta el 53% en el año 2017.

Page 51: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

40

Gráfico 13 Generación anual de electricidad e hidroelectricidad.

4.9 Consumo equivalente de petróleo

Desde la entrada en operación de las centrales hidroeléctricas en el país, la generación de

electricidad por este medio ha permitido la sustitución de combustibles fósiles, como el gas y

los combustibles líquidos, en cantidades importantes que liberaron esos volúmenes para la

exportación, pero por otra parte ahorraron volúmenes importantes de emisiones de CO2 a la

atmosfera. Los volúmenes equivalentes llegan hasta un máximo de 390.000 BPD. En el Gráfico

14 se muestra la variación anual del consumo equivalente de petróleo hasta el año 2016.

Gráfico 14 Consumo anual equivalente de petróleo mediante generación hidroeléctrica

30.00%

40.00%

50.00%

60.00%

70.00%

80.00%

90.00%

100.00%

-

20.0

40.0

60.0

80.0

100.0

120.0

140.0

1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020

Gen

erac

ión

(TW

h)

Generación de Electricidad e Hidroeléctrica

Generacio Electricidad genarcio Hidroelectrica % Hidro

0.00

50.00

100.00

150.00

200.00

250.00

300.00

350.00

400.00

450.00

19

65

19

67

19

69

19

71

19

73

19

75

19

77

19

79

19

81

19

83

19

85

19

87

19

89

19

91

19

93

19

95

19

97

19

99

20

01

20

03

20

05

20

07

20

09

20

11

20

13

20

15

Co

nsu

mo

Eq

uiv

alen

te (

BP

D)

Consumo equivalente de petróleo mediante generación hidroeléctrica

Page 52: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

41

Ahorro de emisiones de CO2

La utilización de la hidroeléctrica ha permitido al país tener una matriz eléctrica bastante limpia

donde la participación de la energía hidroeléctrica ha alcanzado hasta el 70% del total de la

generación eléctrica total. Esto conlleva a que se ahorren cantidades importantes de emisiones

de CO2 a la atmosfera que alcanzan valores de hasta 54.300 Millones de Ton. Contribuyendo

afectivamente de esta manera a la lucha contra el cambio climático y al desarrollo sostenible.

El Gráfico 15 muestra la variación anual del ahorro de emisiones de CO2 hasta el año 2016.

Gráfico 15 Ahorro de emisiones de CO2 mediante generación hidroeléctrica.

4.10 EL FUTURO DE LA HIDROELECTRICIDAD EN VENEZUELA

Venezuela posee un amplio potencial de generación hidroeléctrica., no desarrollado aún. La

mayor parte de este potencial se encuentra en las cuencas al sur del rio Orinoco, especialmente

en la cuenca del rio Caroní, en el sector sur de la misma cuenca.

Se puede decir que el sistema interconectado nacional (SIN) tiene una configuración del tipo

radial abierto ya que existe una gran concentración de la generación en sitios alejados de los

centros de consumo, por lo cual se requiere de extensas líneas de transmisión que van desde el

Bajo Caroní hasta la región central y que trabajan con un elevado potencial. Como es natural,

se producen grandes pérdidas de energía a lo largo de estas líneas, pero sobre todo se requiere

que estén sobredimensionadas para poder absorber las fluctuaciones de la demanda que se

presenta a las horas pico. Como se indicó, la mayor parte del potencial se encuentra en la zona

sur. El futuro desarrollo de estos sitios incrementaría la condición radial del SIN ya que tendrían

las centrales del Bajo Caroní como paso obligado. Y se incrementaría aún más las perdidas por

transmisión en las líneas.

En tales condiciones, lo más favorable para el SIN sería el desarrollo de centrales

hidroeléctricas que se encuentren más inmediatos a los centros de consumo, que puedan aportar

la potencia necesaria en los momentos críticos de la curva de demanda, que le den estabilidad

al sistema y que reduzca las perdidas por transmisión.

0.00

10,000.00

20,000.00

30,000.00

40,000.00

50,000.00

60,000.00

1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015

Emis

ion

es C

O2

(Mill

on

es T

on

)

Ahorro de emisiones de CO2 mediante generacion hidroelectrica

Page 53: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

42

Los ríos de las cuencas andinas y de la cuenca del lago de Maracaibo presentan las

características ideales para cubrir estos objetivos por lo que su desarrollo debería tener una

prioridad máxima dentro de la planificación de la expansión de la generación del SIN, pero

además requieren de cortas vías de acceso y se encuentran en las proximidades de las líneas de

transmisión troncales y de importantes subestaciones.

Estos desarrollos además se encuentran dentro las políticas de desarrollo sustentable al poderse

integrar como desarrollos de usos múltiples.

Desde hace mucho tiempo en el país se ha introducido dentro de los entes planificadores del

SIN un falso dilema en cuanto a la magnitud de la generación hidroeléctrica y de la generación

termoeléctrica.

En tal sentido habría varios aspectos a considerar. La energía hidroeléctrica es una energía

limpia no contaminante que no produce emisiones de gases de efecto invernadero. Los costos

de generación no están sujetos a las vicisitudes de las variaciones de los precios petroleros.

Adicionalmente, en los últimos años el país se ha visto en la necesidad de utilizar combustibles

líquidos de origen fósil para la generación en las plantas termoeléctricas dado que no ha sido

posible por diferentes causas asegura un suministro confiable de gas para este consumo.

También es conveniente recordar que en la actualidad dado el incremento del consumo local

de estos combustibles y ante la ausencia de la construcción de nuevas refinerías, se encuentra

casi copada la capacidad de refinación de las plantas por lo que durante mucho tiempo habrá

una notoria escasez de tales productos para consumo local. La ausencia de gas y la poca

disponibilidad de los combustibles han sido la principal causa de los notables racionamientos

del servicio eléctrico a nivel nacional.

Vistas estas consideraciones, es nuestra conclusión y recomendación el dar máxima prioridad

dentro de los programas de expansión de generación a la construcción de plantas de producción

hidroeléctrica ubicadas dentro de las cuencas andinas y del lago de Maracaibo, sin establecer

restricciones en cuanto al porcentaje que debe tener este tipo de generación dentro del SEN.

5 Energía solar Fotovoltaica FV

5.1 Generalidades

Ha llegado la era de la energía solar. Vino más rápido de lo que nadie predijo y está marcando

el comienzo de un cambio global en la propiedad de la energía. (IRENA 2016). La gente apenas

está comenzando a reconocer las consecuencias de este cambio. La energía solar fotovoltaica

(FV) ya es la fuente de electricidad de mayor propiedad en el mundo en cuanto a número de

instalaciones, y se está acelerando su captación. En sólo cinco años, la capacidad instalada

mundial ha crecido de 40 GW a 227 GW. Un sistema de electricidad una vez dominado por

agencias del estado monolítico y algunas grandes empresas está dando paso a una amplia gama

de productores y propietarios. La generación de energía se está diversificando de las manos de

unas pocas empresas a los hogares de los muchos. (IRENA 2016)

La tierra recibe diariamente 174 PW (Petavatios, 1×1015 watts) de energía solar desde la capa

más alta de la atmósfera. Aproximadamente el 30% es reflejada de vuelta al espacio mientras

el resto (unos 122 PW) es absorbida por las nubes, los océanos y las masas terrestres. En el año

2005 la demanda mundial de energía fue de unos 114,000 TWH (Terawatt-hora) a una tasa de

13 TWh (Terawatt¿h, 1×1012), es decir, la energía que consume la humanidad anualmente es

Page 54: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

43

la equivalente a la que llega a la superficie de la tierra proveniente del sol en menos de una

hora. (Pérez R. 2013).

La energía solar fotovoltaica es una fuente de energía renovable para producir electricidad a

partir de la radiación solar mediante dispositivos semiconductores denominados células

fotovoltaicas. Los paneles solares fotovoltaicos están conformados por dichas células y existen

diferentes tipos de paneles dependiendo de su tecnología de fabricación tales como

monocristalinos, policristalinos, amorfos, de película delgada, etc. que se caracterizan por ser

unos más eficientes que otros.

Una célula fotovoltaica de (FV), hecha de material semiconductor, convierte directamente

energía solar en electricidad de corriente directa. Cuando la luz del sol brilla en una celda

individual de la FV, la energía que la célula absorbe de la luz solar se transfiere a los electrones

en los átomos del material semiconductor. Estos electrones energizados luego pasan a formar

parte de la corriente eléctrica en el circuito, generando electricidad.

Gracias a los avances tecnológicos, la sofisticación y la economía de escala, el costo de la

energía solar fotovoltaica se ha reducido de forma constante desde que se fabricaron los

primeros paneles solares comerciales, aumentando a su vez la eficiencia y logrando que su

costo medio de generación eléctrica sea ya competitivo con las fuentes de energía

convencionales en un creciente número de regiones geográficas alcanzando la paridad de red.

La energía solar aumenta la diversidad energética y da cobertura contra la volatilidad de los

precios de los combustibles fósiles, contribuye así a estabilizar los costos de generación de

electricidad a largo plazo

La energía solar fotovoltaica no produce emisiones de gases de efecto invernadero durante la

operación y no emiten otros contaminantes (tales como óxidos de azufre y nitrógeno); además,

consume poca o ninguna agua. Así como la contaminación del aire local y el uso extenso de

agua dulce para refrigeración de centrales térmicas se están convirtiendo en serias

preocupaciones en las regiones calientes o secas, estos beneficios de la energía solar

fotovoltaica se convierten cada vez más importantes.

5.2 Algunas Ventajas y desventajas de la energía solar FV.

Aarre Maehlum, 2014 menciona las siguientes ventajas

Renovable

“La energía solar es una fuente de energía renovable. Esto significa que no se agota, todo lo

opuesto a las fuentes de energía no-renovables, tales como combustibles fósiles, carbón, y

nuclear”.

Abundante

“El potencial de energía solar es inimaginable. La superficie terrestre recibe 120.000 TW de

radiación solar (luz solar), 20000 veces más que la energía necesaria para suplir el mundo

entero”

Page 55: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

44

Sustentable

“Una fuente de energía abundante y renovable es también sustentable. La energía sustentable

cumple las necesidades del presente sin comprometer su habilidad de que las futuras

generaciones puedan reunir sus necesidades”.

Amigable ambientalmente

“Utilizar la energía solar generalmente no causa contaminación. Sin embargo, hay algunas

emisiones asociadas con la manufactura, transporte e instalación de sistemas de generación,

pero muy pequeñas comparadas con otras fuentes de generación convencionales. Está claro

que la energía solar reduce la dependencia de las fuentes de energía no-renovables. Este es un

paso muy importante en la lucha de la crisis climática”.

Buena disponibilidad

“La energía solar está disponible en todo el mundo. No solo en los países que están cerca del

Ecuador pueden disponer de energía solar para su uso, Alemania, por ejemplo, tiene por mucho

la mayor capacidad solar instalada en el mundo”.

Reduce los costos de la electricidad (Factura)

“Con la introducción del sistema de medición neta y los esquemas tarifarios, los propietarios

ahora pueden vender el exceso de electricidad o recibir créditos a cuenta durante los momentos

en que ellos producen más electricidad de la que consumen actualmente”.

Múltiples aplicaciones

“La electricidad solar puede ser utilizada para diferentes propósitos. Se puede utilizar en

lugares donde no existe conexión a la red, para destilar agua o aun para la energía en los

satélites espaciales”.

Energía compartida

“Debido a las sombras la falta de espacio y problemas de propiedad, una quinta parte de los

hogares en USA no son apropiados para la instalación de paneles solares. Con la introducción

de la energía solar compartida, los propietarios pueden subscribirse a una comunidad de

parques solares y generar electricidad sin tener necesariamente paneles solares en sus propios

techos”.

Silenciosa.

“No hay partes móviles involucradas en la mayoría de las aplicaciones de energía solar. No

hay ruido asociado con las fotovoltaicas. Esto se compara favorablemente con otras fuentes

verdes de energía, tales como las turbinas eólicas”.

Ayuda financiera de los gobiernos

“En algunos países las ayudas y financiamientos están disponibles tanto a escala comercial

como para la mayoría de los propietarios de viviendas. Esto significa que los costos de paneles

Page 56: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

45

de energía solar son mucho menores de lo que usualmente eran anteriormente. En algunos

casos los costos los sistemas residenciales de energía solar pueden ser reducidos hasta en un

50%”.

Bajo Mantenimiento.

“La mayoría de los sistemas solares de energía no requieren un elevado mantenimiento. Los

paneles solares residenciales usualmente solo requieren de limpieza un par de veces al año. Los

fabricantes de paneles certifican y garantizan sus paneles entre 20 y 25 años”.

Tecnología en avanzada.

“Importantes avances tecnológicos están constantemente incorporados en la industria de la

energía solar. Innovaciones en nanotecnologías y física cuántica tienen el potencial de triplicar

la eficiencia eléctrica de los paneles”.

A la vez que advierte sobre las siguientes desventajas (Aarre Maehlum, 2014)

Intermitente

“La energía solar es una fuente intermitente de energía. El acceso a la luz solar está limitado a

ciertas horas. Predecir los días nublados puede ser difícil. Esta es una razón de porque la

energía solar no es la primera opción para cumplir la energía base de la demanda, sin embargo,

la energía solar presenta menos problemas que la energía eólica cuando se refiere a la

intermitencia”.

El almacenamiento de la energía es costoso

“Los sistemas de almacenamiento de energía, tales como baterías pueden ayudar a suavizar la

curva de la demanda, haciendo los sistemas más estables pero esas tecnologías aún son también

costosas”.

La mayor parte de las veces no, hay una buena correspondencia entre el acceso a la energía

solar y la curva de demanda humana. Los picos de demanda en Venezuela no necesariamente

ocurren en el medio del día, el momento de mayor disponibilidad de luz solar.

Asociado con contaminación.

“Ciertamente, la energía solar es menos contaminante que las energías de origen fósil, pero

algunos problemas todavía existen. Ciertos procesos de la manufactura están asociados con

emisiones de gases de efecto invernadero

Se ha conseguido trazas de gases como trifluoruro de nitrógeno y exafluoruro de azufre en la

producción de los paneles solares. Esos son unos de los gases más potentes de efecto

invernadero y pueden tener miles de veces mayor impacto en el calentamiento global

comparado con el dióxido de carbono. El transporte e instalación de sistemas solares también

indirectamente causar contaminación”.

Materiales. Exóticos

Page 57: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

46

“Algunos tipos de celdas solares requieren materiales que son costosos y raros en la naturaleza.

Esto es especialmente cierto para celdas de película delgada (thin-film) que están basadas en

el telururo de cadmio (CdTe) o seleniuro de cobre, indio y galio (CIGS)”.

Requiere espacio

“La densidad energética o los vatios por metro cuadrado (W/m2) es esencial cuando se observa

cuanta energía se puede derivar de ciertas áreas de terrenos. Baja densidad energética indica

que se requiere mucho espacio de terreno para suministrar la demanda requerida a precios

razonables”.

5.3 Radiación Solar

Se conoce por radiación solar al conjunto de radiaciones electromagnéticas emitidas por el Sol.

El Sol se comporta prácticamente como un cuerpo negro que emite energía siguiendo la Ley

de Planck a una temperatura de unos 6000º K. La radiación solar se distribuye desde el

infrarrojo hasta el ultravioleta. No toda la radiación alcanza la superficie de la Tierra, debido a

que las ondas ultravioletas más cortas, son absorbidas por los gases de la atmosfera

fundamentalmente por el ozono. La magnitud que mide la radiación solar que llega a la Tierra

es la irradiancia, que mide la energía por unidad de tiempo y área, que alcanza la superficie

de la Tierra y su unidad es el w/m2 (vatio por metro cuadrado) (Jayakumar. 2009)

Radiación Solar: Es el flujo de energía que recibimos del Sol en forma de ondas

electromagnéticas de diferentes frecuencias (luz visible, infrarroja y ultravioleta).

Aproximadamente la mitad de las que recibimos, comprendidas entre 0.4m y 0.7m, pueden

ser detectadas por el ojo humano, constituyendo lo que conocemos como luz visible. De la otra

mitad, la mayoría se sitúa en la parte infrarroja del espectro y una pequeña parte en la

ultravioleta., (Arenas Sánchez y Zapata Castaño,. 2011)

En función de cómo reciben la radiación solar los objetos situados en la superficie terrestre,

se pueden distinguir estos tipos de radiación:

Radiación Directa: Es aquella que llega directamente del Sol sin haber sufrido cambio alguno

en su dirección. Este tipo de radiación se caracteriza por proyectar una sombra definida de los

objetos opacos que la interceptan.

Radiación Difusa: Parte de la radiación que atraviesa la atmosfera es reflejada por las nubes o

absorbida por estas. Esta radiación, que se denomina difusa, va en todas direcciones, como

consecuencia de las reflexiones y absorciones, no solo de las nubes sino de las partículas de

polvo atmosférico, montañas, arboles, edificios, el propio suelo, etc. Este tipo de radiación se

caracteriza por no producir sombra alguna respecto a los objetos opacos interpuestos. Las

superficies horizontales son las que más radiación difusa reciben, ya que ven toda la bóveda

celeste, mientras que las verticales reciben menos porque solo ven la mitad.

Radiación Reflejada: La radiación reflejada es, como su nombre indica, aquella reflejada por

la superficie terrestre. La cantidad de radiación depende del coeficiente de reflexión de la

superficie, llamado también albedo. Las superficies horizontales no reciben ninguna radiación

reflejada, porque no ven ninguna superficie terrestre y las superficies verticales son las que más

radiación reflejada reciben.

Page 58: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

47

Radiación Global: es la radiación total. Es la suma de las tres radiaciones. En un día despejado,

con cielo limpio, la radiación directa es preponderante sobre la radiación difusa. Por el

contrario, en un día nublado no existe radiación directa y la totalidad de la radiación que incide

es difusa. Las distintas formas de radiación solar se muestran de una manera sintética en la

Figura 17

Figura 17 Tipos de radiación solar

(Fuente: Buitrón Proaño. R. D., Burbano Gube G. V. 2010)

5.4 Distribución de energía solar en el mundo

El mapa de la Figura 18 representa la distribución de energía solar en la superficie terrestre.

Las mayores concentraciones, medidas en KW/m2/año se concentran alrededor del Ecuador

donde se alcanzan valores de irradiación superiores a 2700 KWh/m2. Se observa cómo hay un

gran potencial en los desiertos en el norte de África, la península arábica., India, el norte de

Australia, Centro América, el oeste de los Estados Unidos y la costa del Pacifico de Sur

América.

En el sur de Europa, los valores de irradiación son del orden de 1.200 a 1.500 KWh/m2,

mientras que un poco más al norte solo se llega a valores alrededor de 1.000 KWh/m2. En

Norteamérica los valores máximos se obtienen en la región suroeste con valores máximos

superiores a 2.300 MWh/m2. Valores simulares se obtienen en la costa del pacifico de México

En Suramérica las regiones que reciben mayor irradiación se encuentran en la costa del Pacifico

del norte de Chile, Perú y Ecuador presentado valores en el rango de 2.600-2.700 MWh/m2.

MODELO DE RADIACIÓN SOLAR

TIPOS DE RADIACIÓN SOLAR

DIRECTA DIFUSA REFLEJADA

Page 59: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

48

Figura 18 Distribución de la radiación solar en el mundo

5.5 Potencial de energía solar en Venezuela.

Venezuela está situada en una de las zonas de mayor radiación solar en el planeta. En tal sentido

el potencial existente para el aprovechamiento de esta energía es muy elevado, con un valor

medio de unos 2.200 Kwh/m2/ año. El mapa de la Figura 19 muestra la distribución sobre el

país.

Figura 19 Distribución de la radiación solar en Venezuela

Page 60: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

49

La clasificación en términos del potencial de energía solar (La Cruz, E. 2005) es como se

muestra en la Tabla 7

Tabla 7 Clasificación de la radiación solar

Según la información suministrada por US Deparment of Energy la distribución de la energía

solar según rango de irradiación es como se muestra en la Tabla 8. El valor y rango de la energía

bruta concierne a la cantidad de energía correspondiente a la radiación solar directamente sobre

la superficie, mientras que la energía neta disponible está calculada sobre una superficie útil de

solo 1.5% del área total y con una eficiencia total de transformación del 10%. (Department of

Energy / National Renewable Energy 2019).

Tabla 8 Distribución de la radiación solar en Venezuela por áreas

Como se observa, la mayor disponibilidad del potencial se encuentra en la clase 6 en el

intervalo entre 5-6.25 KWh/m2/día, con un potencial en el orden de 2587 TWh/año, que según

la clasificación anterior se puede nominar como Excelente. Este potencial es superior a 25veces

la generación eléctrica del año 2018.

Existen zonas en el país con mayor potencial como son el estado Nueva Esparta, la península

de Araya en el estado Sucre, los estados Monagas y Anzoátegui, Guárico, Cojedes, Lara y

especialmente el norte del estado Falcón, y el norte del estado Zulia.

La Figura 20 muestra las variaciones de la energía solar a lo largo del año en algunos sitios

seleccionados en el país. Se observa como existe un pico en el mes de marzo y un segundo pico

entre los meses de julio y agosto, sin embargo, el rango de variación promedio es corto, entre

6.0 KWh/m2 y 4.5 KWh/m2.

RADIACION

SOLAR

(KWh/m2/dia)

<4,7 Marginal

4,7 a 4,9 Regular

4,9 a 5,1 Bueno

5,1 a 5,5 Excelente

5,5 a 6,1 Premium

>6,1 Supremo

Clasificación

Country Class RADIACION ENERGIA B. ENERGIA N.

KWh/m^2/day TWh/year TWh/year

Venezuela 2 3-3.5 51,954

Venezuela 3 3.5-4 330,658

Venezuela 4 4-4.5 1,593,159 31

Venezuela 5 4.5-5 2,473,833 502

Venezuela 6 5-6.25 1,342,725 1,868

Venezuela 7 6.25-7.25 98,422 132

Venezuela 8 7.25-7.5 6,368 16

Venezuela 9 7.5-7.75 52,458 38

TOTAL 5,949,576 2,587

AREA UTIL 1.5% EFICIENCIA 10%

Page 61: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

50

Figura 20 Distribución mensual de la radiacion solar en sitios seleccionados

Igualmente, la energía tiene un ciclo diario variable desde que el sol sale, llega al cenit y vuelve

al ocaso al atardecer. La Tabla 9 muestra el ciclo de variación horaria de la energía a lo largo

del año, en intervalos de 3 horas para Venezuela.

Tabla 9 Variación horaria de la radiación solar por meses

Para el cálculo de la energía generada con una planta solar es necesario disponer de una curva

de variación horaria de la radiación. Interpolando los valores mostrados en la Tabla 9, se ha

obtenido la curva de radiación horaria para Venezuela que se muestra en el Gráfico 16. La

integración numérica del área que se encuentra bajo la curva indica la cantidad de energía que

se genera en ese intervalo. El área equivalente calculada a una potencia equivalente de 1000

MW, arroja el número de horas solares equivalentes.

Gráfico 16 Variación horaria de la potencia solar.

HORASJan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec

3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

9 0,19 0.22 0.27 0.31 0.28 0.21 0.22 0.24 0.28 0.30 0.27 0.22

12 0,72 0.79 0.86 0.86 0.75 0.61 0.67 0.73 0.77 0.77 0.74 0.71

15 0,72 0.81 0.86 0.83 0.71 0.57 0.64 0.71 0.72 0.68 0.65 0.66

18 0,22 0.27 0.28 0.27 0.22 0.19 0.22 0.23 0.21 0.16 0.14 0.16

21 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

24 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100

1200

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

VARIACION HORARIA DE LA POTENCIA

Page 62: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

51

Esta curva se utilizará como prototipo, más adelante, para los efectos de cálculo de la potencia

y energía generada con las plantas solares que conformaran la futura matriz energética

propuesta

5.6 Áreas Solares requeridas

Uno de los aspectos importantes en el dimensionamiento de plantas solares es su requerimiento

de espacio para el emplazamiento de la instalación.

El área requerida es función de la potencia a instalar y de las condiciones de irradiación

disponible en cada sitio. Igualmente es función de la potencia nominal de los paneles solares.

Diferentes publicaciones y referencias informan de los espacios necesarios en cada caso.

Jiménez Sánchez (2012) en el diseño de una planta solar de 20 MW desarrollada en California

obtuvo un área de 36.9 ha, dando un índice de aproximadamente 2 ha/MW de área bruta.

El National Renewable Energy Laboratory (NREL, 2013) presenta una tabla donde se indican

las áreas necesarias para diferentes tipos de plantas fotovoltaicas (FV) en USA en función de

diferentes rangos de potencia y energía de la planta. Esos valores se muestran en la Figura 21

Figura 21 Resumen de los requerimientos de área para plantas solares FV y CSP en USA

Se observa allí que para plantas FV mayores de 20 MW, consideradas plantas grandes, los

requerimientos medios de área son de 31 MW/Km2 y de una generación de 72 GWh/año/Km2

La International Finance Corporation (IFC 2015) presenta la Tabla 10 donde se indican las

áreas requeridas de paneles para diferentes tecnologías utilizadas en los paneles y en diferentes

países.

Page 63: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

52

Crystalline Silicon (c-Si). Cadmium Telluride (CdTe)

Tabla 10 Áreas requeridas en paneles solares según tecnologías y en diferentes países.

Una empresa española fabricante y constructora de plantas solares, para tres plantas solares de

50 MW cada una en el sur de España donde la radiación solar media es de 1700 KWh/m2,

utilizó 115Ha, 110 Ha y 115 Ha respectivamente, con lo cual los valores medios de ocupación

oscilan alrededor de 2.3 Ha/MW (Abengoa 2014)

5.7 Eficiencia de los módulos solares

La mayor parte de las plantas solares construidas y en construcción se calculan con eficiencias

alrededor del 15% como valor medio, mientras que se ve que ya existen tecnologías a nivel

comercial que superan ampliamente ese valor, lo cual redundará en una mejor tecnología,

reducción de las áreas necesarias, menor número de módulos y de elementos de hardware en

la planta como son el cableado, tuberías, inversores, trasformadores, vías de mantenimiento,

menor costo de mantenimiento. La Figura 22 muestra la eficiencia de algunas tecnologías

solares FV comerciales. (NREL 2018). Como se podría esperar, mientras mayor sea la

eficiencia tecnológica mayor será el costo de manufactura. Módulos con menor eficiencia

requieren mayor área para generar la misma potencia nominal. Como resultado el beneficio de

a nivel de módulos puede ser opacado por el costo adicional que se incurre en suministrar

mayor infraestructura (cables, estructuras, marcos, etc.) y el costo de espacio de tierra adicional

para mayor superficie de módulos. Por lo tanto, utilizar el módulo de menor costo no

necesariamente conduce al menor costo por watio pico (wp) para la planta completa.

Figura 22 Variación temporal de las eficiencias de los paneles solares según las tecnologías

PAIS TECNOLOGIA Area (Ha/MWp)a

c-Si 0.9-1.4

CdTe 1.5-2.0

c-Si 1.0-1.5

CdTe 1.7-2.2

c-Si 0.8-1.2

cdTe 1.3-1.8

c-Si 1.0-1.5

CdTe 1.6-2.0

c-Si 0.8-1.2

cdTe 1.3-1.8Indonesia

South Africa

Chile

Tailandia

India

Page 64: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

53

5.8 Dimensionamiento y áreas ocupadas

La ecuación que define la energía solar en un sitio determinado viene dada por la siguiente

expresión:

𝐸 = 𝐴 ∗ 𝐸𝑓 ∗ (1 − 𝑃𝑅) ∗ 𝑅𝑎𝑑

Donde

E= Energía en KWh

A= Área de paneles solares m2 (neta)

Ef= Eficiencia de los paneles solares (%)

PR= Pérdidas que ocurren en el sistema de generación (%)

Rad= Radición solar (KWh/m2)

Como se ha mencionado, se trata en lo posible de dimensionar plantas solares FV que tengan

un impacto o influencia significativa en la red del sistema interconectado que permitan la

sustitución de plantas de generación térmica, bien sea con combustibles líquidos, bien sea con

utilización de gas. En tal sentido, se predimensionarán dos tipos de plantas-piloto de 100 MW

y 200 MW respectivamente.

Par los efectos de cálculo, te tomaran las siguientes hipótesis que se muestran en la Tabla 11:

Ef= 15%, PR=25%, Rad= 2200 MWh/m2, NHS=6 Horas /día

Número de Horas por año= 6 h/día*365 días =2190 horas/año.

Energía media anual=P*(NHSa) = P*2190

P= 100 MW, E= 219 GWh/año A= 88.5 Ha (0.9 Km2)

P=200 MW, E==438 GWh/año A=177.0 Ha (1.77 Km2)

POTENCIA MW 100 200

Eficiencia Ef % 15% 15%

Perdidas PR % 25% 25%

Radiación MWh/m2 2200 2200

Horas solares HPS/dia 6 6

Energía anual GWh 220 440

Área

M2 888.888,9 1.777.777,8

Ha 88.89 177.78

Km2 0.89 1.78

Potencia paneles Wp 250 250

No. paneles Und 400.000 800.000

Tabla 11 Valores característicos para dimensionamiento de plantas solares y Número de

paneles.

Page 65: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

54

5.9 Costo de generación

Los costos de generación con energía solar fotovoltaica han venido demostrando un descenso

muy marcado que se manifiesta en los resultados de las últimas subastas de energía renovable

que se han efectuado recientemente en varios países.

El Gráfico 17 muestra las estimaciones de la IEA (IEA 2014) con un escenario de alta

penetración de energías renovables a nivel mundial. Se muestran allí tres curvas que

representan el rango de los valores máximos mínimos a esperar, además de una curva

representativa de los valores medios.

En ese Gráfico 17 se han incorporado varios puntos que muestran los valores obtenidos en las

últimas subastas para el suministro de energía solar FV con contratos efectivos que van hasta

30 años. Se demuestra allí como los precios reales están por debajo de la curva que muestra el

límite inferior del rango calculado por la IEA. Con estos valores la energía solar FV está entre

las energías de menor costo de generación compitiendo favorablemente con cualquier otra

fuente de generación de electricidad. (IEA. 2014)

Gráfico 17 Proyecciones de LCOE para nuevas plantas solares a entra en funcionamiento en

2050.

5.10 Estructura de Costos de Inversión.

El Gráfico 18 muestra la estructura de los costos de generación de una planta solar FV.

(International Finance Corporation. 2015). Se observa que el mayor costo corresponde a los

costos de los paneles solares (42%), otros rubros importantes son los inversores (13%), la

conexión a la red (15%) y las estructuras de soporte (17%).

Page 66: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

55

Gráfico 18 estructura de costos de construcción de una planta solar FV

A Project Developer’s Guide to Utility-scale Solar Photovoltaic Power Plants

5.11 Emisiones de CO2

Para el año 2015, Venezuela generó 127.8 KWH de electricidad. Como se deduce de la Figura

23 el 35% de ese total corresponde a generación mediante combustibles de origen fósil,

distribuido en el 15.3% de gas natural y el 19.66% de combustibles líquidos como diésel y fuel

oíl. (IEA 2017).

Figura 23 Venezuela. Variación de uso de combustibles para generación de electricidad

De acuerdo con las estimaciones de CORPOELEC, (Corpoelec, 2013) las emisiones de CO2

producto de la generación de electricidad con esa combinación de combustibles fósiles es de

aproximadamente 600 gr CO2/KWH. Con estos valores se ha construido el Gráfico 19 donde

se muestra el ahorro de emisiones de CO2 según el posible porcentaje de sustitución de energía

eléctrica generado con diésel y fueloil.

Page 67: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

56

Gráfico 19 Ahorro de emisiones de CO2 por sustitución de energía solar FV

6 ENERGÍA EÓLICA

6.1 Generalidades.

El viento es, fundamentalmente, una consecuencia de la radiación solar que incide sobre la

Tierra, y que origina el calentamiento de las masas de aire que la circundan. Al calentar de

forma desigual la superficie del planeta en función de la latitud, se provocan unas diferencias

de presión que el flujo de aire tiende a igualar.

Apenas un 2% de la energía solar que llega a la Tierra se convierte en energía eólica y sólo se

puede aprovechar una pequeña parte de ella. Aun así, se ha calculado que el potencial eólico

es unas veinte veces el actual consumo mundial de energía, lo que hace de la energía eólica

una de las fuentes de energía renovable más importantes. (Lecuona Neumann, 2002)

(Agencia Insular de Energía de Tenerife. 2014)

La masa de aire en movimiento es energía cinética que puede ser transformada en energía

eléctrica. Al incidir el viento sobre las palas de una aero-turbina se produce un trabajo mecánico

de rotación que mueve a su vez un generador para producir electricidad. La cantidad de energía

que contiene el viento antes de pasar por un rotor en movimiento depende de tres parámetros:

la velocidad del viento incidente, la densidad del aire y el área barrida por el rotor. (Álvarez

C., 2016)

6.2 EL VIENTO Y SUS CARACTERÍSTICAS

El viento se define mediante la dirección y la velocidad.

La dirección del viento se designa por el punto cardinal desde donde sopla: por ejemplo, se

llamará viento de dirección Oeste o viento del Oeste si proviene de este punto. Esta dirección

nos la da la veleta. La velocidad es la que da al viento su energía. Se mide mediante

anemómetros de diferentes tipos.

Las condiciones de viento en un territorio vienen determinadas por tres tipos de circulación de

aire, según los efectos dominantes: circulación a escala planetaria o macroescala, a escala local

o mesoescala y a escala próxima al emplazamiento o microescala.

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90%

Ah

orr

o d

e e

mis

ion

es

CO

2(T

on

)

% de sustitucion con E. Solar

AHORRO DE EMISIONES DE CO2

Page 68: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

57

La circulación de las masas de aire considerando el conjunto de la atmósfera de la Tierra se

denomina “circulación general de la atmósfera”. Esta trabaja como una máquina térmica que

tiende a igualar las temperaturas de las distintas partes de la superficie terrestre. Tiene lugar

fundamentalmente en la troposfera, la zona inferior de la atmósfera, que contiene los 4/5 de la

masa de ésta y tiene un espesor de aproximadamente 7 km en los polos y 12 km en el Ecuador.

En la Figura 24 se puede observar como la diferencias de temperatura generadas por el sol a la

altura del Ecuador desplaza las masa de aire hacia las regiones más frías produciendo de esa

manera corrientes de viento de gran magnitud, las cuales regresan nuevamente hacia el Ecuador

al enfriarse, creándose un ciclo continuo de movimiento de masas de aire. En la segunda

imagen de la Figura 24 se muestran las principales corrientes de aire a nivel terráqueo con

indicación de los vientos alisios alrededor del Ecuador y su confluencia.

Figura 24 Origen de los vientos y corrientes principales de vientos globales

Jaramillo Salgado, Dr. Oscar Alfredo Turbinas eólicas y sus orígenes. Características del

viento y evaluación del recurso energético. Centro de Investigación en Energía. Universidad

Nacional Autónoma de México. OLADE abril 2010)

El viento también puede sufrir modificaciones debido a su interacción con la superficie

terrestre, originadas por diferencias de temperatura entre zonas relativamente próximas entre

sí, además de la rugosidad y el relieve del terreno. Los vientos debidos a diferencias de

temperatura más conocidos son las brisas marinas y los vientos de montaña y valle.

Brisas marinas: se originan por las diferencias de temperatura entre el mar y la tierra. Durante

el día, la tierra se calienta más rápidamente que el mar, originándose, a partir del mediodía

aproximadamente, una circulación de aire del mar hacia la tierra. Durante la noche, la tierra se

enfría más rápidamente que el mar invirtiéndose la corriente. La fuerza del viento resultante

depende de la diferencia de temperatura entre ambos elementos, por lo que las brisas se

muestran con más claridad en verano.

Vientos de montaña y valle: tienen el mismo origen que las brisas, originándose la diferencia

de temperatura entre las zonas altas de los montes y los valles. Dependen de las distribuciones

de temperatura existentes y de la orografía de la zona.

Por último, en lo que a escala local se refiere, la orografía del terreno también juega un papel

importante. La velocidad del viento sufre una aceleración cuando tiene que remontar colinas,

montes o cadenas montañosas, mientras que se atenúa en los valles

Page 69: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

58

Los procesos conectivos en su definición más académica son aquellos fenómenos de

circulación a pequeña escala producidas por la acción de la gravedad sobre una distribución de

masa no uniforme (González Alemán y Alomar. 2011)

6.3 Variación del viento con la altura sobre el terreno

El perfil del viento, es decir, la velocidad del viento como una función de la altura sobre el

terreno puede ser expresado en una relación matemática sencilla; la forma de este perfil

dependerá principalmente de la rugosidad del terreno. La Figura 25 ilustra el comportamiento

de perfil velocidades del viento en función de las características topográficas del terreno.

Figura 25 Curvas de variación de velocidades de viento según el tipo de terreno

Perfil vertical de la velocidad del viento

Los vientos están mucho más influenciados por la superficie terrestre a altitudes de hasta 100

metros. El viento es frenado por la rugosidad de la superficie de la tierra y por los obstáculos.

La velocidad del viento varia directamente proporcional con la altura, esto es, a menor altitud

el viento se ve más afectado por la rugosidad y obstáculos del terreno ya que existe mayor

fricción y se generan turbulencias.

Para definir el perfil de velocidades vertical se emplean dos métodos, el perfil logarítmico y el

perfil potencial.

Perfil logarítmico

La expresión de perfil logarítmico se utiliza para estimar la velocidad del viento a una altura

deseada, tomando como base la velocidad del viento conocida a una altura dada. La expresión

del perfil logarítmico es

𝑣

𝑣𝑟𝑒𝑓=

𝑙𝑛 (ℎ

ℎ0)

𝑙𝑛 (ℎ𝑟𝑒𝑓

ℎ0)

Page 70: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

59

Donde v es la velocidad estimada del viento a la altura que se desea conocer, vref es la velocidad

del viento a la altura de referencia donde se cuenta con mediciones, h es la altura a la que se

desea estimar la velocidad del viento, href es la altura de referencia, es decir, la altura a la que

se realizaron mediciones y h0 es la longitud de la rugosidad del terreno. La longitud de la

rugosidad del terreno representa en cierta medida el grado de obstáculo que presenta éste a la

circulación del viento, algunos valores de ho se muestran en la *Perfil logarítmico ** Perfil de

potencia

Tabla 12

Descripción del Terreno h0 (x10-3 m)* α **

Llano muy liso con hielo o lodo 0.01 -

Superficie nevada 3.0 0.10

Campo barbechado 30.0 0.13

Plantaciones 50.0 0.19

Suburbios 1500 0.32

*Perfil logarítmico ** Perfil de potencia

Tabla 12 Valores característicos del coeficiente de velocidad de viento según tipo de terreno

Perfil por Ley de Potencia

Al igual que el perfil logarítmico, la ley de potencia modela el perfil vertical de velocidad del

viento. Este modelo fue propuesto por Hellman (Hellman 1915) y se usa para estimar la

velocidad del viento a una determinada altura con base en datos medidos a una altura dada, se

expresa mediante:

𝑣 = 𝑣𝑟𝑒(h/href)α

Donde α es el índice de la ley de potencia para la velocidad del viento, el cual depende de la

rugosidad del terreno. Se ha encontrado que el valor de α varia en relación al tipo de terreno

por donde pasa el viento y por el efecto de varios parámetros como la elevación, la hora del

día, la estación del año, la direccionalidad de viento, entre otros. (Manwell, 2010).

Densidad del Aire

Para el cálculo de la densidad del aire en función de la altura y la temperatura promedio, ésta

se puede calcular mediante la siguiente ecuación:

𝜌 = 1.225𝑒𝑥𝑝 ((−ℎ

8435) − (

𝑇 − 15

288))

Donde h es la altura del sitio sobre el nivel del mar y T en grados centígrados es la temperatura

ambiente promedio del sitio.

Page 71: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

60

6.4 Energía y potencia en el viento

La cantidad de energía contenida en el viento es función de su velocidad y su masa, por lo

tanto, cuanto mayor sea la velocidad del viento mayor será la energía disponible y su capacidad

para realizar trabajo.

La energía por unidad de tiempo y por unidad de área está dada por:

P/A=½.ρ.v3

Donde: A es el área circunscrita por las aspas del generador, ρ es la densidad del aire, v es la

velocidad de aproximación del viento y P es la potencia desarrollada por el generador.

Como se observa en la ecuación, la energía contenida en el viento es directamente proporcional

al cubo de la velocidad del viento y por eso es el factor principal a tomar en cuenta para la

selección del emplazamiento más adecuado para la instalación de máquinas eólicas que

consiste en buscar los lugares en los que sopla el viento con mayor velocidad.

Ley de Betz

Cuanto mayor sea la energía cinética que un aerogenerador extraiga del viento, mayor será la

ralentización que sufrirá el viento al superar el aerogenerador y por tanto menos será la

velocidad a la salida de este. Si se extrajera toda la energía del viento, el aire saldría con una

velocidad nula, es decir, el aire no podría abandonar la turbina. En ese caso no se extraería

ninguna energía en absoluto, ya que al no poder abandonar el aire la turbina este fenómeno

impediría la nueva entrada de aire al rotor del aerogenerador. La Figura 26 ilustra la variación

de velocidades en el aerogenerador.

Figura 26 Límite de Bertz. Variación de velocidades

Así pues, se asume que el viento se va a frenar al pasar por un aerogenerador, se frenará lo

suficiente para producir una gran cantidad de energía y para permitir que el viento posterior

pueda circular sin dificultad. Resulta que un aerogenerador ideal ralentizaría el viento hasta 2/3

de su velocidad inicial. Para entender el porqué de esta transformación de la velocidad del

viento, tendremos que usar la ley física fundamental para la aerodinámica de los

aerogeneradores:

La idea intuitiva de esta ley se ha comentado en grandes rasgos anteriormente, es decir, si se

extrajese toda la energía cinética del aire que entra en la turbina, su velocidad a la salida sería

Page 72: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

61

nula y por tanto este aire no se podría desplazar. Además, si el aire no sale de la turbina,

tampoco podrá entrar aire nuevo y por tanto la producción de energía se pararía y sería nula.

Por lo tanto, existe un máximo de energía que debe conservar el aire a la salida, y por tanto que

nunca se extraerá el cien por cien de la energía cinética del viento.

Betz consideró que la velocidad promedio del viento que atraviesa el rotor es igual al promedio

entre las velocidades de entrada y salida. Por otro lado, según la Ley de Newton, la potencia

que extrae el aerogenerador del viento es igual a la masa que atraviesa al mismo por la

diferencia de los cuadrados de la velocidad del viento:

Se entiende que el valor máximo de la energía que podemos extraer de una corriente de aire en

movimiento por cualquier medio físico posible será el 0.59 de la potencia total del viento sin

perturbar.

A la suma del límite de Betz y de las perdidas aerodinámicas que se dan en los actuales

aerogeneradores se le conoce como coeficiente de potencia, parámetro que se usa para hallar

la energía extraída de cada aerogenerador. (Narbona Acevedo, 2014)

Ventajas de la energía eólica

Las principales ventajas de las plantas eólicas se pueden resumir como:(ABB. 2011)

Generación distribuida

Conversión efectiva de la energía eólica en energía eléctrica (59% de eficiencia teórica)

Ausencia de emisión de sustancias contaminantes

Ahorro de combustibles fósiles

Costos reducidos de operación y mantenimiento (No hay costos de combustibles)

Fácil desmantelamiento de las turbinas eólicas al final de su vida útil (20 25 años)

El potencial de generación de las turbinas eólicas tiene un amplio rango desde unos

pocos watios a Megawatios, cubriendo los requerimientos de ambos extremos,

viviendas individuales, así como aplicaciones industriales o de incorporación dentro de

la red.

6.5 TURBINAS EÓLICAS

Una turbina eólica es un dispositivo mecánico que convierte la energía del viento en

electricidad. Las turbinas eólicas se diseñan para convertir la energía del movimiento del viento

(energía cinética) en la energía mecánica mediante el movimiento de un eje. Luego en los

generadores de la turbina, esta energía mecánica se convierte en electricidad. La electricidad

generada se puede almacenar en baterías, o utilizar directamente.

Hay tres leyes físicas básicas que gobiernan la cantidad de energía aprovechable del viento. La

primera ley indica que la energía generada por la turbina es proporcional a la velocidad del

viento al cubo. La segunda ley indica que la energía disponible es directamente proporcional

al área barrida de las paletas. La energía es proporcional al cuadrado de la longitud de las

paletas. La tercera ley indica que existe una eficacia teórica máxima de los generadores eólicos

del 59%. En la práctica, la mayoría de las turbinas de viento son mucho menos eficientes que

esto, y se diseñan diversos tipos para obtener la máxima eficacia posible a diversas velocidades

del viento. Los mejores generadores eólicos tienen eficacias del 35% al 40%.

Page 73: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

62

En la práctica las turbinas eólicas se diseñan para trabajar dentro de ciertas velocidades del

viento. El Gráfico 20 muestra una curva típica de un aerogenerador y las velocidades

características de operación de los aerogeneradores, la velocidad más baja, llamada velocidad

de corte inferior que es generalmente de 4 a 5 m/s, pues por debajo de esta velocidad no hay

suficiente energía como para superar las pérdidas del sistema. La velocidad de corte superior es

determinada por la capacidad de una máquina en particular de soportar fuertes vientos.

La velocidad nominal es la velocidad del viento a la cual una máquina particular alcanza su

máxima potencia nominal. Por arriba de esta velocidad, se puede contar con mecanismos que

mantengan la potencia de salida en un valor constante con el aumento de la velocidad del

viento. (Turbinas eólicas, https://www.textoscientificos.com/energia/turbinas.)

Gráfico 20 Curva típica de potencia de un generador eólico.

Componentes de un generador eólico

La Figura 27 muestra un esquema de los principales componentes de un aerogenerador. A

continuación, se describen someramente los componentes y sus funciones principales: La

góndola contiene los componentes clave del aerogenerador, incluyendo el multiplicador y el

generador eléctrico. El personal de servicio puede entrar en la góndola desde la torre de la

turbina. Dentro de la góndola se tiene el rotor del aerogenerador, es decir, las palas y el buje.

(Asociación danesa de la industria eólica,

http://www.windpower.org/es/tour/wtrb/comp/index.htm)

El buje del rotor está acoplado al eje de baja velocidad del aerogenerador.

Las palas del rotor capturan el viento y transmiten su potencia hacia el buje. En un

aerogenerador moderno de 1000 kW cada pala

El eje de baja velocidad del aerogenerador conecta el buje del rotor al multiplicador. En un

aerogenerador moderno de 600 kW el rotor gira bastante lentamente, de unas 19 a 30

revoluciones por minuto (r.p.m.). El eje contiene conductos del sistema hidráulico para permitir

el funcionamiento de los frenos aerodinámicos. Mide alrededor de 27 metros de longitud y su

diseño es muy parecido al del ala de un avión.

El multiplicador tiene a su izquierda el eje de baja velocidad. Permite que el eje de alta

velocidad que está a su derecha gire 50 veces más rápidamente que el eje de baja velocidad

0.00

1000.00

2000.00

3000.00

4000.00

5000.00

6000.00

7000.00

8000.00

9000.00

0 5 10 15 20 25 30

Po

ten

cia

(KW

)

VELOCIDAD VIENTO (m/s)

CURVA TIPICA DE POTENCIA

Potencia Potencia Nominal Velocidad Inicio Velocidad de corte

Page 74: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

63

El generador eléctrico suele llamarse generador asíncrono o de inducción. En un aerogenerador

moderno la potencia máxima suele estar entre 500 y 3000 kilovatios (kW).

El mecanismo de orientación es activado por el controlador electrónico, que vigila la dirección

del viento utilizando la veleta. Normalmente, la turbina sólo se orientará unos pocos grados

cada vez, cuando el viento cambia de dirección

El controlador electrónico tiene un computador que continuamente monitoriza las condiciones

del aerogenerador y que controla el mecanismo de orientación. En caso de cualquier disfunción

(por ejemplo, un sobrecalentamiento en el multiplicador o en el generador), automáticamente

para el aerogenerador y llama al computador del operario encargado de la turbina a través de

un enlace telefónico mediante módem.

El sistema hidráulico es utilizado para restaurar los frenos aerodinámicos del aerogenerador.

La unidad de refrigeración contiene un ventilador eléctrico utilizado para enfriar el generador

eléctrico. Además, comprende una unidad de refrigeración del aceite empleada para enfriar el

aceite del multiplicador. Algunas turbinas tienen generadores enfriados por agua.

La torre del aerogenerador soporta la góndola y el rotor. Generalmente es una ventaja disponer

una torre alta, dado que la velocidad del viento aumenta conforme se aleja del nivel del suelo.

Una turbina típica moderna de 600 kW tendrá una torre de 50 a 80 metros (la altura de un

edificio de 17 a 27 plantas). Las torres pueden ser bien torres tubulares o torres de celosía. Las

torres tubulares son más seguras para el personal de mantenimiento de las turbinas, ya que

pueden usar una escalera interior para acceder a la parte superior de la turbina. La principal

ventaja de las torres de celosía es que son más baratas.

Anemómetro y veleta: se utilizan para medir la velocidad y la dirección del viento. Las señales

electrónicas del anemómetro son utilizadas por el controlador electrónico del aerogenerador

para conectar el aerogenerador cuando el viento alcanza aproximadamente 5 metros por

segundo. El computador parará el aerogenerador automáticamente si la velocidad del viento

excede de 25 metros por segundo, con el fin de proteger a la turbina y sus alrededores. Las

señales de la veleta son utilizadas por el controlador electrónico del aerogenerador para girar

al aerogenerador en contra del viento, utilizando el mecanismo de orientación.

Figura 27 Componentes de un generador eólico

Fuente: Wind Power Plants. ABB. 2011

Page 75: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

64

Razones para elegir turbinas de gran tamaño

La Danish Wind Industry Association (DWIA) ha indicado un conjunto de razones que

justifican la elección de generadores de mayor tamaño. Entre ellas están:

1. “Existen economías de escala en las turbinas eólicas, es decir, las máquinas más grandes

son capaces de suministrar electricidad a un costo más bajo que las máquinas más

pequeñas. La razón es que los costos de las cimentaciones, la construcción de carreteras,

la conexión a la red eléctrica, además de otros componentes en la turbina (el sistema de

control electrónico, etc.), son más o menos independientes del tamaño de la máquina”.

2. “Las máquinas más grandes están particularmente bien adaptadas para la energía eólica

en el mar. Los costos de las cimentaciones no crecen en proporción con el tamaño de la

máquina, y los costos de mantenimiento son ampliamente independientes del tamaño de

la máquina”.

3. “En áreas en las que resulta difícil encontrar emplazamientos para más de una única

turbina, una gran turbina con una torre alta utiliza los recursos eólicos existentes de

manera más eficiente”.

Razones para seleccionar turbinas pequeñas.

La misma Danish Wind Industry Association (DWIA) también ha establecido criterios para

elegir generadores de pequeño tamaño, tales son

1. “La red eléctrica puede ser muy débil para manejar la electricidad generada en una

turbina grande. Este es el caso de áreas remotas de la red eléctrica con baja densidad

poblacional y poco consumo de electricidad en el área”.

2. “Hay menos fluctuación en la electricidad de salida de un parque eólico consistente de

un cierto número de pequeñas maquinas, dado que las fluctuaciones del viento ocurren

de manera aleatoria y por tanto tienden a cancelarse mutuamente”.

3. “El costo de utilizar grandes grúas y construir vías de acceso suficientemente fuertes para

soportar las cargas de los transportes de los componentes hacen que las pequeñas turbinas

sean más económicas en algunas áreas”.

4. “Varias máquinas pequeñas reparten el riesgo, en caso de una falla temporal de una

maquina; por ejemplo, por efecto de rayos”

5. “Consideraciones estéticas paisajísticas pueden en algunos casos dictar el uso de

máquinas más pequeñas. Sin embargo, las maquinas grandes usualmente poseen una

menor velocidad rotacional, lo cual significa que una maquina grande realmente no atrae

tanta la atención como varias pequeñas de mayor velocidad”.

6.6 Evolución del tamaño y potencia de los generadores eólicos.

Desde el año 1980 ha habido una evolución continua en el tamaño y potencia de los

aerogeneradores. Así, para el año 1985 el tamaño medio de los generadores era de 15 m con

potencia de unos pocos vatios. Esta evolución ha permitido alcanzar hoy día generadores con

tamaños superiores a 160 m y potencias superiores a 10 MW.

Esta tecnología ha conllevado a una reducción importante en los costos de generación

alcanzándose valores competitivos con cualquier otra fuente de energía, renovable o no y con

o sin subsidio por parte del estado.

Page 76: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

65

Uno de los elementos importantes a considerar en el diseño de las turbinas es la relación entre

el tamaño del rotor y la potencia. Rotores más grandes capturan más energía del viento, pero

eso también significa mayores costos de construcción y un incremento en el tamaño de la masa

en el extremo del mástil (Sánchez de Lara García. 2013.) La Figura 28 muestra la relación

existente para turbinas construidas entre ambas variables.

Figura 28 Evolución de la potencia nominal de un generador eólico con respecto al diámetro

del rotor.

La Figura 29 muestra la evolucion del tamaño de las turbinas en el tiempo desde el año 1998

y su comparacion con el tamaño de grandes aeronaves en servico comercial, tal como el Airbus

380 con una envergadura de 80 m.

Figura 29 Evolución del tamaño de los generadores eólicos.

Fuente: GOOD ENERGIES ALLIANCE IRELAND (GEAI) .Wind.

https://goodenergiesalliance.com/6-2-wind/

6.7 Efecto orográfico

La orografía juega un importante rol en el posicionamiento de los aerogeneradores eólicos.

Page 77: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

66

Una práctica común es colocar los aerogeneradores en la parte alta de las colinas de cara al

ambiente subyacente. En esas localizaciones la turbina tiene una exposición permanente a los

vientos independientemente de la dirección de estos. Además, se ha observado que en esos

sitios la velocidad del viento es mayor que en los otros sitios del entorno. Esto es debido a que

el aire es comprimido en la cara aguas arriba de la colina y de cara al viento y una vez que el

viento alcanza el tope se expande nuevamente en el lado viento abajo (barlovento) de la colina

donde la presión es menor. En la Figura 30 se indica esquemáticamente la variación de las

curvas de flujo de aire y como se acelera el viento.

La reducción en la presión estática es asociada con un incremento en la presión cinética de la

ecuación de Bernoulli y consecuentemente esto resulta en un incremento de la velocidad.

En la cara viento arriba (sotavento) de la colina el viento comienza a curvarse hacia arriba aun

antes de llegar a la cima dado que la presión incremental se extiende una cierta distancia viento

arriba.

Este es un efecto muy importante que puede incrementar notablemente la potencia de una

determinada planta con solo obtener una buena ubicación de las turbinas en el terreno, pero

además se puede obtener un incremento en el factor de planta al tener asociada una mayor

velocidad durante mayor tiempo. (Ragheb.. 2016. )

Figura 30 Efecto orográfico sobre la velocidad del viento.

Fuente: Taller Virtual de Meteorología y Clima. Departamentos de Física de la Tierra,

Astronomía y Astrofísica Facultad de Físicas de la Universidad Complutense de Madrid.

6.8 SEPARACIÓN ÓPTIMA ENTRE GENERADORES EÓLICOS

Cuando el viento circula a través de las aspas del generador se produce una turbulencia que se

extiende hacia el lado de barlovento de la turbina. Esta turbulencia produce cambios tanto en

la dirección como en la velocidad del viento, lo cual reduce la eficiencia de la transformación

y en consecuencia en el potencial de generación.

Para evitar estas reducciones, cuando se hace la distribución espacial de los generadores de una

planta eólica multi-turbina se establecen unos parámetros mínimos en cuanto a la separación

entre los generadores, esto incluye los generadores que se encuentran en una línea

perpendicular al viento como los generadores que se encuentra en una línea paralela a esa

Page 78: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

67

dirección. Los valores recomendados van de 3 a 5 veces el diámetro del rotor para los

generadores que se encuentra en una línea perpendicular a la dirección del viento y de 5 a 9

veces el diámetro del rotor para los generadores que se encuentran en una línea paralela a la

dirección del viento. La Figura 31 muestra cómo sería la separación óptima recomendada en el

campo de los aerogeneradores.

Figura 31 Separación recomendada entre los generadores eólicos

Fuente:https://renewablepowersource.blogspot.com/2016/11/wind-farms-for-wind-

energy.html

Crespo y colaboradores (2010) utilizando modelos matemáticos de simulación de flujo de aire

alrededor de las turbinas llagan a la siguiente conclusión para recomendar la distancia entre

aeroturbinas: “si una máquina está suficientemente alejada de otra, el efecto de aquella sobre

ésta será poco o nada importante. Los efectos de la máquina se hacen sentir fundamentalmente

en la estela aguas abajo, en la dirección del viento incidente. El defecto de velocidad que genera

la máquina puede decaer a menos de un 10% de la velocidad inicial en distancias del orden de

unos 6 a 10 diámetros. Sin embargo, el decaimiento de la turbulencia es en distancias muchos

mayores. El efecto lateral de la estela, dirección perpendicular al viento, declina a valores

aceptables en distancias muy pequeñas, 1 a 3 diámetros, por lo que, en regiones donde la

dirección del viento es predominante las máquinas pueden colocarse bastante juntas. En

cualquier caso, los efectos de las estelas de distintas máquinas en un parque eólico se

superponen y para evaluar los efectos nocivos hay que hacer los cálculos para todo el rango de

velocidades y direcciones de viento incidentes”.

6.9 Potencial de energía eólica en Venezuela.

El potencial de energía eólica en una determinada región viene dado por las mediciones de

velocidad obtenidas en los diferentes centros de medición. El potencial de energía eólica como

una fuente global de electricidad se determina utilizando velocidades de viento obtenidas a

partir de una variedad de fuentes

Para Venezuela (Andressen y La Rosa, 2012), sobre la base de los registros históricos de estas

estaciones, se ha efectuado una evaluación preliminar de las potencialidades que presentan las

diferentes regiones del país para el aprovechamiento de la energía eólica. De esta manera, se

obtuvo la velocidad media del viento.

Page 79: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

68

La Figura 32 presenta un resumen de la dirección prevaleciente del viento, la velocidad a 10

m. sobre el suelo, y, en función de la ecuación de Hellmann, la velocidad estimada a 25 m. y

40 m., y la correspondiente cantidad de potencia por unidad de área barrida por un rotor de

valor unitario (radio= 1); luego estos valores fueron ajustados de acuerdo al criterio de Betz.

Por lo tanto, los valores obtenidos deben ser considerados como índices de las potencias

estimadas

Figura 32 Dirección prevalente y velocidad media anual de viento a 10 m, a 25m y 40 m y

potencia estimada.

En el estudio se llega a las siguientes conclusiones:

Las posibilidades que presenta Venezuela para la implementación de proyectos de

aprovechamiento de la energía eólica, a gran escala, son moderadas; en vista de que el régimen

de vientos alisios, aunque es constante, sus velocidades son relativamente bajas. Sólo lugares

ubicados en algunos sectores del cinturón norte-costero (Nueva Esparta y La Guajira) y en la

región insular, presentan las mejores posibilidades. La península de Paraguaná y algunos

sectores de las cuencas medias de valles de gran extensión longitudinal presentan

potencialidades medianas. Los sectores de Barquisimeto y Maracaibo presentan

potencialidades bajas. Otros lugares, según la información meteorológica analizada (Tabla 1),

presentan potencialidades pequeñas, en los que se podrían implementar proyectos locales, a

pequeña escala, principalmente en el ámbito rural. Por último, el resto del país no tiene ningún

prospecto, ya que corresponde a regiones caracterizadas por vientos generalmente débiles o

muy débiles.

Contreras-Vielma y Vasil’evich Elistratov, 2016 concluyen: “Los resultados presentados

pueden ser tomados como consideraciones teóricas del potencial técnico de energía eólica en

el país, los cuales pueden ser considerados como un estudio preliminar como para formular

proyectos orientados a obtener energía eléctrica a partir de la energía eólica. Los resultados

muestran que hay muchos lugares que tienen un excelente potencial del recurso, sin embargo,

el mayor potencial energético de flujos de viento está a lo largo de la costa con valores que

exceden 5500 MWh/Km2, mayormente en los estados Falcón, Zulia. Sucre y Nueva Esparta”.

Page 80: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

69

Gonzalez-Longart, Mendez y Villasana.2006, Utilizan dos conjuntos de datos para su

evaluación del potencial. El primero suministrado por NASA Earth Science Enterprise con

datos satelitales con 10 años de mediciones y resolución de 1o x 1o y el segundo conjunto

suministrado por el Servicio Meteorológico de la Fuerza Aérea de Venezuela. El estudio

concluye en que hay tres áreas con definitivo potencial de energía eólica, como son la península

de la Goajira en el estado Zulia, la península de Paraguaná en el estado Falcón y la isla de

Margarita. Se demuestra también que este potencial es apropiado para desarrollo energéticos

eólicos conectados a la red.

González-Longatt, Medina y Serrano González (2015): evaluaron el potencial eólico en

Venezuela utilizando una combinación eficiente de interpolación espacial y corrección

orográfica para mapeo de viento. La metodología utilizada en el trabajo usa una solución

computacional mediante combinación de un método Kriging geoespacial para interpolar la

velocidad horizontal del viento y una corrección orográfica para tomar en cuenta los cambios

de elevación del terreno. Las simulaciones resultadas incluyen velocidades medias

equivalentes y mapas de potencia eólica a alturas de 50, 80 y 120 m por encima del terreno

efectuados con una resolución de 15x15 Km. Los resultados muestran que los mayores recursos

están localizados en las zonas costeras de Venezuela con potencial de aplicaciones costa afuera.

Los resultados conseguidos, aunque preliminares aportan una evidencia positiva para

explotación costa afuera de potencia eólica. Los resultados también sugieren que hay

disponibles en el norte de Venezuela recursos eólicos para uso comercial (Utility Scale),

adicionalmente apuntan unas excelentes condiciones para producción eólica para aplicaciones

de pequeña escala, tanto conectado como sistemas aislados.

El atlas de recursos eólicos en Venezuela elaborado por (González-Longatt., Serrano

González., Burgos Payán y Riquelme Santos 2014) está basado en observaciones de viento

tomadas en estaciones meteorológicas de medición. Observaciones meteorológicas de 32

estaciones localizadas al norte de Venezuela fueron utilizadas para desarrollar tres mapas

regionales, Oeste, Central y Este. Se analizaron observaciones horarias de velocidad de viento

y dirección en cada anemómetro, medidos en el periodo 2005-2007 para definir la descripción

estadística del recurso eólico en el área estudiada.

Los resultados de las simulaciones incluyen dos mapas de recurso eólico obtenido a 80 m de

altura sobre el terreno: (i) un mapa tradicional de velocidad media para cada dirección y (ii) un

mapa de densidad de energía. Los resultados muestran que los mejores recursos se encuentran

ubicados en la región norte-costera de Venezuela. Figura 33.

Figura 33 Distribución regional de velocidades de viento en Venezuela

Page 81: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

70

El MPPPEE (Flores, 2015) preparó recientemente un mapa de velocidades de viento a nivel

nacional a meso escala, con cuadricula de 4x4 km, obteniendo una velocidad media de 5 mps

a una altura de 80 m. El mapa se muestra en la Figura 34.

Se observa allí un gran potencial en la península de Paraguaná, la península de la Goajira y la

península de Araya, con velocidades superiores a 9 mps y un potencial intermedio en el estado

Falcón, el estado Zulia en las proximidades de Maracaibo, parte del estado Lara con

velocidades superiores a 8 mps. La región de los Llanos Centrales también presenta un

potencial, aunque no tan pronunciado, obteniéndose velocidades medias de 7,8 a 8 mps.

Figura 34 Mapa eólico a mesoesala de Venezuela

Fuente: Flores Freire, Fabian

Como se puede deducir del estudio de los reportes, y publicaciones referenciadas

anteriormente, existe un gran potencial de energía eólica en el país. Este potencial está

relativamente concentrado en las zonas norte-costeras, especialmente al oeste y al este. Se

puede clasificar de muy bueno con velocidades medias de unos 5 mps a 10 m de altura y

adicionalmente un potencial intermedio en toda la región de los Llanos Centrales con

velocidades medias superiores a 4 mps a 10 m de altura.

Esta condición permitiría un desarrollo de este tipo de energía renovable que conduciría a una

modificación sustancial en la matriz energética, un ahorro en la utilización de combustibles

fósiles, líquidos y gaseosos y un ahorro en emisiones no causadas de gases de efecto

invernadero como el CO2 y metano CH4

La NASA tiene una base de datos meteorológicos donde se muestran las principales variables

en una resolución de ½ºx½º que cubre desde el año 1981 hasta 2017 con los cuales se pueden

obtener y dibujar planos a diferentes escalas para determinar el potencial de energía eólica en

una determinada región de estudio. (NASA Surface meteorology and Solar Energy.)

Utilizando esta información se ha elaborado el plano mostrado en la Figura 35. Se observa que

existen variaciones importantes en las velocidades de viento a nivel nacional. Coincidiendo

con los estudios referidos anteriormente, el mayor potencial se encuentra en la región costera,

especialmente en la península de Araya, la península de Paraguaná, y el estado Falcón, la

Page 82: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

71

península de la Goajira y el estado Zulia. Existe también un potencial moderado en algunas

regiones del estado Lara y en la región de los Llanos Centrales.

Figura 35 Mapa de distribución de velocidades de viento en Venezuela

6.10 Generación Eólica en Venezuela

A los efectos de esta trabajo es necesario dimensionar la generación eólica en cada uno de los

umbrales de control pero además se hace necesario disponer de una curva de incorporación de

la capacidad instalada que sea altamente factible de cumplir en función de las disponibilidades

de capital, de la evolución del SEN y del crecimiento de la demanda y de la incorporación de

nuevos elementos legales y de decisión, tales como las tarifas y los precios de la generación,

además de leyes y decretos relacionados con el cambio climático, la utilización de las energías

renovables variables y los compromisos nacionales relacionados con el Convenio de Paris COP

21.

Las plantas de generación eólica son altamente modulares donde las instalaciones son muy

similares y solo afectadas por la potencia instalada y ligeras fluctuaciones en las velocidades

del viento. La data analizada en el país, especialmente en aquellas áreas donde existe un

elevado potencial presentan fluctuaciones de velocidad con muy poca variación anual reflejada

en los coeficientes de variación anual de la velocidad lo cual indica que existe un gran factor

de utilización de estas ya que hay poco porcentaje de tiempo donde la velocidad cae por debajo

de las velocidades de enganche e igualmente hay poco porcentaje donde la velocidad excede

la velocidad de desenganche por exceso.

En el diseño de una planta de generación eólica es fundamental la selección de las turbinas a

colocar. Como se mostró anteriormente, ha habido una rápida evolución en el tamaño de los

generadores a nivel comercial y en la actualidad ya se están utilizando generadores a nivel

comercial que superan los 10 MW. ES posible que esta tendencia se mantenga en los próximos

años, pero tal vez condicionada por la disponibilidad de equipos y grúas de construcción para

el montaje de las turbinas.

Page 83: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

72

También se demostró, como pequeñas variaciones en la altura y tamaño de los rotores inducen

importantes incrementos en el potencial de generación. Así, se podría espera turbinas eólicas

con potencias en el orden de 20 MW y diámetros mayores de 250 m. Además, el mayor tamaño

de los generadores conduce a menor uso de la tierra e importantes reducciones de costo.

Con estas consideraciones en mente, la estimación de la generación eólica se hará mediante el

predimensionamiento de una planta piloto con generadores eólicos de 7.5 MW con diámetro

del rotor de 126 m. (Enercom E126/7500). Esta turbina tiene una velocidad de enganche (cut-

in speed) de 5 mps y una velocidad de stop (cut-out speed) de 28,2 mps. El Gráfico 21 muestra

la curva de potencia de la turbina con indicación de las diferentes condiciones de operación.

Gráfico 21 Sectores de una curva típica de potencia de un generador solar.

Además de tener valores promedios de la velocidad es necesario disponer de una curva o datos

de la variación diaria del patrón de vientos para conocer la energía generada a lo largo del día

y su variabilidad con lo cual se determina cuanta energía y potencia proveniente de otras

fuentes es necesaria para cubrir la demanda.

La Tabla 13 muestra los valores medios mensuales además del valor medio anual de

velocidades de viento a 50 m de altura.

Tabla 13 Velocidades medias mensuales y promedio anual H=50 m (mps)

El Grafico 22 muestra para cada uno de los meses la variación horaria promedio

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30

Po

ten

cia

(KW

)

Velocidad Viento (mps)

CURVA DE POTENCIA (Sectorizada)

Tramo 1 Tramo 2 Tramo 3 Tramo 4

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Promedio

4.91 4.84 4.18 3.86 4.42 9.88 9.05 8.13 5.86 4.16 4.38 4.95 5.72

Page 84: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

73

Grafico 22 Variación horaria de la velocidad de viento por mes (mps)

La variación horaria de la velocidad es mostrada en el Grafico 23, donde se observa para cada

mes un corto rango de variación a lo largo del día.

Grafico 23 Variación horaria de velocidad de viento por mes (mps)

La variación de las velocidades se encuentra bastante concentrada en un rango bastante corto,

donde el 80% de los valores están entre una variabilidad registrada entre (3-6) y (7-10) mps

según se deduce del histograma de velocidades mostrado en el Grafico 24

Grafico 24 Histograma de rango de velocidades anuales (mps)

0

2

4

6

8

10

12

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

VEL

OC

IDA

D (

mp

s)

HORA

VELOCIDAD DE VIENTO H=50m(VARIACION HORARIA POR MES) ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

DIC

0

2

4

6

8

10

12

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

VEL

OC

IDA

D (

mp

s)

HORA

VELOCIDAD DE VIENTO H=50m(VARIACION HORARIA POR MES)

Ene

Feb

Mar

Abr

May

Jun

Jul

Ago

Sep

Oct

Nov

Dic

0

20

40

60

0 - 2 m/s3 - 6 m/s 7 - 10m/s

11 - 14m/s

15 - 18m/s

19 - 25m/s

11

55

25

8

0 0

%

RANGO DE VELOCIDAD

VELOCIDAD DE VIENTO H=50m% ANUAL POR RANGO

Page 85: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

74

7 DEMANDAS ELECTRICIDAD

7.1 Importancia de la proyección

La planificación de un sistema de generación es parte de un problema más general de energía

y desarrollo económico. Su objetivo es determinar una estrategia de mínimo costo para la

expansión de largo plazo del sistema de generación, transmisión y distribución adecuado para

suplir la demanda proyectada dentro de un conjunto de restricciones técnicas, económicas y

políticas. (Covarrubias, 1979). A esta definición habría que añadir el concepto del desarrollo

sustentable, la incorporación de los ODS de la ONU y el cumplimiento de los compromisos

nacionales adquiridos en el marco de la firma del COP 21.

La planificación de la expansión de un sistema de generación es una de las más importantes

actividades en la toma de decisiones de sistemas eléctricos. Dentro de este proceso de

planificación, la predicción de la demanda de electricidad claramente es uno de los más

importantes componentes del análisis de un sistema de generación. El pronóstico típicamente

debe ser por potencia (KW), energía (KWh) y la variación de la demanda en intervalos de

tiempo dentro del año, tales como meses, o estaciones para todos los años del estudio.( Phupha,

Lantharthong y Rugthaicharoencheep, 2012)

La importancia del pronóstico de demanda de energía eléctrica se incrementa en la medida que

el cumplimiento de los objetivos trazados dependa lo menos posible del azar, disminuyendo

así la incertidumbre sobre los resultados de las decisiones tomadas. Por esto, es de vital

importancia conocer a priori el crecimiento de la demanda de energía eléctrica, de una manera

segura y confiable que se aproxime lo más cercanamente posible a la realidad. Para esto se

requiere de técnicas apropiadas que permitan realizar un buen pronóstico a corto, mediano y

largo plazo de la demanda; ya que de esto depende garantizar el suministro de la energía

eléctrica. (Ariza Ramírez, 2013)

7.2 FACTORES QUE INFLUYEN EN EL PRONÓSTICO DE DEMANDA DE

ENERGÍA ELÉCTRICA

La demanda de energía eléctrica está sujeta a alteraciones debido a un gran número de factores

los cuales inciden directamente en su proyección.

En la Figura 36 se hace un breve recuento de los factores que se deben tener en cuenta en la

proyección de demanda de energía eléctrica. (Gonen, 1986)

Page 86: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

75

Figura 36 factores que influyen en el pronóstico de demanda de energía eléctrica

Fuente: GÖNEN, Turan. Electric Power Distribution System Engineering. McGraw-Hill,

1986

Factores geográficos. Las características de consumo de energía eléctrica varían de una zona

a otra según la temperatura, humedad y velocidad de viento, las cuales son distintas para cada

estación del año y zona geográfica donde se encuentre. Todos los factores climáticos afectan

la demanda de electricidad, pero, entre todos la temperatura es el más relevante debido a que

los consumidores tienen comportamientos diferentes dependiendo de esta variable, es decir, en

ciudades calurosas se incrementa el uso de aire acondicionado, ventiladores y refrigeradores

mientras que en ciudades frías existe una mayor utilización de calentadores de agua y

calefacción, incrementándose el consumo de electricidad en verano o invierno

respectivamente. En Venezuela el factor geográfico preponderante al tener poca variabilidad

climática, es la altitud condicionada por las características orográficas de la zona.

Clima. Como antes se ha mencionado los factores climáticos inciden en el comportamiento

de la demanda de electricidad. Venezuela es un país que se encuentra en el trópico por lo que

no desarrolla estaciones climáticas pronunciadas, pero su relieve diferentes pisos térmicos y

hace evidentes comportamientos climáticos que siguen el patrón de temperatura cuatri-

estacional del hemisferio norte.

Hábitos de consumo. Este factor abarca el comportamiento de la población en cuanto al

consumo de electricidad debido a la carencia de cultura de ahorro o consumo eficiente del

servicio, frecuencia de utilización de electrodomésticos, dispositivos de cómputo y

comunicación principalmente, también incluye las conductas adoptadas por los consumidores

en días festivos, laborales, fines de semana, fines de semana con festivos, semana santa o

vacaciones.

Utilización de terrenos. Este aspecto es importante pues se parte del hecho que al construirse

o utilizarse más terrenos entonces habrá un incremento de la demanda de electricidad, en este

factor se relacionan los datos de oferta y demanda del suelo para urbanizaciones, parques,

avenidas, centros comerciales entre otros y posteriormente se transforma en información de

Page 87: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

76

demanda eléctrica, a través de curvas de carga características. Entre los métodos de pronóstico

de demanda de energía eléctrica se encuentra, un método que utiliza el uso de la tierra para

determinar la demanda futura de electricidad.

Planes municipales. El consumo de electricidad de una zona está influenciado por estos planes

pues en ellos se dispone de planes de ordenamiento urbano (POU), los planes de desarrollo

urbano local (PDUL) y los planes especiales (PE) son los instrumentos de planificación urbana

de los asentamientos humanos en el municipio, y en este sentido se nota la influencia que estos

tienen en el incremento del consumo de la energía eléctrica, esta relación fue descrita

anteriormente en el uso de terrenos, también influye la intervención gubernamental en la

ampliación del sistema eléctrico existente o creación de nuevas centrales generadoras.

Planes industriales. La electricidad es el recurso energético más utilizado por la industria en

comparación con las demás fuentes de energía como el carbón, el petróleo y sus derivados, etc.

Para muchos sectores industriales, la electricidad representa cerca o más del 50% del consumo

energético, por ende, el pronóstico de demanda de electricidad debe incluir el comportamiento

del sector industrial de una zona o región teniendo en cuenta la puesta en marcha de nuevas

plantas industriales y/o la expansión de las ya existentes.

Planes de desarrollo comunitario. Los planes de desarrollo comunitario son proyectos

originados en la comunidad en pro de la transformación y evolución socioeconómica de la

misma, desde esta plataforma se impulsan programas turísticos, creación de empresas,

fortalecimiento de infraestructura, entre otros y de allí nace la relación intrínseca con el

consumo de electricidad que dichos programas propiciarían.

Densidad de carga. Este parámetro indica cuánta es la carga por unidad de área. Es

frecuentemente útil para medir las necesidades eléctricas de un área determinada. Se puede

medir en KVA por metro cuadrado y se define como la carga instalada por unidad de área; el

término voltio-amperio por metro cuadrado es limitado a edificios comerciales o plantas

industriales. Conociendo la densidad de carga requerida y el área en estudio, se puede conocer

el valor de la carga demandada.

Crecimiento demográfico. En la medida en que aumenta la población, se incrementa el

número de consumidores de electricidad quienes requieren del uso de esta para sus

electrodomésticos y dispositivos electrónicos. Además, este crecimiento demográfico incide

en el aumento de fabricación de productos en general, para satisfacer la demanda de estos y en

esta misma relación se incrementa el consumo de energía eléctrica dado que ellos precisan

mayoritariamente del recurso en su proceso de elaboración.

Datos históricos. La información histórica es de vital importancia en la proyección de

demanda de electricidad pues con estos se pueden establecer patrones de consumo, analizar su

comportamiento año tras año y proyectarlo al futuro.

PIB / Nivel Socioeconómico. Existe una relación positiva entre PIB y el consumo de

electricidad, esta relación se debe no solamente a que el crecimiento del PIB induce a un

aumento en la demanda de electricidad, al incrementarse el equipamiento de los hogares,

aumentando la cantidad de artefactos de climatización, electrodomésticos, dispositivos

electrónicos y la frecuencia de utilización de los mismos.

Page 88: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

77

El crecimiento económico implica un mayor nivel de producción industrial con el fin de

satisfacer la demanda de los consumidores de bienes o servicios. En este caso el “efecto

multiplicador” se refiere al hecho que la demanda de bienes o servicios por el sector eléctrico

a otros sectores impulsa a su vez la demanda de bienes y servicios por las empresas de estos

otros sectores.

Tarifas. En el país este es un elemento esencial en el cálculo de la demanda de energía eléctrica

y su proyección. En Venezuela al tener unas tarifas tan bajas no existe cultura de ahorro o

eficiencia de uso, siendo por tanto el uso bastante indiscriminado alcanzando valores

sumamente altos en comparación con los niveles de otros países con climas y condiciones de

vida similares.

7.3 CLASIFICACIÓN DE LOS MÉTODOS DE PRONÓSTICO DE DEMANDA DE

ENERGÍA ELÉCTRICA

Horizonte de tiempo: Corto plazo, Mediano plazo, Largo plazo

Subestimar las demandas dentro del horizonte de planificación conlleva a la prestación de un

servicio deficitario siempre recurriendo a limitaciones, racionamientos y a una pobre calidad

del servicio. Una sobreestimación de la demanda acarrea costos de inversión sobreestimados

con pérdidas financieras y con un alto costo de la generación.

En Venezuela la opacidad de la información en cuanto a los diferentes parámetros descriptivos

del sistema SEN, la alta tasa de indisponibilidad de las plantas de generación, los frecuentes

racionamientos aleatorios y el monto de las pérdidas técnicas y no técnicas, dificulta el proceso

de proyección de las demandas a largo plazo. Igualmente, es insuficiente la información de

otros componentes necesarios para tales proyecciones como son la producción de petróleo, los

volúmenes de exportación, el estado de las refinerías, la disponibilidad de gas para uso en las

plantas termoeléctricas, y el grado de avance y producción de los nuevos desarrollos gasíferos,

y el volumen de gas quemado.

Otro elemento condicionante de las proyecciones y componente importante de consideración

de las demandas de electricidad, lo constituye el PIB nacional. Durante los últimos años el PIB

ha sufrido importantes fluctuaciones sin que se haya afectado apreciablemente la demanda.

Adicionalmente, los últimos valores reportados por el BCV presentan valores negativos y

significativos de este parámetro indicando una recesión continuada y profunda, lo cual dificulta

establecer criterios de proyección a largo plazo, e introduciendo variabilidad excesiva e

incertidumbre en las proyecciones.

El FMI en su Informe de 2017 planteaba la siguiente hipótesis para Venezuela: “continuará

sumida en una profunda crisis económica que avanza en hiperinflación y cuyas principales

causas son el cuantioso déficit fiscal que ha sido monetizado, las enormes distorsiones

económicas y una fuerte restricción de la disponibilidad de importaciones de bienes

intermedios. Para 2017 se proyecta una marcada contracción económica y se prevé que la

inflación continúe acelerándose”.

Esta informacion es aun mas contundente en el FMI, “Perspectivas de la economía mundial”

(FMI, 2018), donde se proyecta para Venezuela las siguientes tasas de crecimiento según se

observa en la Tabla 14.

Page 89: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

78

AÑO 2017 2018 2019

TASA

CRECIMIENTO

-14% -15% -6%

Tabla 14 FMI. Proyecciones tasa de crecimiento PIB en Venezuela.

Igualmente, Ecoanalitica (2018) llega a la siguiente conclusión: “Tras haber culminado el

segundo trimestre de 2018, Venezuela continúa atrapada en la peor debacle económica de su

historia. A medida que la hiperinflación arrecia y la caída en la producción petrolera continúa

a su ritmo, el poder de compra de los salarios se reduce, los hogares encuentran mayores

motivos para emigrar y la oferta de capital humano cae. Al mismo tiempo, la ausencia de todo

plan de ajuste macroeconómico provoca un deterioro continuado de expectativas que refuerza

la espiral de precios, eleva la incertidumbre en torno a una futura recuperación del PIB,

causando una contracción mayor de la inversión y el consumo”.

En la mayoría de los países existe una gran correlación o elasticidad de las demandas

relacionadas con los precios de la electricidad, siendo este un factor preponderante en las

proyecciones de la demanda a largo plazo, sin embargo, debido las deformaciones introducidas

en la demanda por efecto de los elevados subsidios al consumo eléctrico, los niveles de

demanda se mantienen elevados e invariantes en relación a las variaciones de tarifas

introducidas, las cuales son inmediatamente contrarrestadas por el efecto de la elevada

inflación que se presenta en la economía en los últimos años

La percepción que un modelo complejo con datos de entrada extensos produce resultados más

precisos puede no ser siempre verdadera. Modelos simples a veces pueden producir resultados

tan precisos como técnicas más complicadas (Armstrong, 2001). Koomey (2002) señala que

los modeladores de la demanda de energía deben preguntar si la herramienta de modelado es

conducir o apoyar el proceso de desarrollo de un escenario coherente y crédito para hacer frente

a las incertidumbres. (Bhattacharyya y Timilsina.2009)

7.4 Algunas proyecciones de demanda.

1. PDSEN. Plan de Desarrollo del Sistema Eléctrico Nacional. 2013-2019 (CORPOELEC,

2013)

“Las estimaciones anuales de demanda para el sector eléctrico nacional corresponden al

consumo de energía neta y potencia máxima conectada al SEN”.

“La metodología utilizada fue la extrapolación, mediante la estimación de la tendencia natural

de las series históricas. Una vez obtenida la estimación de la tendencia natural, a la misma se

le adicionó el efecto de las nuevas estrategias de uso racional y eficiente de la energía y la carga

asociada a proyectos de desarrollo”.

“Los escenarios resultantes de los pronósticos definen por consideración de diferentes premisas

macroeconómicas en cada uno y variación en la temporalidad de entrada y magnitud de la carga

asociada a los proyectos de desarrollo, además del impacto en el consumo de las políticas de

uso racional y eficiente de la energía eléctrica (UREE)”.

Los escenarios de estimación fueron:

Page 90: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

79

Escenario I Tendencial: Se estableció en función de la tendencia secular registrada en

Venezuela y está atado al crecimiento poblacional (1.2% crecimiento promedio

interanual). Se toman en cuenta todos los proyectos asociados a los planes de desarrollo,

pero desplazando la entrada en servicio de dichos proyectos, con la excepción de la carga

incremental originada por los proyectos del sector petrolero, en los cuales se consideró

que dicha carga será satisfecha por el propio sector petrolero.

Escenario II Deseable: Este escenario se caracteriza por una recuperación de la

economía en los primeros años y un crecimiento sostenido para los años subsiguientes

(3% crecimiento promedio interanual), bajo el supuesto de que la ejecución del plan de

desarrollo de la nación tendrá un efecto multiplicador mayor sobre la economía.

Escenario III Tendencial, racionalizado: Este escenario se formula partiendo de las

premisas definidas en el escenario I, donde además de las estrategias de uso racional y

eficiente, se adiciona el impacto de las nuevas estrategias de gestión de la demanda y

UREE, definida con anterioridad.

Escenario IV Deseable, racionalizado: Este escenario se formula partiendo de las

premisas definidas en el escenario II, pero donde se adiciona el impacto de las nuevas

estrategias de gestión de la demanda y UREE definidas con anterioridad.

En las Figura 37 se presentan los pronósticos de energía y potencia, respectivamente, para el

período 2013-2019, considerando los cuatro escenarios mencionados.

Figura 37 Escenarios de energía eléctrica y potencia máxima del SEN

Los valores que se alcanzan en el 2019 de la potencia máxima del SEN oscilarán entre 22.496

y 30.852 MW, con una tasa de crecimiento interanual promedio del período que oscila entre

3,4% y 7,6% respectivamente. En energía los valores alcanzan los 170.004 y 222.478 GWh,

con una tasa de crecimiento interanual promedio entre 4,3 y 7,9%, respectivamente.

La desviación de los valores registrados de Demanda y Energía total del SEN durante los años

2012 y 2013, con respecto a los valores pronosticados fue causada principalmente por el

comportamiento de la Región de Guayana, la cual representa aproximadamente el 15% del

consumo nacional, dado que no se alcanzaron los incrementos esperados en los planes de

recuperación que se establecieron, especialmente para los proyectos de las empresas básicas

(Aluminio, Hierro y Acero). Sin embargo, se prevé incorporar y mantener dichos proyectos en

la tendencia a largo plazo, que no debe ser afectada por los eventos coyunturales sucedidos en

el corto plazo. En este sentido, se mantienen como válidos los escenarios y pronósticos de

Demanda y Energía para el horizonte reportado por el PDSEN.

Page 91: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

80

2. Estudio sobre el balance de energía en Venezuela y oportunidades de generación

eléctrica 2013-2018 (Mazzei Borboa, 2013)

Realiza varios escenarios de proyección de la demanda, tomando en consideración las

anomalías que se han presentado en las series de generación y potencia en el SEN producto de

la alta indisponibilidad de los equipos, la escasez de combustibles, los racionamientos y la

semiparalización de las industrias básicas de Guayana producto de las limitaciones en el parque

generador.

Hace una serie de consideraciones y calcula la llamada demanda ideal donde incorpora los

criterios de corrección a las series.

Se obtiene así una serie intermedia entre los escenarios Bajo PDSEN y Alto PDSEN. La

comparación de las tasas de crecimiento con las tasas obtenidas en los escenarios “real” e

“ideal” se muestran en la Tabla 15 y la variación temporal de la demanda de energía hasta el

año están en la Figura 38

Escenario Bajo

PDSEN

Escenario Alto

PDSEN

Escenario Real Escenario Ideal

3.7% 5.1% 2.8% 3.9%

Tabla 15 Tasa de Crecimiento de la demanda de electricidad según escenario.

Figura 38 Escenarios de demanda de energía (2013-2020)

3. Venezuela: Prospectiva Demanda de Energía (2011 – 2040) (Hernández. 2013)

El propósito de este trabajo es pronosticar la demanda energética en Venezuela para el periodo

2011–2040, utilizando data histórica, índices mundiales, proyectos anunciados o posibles y la

experiencia del autor, que en su conjunto están incorporados en una hoja de cálculo electrónico.

Se expone en el mismo, que de acuerdo con la experiencia internacional las metodologías de

pronóstico de demanda de largo plazo más utilizadas corresponden a las siguientes categorías:

proyecciones de series de tiempo y econométricas, análisis de uso final, enfoques de dinámica

Page 92: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

81

de sistemas, enfoques combinados y análisis de escenarios. Cada enfoque refleja una cierta

visión revelada en supuestos y permite estimar consumos multi-energéticos de largo plazo.

En este contexto, el modelo seleccionado es de carácter híbrido, basado en un enfoque sectorial

que combina un análisis econométrico cuando las tendencias parecen robustas para el sector y

opinión experta y análisis de uso final cuando se esperan cambios en estas tendencias.

La generación eléctrica pasa, en el Caso Base, de 104 TWH en el 2005 a 186 TWH en el 2040.

Es decir, un crecimiento neto de 82 TWH, equivalente a un crecimiento interanual del 1.67 %.

Estos valores para el Caso 15% son de 54 TWH y 1.2 %, respectivamente. La Figura 39 muestra

los valores obtenidos para cada escenario y distribuido según tipo de fuente primaria para la

generación. En ambos escenarios la generación térmica solo representa el 10% en un caso y

12% en el otro caso.

Figura 39 Venezuela. Generación de electricidad (caso base y caso 15%)

7.5 Estimación de las demandas.

Como se ha podido observar existen estudios de estimaciones de las demandas de electricidad

bajo diferentes hipótesis de crecimiento y bajo diferente hipótesis de variables de tipo socio

económico como son el crecimiento poblacional, el desarrollo económico de la nación reflejado

en las variaciones del PIB, sea PIB petrolero y PIB no petrolero, diferentes niveles de ingreso

y sobre todo diferentes distribuciones del origen de esa demanda caracterizado por la

distribución porcentual de los diferentes tipos y usos, como pueden ser usuarios residenciales,

comerciales, industria, industrias básicas, comercio, usuarios gubernamentales, transporte,

acueductos , industria petrolera, y otros usos.

Desde que comenzó la crisis eléctrica ha habido una notable variación en muchos de esos

índices, desvirtuando la homogeneidad de esas series al estar intervenidas artificialmente,

mediante el establecimiento de racionamientos prolongados, planificados o no, sin que estén

debidamente documentados, deformando la discontinuidad y variabilidad de tales valores.

Merece la pena destacar lo que ha venido ocurriendo con las industrias básicas de Guayana.

Estas industrias grandes consumidoras de energía eléctrica por sus procesos característicos

Page 93: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

82

consumían alrededor del 30% de toda la electricidad generada en las centrales del Bajo Caroní.

Desde que comenzó la crisis una de las maneras con que se ha sobrellavado el déficit en la

generación ha sido someter a un fuerte racionamiento a estas industrias, reduciéndose

sustantivamente el consumo a valores muy inferiores a sus demandas reales con lo cual la

producción se ha visto mermada considerablemente. Lamentablemente no existe información

fehaciente que permita discriminar el volumen y duración de estos racionamientos.

Igualmente ha ocurrido con suscriptores industriales y comerciales a los que se ha sometido a

fuertes y continuos racionamientos obligando en muchos casos a un proceso de autogeneración

para suplir las demandas puntuales.

A nivel de consumidores residenciales también se han establecido racionamientos a escala

nacional que han podido alcanzar hasta ocho horas diarias durante los periodos de sequía y

descenso acentuado en los niveles de las centrales hidroeléctricas.

Como se ha podido observar existen versiones muy diferentes en cuanto a las proyecciones de

la demanda de electricidad en el país dependiendo de los métodos, hipótesis de cálculo y

métodos de estimación. Adicionalmente, la opacidad en manejo de los datos referentes a la

generación, la potencia instalada y disponible además de los valores reales de los

racionamientos impuestos en el SEN hacen complicado establecer proyecciones con cierto

grado de confiabilidad.

Existen datos históricos de la demanda y generación, previos a la crisis que presentan suficiente

confiabilidad y consistencia por lo cual se utilizarán para el cálculo de la demanda a ser

utilizado en los diferentes escenarios de integración de una futura matriz de generación

eléctrica.

Una serie que se considera confiable corresponde a la publicada por BP (2017) y que abarca el

periodo histórico de generación eléctrica desde el año 1985 hasta el año 2015.

El Gráfico 25 muestra la curva de crecimiento de la demanda, así como la curva de tendencia

en ese periodo. Como se puede observar existe una marcada tendencia lineal de crecimiento

como lo indica la curva de tendencia y el valor del coeficiente R2=0.978.

El análisis de la data allí presentada arroja un crecimiento para el periodo de 2.7% anual, con

fluctuaciones a lo largo del registro de 40 años, indicando bastante estabilidad. El periodo de

mayor crecimiento continuo corresponde a los años 2003-2009 donde alcanzo un crecimiento

anual del 5.6%

Page 94: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

83

Gráfico 25 Venezuela. Generación de electricidad 1985-2015.

Fuente: Datos BP Statistical Review of World Energy June 2019

En este trabajo se utilizarán a los efectos del dimensionamiento de la matriz propuesta los

valores de crecimiento de la demanda bajo los escenarios de crecimiento de 3% y 4%. El

Gráfico 26 presenta la proyección histórica de la demanda de manera lineal además de

proyecciones lineales del 2%, 3% y 4%.

Gráfico 26 Proyección lineal de demandas de electricidad.

La proyección de 2% queda ligeramente por debajo de la proyección de los datos de la serie

histórica. Como se vio anteriormente, el crecimiento histórico sostenido es de 2.6%. En las

condiciones actuales existe incertidumbre en cuanto al futuro comportamiento de la demanda.

En los dos últimos años la tendencia de crecimiento de la demanda ha sido negativa puesto que

el país ha entrado en una época de recesión sostenida. No se vislumbra en qué momento podría

revertirse esta situación y comenzar nuevamente una etapa de crecimiento económico con lo

cual se incrementaría nuevamente la demanda, especialmente de aquellos sectores ahora muy

deprimidos como son las demandas de las industrias básicas de Guayana, la demanda de

y = 2.8926x - 5696.1R² = 0.9768

-

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

140,0

1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020

Gen

erac

ión

(TW

h)

VENEZUELA. Generación de Electricidad.1985-2015

-

50,0

100,0

150,0

200,0

250,0

300,0

1980 1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050

Gen

erac

ión

(TW

h)

VENEZUELA. Generación de Electricidad.2015-2040

2% 3% 4%

Page 95: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

84

diversos sectores industriales a lo largo del país y la demanda de tipo comercial que ha visto

mermada, la demanda producto de la caída del PIB y del fuerte racionamiento a que ha estado

sometido el sector donde se han impuesto limitaciones al horario de los servicios de centros

comerciales.

Aun suponiendo que se quisiera incorporar un drástico cambio de rumbo en las condiciones

económicas del país y se quisiera programar un acelerado crecimiento de corto y mediano

plazo, dadas las condiciones en que se encuentra el SEN tampoco es posible tal opción puesto

que no se dispone de suficiente energía y potencia para suplir tales exigencias a corto plazo.

Bajo esas consideraciones, a los efectos de la conformación de una futura matriz energética

para los próximos 20 años se trabajará con los escenarios de crecimiento de 3% y 4%.

En el anexo se muestran las tablas de crecimiento con demostración de los valores anuales de

la demanda partiendo de un valor estimado de potencia máxima de 18.000 MW y de 127.6

TWh/año según las cifras de BP (BP 2017).

La Tabla 16 muestra el resumen de las demandas para el año 2040, horizonte de planificación

de este trabajo.

Tabla 16 Resumen de las demandas de energía y potencia para el año 2040 según porcentaje

de crecimiento

El Gráfico 27 muestra la comparación de las demandas estimadas a los efectos de este estudio

con las proyecciones de las demandas presentadas como referencia. Además de las diferencias

obtenidas en las proyecciones, lo cual es normal dado que las mismas están basadas en

diferentes hipótesis, las fuertes contracciones económicas ocurridas en el país, lo cual se

manifiesta en una recesión continuada y los racionamientos impuestos en el servicio eléctrico;

en este aspecto la paralización casi total de las industrias básicas de Guayana especialmente los

rubros hierro, acero y aluminio, hacen que los valores se encuentren en un mismo rango pero

con un diferimiento de varios años.

La diferencia entre las proyecciones de demanda PDSEN 2004 y Mazzei 2013 que corresponde

aproximadamente a 200 TWh con las condiciones actuales es de cerca de 127 TWh es de 73

TWh, diferencia que puede ser imputado a las condiciones mencionadas anteriormente.

Crecimiento

% 2013 2040 2013 2040

2% 127.6 196.51 18000 27360.00

3% 127.6 230.96 18000 31500.00

4% 127.6 265.41 18000 36000.00

ENERGIA (TWh) POTENCIA (MW)

PROYECCION DE DEMANDAS

Page 96: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

85

Gráfico 27 Comparación de las proyecciones de la demanda de electricidad.

8 Nueva Matriz Eléctrica

La demanda mundial de energía ha seguido aumentando, propulsada fundamentalmente por los

países en desarrollo de mayor tamaño. Sin embargo, el panorama energético mundial sigue

dominado por los combustibles fósiles. Uno de los principales interrogantes que plantea esta

situación es cómo sustituir la actual matriz energética por fuentes de energía más sostenibles y

renovables. (ONU, 2010)

Según567 (Straschnoy, Lamas, y Klas 2010) “El desafío que tiene la humanidad por delante

consiste en lograr un modelo de desarrollo sustentable y, para ello, en el campo energético,

será necesario reconocer la insostenibilidad del modelo actual basado en una matriz energética

hidrocarburo dependiente, colocar a las energías renovables en un primer plano tanto en el

corto como el mediano plazo, a la vez que apostar a una cultura del ahorro y de eficiencia

energética a través de la educación y participación de la sociedad en su conjunto tendientes a

buscar un consenso respecto de la producción, uso y consumo de la energía en forma

responsable”

El reconocimiento de los efectos ambientales dañinos de la excesiva dependencia de los

combustibles fósiles, junto con la preocupación cada vez mayor por la disponibilidad de

algunos combustibles de este tipo y su capacidad de hacer frente a la creciente demanda de

energía a nivel mundial, ha puesto de relieve la necesidad de una combinación más amplia de

fuentes de energías menos contaminantes.

Hay múltiples factores que inciden en la evolución de la combinación de fuentes de energía, la

mayoría de ellos relacionados con la disponibilidad de recursos, el costo de producción, los

beneficios (y costos) ambientales, la seguridad energética y los cambios tecnológicos.

0.0

50.0

100.0

150.0

200.0

250.0

2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045

DEm

and

a (T

Wh

)

COMPARACION DE PROYECCIONES DE DEMANDA

PDSEN Tend.

PDSEN Deseable

PDSEN Tend.Rac

PDSEN Deseable

Mazzei

N. Hernandez Base

N.Hernadez 15%

Actual 2014

Actual 2015

Actual 2016

Propio 3%

Propio 4%

Page 97: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

86

No existe una clara definición de matriz eléctrica por lo que, a los efectos de este trabajo, se

definirá “la matriz eléctrica como aquella combinación de diferentes fuentes de energía que

permite satisfacer las demandas de energía eléctrica de una zona, región o país en un momento

dado”. Esta definición es más restringida que la definición de matriz energética la cual incluye

otros usos de la energía no contemplados en la generación de electricidad.

Una matriz de generación eléctrica debe estar acorde con el Objetivo No. 7 de los ODS que

reza: “Objetivo 7. Garantizar el acceso a una energía asequible, segura y sostenible”.

Dentro de las metas propuestas en este Objetivo se encuentran las siguientes:

Para 2030, garantizar el acceso universal a servicios de energía asequibles, confiables

y modernos.

Para 2030, aumentar sustancialmente el porcentaje de la energía renovable en el

conjunto de fuentes de energía.

Para 2030, duplicar la tasa mundial de mejora de la eficiencia energética.

A la hora de seleccionar los combustibles energéticos y las tecnologías conexas para la

producción, suministro y utilización de los servicios relacionados con la energía, resulta

fundamental tener en cuenta las consecuencias económicas, sociales y ambientales. Los

encargados de la adopción de políticas necesitan métodos para medir y evaluar los efectos

actuales y futuros del uso de la energía sobre la salud humana, la sociedad, el aire, el suelo y el

agua. Han de determinar si la utilización actual de la energía es sostenible y, en caso contrario,

cómo cambiarla para que lo sea. (Organismo Internacional de Energía Atómica, 2008)

8.1 La Matriz Propuesta.

Como se indicó, la matriz de generación eléctrica es la combinación de las fuentes de energía

para suplir las demandas de electricidad que requiere una zona, una región o un país. Para

integrar una posible futura matriz eléctrica en el país se hará uso de fuentes de energía cuya

tecnología esté totalmente probada comercialmente y que pueda ser integrada dentro del SEN

de manera que su incorporación tenga un efecto relevante dentro de la operatividad del sistema.

En tal contexto, se utilizará entre otras, la energía hidroeléctrica la cual presenta elevado

potencial de desarrollo en el país, donde ya existe una amplia infraestructura en operación, sin

emisiones de CO2 y de bajo costo como son las centrales del Bajo Caroní. El inventario

nacional del potencial hidroeléctrico (MARNR.1985) demostró que existe un gran potencial

de desarrollo de este tipo de energía diseminado a todo lo largo del país aun cuando existe una

alta concentración en las regiones al sur del rio Orinoco.

Igualmente se utilizará la energía termoeléctrica proveniente de las plantas que se encuentran

operativas que hacen uso de combustibles de origen fósil como son el gas natural, el diésel y

fuel oíl. Muchas de estas plantas se encuentran fuera de servicio por diversas razones, pero a

corto plazo podrían ser incorporadas mediante un programa acelerado de mantenimiento y

recuperación mayor. Adicionalmente, muchas de estas plantas pueden ser convertidas de

manera que utilicen gas natural como combustibles en lugar de diésel y fuel oíl, los cuales en

la actualidad deben ser importados por limitaciones en la capacidad local de refinación y por

la merma ocurrida en la producción petrolera.

Page 98: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

87

Entre otras fuentes de energías renovables se promoverá un uso intensivo de energías

renovables como la eólica y la solar. Se demostró que el país posee un elevado grado de

potencial de generación de energía eléctrica proveniente de estas fuentes a lo largo de todo el

país. En tal caso se propenderá a que las plantas propuestas estén próximas a las subestaciones

del sistema eléctrico de forma que se reduzcan las pérdidas técnicas por conducción y de

abaratar los costos de las líneas de transmisión.

En la integración de la matriz propuesta no se hará usos de otras energías renovables tales como

la biomasa ya que su desarrollo contempla la utilización de grandes extensiones de tierra

cultivables, además requiere de la utilización de volúmenes importantes de agua para riego y

finalmente, es competitiva con la producción de productos agrícolas. Tampoco se incluirá la

energía mareomotriz ya que en Venezuela las mareas son de poca variación de niveles con un

uso muy restringido con escaso potencial de generación. Igualmente ocurre con la energía

geotérmica con un recurso muy concentrado en la región nororiental con bajo potencial de

aprovechamiento.

En forma resumida, los criterios a utilizar en la conformación de la matriz eléctrica serán los

siguientes:

Criterio 1: Viabilidad tecnológica y comercial comprobada

Criterio 2: Capacidad de integración al sistema comprobada

Criterio 3 Uso de fuentes energéticas renovables inventariadas, tanto como sea

posible

Criterio 4 máximo aprovechamiento de la infraestructura disponible.

Criterio 5 uso de combustibles fósiles menos contaminante

Criterio 6 equipamientos capaces de transformarse al uso de combustibles fósiles

menos contaminantes.

Criterio 7 diversidad de fuentes primarias.

Criterio 8 reducción distancias a ser recorridas por los sistemas trasmisión.

Igualmente, se aplicarán algunos criterios restrictivos en la conformación de la matriz

eléctrica, tales como:

Criterios restrictivos

Evitar uso de biomasa.

Evitar uso de energía mareomotriz

Descartar uso de energía geotérmica

Page 99: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

88

8.2 Los escenarios de contenido de energías renovables.

Para la definición de la matriz de generación eléctrica se considerarán tres escenarios de

contenido de energías renovables, tales como la solar y eólica, además de la incorporación de

nuevas plantas hidroeléctricas. El ritmo de incorporación de cada fuente de energía se ha

estimado de una manera que sea plausible de cumplir dentro de las limitaciones legales,

tecnológicas y económicas de cada fuente.

Se considera que se mantiene durante todo el periodo la generación proveniente de las plantas

hidroeléctricas del Bajo Caroní, así como las otras plantas hidroeléctricas actualmente

construidas. En cuanto a las plantas termoeléctricas se establece la hipótesis de que en todo

momento ellas suplirán la cantidad de energía necesaria para completar la demanda no cubierta

por las otras fuentes, por tanto, la energía y potencia aportada por este tipo de generación será

variable en el tiempo sin una rata de incorporación predeterminada. Allí estarán incluidas las

plantas actuales en operación y los proyectos actuales en construcción o en fase adelantada de

diseño.

A tal efecto, para cada tasa de crecimiento de la demanda considerada, se definirán tres

escenarios de participación de energías renovables denominados:

Escenario de Baja participación

Escenario de Mediana participación

Escenario de Alta participación

La Tabla 17 y la Tabla 18 muestran las ratas de incorporaciones anuales de los diferentes tipos

de energía para los periodos considerados para cubrir exitosamente la demanda solicitada por

el sistema. Estas tasas de incorporación obedecen a consideraciones de orden práctico en el

entendido que son valores físicamente factibles de incorporación dentro de las condiciones

prevalecientes en el país y que podrían modificarse drásticamente si se adoptaran políticas

tendentes a favorecer el uso de las energías renovables.

Tabla 17 Incorporación de las diferentes fuentes de energía según los escenarios de

participación. 3% crecimiento

Tabla 18 Incorporación de las diferentes fuentes de energía según los escenarios de

participación. 4% crecimiento

ESCENARIO

TIPO 2020-2030 2031-2040 2020-2030 2031-2040 2020-2030 2031-2040

HIDRO 0 0 0 0 0 0

NVA HIDRO 200 200 200 200 200 200

SOLAR 100 200 300 500 400 600

EOLICA 100 200 300 500 400 600

TÉRMICA Variable Variable Variable Variable Variable Variable

BAJA PARTICIPACIÓN MEDIANA PARTICIPACIÓN ALTA PARTICIPACIÓN

TASA CRECIMIENTO=3%

ESCENARIO

TIPO 2020-2030 2031-2040 2020-2030 2031-2040 2020-2030 2031-2040

HIDRO 0 0 0 0 0 0

NVA HIDRO 200 200 200 200 200 200

SOLAR 100 200 300 500 400 600

EOLICA 100 200 300 500 400 600

TÉRMICA Variable Variable Variable Variable Variable Variable

TASA CRECIMIENTO=4%

BAJA PARTICIPACIÓN MEDIANA PARTICIPACIÓN ALTA PARTICIPACIÓN

Page 100: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

89

8.3 Base e hipótesis de cálculo.

1. Partiendo de varias hipótesis de calculo que se mencionan a continuación, la demanda

para cada año se estimó con base a dos tasas de crecimiento de 3% y 4% y de los

registros históricos y considerando una demanda máxima de Pmax=18.000 MW para

el año 2015.

2. Suponiendo conocida la forma de la curva de demanda diaria, se estimó una demanda

de potencia media diaria igual a Pm=Kp*Pmax, siendo Kp<1, se ha supuesto Kp=0.7

constante para toda la serie.

3. A partir de allí se ha calculado el consumo medio diario de energía Em=Kp*Pmax*24

4. Sobre la base del consumo medio diario se ha estimado el consumo medio anual:

E=Em*365

5. La potencia calculada en el paso 1 corresponde a la potencia máxima operativa en el

momento de mayor demanda; sin embargo, la potencia real instalada debe ser mayor

que ese valor. Es decir, Pinst=Pmax/Fp. En el estudio se ha estimado Fp=0.6

6. Para cada año, la potencia a suplir debe ser 𝑃𝑖 = ∑𝑃𝑖𝑗, donde i corresponde al año de

la estimación y j es un subíndice entre 1 y 5 correspondiente a cada tipo de fuente de

energía considerada.

7. La ecuación anterior puede ser reescrita de la siguiente forma:

Pi=Ph + Pnh +Ps +Pe + Pt

Donde Ph= potencia hidráulica actual, Pnh= Potencia hidráulica nueva, Ps= potencia

solar, Pe potencia eólica y Pt= potencia térmica.

8. En la ecuación anterior, todos los términos son conocidos excepto la potencia térmica

Pt que deberá ser calculada para suplir la demanda no cubierta por la sumatoria de las

fuentes consideradas.

9. El siguiente paso consiste en la determinación de la energía aportada por cada tipo de

fuente de generación. Para ello es preciso determinar la forma de operación y encaje de

la energía en el sistema. Si se supone que la energía hidráulica trabaja siempre en base

con lo cual operará el total de horas en el año. Las estimaciones del aporte de energía

solar corresponden al número de horas pico diarias igual a 6, equivalentes a 2.190 horas

anuales. En número de horas de operación de la energía eólica se estima en 10 horas

por día, equivalentes a 3.650 horas por año y para la energía térmica se estima 12 horas

de operación correspondientes a 4.380 horas considerando que bajo las hipótesis de

operación del sistema, su operación cubrirá las carencias de generación de los otros

tipos de fuente.

10. Emisiones CO2. A continuación, se calculan las emisiones de CO2 equivalentes

generada por cada tipo de tecnología de generación. Para ello se determina el potencial

de emisión de cada fuente como función de la energía generada en KWh. El total de

emisiones es la sumatoria de las emisiones de cada una de las fuentes. Es necesario

disponer de los coeficientes de emisión de cada fuente. Para ello se han utilizado los

coeficientes que presenta la IEA para cada fuente, los cuales son: Hidro=30 gr

CO2/KWh, Nuevas Hidro =30 gr CO2/KWh, solar= 48 gr CO2/KWh, eólica=15 gr

CO2/KWh, térmica =500 gr CO2/KWh. El coeficiente de emisión de las fuentes

térmicas ha sido adaptado del Informe de Gestión de CORPOELEC, el cual reporta 650

gr CO2/KWh pero se ha modificado estimando que se ira sustituyendo progresivamente

el uso de combustibles líquidos por gas natural el cual tiene un coeficiente bastante

menor.

11. Costos. Los costos de generación están integrados por la sumatoria de los costos de

generación para cada una de las fuentes. 𝐶𝑖 = ∑𝐶𝑖𝑗 . donde i corresponde al año de la

Page 101: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

90

estimación y j es un subíndice entre 1 y 5 correspondiente a cada tipo de fuente de

energía considerada.

12. Los costos se consideran constantes a lo largo del periodo de evaluación. Las

condiciones de cálculo son diferentes para cada tecnología. En la literatura

especializada existe un amplio rango de los costos de generación de cada tecnología

dependiendo de las hipótesis de cálculo. Los datos más confiables y recientes

corresponden a IRENA (2019) y LAZARD (2018). Para las centrales hidroeléctricas

existentes en el país, considerando que ya son una inversión madura, solo se toman los

costos de operación y mantenimiento, estimados en 0.0045 $/KWh. Para las nuevas

hidroeléctricas a incorporar en el sistema, se considera el costo total de generación

estimado en 0.04 $/KWh. Para la energía solar y eólica se toma el costo de referencia

de 0.05 $/KWh que es ligeramente superior a los costos internacionales, pero se

considera que es una tecnología nueva en el país además de los costos por efecto del

transporte e impuestos de importación. Los costos de generación térmica se calculan

sobre el 75% del costo estimado del rango que presenta LAZARD entre 41y 74 $/MWh

para plantas de gas ciclo combinado considerando que ya existe una infraestructura que

puede ser utilizada pero que requiere amplias inversiones en recuperación y

mantenimiento y teniendo en cuenta que el costo del combustible es muy cambiante

dependiendo de las condiciones prevlecientes en el mercado internacional, asumiendo

finalmente un costo ponderado de 45 $/MWh

13. A la serie de costos anuales se le ha calculado en valor presente (Net Present Value)

bajo tres modalidades de financiamiento o interés de los préstamos, de 6%, 8% y 10%.

Las tasas de interés son un elemento importante en la evaluación de los proyectos

energéticos y su monto depende de varios factores. En general existe una base

referencial que viene dada por el LIBOR2 o el Euribor3, dependiendo del origen de los

fondos. El riesgo implícito en el proyecto además del riesgo país son elementos que

encarecen los financiamientos. Así mismo, el tipo de proyecto, las garantías ofrecidas

y la estructura financiamiento modifican las tasas de interés aplicadas.

Para abril de 2019, el LIBOR estaba en 2.75% a esta tasa básica es necesario aplicar una tasa

adicional por riesgo país estaba en 5.34%. Estos dos valores en conjunto alcanzan un valor algo

mayor de 8% pero se debe recordar que no son valores constantes, sino que cambian a diario,

así que los valores asumidos están dentro de un rango posible de variación esperada.

8.4 Matrices Resultantes

A continuación, se presentan las matrices resultantes bajo las hipótesis consideradas y bajo

los escenarios de crecimiento de la demanda eléctrica de 3% y 4%. En el texto los resultados

se presentan en forma gráfica mientras que en forma tabulada se incluye en el Anexo.

8.4.1 Tasa de crecimiento de la demanda 3%

El Gráfico 28 muestra la integración de las diferentes fuentes de energía que conforman las

matrices resultantes. Los porcentajes mostrados corresponden a la composición al final del

2 El Libor (London InterBank Offered Rate, «tipo interbancario de oferta de Londres») es una tasa de referencia

diaria basada en las tasas de interés a la cual los bancos ofrecen fondos no asegurados a otros bancos en el mercado

monetario mayorista o mercado interbancario. 3 El Euríbor es el tipo de interés al que los bancos de la zona del euro se prestan el dinero entre ellos

Page 102: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

91

horizonte de planificación previsto, el año 2040. Los valores allí presentados corresponden al

valor de potencia para el último año de la serie según cada uno de los escenarios planteados

En el Escenario Bajo, la participación de la potencia térmica es de un 37%, este valor alcanza

un 12% para el Escenario Intermedio, mientras que para el Escenario Alto la participación

térmica solo llega al 2%, el 98% restante corresponde a energías renovables.

Gráfico 28 Participación de las fuentes de energía. Año 2040.Potencia

En el Gráfico 29 se observa la variación de la incorporación de la potencia instalada según la

fuente de generación hasta el año 2040 para cada uno de los Escenarios de participación de

energías renovables considerados. Puede notarse como en el Escenario Bajo, la energía

termoeléctrica mantiene un valor creciente a lo largo del tiempo; sin embargo, esta

participación tiene una tendencia a la reducción en el Escenario Intermedio, mientras que en el

Escenario Alto la participación comienza elevada, pero termina con un valor de solo el 2%

Gráfico 29 Incorporación de fuentes de energía según escenario. Potencia

Se muestra en el Gráfico 30 la variación de la generación de electricidad a lo largo del periodo

considerado hasta el año 2040 y para cada uno de los escenarios.

Gráfico 30 Incorporación de fuentes de energía según escenarios. Energía.

Se puede observar en el Gráfico 30, las emisiones de CO2 para cada uno de los escenarios

considerados.

En el Escenario Bajo, las emisiones se mantienen crecientes a lo largo de todo el periodo,

alcanzando un máximo de 41.554 millones de Ton al año 2040 y una emisión total de 819.624

millones de Ton. La cantidad de emisiones producido por las plantas térmicas corresponde al

91% del total durante el periodo.

38%

10%8%7%

37%

ESCENARIO BAJO.PARTICIAPCION DE LA FUENTES DE ENERGIA.AÑO 2040

POTENCIA

Hidro Act

Hidro N

Solar

Eolica

Termo

38%

10%20%

20%

12%

ESCENARIO INTERMEDIO.PARTICIAPCION DE LA FUENTES DE ENERGIA.AÑO 2040

POTENCIA

Hidro Act

Hidro N

Solar

Eolica

Termo

38%

10%25%

25%

2%

ESCENARIO ALTOPARTICIPACION FUENTES DE ENERGIA .AÑO

2040.POTENCIA

Hidro act

Hidro N

solar

eolica

Termo

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

40000

45000

20

15

20

16

20

17

20

18

20

19

20

20

20

21

20

22

20

23

20

24

20

25

20

26

20

27

20

28

20

29

20

30

20

31

20

32

20

33

20

34

20

35

20

36

20

37

20

38

20

39

20

40

TíP

OTE

NC

IA(

MW

)

ESCENARIO BAJOINCORPORACION DE FUENTES DE ENERGIA.

POTENCIA

Hidro Act Hidro Nva Solar Eolica termo

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

40000

45000

2015 2017 2019 2021 2023 2025 2027 2029 2031 2033 2035 2037 2039

Po

ten

cia

(MW

)

ESCENARIO INTERMEDIOINCORPORACION DE FUENTES DE ENERGIA

POTENCIA

Hidro Act Hidro Nva Solar Eolica termo

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

40000

450002

01

5

20

16

20

17

20

18

20

19

20

20

20

21

20

22

20

23

20

24

20

25

20

26

20

27

20

28

20

29

20

30

20

31

20

32

20

33

20

34

20

35

20

36

20

37

20

38

20

39

20

40

PO

ten

cia

(MW

)ESCENARIO ALTO

INCORPORACION FUENTES DE ENERGIAPOTENCIA

Hidro Act Hidro Nva Solar Eolica termo

0

50,000

100,000

150,000

200,000

250,000

20

15

20

16

20

17

20

18

20

19

20

20

20

21

20

22

20

23

20

24

20

25

20

26

20

27

20

28

20

29

20

30

20

31

20

32

20

33

20

34

20

35

20

36

20

37

20

38

20

39

20

40

ENER

GIA

(Tw

h)

ESCENARIO BAJO.INCORPORACION DE FUENTES DE ENRGIA

ENERGIA ANUAL

Hidro N. Hidro Solar Eolica Termo

0

50,000

100,000

150,000

200,000

250,000

2015 2017 2019 2021 2023 2025 2027 2029 2031 2033 2035 2037 2039

Ener

gia

(TW

h)

ESCENARIO INTERMEDIOINCORPORACION DE FUENTES DE ENERGIA

ENERGIA

Hidro Hidro Nva Solar Eolica Termo

0

50,000

100,000

150,000

200,000

250,000

20

15

20

16

20

17

20

18

20

19

20

20

20

21

20

22

20

23

20

24

20

25

20

26

20

27

20

28

20

29

20

30

20

31

20

32

20

33

20

34

20

35

20

36

20

37

20

38

20

39

20

40

Ener

gia(

TWh

)

ESCENARIO ALTOINCORPORACION DE FUENTES DE ENERGIA

ENERGIA

Hidro Hidro Nva Solar Eolica Termica

Page 103: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

92

En el Escenario Intermedio, las emisiones de CO2 crecen ligeramente hasta alcanzar un

máximo de 28.198 millones Ton en el año 2030 y luego descienden hasta llegar a 21.183

millones Ton en el 2040, la suma total de emisiones de CO2 durante el periodo estudiado es de

661.640 millones Ton. La participación de las plantas de generación térmica alcanza un

estimado del 87% de las emisiones totales.

Las emisiones de CO2 en el Escenario Alto crecen ligeramente hasta alcanzar un máximo de

21.739 millones Ton en el año 2020 y luego se mantiene un descenso hasta llegar a 24.836

millones de Ton en el año 2040. La cuantía total de emisiones de CO2 durante el periodo

considerado se estima en 591.052 millones de Ton. En este Escenario, las emisiones de CO2

provenientes de la generación térmica alcanzan el 85% del total.

Gráfico 31 Incorporación de fuentes de energía. Emisiones de CO2 según escenario. 3%

En el Gráfico 32 se muestra la magnitud total de emisiones de CO2 correspondientes a cada

uno de los escenarios considerados de participación de energías renovables. La cuantía de es

de 1.218,05 millones Ton, 935,52 millones Ton y 809,29 millones Ton para los escenarios

Bajo, Intermedio y Alto respectivamente.

Gráfico 32 Emisiones de CO2 según escenario. 3%

Costos de Generación

El ¡Error! No se encuentra el origen de la referencia. muestra la variación anual de los

costos de generación de electricidad. Existe un incremento casi lineal de los costos y existe

muy poca variación de los costos para los diferentes escenarios de participación de energías

renovables; para el año 2040 los costos anuales de generación tienen un monto de $ 5.224,2,

$5.376,16 y $5.438,48 respectivamente para los tres escenarios; sin embargo, existe una

diferencia marcada en la composición de los costos.

En el Escenario Bajo, el principal componente del costo está integrado por los costos de

generación termoeléctrica; esta participación de la generación termoeléctrica se reduce para el

Escenario Intermedio y se hacen casi iguales con los costos de la generación eólica y solar,

mientras que los costos de generación hidroeléctrica se mantienen bastante reducidos.

0

10000

20000

30000

40000

50000

20

15

20

16

20

17

20

18

20

19

20

20

20

21

20

22

20

23

20

24

20

25

20

26

20

27

20

28

20

29

20

30

20

31

20

32

20

33

20

34

20

35

20

36

20

37

20

38

20

39

20

40

Emis

ion

es C

O2

(Mill

on

es T

)

ESCENARIO BAJO.INCORPORACION DE FUENTES DE ENERGIA

Emisiones CO2

Hidro N.Hidro Solar Eolica termo

0

10000

20000

30000

40000

50000

2015 2017 2019 2021 2023 2025 2027 2029 2031 2033 2035 2037 2039

Emis

ion

es C

O2

(Mill

on

es T

)

ESCENARIO INTERMEDIOINCORPORACION DE FUENTES DE ENERGIA

EMISIONES CO2

HIdro Nva HIdro Solar Eolica Termo

0

10000

20000

30000

40000

50000

20

15

20

16

20

17

20

18

20

19

20

20

20

21

20

22

20

23

20

24

20

25

20

26

20

27

20

28

20

29

20

30

20

31

20

32

20

33

20

34

20

35

20

36

20

37

20

38

20

39

20

40

Emis

ion

es C

O2

(Mill

on

es T

)

ESCENARIO ALTOINCORPORACION FUENTES DE ENERGIA

EMISIONES CO2

Hidro Hidro Nva Solar Eolica Termica

0.00

200.00

400.00

600.00

800.00

1,000.00

1,200.00

1,400.00

BAJO INTERMEDIO ALTO

Emis

ion

es C

O2

(10

00

MTo

n)

Escenario

EMISIONES CO2 SEGUN ESCENARIO (3%)

Page 104: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

93

En el Escenario Alto el mayor componente de costo corresponde a la energía eólica, mientras

que los costos de la energía térmica y solar son aproximadamente iguales y los costos de la

energía hidroeléctrica se mantienen bajos.

En el Anexo se presentan las tablas con las series respectivas para cada uno de los escenarios

y la participación para cada tipo de energía utilizada en la conformación de la matriz.

Gráfico 33 Incorporación de fuentes de energía. Variación del costo anual de

egeneracion.3%

Para poder comparar sobre una misma base el flujo de costos asociados a la generación de

electricidad de los diferentes escenarios es necesario recurrir a métodos y modelos financieros

tal como el Valor Presente Neto (NPV, Net Present value)4

La tasa de interés para el cálculo del valor presente está asociada al valor del dinero en un

determinado mercado y al valor conocido como riesgo país, el cual incrementa la tasa de valor

del dinero dependiendo de los riesgos implícito en un determinado proyecto considerando la

estabilidad política y legal e institucional del país. La tasa base de referencia corresponde al

valor del interés conocido como Libor. A comienzos de agosto de 2018, la tasa Libor es de

2.82%. Esta no es una tasa constante y a esto debe agregarse las tasas correspondientes al

manejo, retorno y riesgo país. A tal efecto de valoración de los Escenarios se han considerado

tres tasas de 6%, 8% y 10 %.

El cálculo del valor neto de la serie de costos de generación arroja los resultados que se

muestran en la ¡Error! No se encuentra el origen de la referencia.. Se observa que existe

muy poca dispersión entre los costos de generación para los diferentes escenarios, esto

probablemente es debido a la poca variación entre aquellos que se presenta hoy día entre las

diferentes fuentes de energía primaria para la generación de electricidad; sin embargo, existe

una diferencia marcada cuando se consideran los valores para diferentes tasas de interés para

un mismo escenario. Esto es un claro indicio de la influencia de los costos financieros en el

LCOE de los costos de generación. Estos resultados comparativos se muestran en el ¡Error!

No se encuentra el origen de la referencia..

4 El Valor Actual Neto de un proyecto es el valor actual/presente de los flujos de efectivo netos de una propuesta,

entendiéndose por flujos de efectivo netos la diferencia entre los ingresos periódicos y los egresos periódicos. Es

el modelo o método de mayor aceptación, y consiste en la actualización de los flujos netos de fondos a una tasa

conocida y que no es más que el costo medio ponderado de capital, determinado sobre la base de los recursos

financieros programados con antelación.

0.00

1000.00

2000.00

3000.00

4000.00

5000.00

6000.00

20

15

20

16

20

17

20

18

20

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20

20

20

21

20

22

20

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20

24

20

25

20

26

20

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20

28

20

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20

30

20

31

20

32

20

33

20

34

20

35

20

36

20

37

20

38

20

39

20

40

Co

sto

(Mill

on

es $

)

ESCENARIO BAJO.INCORPORACION DE FUENTES DE ENERGIA

Costo Anual

Hidro N. Hidro Solar Eolica Termo

0.00

1000.00

2000.00

3000.00

4000.00

5000.00

6000.00

2015 2017 2019 2021 2023 2025 2027 2029 2031 2033 2035 2037 2039C

ost

o (

Mill

on

es $

)

ESCENARIO INTERMEDIOINCORPORACION DE FUENTES DE ENERGIA

COSTO ANUAL

Hidro Nva Hidro Solar Eolica Termica

0.00

1000.00

2000.00

3000.00

4000.00

5000.00

6000.00

7000.00

8000.00

20

15

20

16

20

17

20

18

20

19

20

20

20

21

20

22

20

23

20

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20

25

20

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20

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30

20

31

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32

20

33

20

34

20

35

20

36

20

37

20

38

20

39

20

40

Co

sto

An

ual

($

M)

Título del eje

ESCENARIO ALTOINCORPORACION DE FUENTES DE ENERGIA

COSTO ANUAL

Hidro Hidro Nva Solar Eolica Termica

6% 8% 10%

BAJO 37710.73 29903.09 24236.79

INTERMEDIO 38210.90 30261.16 24497.32

ALTO 38439.75 30426.26 24618.36

TASA %ESCENARIO

VALOR PRESENTE DE COSTOS DE GENERACION (3%). Milones $

Page 105: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

94

Tabla 19 Valor presente de los costos de generación según escenarios. Crecimiento 3%.

Gráfico 34 Valor presente de costos de generación según escenario y tasa de interés.3%

Consumo de petróleo equivalente

En los tres escenarios de participación de energías renovables se considera que la generación

térmica seguirá teniendo una participación importante la cual es calculada para cubrir las

exigencias del sistema que no pueden ser cubiertas por la suma de las otras fuentes de energías

consideradas. En la actualidad la generación térmica en el país tiene un componente

aproximado del 50% de gas natural y el 50% restante se divide en partes aproximadamente

iguales entre el diésel y el fuel oil. La situación disminuida en que se halla la industria petrolera

nacional al igual que lo deteriorado que se encuentra el sistema refinador, además de los costos

asociados en la utilización de estos combustibles líquidos y la necesidad de reducción de las

emisiones de CO2 y los compromisos nacionales adquiridos con motivo de la firma del

Convenio de Paris COP 21, conducen a que se induzca en una sustitución progresiva de los

combustibles líquidos por el gas natural, siempre dependiendo de la disponibilidad de este tipo

de combustible. Se ha calculado para cada escenario el consumo anual equivalente de barriles

de petróleo, bien sea de un combustible u otro, bajo una tasa de equivalencia de 1BPe=1.675,75

KWh.

En el Escenario Bajo el consumo diario tiene una curva ascendente en todo el periodo hasta

alcanzar un máximo en el año 2040 de 411.100 BPe diario, el volumen de petróleo consumido

en este escenario alcanza la cifra de 2.939,93 millones de BPe. En el Escenario Intermedio el

consumo tiene un incremento progresivo con una pendiente alta en los primeros años, pero

luego continua con una rata ascendente lenta hasta llegar a un pico de 269.247 BPe en el año

2030. El volumen de petróleo consumido para la generación es equivalente a 2.282,22 millones

de BPe. Pare el Escenario Alto el pico de consumo es de 235.892 BPe por día, luego mantiene

un descenso al comienzo lento durante varios años y los años finales presenta una pendiente

negativa terminado con un consumo diario de 156.669 BPe. El volumen consumido en estas

circunstancias es de 1.988 millones de BPe.

Gráfico 35 Variación del consumo diario equivalente de petróleo. BPd. 3%

BAJO

INTERMEDIO

ALTO

0.00

10000.00

20000.00

30000.00

40000.00

6% 8% 10%

Esce

nar

io

Val

or

Pre

sen

te(M

illo

ne

s $

)

Tasa Interes

VALOR PRESENTE DE COSTOS DE GENERACION SEGUN ESCENARIO Y TASA DE INTERES (3%)

BAJO INTERMEDIO ALTO

0

50,000

100,000

150,000

200,000

250,000

300,000

350,000

400,000

450,000

2015 2017 2019 2021 2023 2025 2027 2029 2031 2033 2035 2037 2039

Co

nsu

mo

Dia

rio

(B

pe)

ESCENARIO BAJOCONSUMO DIARIO BPe

0.00

50,000.00

100,000.00

150,000.00

200,000.00

250,000.00

300,000.00

350,000.00

400,000.00

450,000.00

2015 2017 2019 2021 2023 2025 2027 2029 2031 2033 2035 2037 2039

Co

nsu

mo

Dia

rio

(B

Pe)

ESCENARIO INTERMEDIOCONSUMO DIARIO BPe

0.00

50,000.00

100,000.00

150,000.00

200,000.00

250,000.00

300,000.00

350,000.00

400,000.00

450,000.00

2015 2017 2019 2021 2023 2025 2027 2029 2031 2033 2035 2037 2039

Co

nsu

mo

dia

ro (

BP

e)

ESCENARIO ALTOCONSUMO DIARIO BPe

Page 106: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

95

Las curvas comparativas de variación del consumo equivalente diario de petróleo para los tres

escenarios están representadas en el Gráfico 36. En el Escenario Bajo el consumo puede

alcanzar hasta 659.000 BPED, en el Escenario Intermedio este consumo llega hasta 342.000

BPED mientras que en el Escenario Alto el consumo se ubica en 213.000 BPED.

Gráfico 36 Variación del consumo diario equivalente de petróleo según los escenarios.3%

8.4.2 Tasa de crecimiento de la demanda 4%

El Gráfico 37 muestra la integración de las diferentes fuentes de energía que conforman las

matrices resultantes. Los valores mostrados corresponden a la composición al final de horizonte

de planificación previsto, el año 2040.

En el Escenario Bajo, la participación de la potencia térmica es de un 45%, este valor alcanza

un 24% para el Escenario Intermedio, mientras que para el Escenario Alto la participación

térmica solo llega al 14%, el 86% restante corresponde a energías renovables

Gráfico 37 Incorporación de fuentes de energía. Año 2040. Potencia.4%

En el Gráfico 38 se muestra la variación de la incorporación de la potencia instalada según la

fuente de generación hasta el año 2040 para cada uno de los escenarios de participación de

energías renovables considerados.

Gráfico 38 Variación de la Incorporación de fuentes de energía según Escenarios.

Potencia.4%

0

100,000

200,000

300,000

400,000

500,000

600,000

700,000

2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045

Co

nsu

mo

Dia

rio

(B

Pe)

Consumo Diario BPeCrecimiento 3%

E. Alto E. Inter e. Bajo

33%

9%7%6%

45%

ESCENARIO BAJO.INCORPORACION DE FUENTES DE ENERGIA.2040

POTENCIA

Hidro act

Hidro N

solar

eolica

Termo

33%

9%17%

17%

24%

ESCENARIO INTERMEDIOINCORPORACION FUENTES DE ENERGIA.2040

POTENCIA

Hidro act

Hidro N

solar

eolica

Termo

33%

9%22%

22%

14%

ESCENARIO ALTOINCORPORACION FUENTES DE ENERGIA 2040

POTENCIA

Hidro act

Hidro N

solar

eolica

Termo

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

20

15

20

16

20

17

20

18

20

19

20

20

20

21

20

22

20

23

20

24

20

25

20

26

20

27

20

28

20

29

20

30

20

31

20

32

20

33

20

34

20

35

20

36

20

37

20

38

20

39

20

40

Po

ten

cia

(MW

)

Título del eje

ESCENARIO BAJO. INCORPORACION DE FUENTES DE ENERGIA.

POTENCIA

Hidro Act Hidro Nva Solar Eolica termo

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

20

15

20

16

20

17

20

18

20

19

20

20

20

21

20

22

20

23

20

24

20

25

20

26

20

27

20

28

20

29

20

30

20

31

20

32

20

33

20

34

20

35

20

36

20

37

20

38

20

39

20

40

Po

ten

cia

(MW

)

Título del eje

ESCENARIO INTERMEDIO.INCORPORACION FUENTES DE ENERGIA

POTENCIA

Hidro Act Hidro Nva Solar Eolica termo

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

20

15

20

16

20

17

20

18

20

19

20

20

20

21

20

22

20

23

20

24

20

25

20

26

20

27

20

28

20

29

20

30

20

31

20

32

20

33

20

34

20

35

20

36

20

37

20

38

20

39

20

40

PO

ten

cia

(MW

)

Título del eje

ESCENARIO ALTO INCORPORACION FUENTES DE ENERGIA.

POTENCIA

Hidro Act Hidro Nva Solar Eolica termo

Page 107: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

96

Se muestra en el Gráfico 39 la variación de la generación de electricidad a lo largo del periodo

considerado hasta el año 2040 y para cada uno de los escenarios. En los tres escenarios la

generación de electricidad es similar ya que es un requisito suplir toda la demanda. Se observa

cómo se reduce la generación eléctrica a partir de la fuente termoeléctrica. La hidroelectricidad,

tanto actual como la nueva permanece relativamente constante y se aprecia cómo se va

incrementado la generación a partir de las energías renovables. Este aumento es más notable

en la generación eólica.

Gráfico 39 Variación de la incorporación de fuentes de energía. Energía. 4%

Se puede observar en el Gráfico 40 Las emisiones de CO2 para cada uno de los escenarios

considerados. En el Escenario Bajo, las emisiones se mantienen crecientes a lo largo de todo

el periodo, alcanzando un máximo de 56.731 Millones de Ton al año 2040 y un volumen total

de 1.016.921,83 Millones de Ton. El volumen de emisiones producido por las plantas térmicas

corresponde al 92% del total emanado durante el periodo. En el Escenario Intermedio, las

emisiones de CO2 crecen en forma continua a un ritmo moderado hasta alcanzar un máximo de

40.841 Millones Ton en el año 2040, el volumen total de emisiones de CO2 durante el periodo

estudiado es de 858.938 Millones Ton. La participación de las plantas de generación térmica

alcanza un estimado del 90% de las emisiones totales. Las emisiones de CO2 en el Escenario

Alto crecen ligeramente hasta alcanzar un máximo de 34.424 Millones Ton en el año 2040. El

volumen total de emisiones de CO2 durante el periodo considerado se estima en 738.349,5

Millones de Ton. En este Escenario, las emisiones de CO2 provenientes de la generación

térmica alcanzan el 89% del total. El Gráfico 41 se muestra de forma comparativa el total de

las emisiones de CO2 según el escenario considerado.

Gráfico 40 Variación de las emisiones de CO2 según escenarios. 4%

Gráfico 41 Emisiones de CO2 según escenario.4%

0

50,000

100,000

150,000

200,000

250,000

20

15

20

16

20

17

20

18

20

19

20

20

20

21

20

22

20

23

20

24

20

25

20

26

20

27

20

28

20

29

20

30

20

31

20

32

20

33

20

34

20

35

20

36

20

37

20

38

20

39

20

40

Ener

gia

(TW

h)

ESCENARIO BAJO. INCORPORACION DE FUENTES DE ENERGIA.

ENERGIA

Hidro Hidro N. Solar Eolica Termo

0

50,000

100,000

150,000

200,000

250,000

20

15

20

16

20

17

20

18

20

19

20

20

20

21

20

22

20

23

20

24

20

25

20

26

20

27

20

28

20

29

20

30

20

31

20

32

20

33

20

34

20

35

20

36

20

37

20

38

20

39

20

40

Ener

gia

(TW

h)

Título del eje

ESCENARIO INTERMEDIO.INCORPORACION FUENTES DE ENERGIA

ENERGIA

Hidro Hidro Nva Solar Eolica Termica

0

50,000

100,000

150,000

200,000

250,000

20

15

20

16

20

17

20

18

20

19

20

20

20

21

20

22

20

23

20

24

20

25

20

26

20

27

20

28

20

29

20

30

20

31

20

32

20

33

20

34

20

35

20

36

20

37

20

38

20

39

20

40

Ener

gia

(TW

h)

Título del eje

ESCENARIO ALTO INCORPORACION FUENTES DE ENERGIA.

ENERGIA

Hidro Hidro Nva Solar Eolica termo

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

20

15

20

16

20

17

20

18

20

19

20

20

20

21

20

22

20

23

20

24

20

25

20

26

20

27

20

28

20

29

20

30

20

31

20

32

20

33

20

34

20

35

20

36

20

37

20

38

20

39

20

40

Emis

ion

es C

O2

(M

.to

n))

Título del eje

ESCENARIO BAJO. INCORPORACION DE FUENTES DE ENERGIA.

EMISIONES CO2

Hidro Hidro Nva Solar Eolica Termo

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

20

15

20

16

20

17

20

18

20

19

20

20

20

21

20

22

20

23

20

24

20

25

20

26

20

27

20

28

20

29

20

30

20

31

20

32

20

33

20

34

20

35

20

36

20

37

20

38

20

39

20

40

EEm

isio

nes

CO

2 (

MTo

n)

Título del eje

ESCENARIO INTERMEDIO.INCORPORACION FUENTES DE ENERGIA

EMISIONES CO2

Hidro Hidro Nva Solar Eolica Termo

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

2015

2016

2017

2018

2019

2020

2021

2022

2023

2024

2025

2026

2027

2028

2029

2030

2031

2032

2033

2034

2035

2036

2037

2038

2039

2040

Emisi

ones

CO2

(mTo

n)

Título del eje

ESCENARIO ALTO.INCORPORACION FUENTES DE ENERGIA.

EMISIONES CO2

Hidro Hidro Nva Solar Eolica termica

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

BAJO INTERMEDIO ALTO

Emis

ion

es C

O2

(10

0M

illo

nes

T)

EMISIONES DE CO2 SEGUN ESCENARIO (4%)

Page 108: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

97

Consumo de petróleo equivalente

En los tres escenarios de participación de energías renovables se considera que la generación

térmica segura teniendo una participación importante la cual es calculada para satisfacer las

exigencias del sistema que no pueden ser cubiertas por la suma de las otras fuentes de energías

consideradas. En la actualidad la generación térmica en el país tiene un componente

aproximado del 50% de gas natural y el 50% restante se divide en partes aproximadamente

iguales entre el diésel y el fuel oil. La situación disminuida en que se encuentra la industria

petrolera nacional al igual que lo deteriorado que se halla el sistema refinador, además de los

costos asociados en la utilización de estos combustibles líquidos y la necesidad de reducción

de las emisiones de CO2 y los compromisos nacionales adquiridos con motivo de la firma del

Convenio de Paris COP 21, conducen a que se induzca en una sustitución progresiva de los

combustibles líquidos por el gas natural, siempre dependiendo de la disponibilidad de este tipo

de combustible .

Se ha calculado para cada escenario el consumo anual equivalente de barriles de petróleo, bien

sea de un combustible u otro, bajo una tasa de equivalencia de 1 BPe=1.675.75 KWh.

Bajo estas premisas y bajo la suposición de crecimiento de la demanda del 4% el consumo

diario de petróleo tiene un ritmo creciente para los tres escenarios; sin embargo, la tasa de

crecimiento es elevada para el Escenario Bajo, moderada para el Escenario Medio y baja para

el Escenario Alto.

En el Escenario Bajo el volumen máximo diario llega hasta 575.789 BPe, y el volumen total

consumido durante el periodo es de 3.721,36 Millones BPe. En el Escenario Intermedio el

consumo máximo diario alcanza a 394.548 BPe, el consumo total hasta el año 2040 es de

3.063,65 Millones BPe y para el Escenario Alto el máximo diario alcanza 321.354 BPe,

mientras que el volumen total se ubica en 2.769,78 millones BPe. Estas condiciones de

variabilidad en el consumo de petróleo equivalente se muestran en el Gráfico 42.

Gráfico 42 Variaciones del consumo diario equivalente de petróleo. (BPe). 4%

Las curvas comparativas de variación del consumo equivalente diario de petróleo para los tres

escenarios están representadas en el Gráfico 43. En el Escenario Bajo el consumo puede

alcanzar hasta 576.000 BPED, en el Escenario Intermedio este consumo llega hasta 395.000

BPED mientras que en el Escenario Alto el consumo se ubica en 321.000 BPED.

0.00

100,000.00

200,000.00

300,000.00

400,000.00

500,000.00

600,000.00

2015 2017 2019 2021 2023 2025 2027 2029 2031 2033 2035 2037 2039

Co

nsu

mo

(BP

e)

ESCENARIO BAJOCONSUMO DIARIO (BPe)

0.00

100,000.00

200,000.00

300,000.00

400,000.00

500,000.00

600,000.00

2015 2017 2019 2021 2023 2025 2027 2029 2031 2033 2035 2037 2039

Co

nsu

mo

Dia

rio

(B

pe)

ESCENARIO INTERMEDIOCONSUMO DIARIO BPe

0.00

100,000.00

200,000.00

300,000.00

400,000.00

500,000.00

600,000.00

2015 2017 2019 2021 2023 2025 2027 2029 2031 2033 2035 2037 2039

TCo

nsu

mo

Dia

rio

(B

Pe)

ESCENARIO ALTO (4%)Consumo Diario( BPe)

Page 109: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

98

Gráfico 43 Variación del consumo diario equivalente de petróleo según escenario. 4%

Costos de Generación

Tal como se muestra en el Gráfico 44, existe un incremento casi lineal de los costos y existe

muy poca variación de ellos para los diferentes escenarios de participación de energías

renovables; para el año 2040 los costos anuales de generación tienen un monto de $ 6.466,05

Millones, para el Escenario Bajo, de $ 6.617,89 Millones en el Escenario Intermedio y para el

Escenario Alto se ubica en $ 6.679.21 Millones; sin embargo, existe una diferencia marcada en

la composición de los costos. En el Escenario Bajo, el principal componente del costo está

integrado por los costos de generación termoeléctrica; esta participación de la generación

termoeléctrica se reduce para el Escenario Intermedio y se hace casi igual a los costos de la

generación eólica y solar, mientras que los costos de generación hidroeléctrica se mantienen

bastante reducidos. En el Escenario Alto el mayor componente de costo corresponde a la

energía térmica, seguidos por los costos de la energía eólica y solar y los costos de la energía

hidroeléctrica se mantienen bajos. En el Anexo se presentan las tablas con las series respectivas

para cada uno de los Escenarios y la participación para cada tipo de energía utilizada en la

conformación de la matriz.

Gráfico 44 Variación del costo anual de generación según escenario. 4%

Para poder comparar sobre una misma base el flujo de costos asociados a la generación de

electricidad de los diferentes escenarios es necesario recurrir a métodos y modelos financieros

tal como el Valor Presente Neto (Gallo, 2014)

La tasa de interés para el cálculo del valor presente está asociada al valor del dinero en un

determinado mercado y al valor conocido como riesgo país, el cual incrementa la tasa de valor

del dinero dependiendo de los riesgos implícito en un determinado proyecto dependiendo de la

estabilidad política y legal e institucional del país. La tasa base de referencia corresponde al

valor del interés conocido como Libor. A comienzos de Agosto de 2018, la tasa Libor es de

2.82%. Esta no es una tasa constante y a esto debe agregarse las tasas correspondientes al

manejo, retorno y riesgo país. A tal efecto de valoración de los Escenarios se han considerado

tres tasas de 6%, 8% y 10 %.

0

100,000

200,000

300,000

400,000

500,000

600,000

700,000

2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045

Co

nsu

mo

Dia

rio

(B

Pe)

Consumo Diario BPeCrecimiento 4%

E. Alto E. Inter E. Bajo

0.00

1000.00

2000.00

3000.00

4000.00

5000.00

6000.00

7000.00

20

15

20

16

20

17

20

18

20

19

20

20

20

21

20

22

20

23

20

24

20

25

20

26

20

27

20

28

20

29

20

30

20

31

20

32

20

33

20

34

20

35

20

36

20

37

20

38

20

39

20

40

Co

sto

(M

$)

ESCENARIO BAJO. INCORPORACION DE FUENTES DE ENERGIA.

Costo Anual

Hidro Hidro Nva Solar Eolica Termo

0.00

1000.00

2000.00

3000.00

4000.00

5000.00

6000.00

7000.00

20

15

20

16

20

17

20

18

20

19

20

20

20

21

20

22

20

23

20

24

20

25

20

26

20

27

20

28

20

29

20

30

20

31

20

32

20

33

20

34

20

35

20

36

20

37

20

38

20

39

20

40

Co

sto

An

ual

(M

$)

Título del eje

ESCENARIO INTERMEDIO.INCORPORACION FUENTES DE ENERGIA

Costo Anual

Hidro Hidro Nva Solar Eolica Termo

0.00

1000.00

2000.00

3000.00

4000.00

5000.00

6000.00

7000.00

20

15

20

16

20

17

20

18

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19

20

20

20

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23

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20

25

20

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20

27

20

28

20

29

20

30

20

31

20

32

20

33

20

34

20

35

20

36

20

37

20

38

20

39

20

40

Co

sto

An

ual

(M

.$)

ESCENARIO ALTOINCORPORACION FUENTES DE ENERGIA

COSTO ANUAL

Hidro Hidro Nva Solar Eolica Termo

Page 110: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

99

El cálculo del valor neto de la serie de costos de generación arroja los resultados que se

muestran en la Tabla 20. Se observa que existe muy poca diferencia entre los costos de

generación para los diferentes escenarios, esto probablemente es debido a la poca variación de

costos que se presenta hoy días entre las diferentes fuentes de energía primaria para la

generación de electricidad; sin embargo, existe una diferencia marcada cuando se consideran

los valores para diferentes tasas de interés para un mismo escenario, como se muestra en el

Gráfico 45.

Tabla 20 Valor presente de los costos de generación. 4%

Gráfico 45 Valor presente de costos de generación según escenarios y tasa de interés.

9 Selección Multicriterio de la matriz eléctrica.

Se han presentado los resultados numéricos de diferentes variables asociadas a los escenarios

de integración de las matrices de componentes de energía de generación eléctrica. Estos

resultados conforman un conjunto de elementos que inducen y facilitan la toma de decisiones

en cuanto a la selección de la matriz óptima en función de unas determinadas restricciones y

condiciones de borde.

Los escenarios que se han manejado son instrumentos de planificación para la representación

de futuros hipotéticos en el análisis de la prospectiva energética, con el fin principal de reducir

el grado de incertidumbre en la toma de decisiones. Normalmente, el concepto de “escenario”

en el campo de la planificación tiene por lo menos dos significados, por un lado, se lo utiliza

para denominar los “resultados” de la prospectiva; por otra parte, también se lo emplea para

describir las “condiciones que se vislumbran como posibles” para cierto horizonte de

planificación, es decir, condiciones previas al ejercicio de la prospectiva. A los fines de este

trabajo se asume el segundo de estos significados. Bajo esa premisa, los escenarios de

planificación son la composición predictiva del contexto estructural relevante que enmarcará

el futuro del sector energético bajo estudio, en un determinado horizonte. Así, se trata de una

construcción inferida, basada en hipótesis de comportamientos estructurales racionalmente

posibles, sustentados en relaciones causales analíticamente consistentes. (OLADE, 2017.)

6% 8% 10%

BAJO 43743.97 34432.13 27703.41

INTERMEDIO 44244.14 34790.20 27963.94

ALTO 44472.98 34955.31 28084.97

VALOR PRESENTE DE COSTOS DE GENERACION (4%). Milones $

ESCENARIOTASA %

BAJO

INTERMEDIO

ALTO

0.00

10000.00

20000.00

30000.00

40000.00

50000.00

6% 8% 10%

Esce

nar

io

Val

or

Pre

sen

te(M

illo

ne

s $

)

Tasa Interes

VALOR PRESENTE DE COSTOS DE GENERACIONSEGUN ESCENARIO Y TASA DE INTERES (4%)

BAJO INTERMEDIO ALTO

Page 111: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

100

La formulación de una política energética sostenible para el crecimiento económico puede ser

vista como un problema de optimización, el cual tiene por objeto establecer un conjunto de

estrategias que maximicen el bienestar de un país determinado sobre la base de un cierto

número de criterios. Por lo general, este problema ha de ser abordado por medio de los clásicos

mono criterios de planificación de la evaluación, cuyo objetivo es establecer una política

basada en un único o pocos objetivos. (Amarilla, Blanco, Ojeda ,2014). Bajo este contexto, el

presente trabajo presenta un enfoque basado en Proceso Analítico Jerárquico (AHP, por sus

siglas en inglés) para las políticas energéticas basadas en criterios múltiples en condiciones de

incertidumbre.

Sin embargo, se puede observar desde el estado del arte que el AHP es quizás el método más

popular para dar prioridad a las alternativas y es ampliamente utilizado en la planificación

energética. Esto puede ser debido a la capacidad de convertir un problema complejo en una

jerarquía simple, mediante la estructuración del procedimiento de evaluación con la

flexibilidad y capacidad de mezclar tanto atributos cualitativos como cuantitativos en el mismo

enfoque de decisión.

El método de análisis multicriterio seleccionado fue el de teoría de utilidad multiatributo,

ampliamente utilizado para dar solución a problemas de diversa complejidad. El método

permite la evaluación de una serie de alternativas con respecto a criterios económicos, sociales,

ambientales, tecnológicos y de disponibilidad de las fuentes energéticas. La identificación de

los factores y el establecimiento de los criterios se realizó de manera que los criterios sean

cuantificables numéricamente de manera de reducir al menor grado la subjetividad dando

preferencias personales en la selección; sin embargo, el efecto relativo de cada factor o la

preponderancia de cada uno en el resultado final de la valoración si está afectado por la

subjetividad dado que las preferencias tanto en el orden de los factores como en su importancia

relativa de uno frente al otro obedecen a visiones personales de los actores que concurren a la

selección. Normalmente, se recurre a un panel de especialistas de forma de equilibrar y

balancear esta relación. En este caso en particular la selección de los factores y su relación

numérica de preponderancia obedece exclusivamente a la autoría del este trabajo.

Los criterios económicos han sido en general los de mayor relevancia y los más empleados

para la evaluación de proyectos energéticos, entre ellos destacan: el costo de inversión, el costo

de operación y mantenimiento, el costo eléctrico, el costo del combustible, el valor actual neto,

entre otros. Entre los técnicos están la eficiencia energética, la seguridad, la confiabilidad, la

madurez, entre otros. Los criterios de evaluación ambiental más empleados son las emisiones

de NOX, CO2, CO, SOX, material particulado, compuestos orgánicos volátiles que no contienen

metano, uso de la tierra, ruido, entre otros. Los criterios seleccionados deben cumplir con los

principios sistémicos, de consistencia, de independencia, de mensurabilidad y de

comparabilidad. El análisis de los criterios se realiza mediante el uso de atributos de eficacia,

los cuales tienen diferentes dimensiones, diferentes pesos y diferentes direcciones de

optimización.

En general, los problemas se expresan en formato de matrices que implican m alternativas

evaluadas con respecto a n criterios, donde para los n criterios se establecerán n pesos, y para

las m alternativas se establecen mxn puntajes (ver ecuación).

Page 112: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

101

Criterios de selección: en este caso los criterios de selección empleados en el análisis

multicriterio son las siguientes:

Costo (VPN)

Emisiones de CO2

Uso de Combustibles fósiles

El AHP utiliza comparaciones entre pares de elementos, construyendo matrices a partir de estas

comparaciones, y usando elementos del álgebra matricial para establecer prioridades entre los

elementos de un nivel, con respecto a un elemento del nivel inmediatamente superior.

Cuando las prioridades de los elementos en cada nivel se tienen definidas, se agregan para

obtener las prioridades globales frente al objetivo principal. Los resultados frente a las

alternativas se convierten entonces en un importante elemento de soporte para quien debe tomar

la decisión.

La notación utilizada es la siguiente:

Para i criterios dados i = 1, 2, ...,m ; se determinan los respectivos pesos wi. Para cada criterio

i, se comparan las j = 1, 2, ...,n alternativas y se determinan los pesos wij con respecto al objetivo

i. Se determina el peso final de la alternativa wj con respecto a todos los objetivos así:

Wj= w1jw1 + w2jw2 + …... + wmjwm

Las alternativas se ordenan de acuerdo con el Wj en orden descendente, donde el mayor valor

indica la alternativa más preferida. Las diferentes metodologías para la solución de problemas

multicriterio se diferencian en la forma como determinan el objetivo y las ponderaciones a los

factores. La validez general del AHP está fundamentada en las múltiples y variadas

aplicaciones que ha tenido para la solución de problemas de toma de decisiones.

9.1 Selección multicriterio de escenario de participación de energías renovables.

9.1.1 Tasa crecimiento=3% i=6%

Matriz de Preferencias. Tabla 21

Tabla 21 Matriz de preferencias. r=3%, i=6%

VARIABLES COSTO EMISIONES CO2 USO OIL

COSTO 1.000 3.000 5.000

EMISIONES CO2 0.300 1.000 3.000

USO OIL 0.200 0.330 1.000

Suma 1.500 4.330 9.000

Page 113: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

102

Matriz de Preferencias normalizada. Tabla 22

Tabla 22 Matriz de preferencia normalizada. r=3%, i=6%

Matriz de Valores. Tabla 23

Tabla 23 Matriz de valores r=3%, i=6%

Matriz de Valores Recíprocos. Tabla 24

Tabla 24 Matriz de valores recíprocos. R=3%, i=6%

Matriz de Columnas-Normalizadas. Tabla 25

Tabla 25 Matriz de Columnas Normalizadas r=3%, i=6%

Vector de Scores. Tabla 26

(Se obtiene sumando la multiplicación de la matriz de Columnas-Normalizadas por el vector

de Pesos)

Tabla 26 Vector de Scores. R=3%, i=6%

El Score obtenido muestra la valoración de los distintos escenarios consideradas a la luz de los

criterios de valoración. En este caso, la selección se hace mediante esta valoración reflejada en

el Ranking que aparece en la columna inmediata donde aparecen los valores ordenados de

mayor a menor.

VARIABLES COSTO EMISIONES CO2 USO OIL Pesos

COSTO 0.667 0.693 0.556 0.638

EMISIONES CO2 0.200 0.231 0.333 0.255

USO OIL 0.133 0.076 0.111 0.107

checksum 1.000 1.000 1.000 1.000

VARIABLES COSTO EMISIONES CO2 USO OIL

E. BAJO 37,710.73 819,624.00 2,939.93

E. INTERM 38,210.90 661,640.00 2,282.22

E.ALTO 38,439.75 591,052.00 1,988.34

VARIABLES COSTO EMISIONES CO2 USO OIL

E. BAJO 2.652E-05 1.2201E-06 0.000340

E. INTERM 2.617E-05 1.5114E-06 0.000438

E.ALTO 2.601E-05 1.6919E-06 0.000503

VARIABLES COSTO EMISIONES CO2 USO OIL

E. BAJO 0.33693347 0.27582425 0.26547917

E. INTERMEDIO 0.33252310 0.34168457 0.34198727

E.ALTO 0.33054343 0.38249118 0.39253356

checksum 1.000 1.000 1.000

ESCENARIO SCORE RANKING

E. BAJO 0.31373 3

E. INTERM 0.33587 2

E.ALTO 0.35040 1

Page 114: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

103

9.1.2 Tasa crecimiento=4% i=6%

Matriz de Preferencias. Tabla 27

Tabla 27 Matriz de preferencias. r=4%.i=6%

Matriz de Preferencias normalizada. Tabla 28

Tabla 28 matriz de Preferencias normalizada. r=4%, i=6%

Matriz de Valores. Tabla 29

Tabla 29 Matriz de valores. r=4%, i= 6%

Matriz de Valores Recíprocos. Tabla 30

Tabla 30 Matriz de valores recíprocos. r=4%, i=6%

Matriz de Columnas-Normalizadas. Tabla 31

Tabla 31 Matriz de columnas normalizadas. r=4%, i=6%

Vector de Scores. Tabla 32

(Se obtiene sumando la multiplicación de la matriz de Columnas-Normalizadas por el vector

de Pesos)

VARIABLES COSTO EMISIONES CO2 USO OIL

COSTO 1.000 3.000 5.000

EMISIONES CO2 0.300 1.000 3.000

USO OIL 0.200 0.330 1.000

Suma 1.500 4.330 9.000

VARIABLES COSTO EMISIONES CO2 USO OIL Pesos

COSTO 0.667 0.693 0.556 0.638

EMISIONES CO2 0.200 0.231 0.333 0.255

USO OIL 0.133 0.076 0.111 0.107

checksum 1.000 1.000 1.000 1.000

VARIABLES COSTO EMISIONES CO2 USO OIL

E. BAJO 43,743.97 1,016,921.83 3,721.36

E. INTERM 44,244.14 858,938.00 3,063.65

E.ALTO 44,472.98 788,349.48 2,769.78

VARIABLES COSTO EMISIONES CO2 USO OIL

E. BAJO 2.286E-05 9.8336E-07 0.000269

E. INTERM 2.26E-05 1.16423E-06 0.000326

E.ALTO 2.249E-05 1.26847E-06 0.000361

VARIABLES COSTO EMISIONES CO2 USO OIL

E. BAJO 0.33643946 0.28786363 0.28103752

E. INTERMEDIO 0.33263608 0.34081018 0.34137155

E.ALTO 0.33092445 0.37132619 0.37759093

checksum 1.000 1.000 1.000

Page 115: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

104

Tabla 32 Vector de scores.

10 Resultados

Para la tasa de crecimiento de la demanda de electricidad del 3% y para una tasa de interés del

6%, el escenario más atractivo es el corresponde al Escenario Alto de participación de energías

renovables. El escenario que le sigue corresponde al escenario de participación Intermedia.

Igualmente, este resultado es similar para la tasa de crecimiento de la demanda de electricidad

del 4% y para una tasa de interés del 6%, el escenario más atractivo es el corresponde al

Escenario Alto de participación de energías renovables. El escenario que le sigue corresponde

al escenario de participación Intermedia.

La diferencia entre los scores de los escenarios en ambos casos es relativamente pequeña. Esta

diferencia está en el orden del 10% del valor final. Esta condición probablemente es debida al

alto peso de participación que tiene el factor de costos (63%) y a la poca diferencia que existe

en los costos de las alternativas de las diferentes fuentes de energía, lo cual coincide con las

condiciones actuales prevalecientes en los mercados energéticos internacionales.

11 Conclusiones.

El Sistema Eléctrico Nacional se encuentra en situación muy precaria que se refleja en todos

los índices de calidad del servicio, con innumerables interrupciones del servicio no

programadas y fuertes racionamientos a nivel nacional.

Existen múltiples causas para que se presente esta situación, pero en general se pueden

mencionar la falta de profesionalidad del personal directivo, la incompetencia del personal

técnico al frente de las operaciones diarias, la falta de mantenimiento de equipos e instalaciones

en todos los niveles, el exceso de deudas y la carencia de combustibles fósiles, líquidos y gas.

El elevado nivel de los subsidios a la energía eléctrica hace que las tarifas que se cobran por la

operación del sistema determinen que éste no sea sostenible por sí solo. El monto facturado no

permite un flujo de caja sostenido.

Desde 1999 se adoptó la política de cambiar la composición de la matriz eléctrica en beneficio

de la generación térmica. Esto trajo como consecuencia la compra e instalación de exceso de

equipos de generación de este tipo que requieren un uso intensivo de combustibles fósiles que

actualmente tienen que ser adquiridos en el mercado internacional al precio del día.

La fuente primaria para la obtención de los combustibles fósiles es la producción petrolera de

PDVSA. Esta producción se ha visto mermada hasta en un 60% con respecto a los volúmenes

extraídos en 1999, llegando hasta 1,2 millones de barriles por día a finales de agosto de 2018,

producto de la difícil situación en que se encuentra la IPN.

ESCENARIO SCORE RANKING

E. BAJO 0.31814 3

E. INTERM 0.33565 2

E.ALTO 0.34621 1

Page 116: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

105

Dada la situación de endeudamiento que ocurre en PDVSA, el estado de los equipos,la carencia

de personal capacitado y la falta de conocimiento y profesionalismo de los directivos y

gerentes, es sumamente difícil que esta situación pueda revertirse a corto o mediano plazo.

Las refinerías con que cuenta el país para el procesamiento del petróleo crudo extraído de los

yacimientos se encuentran trabajando alrededor del 33% de su capacidad nominal instalada.

Esta condición ha traído como consecuencia que no se disponga de suficientes cantidades de

combustibles fósiles para ser utilizados en las plantas de generación térmica. Se ha hecho

necesario importar estos combustibles adquiriéndolos en el mercado internacional al precio del

mercado spot, lo cual ha acarreado pérdidas cuantiosas a la nación.

No se ha anunciado ningún programa de recuperación de la capacidad de refinación de las

plantas por lo que es poco probable que el país recupere la capacidad de autoabastecimiento de

estos combustibles a corto o mediano plazo.

La mayor parte de las plantas de generación térmica deberían estar utilizando el gas natural

como combustible; sin embargo, dadas las características de los yacimientos en el país, la

mayor parte del gas disponible se encuentra en forma de gas asociado por tanto al reducirse la

extracción de petróleo crudo también ha disminuido en forma proporcional la disponibilidad

de gas natural obligando a utilizar combustibles líquidos en la generación de electricidad.

La capacidad de generación eléctrica instalada ha venido creciendo en forma sostenida en los

últimos años. Este aumento de la capacidad instalada ha sido en un elevado porcentaje en

generación térmica en detrimento de la energía hidroeléctrica hasta el punto de que la potencia

térmica es de un 52% mientas que la capacidad de generación hidroeléctrica instalada es de un

48%; sin embargo, la generación hidroeléctrica es responsable de un 67% de la generación

anual de electricidad.

Venezuela cuenta con elevado potencial de generación hidroeléctrica, pero hasta ahora la

potencia instalada de 16.229 MW solo alcanza a un 33% de dicho potencial. El desarrollo de

estos recursos podría reducir apreciablemente el consumo de combustibles fósiles para

dedicarlos a la exportación, podrían reducir las emisiones de CO2 contribuyendo de esa manera

a la lucha contra el cambio climático, pero también contribuiría al desarrollo sustentable al

tener usos múltiples como el abastecimiento de poblaciones, el riego, y el control de

inundaciones.

Dadas las características de las centrales hidroeléctricas se pueden utilizar para cubrir en forma

eficiente las variaciones de demanda de potencia a las horas pico, reduciendo de esa manera la

necesidad de construcción de extensas líneas de trasmisión de elevado voltaje.

Venezuela tiene un destacado potencial de energía solar con un promedio de 2.200 MWh/m2

por año. Esto se traduce en un valor medio de 6 horas por día con un factor de planta equivalente

de aproximadamente de 0.25. Este valor se puede clasificar como excelente.

Las zonas de mayor potencial se encuentran en la isla de Margarita, el norte del estado Sucre,

la península de Paraguaná, el norte del estado Falcón, la península de la Goajira y el norte del

estado Zulia pero además se encuentra valores muy altos en la región de los llanos y el estado

Lara.

Page 117: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

106

A nivel mundial el proceso de construcción de una planta solar puede llevar tiempos de

ejecución menores de un año siendo de esta forma una de las maneras más rápidas de incorporar

la energía necesaria para cubrir una demanda creciente.

La generación solar se encuentra en franco proceso de desarrollo obteniéndose eficiencias

cercanas al 20% con tendencia a mejorar, cuando hace poco la eficiencia era solo del 15%

En la actualidad la generación de energía solar ha tenido un descenso de costo del orden del

70% siendo una de las más económicas que existen con valores inferiores a los 0.04 $/KWh,

valor resultante de las múltiples subastas que se efectúen en todo el mundo. Igualmente, los

costos de instalación se encuentran por debajo de US$ 1000/KW.

El valor de la radiación solar en el país permite utilizar áreas reducida en la construcción de

plantas solares, lo cual trae como consecuencia un menor número de paneles, disminución del

área requerida, reducción de los tiempos de construcción y rebaja de los costos de instalación,

mantenimiento y finalmente en el LCOE.

Venezuela tiene un alto potencial de energía eólica que se encuentra concentrado en la mayor

parte en el estado Nueva Esparta, la península de Araya y el norte del estado Sucre, el norte del

estado Falcón y especialmente en la península de Paraguaná, el norte del estado Zulia con una

mayor concentración en la península de la Goajira. También se encuentra rangos de

velocidades de viento atractivas en la región de los llanos centrales lo cual permitiría la

instalación de plantas de generación eólica con alta eficiencia.

Las variaciones de las velocidades a lo largo del año son de poca amplitud al igual que las

variaciones horarias de las mismas, esto trae una gran confiabilidad en este potencial de

generación y alta estabilidad en el sistema de generación.

Es posible incrementar el potencial de generación desplazando los aerogeneradores a puntos

más elevados en el terreno aprovechando de esta manera el efecto orográfico que produce un

incremento de la velocidad del viento.

La potencia de los generadores eólicos ha aumentado hasta valores que exceden los 12 MW y

con alturas de 260 metros (853 feet); sin embargo, existen abundantes razones para preferir en

unos casos generadores de menor tamaño y en otras situaciones preferir generadores de gran

tamaño. El transporte de los componentes en tierra sigue siendo una gran limitación en el uso

de generadores de gran potencia.

Los costos de generación de energía eólica reflejados a través del LCOE están por debajo de

0.05$/KWh, valor obtenido partir de las numerosas subastas de este tipo de energía que a

menudo se efectúan a nivel mundial. Esto la coloca en el rango de las energías más económicas

comparables con cualquier otra fuente de generación de electricidad.

Los costos de instalación de plantas de energía eólica en tierra (on shore) se encuentran en el

rango de un valor ponderado de 1.500 US$ KW con tendencia a la baja.

Existe mucha incertidumbre para la estimación y proyección de las demandas futuras de

electricidad en el país. La casi paralización de las empresas de Guayana, la reducción de la

actividad industrial y los frecuentes y continuos racionamientos a nivel nacional, además de

las drásticas disminuciones previstas en el PIB hacen que las series estadísticas para su análisis

Page 118: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

107

sean poco confiables por lo que es necesario incorporar elementos subjetivos en la proyección

ocasionando de esta manera variabilidad en las estimaciones.

La definición de una nueva matriz de generación eléctrica deberá incorporar elementos

asociados al cumplimiento de los compromisos contraídos por la firma del Convenio de Paris

COP21 y los INDC anunciados por el país, en tal sentido deberán tender a la reducción de las

emisiones de CO2 y a las políticas orientadas a tal fin como son la incorporación de un alto

contenido de energías renovables.

El grado de incorporación de las energías renovables dependerá de la intencionalidad de las

políticas tendentes a tal fin y de los costos finales que se tengan para la generación proveniente

de tales fuentes.

Para un uso eficiente de las energías renovables es necesario disponer de sistemas de operación

inteligente de las redes del SEN que permitan una rápida incorporación de las fuentes alternas

en casos de una variación súbita, como suele ocurrir en la fuente original. Como suele ocurrir

con frecuencia es posible que una variación en la nubosidad sobre afecte la radiación sobre la

superficie, igualmente ocurre con las posibles variaciones súbitas de la velocidad del viento

cuando ocurren ráfagas de alta variación o clamas súbitas que modifican la generación

rápidamente. En este sentido la generación hidroeléctrica permite una rápida incorporación de

la energia necesaria para adaptarla a la demanda. Esta situación también puede ocurrir a las

horas pico de máxima demanda diaria.

La definición de la nueva matriz deberá permitir liberar volúmenes importantes de

combustibles fósiles para su exportación en caso de que su origen sea nacional o reducir la

importación de los mismos en caso de que su origen sea extranjero.

En los escenarios de incorporación de las energías renovables, los de alto contenido de energía

renovable resultaron los más favorables bajo la consideración de crecimiento de la demanda

del 3% y del 4% y de las diferentes tasas de interés de financiamiento de los proyectos.

Page 119: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

108

12 BIBLIOGRAFÍA

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113

13 Anexo

13.1 Anexo 1 Escenario Crecimiento: 3%

Anexo 1.1 Escenario Bajo

VARIABLE: Potencia

CRECIMIENTO 3% ESCENARIO BAJO VARIABLE POTENCIA

200 200

540 200 100 100

AÑO

Potencia

maxima anual

Potencia

Media

Generacion

Media

Diaria

Generacion

Anual

Potencia

Instalada

Hidro Act Hidro N Solar Eolica Termo

3% 0,8 0,7 0,6

2015 18000,00 14.400,00 302.400,00 110.376,00 24.000,00 16000 8000

2016 18540,00 14.832,00 311.472,00 113.687,28 24.720,00 16000 8720

2017 19080,00 15.264,00 320.544,00 116.998,56 25.440,00 16000 9440

2018 19620,00 15.696,00 329.616,00 120.309,84 26.160,00 16000 10160

2019 20160,00 16.128,00 338.688,00 123.621,12 26.880,00 16000 10880

2020 20700,00 16.560,00 347.760,00 126.932,40 27.600,00 16000 200 100 100 11200

2021 21240,00 16.992,00 356.832,00 130.243,68 28.320,00 16000 300 200 200 11620

2022 21780,00 17.424,00 365.904,00 133.554,96 29.040,00 16000 400 300 200 12140

2023 22320,00 17.856,00 374.976,00 136.866,24 29.760,00 16000 500 400 200 12660

2024 22860,00 18.288,00 384.048,00 140.177,52 30.480,00 16000 600 500 200 13180

2025 23400,00 18.720,00 393.120,00 143.488,80 31.200,00 16000 700 600 200 13700

2026 23940,00 19.152,00 402.192,00 146.800,08 31.920,00 16000 800 700 200 14220

2027 24480,00 19.584,00 411.264,00 150.111,36 32.640,00 16000 900 800 200 14740

2028 25020,00 20.016,00 420.336,00 153.422,64 33.360,00 16000 1000 900 200 15260

2029 25560,00 20.448,00 429.408,00 156.733,92 34.080,00 16000 1100 1000 200 15780

2030 26100,00 20.880,00 438.480,00 160.045,20 34.800,00 16000 1200 1100 200 16300

2031 26640,00 21.312,00 447.552,00 163.356,48 35.520,00 16000 1300 1300 400 16520

2032 27180,00 21.744,00 456.624,00 166.667,76 36.240,00 16000 1400 1500 400 16940

2033 27720,00 22.176,00 465.696,00 169.979,04 36.960,00 16000 1500 1700 400 17360

2034 28260,00 22.608,00 474.768,00 173.290,32 37.680,00 16000 1600 1900 400 17780

2035 28800,00 23.040,00 483.840,00 176.601,60 38.400,00 16000 1700 2100 400 18200

2036 29340,00 23.472,00 492.912,00 179.912,88 39.120,00 16000 1800 2300 400 18620

2037 29880,00 23.904,00 501.984,00 183.224,16 39.840,00 16000 1900 2500 400 19040

2038 30420,00 24.336,00 511.056,00 186.535,44 40.560,00 16000 2000 2700 400 19460

2039 30960,00 24.768,00 520.128,00 189.846,72 41.280,00 16000 2100 2900 400 19880

2040 31500,00 25.200,00 529.200,00 193.158,00 42.000,00 16000 2200 3100 400 20300

% 0,38 0,05 0,07 0,01 0,48

Page 125: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

114

VARIABLE: Energía

CRECIMIENTO 3% ESCENARIO BAJO VARIABLE ENERGIA

8760 6 10 12

Hidro Act Hidro N Solar Eolica Termo TOTAL

AÑO

2015 84096,00 26280,00 110376,00

2016 84096,00 29591,28 113687,28

2017 84096,00 32902,56 116998,56

2018 84096,00 36213,84 120309,84

2019 84096,00 39525,12 123621,12

2020 84096,00 1051,20 219,00 365,00 41201,20 126932,40

2021 84096,00 2102,40 438,00 730,00 42877,28 130243,68

2022 84096,00 3153,60 657,00 1095,00 44553,36 133554,96

2023 84096,00 4204,80 876,00 1460,00 46229,44 136866,24

2024 84096,00 5256,00 1095,00 1825,00 47905,52 140177,52

2025 84096,00 6307,20 1314,00 2190,00 49581,60 143488,80

2026 84096,00 7358,40 1533,00 2555,00 51257,68 146800,08

2027 84096,00 8409,60 1752,00 2920,00 52933,76 150111,36

2028 84096,00 9460,80 1971,00 3285,00 54609,84 153422,64

2029 84096,00 10512,00 2190,00 3650,00 56285,92 156733,92

2030 84096,00 11563,20 2409,00 4015,00 57962,00 160045,20

2031 84096,00 12614,40 2847,00 4745,00 59054,08 163356,48

2032 84096,00 13665,60 3285,00 5475,00 60146,16 166667,76

2033 84096,00 14716,80 3723,00 6205,00 61238,24 169979,04

2034 84096,00 15768,00 4161,00 6935,00 62330,32 173290,32

2035 84096,00 16819,20 4599,00 7665,00 63422,40 176601,60

2036 84096,00 17870,40 5037,00 8395,00 64514,48 179912,88

2037 84096,00 18921,60 5475,00 9125,00 65606,56 183224,16

2038 84096,00 19972,80 5913,00 9855,00 66698,64 186535,44

2039 84096,00 21024,00 6351,00 10585,00 67790,72 189846,72

2040 84096,00 22075,20 6789,00 11315,00 68882,80 193158,00

GENERACION

Page 126: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

115

VARIABLE: Emisiones CO2

CRECIMIENTO 3% ESCENARIO BAJO VARIABLE EMISIONES CO2

AÑO Hidro Act Hidro N Solar Eolica Termo TOTAL

gr/KWh 30 30 48 14 550 MMTon

2015 2.522,88 14.454,00 16.976,88

2016 2.522,88 16.275,20 18.798,08

2017 2.522,88 18.096,41 20.619,29

2018 2.522,88 19.917,61 22.440,49

2019 2.522,88 21.738,82 24.261,70

2020 2.522,88 31,54 10,51 5,11 22.660,66 25.230,70

2021 2.522,88 63,07 21,02 10,22 23.582,50 26.199,70

2022 2.522,88 94,61 31,54 15,33 24.504,35 27.168,70

2023 2.522,88 126,14 42,05 20,44 25.426,19 28.137,70

2024 2.522,88 157,68 52,56 25,55 26.348,04 29.106,71

2025 2.522,88 189,22 63,07 30,66 27.269,88 30.075,71

2026 2.522,88 220,75 73,58 35,77 28.191,72 31.044,71

2027 2.522,88 252,29 84,10 40,88 29.113,57 32.013,71

2028 2.522,88 283,82 94,61 45,99 30.035,41 32.982,71

2029 2.522,88 315,36 105,12 51,10 30.957,26 33.951,72

2030 2.522,88 346,90 115,63 56,21 31.879,10 34.920,72

2031 2.522,88 378,43 136,66 66,43 32.479,74 35.584,14

2032 2.522,88 409,97 157,68 76,65 33.080,39 36.247,57

2033 2.522,88 441,50 178,70 86,87 33.681,03 36.910,99

2034 2.522,88 473,04 199,73 97,09 34.281,68 37.574,41

2035 2.522,88 504,58 220,75 107,31 34.882,32 38.237,84

2036 2.522,88 536,11 241,78 117,53 35.482,96 38.901,26

2037 2.522,88 567,65 262,80 127,75 36.083,61 39.564,69

2038 2.522,88 599,18 283,82 137,97 36.684,25 40.228,11

2039 2.522,88 630,72 304,85 148,19 37.284,90 40.891,53

2040 2.522,88 662,26 325,87 158,41 37.885,54 41.554,96

742.277,14 819.624,73

0,91

EMISIONES CO2 (MMTon)

Page 127: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

116

VARIABLE: Costo

CRECIMIENTO 3% ESCENARIO BAJO VARIABLE COSTO

Hidro Act Hidro N Solar Eolica Termo TOTAL

US$/KWh 0,004 0,04 0,05 0,05 0,045 US$MM

AÑO

2015 336,38 1.182,60 1.518,98

2016 336,38 1.331,61 1.667,99

2017 336,38 1.480,62 1.817,00

2018 336,38 1.629,62 1.966,01

2019 336,38 1.778,63 2.115,01

2020 336,38 42,05 10,95 18,25 1.854,05 2.261,69

2021 336,38 84,10 21,90 36,50 1.929,48 2.408,36

2022 336,38 126,14 32,85 54,75 2.004,90 2.555,03

2023 336,38 168,19 43,80 73,00 2.080,32 2.701,70

2024 336,38 210,24 54,75 91,25 2.155,75 2.848,37

2025 336,38 252,29 65,70 109,50 2.231,17 2.995,04

2026 336,38 294,34 76,65 127,75 2.306,60 3.141,72

2027 336,38 336,38 87,60 146,00 2.382,02 3.288,39

2028 336,38 378,43 98,55 164,25 2.457,44 3.435,06

2029 336,38 420,48 109,50 182,50 2.532,87 3.581,73

2030 336,38 462,53 120,45 200,75 2.608,29 3.728,40

2031 336,38 504,58 142,35 237,25 2.657,43 3.877,99

2032 336,38 546,62 164,25 273,75 2.706,58 4.027,59

2033 336,38 588,67 186,15 310,25 2.755,72 4.177,18

2034 336,38 630,72 208,05 346,75 2.804,86 4.326,77

2035 336,38 672,77 229,95 383,25 2.854,01 4.476,36

2036 336,38 714,82 251,85 419,75 2.903,15 4.625,95

2037 336,38 756,86 273,75 456,25 2.952,30 4.775,54

2038 336,38 798,91 295,65 492,75 3.001,44 4.925,13

2039 336,38 840,96 317,55 529,25 3.050,58 5.074,73

2040 336,38 883,01 339,45 565,75 3.099,73 5.224,32

87.333,12

87.266,23

87.200,63

COSTO

Page 128: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

117

Anexo 1.2 Escenario Intermedio

VARIABLE: Potencia

CRECIMIENTO 3% ESCENARIO INTERMEDIO VARIABLE POTENCIA

AÑO

Potencia

maxima

anual

Potencia

Media

Generacion

Media Diaria

Generacion

Anual

Potencia

Instalada

Hidro Act Hidro N Solar Eolica Termo

3% 0,8 0,7 0,6

2015 18.000,00 14.400,00 302.400,00 110.376,00 24.000,00 16.000,00 8.000,00

2016 18.540,00 14.832,00 311.472,00 113.687,28 24.720,00 16.000,00 8.720,00

2017 19.080,00 15.264,00 320.544,00 116.998,56 25.440,00 16.000,00 9.440,00

2018 19.620,00 15.696,00 329.616,00 120.309,84 26.160,00 16.000,00 10.160,00

2019 20.160,00 16.128,00 338.688,00 123.621,12 26.880,00 16.000,00 10.880,00

2020 20.700,00 16.560,00 347.760,00 126.932,40 27.600,00 16.000,00 200,00 300,00 300,00 10.800,00

2021 21.240,00 16.992,00 356.832,00 130.243,68 28.320,00 16.000,00 400,00 600,00 600,00 10.720,00

2022 21.780,00 17.424,00 365.904,00 133.554,96 29.040,00 16.000,00 600,00 900,00 900,00 10.640,00

2023 22.320,00 17.856,00 374.976,00 136.866,24 29.760,00 16.000,00 800,00 1.200,00 1.200,00 10.560,00

2024 22.860,00 18.288,00 384.048,00 140.177,52 30.480,00 16.000,00 1.000,00 1.500,00 1.500,00 10.480,00

2025 23.400,00 18.720,00 393.120,00 143.488,80 31.200,00 16.000,00 1.200,00 1.800,00 1.800,00 10.400,00

2026 23.940,00 19.152,00 402.192,00 146.800,08 31.920,00 16.000,00 1.400,00 2.100,00 2.100,00 10.320,00

2027 24.480,00 19.584,00 411.264,00 150.111,36 32.640,00 16.000,00 1.600,00 2.400,00 2.400,00 10.240,00

2028 25.020,00 20.016,00 420.336,00 153.422,64 33.360,00 16.000,00 1.800,00 2.700,00 2.700,00 10.160,00

2029 25.560,00 20.448,00 429.408,00 156.733,92 34.080,00 16.000,00 2.000,00 3.000,00 3.000,00 10.080,00

2030 26.100,00 20.880,00 438.480,00 160.045,20 34.800,00 16.000,00 2.200,00 3.300,00 3.300,00 10.000,00

2031 26.640,00 21.312,00 447.552,00 163.356,48 35.520,00 16.000,00 2.400,00 3.800,00 3.800,00 9.520,00

2032 27.180,00 21.744,00 456.624,00 166.667,76 36.240,00 16.000,00 2.600,00 4.300,00 4.300,00 9.040,00

2033 27.720,00 22.176,00 465.696,00 169.979,04 36.960,00 16.000,00 2.800,00 4.800,00 4.800,00 8.560,00

2034 28.260,00 22.608,00 474.768,00 173.290,32 37.680,00 16.000,00 3.000,00 5.300,00 5.300,00 8.080,00

2035 28.800,00 23.040,00 483.840,00 176.601,60 38.400,00 16.000,00 3.200,00 5.800,00 5.800,00 7.600,00

2036 29.340,00 23.472,00 492.912,00 179.912,88 39.120,00 16.000,00 3.400,00 6.300,00 6.300,00 7.120,00

2037 29.880,00 23.904,00 501.984,00 183.224,16 39.840,00 16.000,00 3.600,00 6.800,00 6.800,00 6.640,00

2038 30.420,00 24.336,00 511.056,00 186.535,44 40.560,00 16.000,00 3.800,00 7.300,00 7.300,00 6.160,00

2039 30.960,00 24.768,00 520.128,00 189.846,72 41.280,00 16.000,00 4.000,00 7.800,00 7.800,00 5.680,00

2040 31.500,00 25.200,00 529.200,00 193.158,00 42.000,00 16.000,00 4.200,00 8.300,00 8.300,00 5.200,00

38,10% 10,00% 19,76% 19,76% 12,38%

Page 129: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

118

VARIABLE Energía

CRECIMIENTO 3% ESCENARIO INTERMEDIO VARIABLE ENERGIA

Hidro Act Hidro N Solar Eolica Termo TOTAL

AÑO

2015 84.096,00 26.280,00 110.376,00

2016 84.096,00 29.591,28 113.687,28

2017 84.096,00 32.902,56 116.998,56

2018 84.096,00 36.213,84 120.309,84

2019 84.096,00 39.525,12 123.621,12

2020 84.096,00 1.051,20 657,00 1.095,00 40.033,20 126.932,40

2021 84.096,00 2.102,40 1.314,00 2.190,00 40.541,28 130.243,68

2022 84.096,00 3.153,60 1.971,00 3.285,00 41.049,36 133.554,96

2023 84.096,00 4.204,80 2.628,00 4.380,00 41.557,44 136.866,24

2024 84.096,00 5.256,00 3.285,00 5.475,00 42.065,52 140.177,52

2025 84.096,00 6.307,20 3.942,00 6.570,00 42.573,60 143.488,80

2026 84.096,00 7.358,40 4.599,00 7.665,00 43.081,68 146.800,08

2027 84.096,00 8.409,60 5.256,00 8.760,00 43.589,76 150.111,36

2028 84.096,00 9.460,80 5.913,00 9.855,00 44.097,84 153.422,64

2029 84.096,00 10.512,00 6.570,00 10.950,00 44.605,92 156.733,92

2030 84.096,00 11.563,20 7.227,00 12.045,00 45.114,00 160.045,20

2031 84.096,00 12.614,40 8.322,00 13.870,00 44.454,08 163.356,48

2032 84.096,00 13.665,60 9.417,00 15.695,00 43.794,16 166.667,76

2033 84.096,00 14.716,80 10.512,00 17.520,00 43.134,24 169.979,04

2034 84.096,00 15.768,00 11.607,00 19.345,00 42.474,32 173.290,32

2035 84.096,00 16.819,20 12.702,00 21.170,00 41.814,40 176.601,60

2036 84.096,00 17.870,40 13.797,00 22.995,00 41.154,48 179.912,88

2037 84.096,00 18.921,60 14.892,00 24.820,00 40.494,56 183.224,16

2038 84.096,00 19.972,80 15.987,00 26.645,00 39.834,64 186.535,44

2039 84.096,00 21.024,00 17.082,00 28.470,00 39.174,72 189.846,72

2040 84.096,00 22.075,20 18.177,00 30.295,00 38.514,80 193.158,00

GENERACION

Page 130: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

119

VARIABLE Emisiones CO2

CRECIMIENTO 3% ESCENARIO INTERMEDIO VARIABLE EMISIONES CO2

AÑO Hidro Act Hidro N Solar Eolica Termo TOTAL

gr/KWh 30 30 48 14 550 MMTon

2015 2.522,88 14.454,00 16.976,88

2016 2.522,88 16.275,20 18.798,08

2017 2.522,88 18.096,41 20.619,29

2018 2.522,88 19.917,61 22.440,49

2019 2.522,88 21.738,82 24.261,70

2020 2.522,88 31,54 31,54 15,33 22.018,26 24.619,54

2021 2.522,88 63,07 63,07 30,66 22.297,70 24.977,39

2022 2.522,88 94,61 94,61 45,99 22.577,15 25.335,23

2023 2.522,88 126,14 126,14 61,32 22.856,59 25.693,08

2024 2.522,88 157,68 157,68 76,65 23.136,04 26.050,93

2025 2.522,88 189,22 189,22 91,98 23.415,48 26.408,77

2026 2.522,88 220,75 220,75 107,31 23.694,92 26.766,62

2027 2.522,88 252,29 252,29 122,64 23.974,37 27.124,46

2028 2.522,88 283,82 283,82 137,97 24.253,81 27.482,31

2029 2.522,88 315,36 315,36 153,30 24.533,26 27.840,16

2030 2.522,88 346,90 346,90 168,63 24.812,70 28.198,00

2031 2.522,88 378,43 399,46 194,18 24.449,74 27.944,69

2032 2.522,88 409,97 452,02 219,73 24.086,79 27.691,38

2033 2.522,88 441,50 504,58 245,28 23.723,83 27.438,07

2034 2.522,88 473,04 557,14 270,83 23.360,88 27.184,76

2035 2.522,88 504,58 609,70 296,38 22.997,92 26.931,45

2036 2.522,88 536,11 662,26 321,93 22.634,96 26.678,14

2037 2.522,88 567,65 714,82 347,48 22.272,01 26.424,83

2038 2.522,88 599,18 767,38 373,03 21.909,05 26.171,52

2039 2.522,88 630,72 819,94 398,58 21.546,10 25.918,21

2040 2.522,88 662,26 872,50 424,13 21.183,14 25.664,90

576.216,74 661.640,90

EMISIONES CO2 (MMTon)

Page 131: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

120

VARIABLE: Costo

CRECIMIENTO 3% ESCENARIO INTERMEDIO VARIABLE COSTO

Hidro Act Hidro N Solar Eolica Termo TOTAL

US$/KWh 0,004 0,04 0,05 0,05 0,045 US$MM

AÑO

2015 336,38 1182,60 1518,98

2016 336,38 1331,61 1667,99

2017 336,38 1480,62 1817,00

2018 336,38 1629,62 1966,01

2019 336,38 1778,63 2115,01

2020 336,38 42,05 32,85 54,75 1801,49 2267,53

2021 336,38 84,10 65,70 109,50 1824,36 2420,04

2022 336,38 126,14 98,55 164,25 1847,22 2572,55

2023 336,38 168,19 131,40 219,00 1870,08 2725,06

2024 336,38 210,24 164,25 273,75 1892,95 2877,57

2025 336,38 252,29 197,10 328,50 1915,81 3030,08

2026 336,38 294,34 229,95 383,25 1938,68 3182,60

2027 336,38 336,38 262,80 438,00 1961,54 3335,11

2028 336,38 378,43 295,65 492,75 1984,40 3487,62

2029 336,38 420,48 328,50 547,50 2007,27 3640,13

2030 336,38 462,53 361,35 602,25 2030,13 3792,64

2031 336,38 504,58 416,10 693,50 2000,43 3950,99

2032 336,38 546,62 470,85 784,75 1970,74 4109,35

2033 336,38 588,67 525,60 876,00 1941,04 4267,70

2034 336,38 630,72 580,35 967,25 1911,34 4426,05

2035 336,38 672,77 635,10 1058,50 1881,65 4584,40

2036 336,38 714,82 689,85 1149,75 1851,95 4742,75

2037 336,38 756,86 744,60 1241,00 1822,26 4901,10

2038 336,38 798,91 799,35 1332,25 1792,56 5059,45

2039 336,38 840,96 854,10 1423,50 1762,86 5217,81

2040 336,38 883,01 908,85 1514,75 1733,17 5376,16

88838,26

88769,93

88702,91

COSTO

Page 132: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

121

Anexo 1.3 Escenario Alto

VARIABLE: Potencia

CRECIMIENTO 3% ESCENARIO ALTO VARIABLE POTENCIA

AÑO

Potencia

maxima anual

Potencia

Media

Generacion

Media

Diaria

Generacion

Anual

Potencia

Instalada

Hidro Act Hidro N Solar Eolica Termo

0,8 0,7 0,6

2015 18.000,00 14.400,00 302.400,00 110.376,00 24.000,00 16.000,00 8.000,00

2016 18.540,00 14.832,00 311.472,00 113.687,28 24.720,00 16.000,00 8.720,00

2017 19.080,00 15.264,00 320.544,00 116.998,56 25.440,00 16.000,00 9.440,00

2018 19.620,00 15.696,00 329.616,00 120.309,84 26.160,00 16.000,00 10.160,00

2019 20.160,00 16.128,00 338.688,00 123.621,12 26.880,00 16.000,00 10.880,00

2020 20.700,00 16.560,00 347.760,00 126.932,40 27.600,00 16.000,00 200,00 400,00 400,00 10.600,00

2021 21.240,00 16.992,00 356.832,00 130.243,68 28.320,00 16.000,00 400,00 800,00 800,00 10.320,00

2022 21.780,00 17.424,00 365.904,00 133.554,96 29.040,00 16.000,00 600,00 1.200,00 1.200,00 10.040,00

2023 22.320,00 17.856,00 374.976,00 136.866,24 29.760,00 16.000,00 800,00 1.600,00 1.600,00 9.760,00

2024 22.860,00 18.288,00 384.048,00 140.177,52 30.480,00 16.000,00 1.000,00 2.000,00 2.000,00 9.480,00

2025 23.400,00 18.720,00 393.120,00 143.488,80 31.200,00 16.000,00 1.200,00 2.400,00 2.400,00 9.200,00

2026 23.940,00 19.152,00 402.192,00 146.800,08 31.920,00 16.000,00 1.400,00 2.800,00 2.800,00 8.920,00

2027 24.480,00 19.584,00 411.264,00 150.111,36 32.640,00 16.000,00 1.600,00 3.200,00 3.200,00 8.640,00

2028 25.020,00 20.016,00 420.336,00 153.422,64 33.360,00 16.000,00 1.800,00 3.600,00 3.600,00 8.360,00

2029 25.560,00 20.448,00 429.408,00 156.733,92 34.080,00 16.000,00 2.000,00 4.000,00 4.000,00 8.080,00

2030 26.100,00 20.880,00 438.480,00 160.045,20 34.800,00 16.000,00 2.200,00 4.400,00 4.400,00 7.800,00

2031 26.640,00 21.312,00 447.552,00 163.356,48 35.520,00 16.000,00 2.400,00 5.000,00 5.000,00 7.120,00

2032 27.180,00 21.744,00 456.624,00 166.667,76 36.240,00 16.000,00 2.600,00 5.600,00 5.600,00 6.440,00

2033 27.720,00 22.176,00 465.696,00 169.979,04 36.960,00 16.000,00 2.800,00 6.200,00 6.200,00 5.760,00

2034 28.260,00 22.608,00 474.768,00 173.290,32 37.680,00 16.000,00 3.000,00 6.800,00 6.800,00 5.080,00

2035 28.800,00 23.040,00 483.840,00 176.601,60 38.400,00 16.000,00 3.200,00 7.400,00 7.400,00 4.400,00

2036 29.340,00 23.472,00 492.912,00 179.912,88 39.120,00 16.000,00 3.400,00 8.000,00 8.000,00 3.720,00

2037 29.880,00 23.904,00 501.984,00 183.224,16 39.840,00 16.000,00 3.600,00 8.600,00 8.600,00 3.040,00

2038 30.420,00 24.336,00 511.056,00 186.535,44 40.560,00 16.000,00 3.800,00 9.200,00 9.200,00 2.360,00

2039 30.960,00 24.768,00 520.128,00 189.846,72 41.280,00 16.000,00 4.000,00 9.800,00 9.800,00 1.680,00

2040 31.500,00 25.200,00 529.200,00 193.158,00 42.000,00 16.000,00 4.200,00 10.400,00 10.400,00 1.000,00

38,1% 10,0% 24,8% 24,8% 2,4%

Page 133: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

122

VARIABLE: Energía

CRECIMIENTO 3% ESCENARIO ALTO VARIABLE ENERGIA

Hidro Act Hidro N Solar Eolica Termo TOTAL

AÑO

2015 84096 26280 110376,00

2016 84096 29591,28 113687,28

2017 84096 32902,56 116998,56

2018 84096 36213,84 120309,84

2019 84096 39525,12 123621,12

2020 84096 1051,20 876 1460 39449,2 126932,40

2021 84096 2102,40 1752 2920 39373,28 130243,68

2022 84096 3153,60 2628 4380 39297,36 133554,96

2023 84096 4204,80 3504 5840 39221,44 136866,24

2024 84096 5256,00 4380 7300 39145,52 140177,52

2025 84096 6307,20 5256 8760 39069,6 143488,80

2026 84096 7358,40 6132 10220 38993,68 146800,08

2027 84096 8409,60 7008 11680 38917,76 150111,36

2028 84096 9460,80 7884 13140 38841,84 153422,64

2029 84096 10512,00 8760 14600 38765,92 156733,92

2030 84096 11563,20 9636 16060 38690 160045,20

2031 84096 12614,40 10950 18250 37446,08 163356,48

2032 84096 13665,60 12264 20440 36202,16 166667,76

2033 84096 14716,80 13578 22630 34958,24 169979,04

2034 84096 15768,00 14892 24820 33714,32 173290,32

2035 84096 16819,20 16206 27010 32470,4 176601,60

2036 84096 17870,40 17520 29200 31226,48 179912,88

2037 84096 18921,60 18834 31390 29982,56 183224,16

2038 84096 19972,80 20148 33580 28738,64 186535,44

2039 84096 21024,00 21462 35770 27494,72 189846,72

2040 84096 22075,20 22776 37960 26250,8 193158,00

GENERACION

Page 134: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

123

VARIABLE: Emisiones CO2

CRECIMIENTO 3% ESCENARIO ALTO VARIABLE EMISIONES CO2

AÑO Hidro Act Hidro N Solar Eolica Termo TOTAL

gr/KWh 30 30 48 14 550 MMTon

2015 2.522,88 0,00 0,00 0,00 14.454,00 16.976,88

2016 2.522,88 0,00 0,00 0,00 16.275,20 18.798,08

2017 2.522,88 0,00 0,00 0,00 18.096,41 20.619,29

2018 2.522,88 0,00 0,00 0,00 19.917,61 22.440,49

2019 2.522,88 0,00 0,00 0,00 21.738,82 24.261,70

2020 2.522,88 31,54 42,05 20,44 21.697,06 24.313,96

2021 2.522,88 63,07 84,10 40,88 21.655,30 24.366,23

2022 2.522,88 94,61 126,14 61,32 21.613,55 24.418,50

2023 2.522,88 126,14 168,19 81,76 21.571,79 24.470,77

2024 2.522,88 157,68 210,24 102,20 21.530,04 24.523,04

2025 2.522,88 189,22 252,29 122,64 21.488,28 24.575,30

2026 2.522,88 220,75 294,34 143,08 21.446,52 24.627,57

2027 2.522,88 252,29 336,38 163,52 21.404,77 24.679,84

2028 2.522,88 283,82 378,43 183,96 21.363,01 24.732,11

2029 2.522,88 315,36 420,48 204,40 21.321,26 24.784,38

2030 2.522,88 346,90 462,53 224,84 21.279,50 24.836,64

2031 2.522,88 378,43 525,60 255,50 20.595,34 24.277,76

2032 2.522,88 409,97 588,67 286,16 19.911,19 23.718,87

2033 2.522,88 441,50 651,74 316,82 19.227,03 23.159,98

2034 2.522,88 473,04 714,82 347,48 18.542,88 22.601,09

2035 2.522,88 504,58 777,89 378,14 17.858,72 22.042,20

2036 2.522,88 536,11 840,96 408,80 17.174,56 21.483,32

2037 2.522,88 567,65 904,03 439,46 16.490,41 20.924,43

2038 2.522,88 599,18 967,10 470,12 15.806,25 20.365,54

2039 2.522,88 630,72 1.030,18 500,78 15.122,10 19.806,65

2040 2.522,88 662,26 1.093,25 531,44 14.437,94 19.247,76

502.019,54 591.052,38

EMISIONES CO2 (MMTon)

Page 135: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

124

VARIABLE: Costo

CRECIMIENTO 3% ESCENARIO ALTO VARIABLE EMISIONES CO2

Hidro Act Hidro N Solar Eolica Termo TOTAL

US$/KWh 0,004 0,04 0,05 0,05 0,045 US$MM

AÑO

2015 336,38 0,00 0,00 0,00 1.182,60 1.518,98

2016 336,38 0,00 0,00 0,00 1.331,61 1.667,99

2017 336,38 0,00 0,00 0,00 1.480,62 1.817,00

2018 336,38 0,00 0,00 0,00 1.629,62 1.966,01

2019 336,38 0,00 0,00 0,00 1.778,63 2.115,01

2020 336,38 42,05 43,80 73,00 1.775,21 2.270,45

2021 336,38 84,10 87,60 146,00 1.771,80 2.425,88

2022 336,38 126,14 131,40 219,00 1.768,38 2.581,31

2023 336,38 168,19 175,20 292,00 1.764,96 2.736,74

2024 336,38 210,24 219,00 365,00 1.761,55 2.892,17

2025 336,38 252,29 262,80 438,00 1.758,13 3.047,60

2026 336,38 294,34 306,60 511,00 1.754,72 3.203,04

2027 336,38 336,38 350,40 584,00 1.751,30 3.358,47

2028 336,38 378,43 394,20 657,00 1.747,88 3.513,90

2029 336,38 420,48 438,00 730,00 1.744,47 3.669,33

2030 336,38 462,53 481,80 803,00 1.741,05 3.824,76

2031 336,38 504,58 547,50 912,50 1.685,07 3.986,03

2032 336,38 546,62 613,20 1.022,00 1.629,10 4.147,31

2033 336,38 588,67 678,90 1.131,50 1.573,12 4.308,58

2034 336,38 630,72 744,60 1.241,00 1.517,14 4.469,85

2035 336,38 672,77 810,30 1.350,50 1.461,17 4.631,12

2036 336,38 714,82 876,00 1.460,00 1.405,19 4.792,39

2037 336,38 756,86 941,70 1.569,50 1.349,22 4.953,66

2038 336,38 798,91 1.007,40 1.679,00 1.293,24 5.114,93

2039 336,38 840,96 1.073,10 1.788,50 1.237,26 5.276,21

2040 336,38 883,01 1.138,80 1.898,00 1.181,29 5.437,48

COSTO

Page 136: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

125

13.2 Anexo 2. Escenario Crecimiento 4%

Anexo 2.1 Escenario bajo

VARIABLE: Potencia

CRECIMIENTO 4% ESCENARIO BAJO VARIABLE POTENCIA

AÑO

Potencia

maxima

anual

Potencia

Media

Generacion

Media

Diaria

Generacion

Anual

Potencia

Instalada

Hidro Act Hidro N Solar Eolica Termo

0,04 0,8 0,7 0,6

2015 18.000,00 14.400,00 302.400,00 110.376,00 24.000,00 16.000,00 8.000,00

2016 18.720,00 14.976,00 314.496,00 114.791,04 24.960,00 16.000,00 8.960,00

2017 19.440,00 15.552,00 326.592,00 119.206,08 25.920,00 16.000,00 9.920,00

2018 20.160,00 16.128,00 338.688,00 123.621,12 26.880,00 16.000,00 10.880,00

2019 20.880,00 16.704,00 350.784,00 128.036,16 27.840,00 16.000,00 11.840,00

2020 21.600,00 17.280,00 362.880,00 132.451,20 28.800,00 16.000,00 200,00 100,00 100,00 12.400,00

2021 22.320,00 17.856,00 374.976,00 136.866,24 29.760,00 16.000,00 400,00 200,00 200,00 12.960,00

2022 23.040,00 18.432,00 387.072,00 141.281,28 30.720,00 16.000,00 600,00 300,00 300,00 13.520,00

2023 23.760,00 19.008,00 399.168,00 145.696,32 31.680,00 16.000,00 800,00 400,00 400,00 14.080,00

2024 24.480,00 19.584,00 411.264,00 150.111,36 32.640,00 16.000,00 1.000,00 500,00 500,00 14.640,00

2025 25.200,00 20.160,00 423.360,00 154.526,40 33.600,00 16.000,00 1.200,00 600,00 600,00 15.200,00

2026 25.920,00 20.736,00 435.456,00 158.941,44 34.560,00 16.000,00 1.400,00 700,00 700,00 15.760,00

2027 26.640,00 21.312,00 447.552,00 163.356,48 35.520,00 16.000,00 1.600,00 800,00 800,00 16.320,00

2028 27.360,00 21.888,00 459.648,00 167.771,52 36.480,00 16.000,00 1.800,00 900,00 900,00 16.880,00

2029 28.080,00 22.464,00 471.744,00 172.186,56 37.440,00 16.000,00 2.000,00 1.000,00 1.000,00 17.440,00

2030 28.800,00 23.040,00 483.840,00 176.601,60 38.400,00 16.000,00 2.200,00 1.100,00 1.100,00 18.000,00

2031 29.520,00 23.616,00 495.936,00 181.016,64 39.360,00 16.000,00 2.400,00 1.300,00 1.300,00 18.360,00

2032 30.240,00 24.192,00 508.032,00 185.431,68 40.320,00 16.000,00 2.600,00 1.500,00 1.500,00 18.720,00

2033 30.960,00 24.768,00 520.128,00 189.846,72 41.280,00 16.000,00 2.800,00 1.700,00 1.700,00 19.080,00

2034 31.680,00 25.344,00 532.224,00 194.261,76 42.240,00 16.000,00 3.000,00 1.900,00 1.900,00 19.440,00

2035 32.400,00 25.920,00 544.320,00 198.676,80 43.200,00 16.000,00 3.200,00 2.100,00 2.100,00 19.800,00

2036 33.120,00 26.496,00 556.416,00 203.091,84 44.160,00 16.000,00 3.400,00 2.300,00 2.300,00 20.160,00

2037 33.840,00 27.072,00 568.512,00 207.506,88 45.120,00 16.000,00 3.600,00 2.500,00 2.500,00 20.520,00

2038 34.560,00 27.648,00 580.608,00 211.921,92 46.080,00 16.000,00 3.800,00 2.700,00 2.700,00 20.880,00

2039 35.280,00 28.224,00 592.704,00 216.336,96 47.040,00 16.000,00 4.000,00 2.900,00 2.900,00 21.240,00

2040 36.000,00 28.800,00 604.800,00 220.752,00 48.000,00 16.000,00 4.200,00 3.100,00 3.100,00 21.600,00

33,33% 8,75% 6,46% 6,46% 45,00%

Page 137: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

126

VARIABLE: Energía

CRECIMIENTO 4% ESCENARIO BAJO VARIABLE ENERGIA

Hidro Act Hidro N Solar Eolica Termo TOTAL

AÑO

2015 84.096,00 26.280,00 110.376,00

2016 84.096,00 30.695,04 114.791,04

2017 84.096,00 35.110,08 119.206,08

2018 84.096,00 39.525,12 123.621,12

2019 84.096,00 43.940,16 128.036,16

2020 84.096,00 1.051,20 219,00 365,00 46.720,00 132.451,20

2021 84.096,00 2.102,40 438,00 730,00 49.499,84 136.866,24

2022 84.096,00 3.153,60 657,00 1.095,00 52.279,68 141.281,28

2023 84.096,00 4.204,80 876,00 1.460,00 55.059,52 145.696,32

2024 84.096,00 5.256,00 1.095,00 1.825,00 57.839,36 150.111,36

2025 84.096,00 6.307,20 1.314,00 2.190,00 60.619,20 154.526,40

2026 84.096,00 7.358,40 1.533,00 2.555,00 63.399,04 158.941,44

2027 84.096,00 8.409,60 1.752,00 2.920,00 66.178,88 163.356,48

2028 84.096,00 9.460,80 1.971,00 3.285,00 68.958,72 167.771,52

2029 84.096,00 10.512,00 2.190,00 3.650,00 71.738,56 172.186,56

2030 84.096,00 11.563,20 2.409,00 4.015,00 74.518,40 176.601,60

2031 84.096,00 12.614,40 2.847,00 4.745,00 76.714,24 181.016,64

2032 84.096,00 13.665,60 3.285,00 5.475,00 78.910,08 185.431,68

2033 84.096,00 14.716,80 3.723,00 6.205,00 81.105,92 189.846,72

2034 84.096,00 15.768,00 4.161,00 6.935,00 83.301,76 194.261,76

2035 84.096,00 16.819,20 4.599,00 7.665,00 85.497,60 198.676,80

2036 84.096,00 17.870,40 5.037,00 8.395,00 87.693,44 203.091,84

2037 84.096,00 18.921,60 5.475,00 9.125,00 89.889,28 207.506,88

2038 84.096,00 19.972,80 5.913,00 9.855,00 92.085,12 211.921,92

2039 84.096,00 21.024,00 6.351,00 10.585,00 94.280,96 216.336,96

2040 84.096,00 22.075,20 6.789,00 11.315,00 96.476,80 220.752,00

GENERACION

Page 138: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

127

VARIABLE: Emisiones CO2

CRECIMIENTO 4% ESCENARIO BAJO VARIABLE EMISIONES CO2

AÑO Hidro Act Hidro N Solar Eolica Termo TOTAL

30 30 48 14 550

2015 2522,88 14454,00 16976,88

2016 2522,88 16882,27 19405,15

2017 2522,88 19310,54 21833,42

2018 2522,88 21738,82 24261,70

2019 2522,88 24167,09 26689,97

2020 2522,88 31,54 10,51 5,11 25696,00 28266,04

2021 2522,88 63,07 21,02 10,22 27224,91 29842,11

2022 2522,88 94,61 31,54 15,33 28753,82 31418,18

2023 2522,88 126,14 42,05 20,44 30282,74 32994,25

2024 2522,88 157,68 52,56 25,55 31811,65 34570,32

2025 2522,88 189,22 63,07 30,66 33340,56 36146,39

2026 2522,88 220,75 73,58 35,77 34869,47 37722,46

2027 2522,88 252,29 84,10 40,88 36398,38 39298,53

2028 2522,88 283,82 94,61 45,99 37927,30 40874,60

2029 2522,88 315,36 105,12 51,10 39456,21 42450,67

2030 2522,88 346,90 115,63 56,21 40985,12 44026,74

2031 2522,88 378,43 136,66 66,43 42192,83 45297,23

2032 2522,88 409,97 157,68 76,65 43400,54 46567,72

2033 2522,88 441,50 178,70 86,87 44608,26 47838,21

2034 2522,88 473,04 199,73 97,09 45815,97 49108,71

2035 2522,88 504,58 220,75 107,31 47023,68 50379,20

2036 2522,88 536,11 241,78 117,53 48231,39 51649,69

2037 2522,88 567,65 262,80 127,75 49439,10 52920,18

2038 2522,88 599,18 283,82 137,97 50646,82 54190,67

2039 2522,88 630,72 304,85 148,19 51854,53 55461,17

2040 2522,88 662,26 325,87 158,41 53062,24 56731,66

939574,24 1016921,83

EMISIONES CO2

Page 139: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

128

VARIABLE: Costo

CRECIMIENTO 4% ESCENARIO BAJO VARIABLE COSTO

Hidro Act Hidro N Solar Eolica Termo TOTAL

AÑO

0,004 0,04 0,05 0,05 0,045

2015 336,38 1182,60 1518,98

2016 336,38 1381,28 1717,66

2017 336,38 1579,95 1916,34

2018 336,38 1778,63 2115,01

2019 336,38 1977,31 2313,69

2020 336,38 42,05 10,95 18,25 2102,40 2510,03

2021 336,38 84,10 21,90 36,50 2227,49 2706,37

2022 336,38 126,14 32,85 54,75 2352,59 2902,71

2023 336,38 168,19 43,80 73,00 2477,68 3099,05

2024 336,38 210,24 54,75 91,25 2602,77 3295,40

2025 336,38 252,29 65,70 109,50 2727,86 3491,74

2026 336,38 294,34 76,65 127,75 2852,96 3688,08

2027 336,38 336,38 87,60 146,00 2978,05 3884,42

2028 336,38 378,43 98,55 164,25 3103,14 4080,76

2029 336,38 420,48 109,50 182,50 3228,24 4277,10

2030 336,38 462,53 120,45 200,75 3353,33 4473,44

2031 336,38 504,58 142,35 237,25 3452,14 4672,70

2032 336,38 546,62 164,25 273,75 3550,95 4871,96

2033 336,38 588,67 186,15 310,25 3649,77 5071,22

2034 336,38 630,72 208,05 346,75 3748,58 5270,48

2035 336,38 672,77 229,95 383,25 3847,39 5469,74

2036 336,38 714,82 251,85 419,75 3946,20 5669,00

2037 336,38 756,86 273,75 456,25 4045,02 5868,27

2038 336,38 798,91 295,65 492,75 4143,83 6067,53

2039 336,38 840,96 317,55 529,25 4242,64 6266,79

2040 336,38 883,01 339,45 565,75 4341,46 6466,05

COSTO

Page 140: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

129

Anexo 2.2 Escenario Intermedio

VARIABLE: Potencia

CRECIMIENTO 4% ESCENARIO INTERMEDIO VARIABLE POTENCIA

AÑO

Potencia

maxima anual

Potencia

Media

Generacion

Media

Diaria

Generacion

Anual

Potencia

Instalada

Hidro Act Hidro N Solar Eolica Termo

0,04 0,8 0,7 0,6

2015 18000 14400 302400 110376 24000 16000 8000

2016 18720 14976 314496 114791,04 24960 16000 8960

2017 19440 15552 326592 119206,08 25920 16000 9920

2018 20160 16128 338688 123621,12 26880 16000 10880

2019 20880 16704 350784 128036,16 27840 16000 11840

2020 21600 17280 362880 132451,2 28800 16000 200 300 300 12000

2021 22320 17856 374976 136866,24 29760 16000 400 600 600 12160

2022 23040 18432 387072 141281,28 30720 16000 600 900 900 12320

2023 23760 19008 399168 145696,32 31680 16000 800 1200 1200 12480

2024 24480 19584 411264 150111,36 32640 16000 1000 1500 1500 12640

2025 25200 20160 423360 154526,4 33600 16000 1200 1800 1800 12800

2026 25920 20736 435456 158941,44 34560 16000 1400 2100 2100 12960

2027 26640 21312 447552 163356,48 35520 16000 1600 2400 2400 13120

2028 27360 21888 459648 167771,52 36480 16000 1800 2700 2700 13280

2029 28080 22464 471744 172186,56 37440 16000 2000 3000 3000 13440

2030 28800 23040 483840 176601,6 38400 16000 2200 3300 3300 13600

2031 29520 23616 495936 181016,64 39360 16000 2400 3800 3800 13360

2032 30240 24192 508032 185431,68 40320 16000 2600 4300 4300 13120

2033 30960 24768 520128 189846,72 41280 16000 2800 4800 4800 12880

2034 31680 25344 532224 194261,76 42240 16000 3000 5300 5300 12640

2035 32400 25920 544320 198676,8 43200 16000 3200 5800 5800 12400

2036 33120 26496 556416 203091,84 44160 16000 3400 6300 6300 12160

2037 33840 27072 568512 207506,88 45120 16000 3600 6800 6800 11920

2038 34560 27648 580608 211921,92 46080 16000 3800 7300 7300 11680

2039 35280 28224 592704 216336,96 47040 16000 4000 7800 7800 11440

2040 36000 28800 604800 220752 48000 16000 4200 8300 8300 11200

33,33% 8,75% 17,29% 17,29% 23,33%

Page 141: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

130

VARIABLE: Energía

CRECIMIENTO 4% ESCENARIO INTERMEDIO VARIABLE ENERGIA

Hidro Act Hidro N Solar Eolica Termo TOTAL

AÑO

2015 84096,00 26280,00 110376,00

2016 84096,00 30695,04 114791,04

2017 84096,00 35110,08 119206,08

2018 84096,00 39525,12 123621,12

2019 84096,00 43940,16 128036,16

2020 84096,00 1051,20 657,00 1095,00 45552,00 132451,20

2021 84096,00 2102,40 1314,00 2190,00 47163,84 136866,24

2022 84096,00 3153,60 1971,00 3285,00 48775,68 141281,28

2023 84096,00 4204,80 2628,00 4380,00 50387,52 145696,32

2024 84096,00 5256,00 3285,00 5475,00 51999,36 150111,36

2025 84096,00 6307,20 3942,00 6570,00 53611,20 154526,40

2026 84096,00 7358,40 4599,00 7665,00 55223,04 158941,44

2027 84096,00 8409,60 5256,00 8760,00 56834,88 163356,48

2028 84096,00 9460,80 5913,00 9855,00 58446,72 167771,52

2029 84096,00 10512,00 6570,00 10950,00 60058,56 172186,56

2030 84096,00 11563,20 7227,00 12045,00 61670,40 176601,60

2031 84096,00 12614,40 8322,00 13870,00 62114,24 181016,64

2032 84096,00 13665,60 9417,00 15695,00 62558,08 185431,68

2033 84096,00 14716,80 10512,00 17520,00 63001,92 189846,72

2034 84096,00 15768,00 11607,00 19345,00 63445,76 194261,76

2035 84096,00 16819,20 12702,00 21170,00 63889,60 198676,80

2036 84096,00 17870,40 13797,00 22995,00 64333,44 203091,84

2037 84096,00 18921,60 14892,00 24820,00 64777,28 207506,88

2038 84096,00 19972,80 15987,00 26645,00 65221,12 211921,92

2039 84096,00 21024,00 17082,00 28470,00 65664,96 216336,96

2040 84096,00 22075,20 18177,00 30295,00 66108,80 220752,00

0,38 0,10 0,08 0,14 0,30 1,00

GENERACION

Page 142: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

131

VARIABLE: Emisiones CO2

CRECIMIENTO 4% ESCENARIO INTERMEDIO VARIABLE EMISIONES CO2

AÑO Hidro Act Hidro N Solar Eolica Termo TOTAL

30 30 48 14 550

2015 2522,88 14454,00 16976,88

2016 2522,88 16882,27 19405,15

2017 2522,88 19310,54 21833,42

2018 2522,88 21738,82 24261,70

2019 2522,88 24167,09 26689,97

2020 2522,88 31,54 31,54 15,33 25053,60 27654,88

2021 2522,88 63,07 63,07 30,66 25940,11 28619,80

2022 2522,88 94,61 94,61 45,99 26826,62 29584,71

2023 2522,88 126,14 126,14 61,32 27713,14 30549,62

2024 2522,88 157,68 157,68 76,65 28599,65 31514,54

2025 2522,88 189,22 189,22 91,98 29486,16 32479,45

2026 2522,88 220,75 220,75 107,31 30372,67 33444,37

2027 2522,88 252,29 252,29 122,64 31259,18 34409,28

2028 2522,88 283,82 283,82 137,97 32145,70 35374,19

2029 2522,88 315,36 315,36 153,30 33032,21 36339,11

2030 2522,88 346,90 346,90 168,63 33918,72 37304,02

2031 2522,88 378,43 399,46 194,18 34162,83 37657,78

2032 2522,88 409,97 452,02 219,73 34406,94 38011,54

2033 2522,88 441,50 504,58 245,28 34651,06 38365,30

2034 2522,88 473,04 557,14 270,83 34895,17 38719,05

2035 2522,88 504,58 609,70 296,38 35139,28 39072,81

2036 2522,88 536,11 662,26 321,93 35383,39 39426,57

2037 2522,88 567,65 714,82 347,48 35627,50 39780,33

2038 2522,88 599,18 767,38 373,03 35871,62 40134,09

2039 2522,88 630,72 819,94 398,58 36115,73 40487,84

2040 2522,88 662,26 872,50 424,13 36359,84 40841,60

773513,84 858938,00

EMISIONES CO2

Page 143: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

132

VARIABLE: Costo

CRECIMIENTO 4% ESCENARIO INTERMEDIO VARIABLE COSTO

Hidro Act Hidro N Solar Eolica Termo TOTAL

AÑO

0,004 0,04 0,05 0,05 0,045

2015 336,384 0 0 0 1182,6 1518,984

2016 336,384 0 0 0 1381,2768 1717,6608

2017 336,384 0 0 0 1579,9536 1916,3376

2018 336,384 0 0 0 1778,6304 2115,0144

2019 336,384 0 0 0 1977,3072 2313,6912

2020 336,384 42,048 32,85 54,75 2049,84 2515,872

2021 336,384 84,096 65,7 109,5 2122,3728 2718,0528

2022 336,384 126,144 98,55 164,25 2194,9056 2920,2336

2023 336,384 168,192 131,4 219 2267,4384 3122,4144

2024 336,384 210,24 164,25 273,75 2339,9712 3324,5952

2025 336,384 252,288 197,1 328,5 2412,504 3526,776

2026 336,384 294,336 229,95 383,25 2485,0368 3728,9568

2027 336,384 336,384 262,8 438 2557,5696 3931,1376

2028 336,384 378,432 295,65 492,75 2630,1024 4133,3184

2029 336,384 420,48 328,5 547,5 2702,6352 4335,4992

2030 336,384 462,528 361,35 602,25 2775,168 4537,68

2031 336,384 504,576 416,1 693,5 2795,1408 4745,7008

2032 336,384 546,624 470,85 784,75 2815,1136 4953,7216

2033 336,384 588,672 525,6 876 2835,0864 5161,7424

2034 336,384 630,72 580,35 967,25 2855,0592 5369,7632

2035 336,384 672,768 635,1 1058,5 2875,032 5577,784

2036 336,384 714,816 689,85 1149,75 2895,0048 5785,8048

2037 336,384 756,864 744,6 1241 2914,9776 5993,8256

2038 336,384 798,912 799,35 1332,25 2934,9504 6201,8464

2039 336,384 840,96 854,1 1423,5 2954,9232 6409,8672

2040 336,384 883,008 908,85 1514,75 2974,896 6617,888

COSTO

Page 144: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

133

Anexo 2.3 Escenario Alto

VARIABLE: Potencia

CRECIMIENTO 4% ESCENARIO ALTO VARIABLE POTENCIA

AÑO

Potencia

maxima anual

Potencia

Media

Generacion

Media

Diaria

Generacion

Anual

Potencia

Instalada

Hidro Act Hidro N Solar Eolica Termo

0,04 0,8 0,7 0,6

2015 18000 14400 302400 110376 24000 16000 8000

2016 18720 14976 314496 114791,04 24960 16000 8960

2017 19440 15552 326592 119206,08 25920 16000 9920

2018 20160 16128 338688 123621,12 26880 16000 10880

2019 20880 16704 350784 128036,16 27840 16000 11840

2020 21600 17280 362880 132451,2 28800 16000 200 100 100 12400

2021 22320 17856 374976 136866,24 29760 16000 400 200 200 12960

2022 23040 18432 387072 141281,28 30720 16000 600 300 300 13520

2023 23760 19008 399168 145696,32 31680 16000 800 400 400 14080

2024 24480 19584 411264 150111,36 32640 16000 1000 500 500 14640

2025 25200 20160 423360 154526,4 33600 16000 1200 600 600 15200

2026 25920 20736 435456 158941,44 34560 16000 1400 700 700 15760

2027 26640 21312 447552 163356,48 35520 16000 1600 800 800 16320

2028 27360 21888 459648 167771,52 36480 16000 1800 900 900 16880

2029 28080 22464 471744 172186,56 37440 16000 2000 1000 1000 17440

2030 28800 23040 483840 176601,6 38400 16000 2200 1100 1100 18000

2031 29520 23616 495936 181016,64 39360 16000 2400 1300 1300 18360

2032 30240 24192 508032 185431,68 40320 16000 2600 1500 1500 18720

2033 30960 24768 520128 189846,72 41280 16000 2800 1700 1700 19080

2034 31680 25344 532224 194261,76 42240 16000 3000 1900 1900 19440

2035 32400 25920 544320 198676,8 43200 16000 3200 2100 2100 19800

2036 33120 26496 556416 203091,84 44160 16000 3400 2300 2300 20160

2037 33840 27072 568512 207506,88 45120 16000 3600 2500 2500 20520

2038 34560 27648 580608 211921,92 46080 16000 3800 2700 2700 20880

2039 35280 28224 592704 216336,96 47040 16000 4000 2900 2900 21240

2040 36000 28800 604800 220752 48000 16000 4200 3100 3100 21600

33,33% 8,75% 6,46% 6,46% 45,00%

Page 145: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

134

VARIABLE: Energía

CRECIMIENTO 4% ESCENARIO ALTO VARIABLE ENERGIA

Hidro Act Hidro N Solar Eolica Termo TOTAL

AÑO

2015 84096 26280 110376

2016 84096 30695,04 114791,04

2017 84096 35110,08 119206,08

2018 84096 39525,12 123621,12

2019 84096 43940,16 128036,16

2020 84096 1051,2 876 1460 44968 132451,2

2021 84096 2102,4 1752 2920 45995,84 136866,24

2022 84096 3153,6 2628 4380 47023,68 141281,28

2023 84096 4204,8 3504 5840 48051,52 145696,32

2024 84096 5256 4380 7300 49079,36 150111,36

2025 84096 6307,2 5256 8760 50107,2 154526,4

2026 84096 7358,4 6132 10220 51135,04 158941,44

2027 84096 8409,6 7008 11680 52162,88 163356,48

2028 84096 9460,8 7884 13140 53190,72 167771,52

2029 84096 10512 8760 14600 54218,56 172186,56

2030 84096 11563,2 9636 16060 55246,4 176601,6

2031 84096 12614,4 10950 18250 55106,24 181016,64

2032 84096 13665,6 12264 20440 54966,08 185431,68

2033 84096 14716,8 13578 22630 54825,92 189846,72

2034 84096 15768 14892 24820 54685,76 194261,76

2035 84096 16819,2 16206 27010 54545,6 198676,8

2036 84096 17870,4 17520 29200 54405,44 203091,84

2037 84096 18921,6 18834 31390 54265,28 207506,88

2038 84096 19972,8 20148 33580 54125,12 211921,92

2039 84096 21024 21462 35770 53984,96 216336,96

2040 84096 22075,2 22776 37960 53844,8 220752

GENERACION

Page 146: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

135

VARIABLE: Emisiones CO2

CRECIMIENTO 4% ESCENARIO ALTO VARIABLE EMISIONES CO2

AÑO Hidro Act Hidro N Solar Eolica Termo TOTAL

30 30 48 14 550

2015 2522,88 0 0 0 14454 16976,88

2016 2522,88 0 0 0 16882,272 19405,152

2017 2522,88 0 0 0 19310,544 21833,424

2018 2522,88 0 0 0 21738,816 24261,696

2019 2522,88 0 0 0 24167,088 26689,968

2020 2522,88 31,536 42,048 20,44 24732,4 27349,304

2021 2522,88 63,072 84,096 40,88 25297,712 28008,64

2022 2522,88 94,608 126,144 61,32 25863,024 28667,976

2023 2522,88 126,144 168,192 81,76 26428,336 29327,312

2024 2522,88 157,68 210,24 102,2 26993,648 29986,648

2025 2522,88 189,216 252,288 122,64 27558,96 30645,984

2026 2522,88 220,752 294,336 143,08 28124,272 31305,32

2027 2522,88 252,288 336,384 163,52 28689,584 31964,656

2028 2522,88 283,824 378,432 183,96 29254,896 32623,992

2029 2522,88 315,36 420,48 204,4 29820,208 33283,328

2030 2522,88 346,896 462,528 224,84 30385,52 33942,664

2031 2522,88 378,432 525,6 255,5 30308,432 33990,844

2032 2522,88 409,968 588,672 286,16 30231,344 34039,024

2033 2522,88 441,504 651,744 316,82 30154,256 34087,204

2034 2522,88 473,04 714,816 347,48 30077,168 34135,384

2035 2522,88 504,576 777,888 378,14 30000,08 34183,564

2036 2522,88 536,112 840,96 408,8 29922,992 34231,744

2037 2522,88 567,648 904,032 439,46 29845,904 34279,924

2038 2522,88 599,184 967,104 470,12 29768,816 34328,104

2039 2522,88 630,72 1030,176 500,78 29691,728 34376,284

2040 2522,88 662,256 1093,248 531,44 29614,64 34424,464

699316,64 788349,484

EMISIONES CO2

Page 147: BASES PARA LA FORMACIÓN UNA MATRIZ DE GENERACIÓN …

136

VARIABLE: Costo

CRECIMIENTO 4% ESCENARIO ALTO VARIABLE COSTO

Hidro Act Hidro N Solar Eolica Termo TOTAL

AÑO

0,004 0,04 0,05 0,05 0,045

2015 336,38 0,00 0,00 0,00 1182,60 1518,98

2016 336,38 0,00 0,00 0,00 1381,28 1717,66

2017 336,38 0,00 0,00 0,00 1579,95 1916,34

2018 336,38 0,00 0,00 0,00 1778,63 2115,01

2019 336,38 0,00 0,00 0,00 1977,31 2313,69

2020 336,38 42,05 43,80 73,00 2023,56 2518,79

2021 336,38 84,10 87,60 146,00 2069,81 2723,89

2022 336,38 126,14 131,40 219,00 2116,07 2928,99

2023 336,38 168,19 175,20 292,00 2162,32 3134,09

2024 336,38 210,24 219,00 365,00 2208,57 3339,20

2025 336,38 252,29 262,80 438,00 2254,82 3544,30

2026 336,38 294,34 306,60 511,00 2301,08 3749,40

2027 336,38 336,38 350,40 584,00 2347,33 3954,50

2028 336,38 378,43 394,20 657,00 2393,58 4159,60

2029 336,38 420,48 438,00 730,00 2439,84 4364,70

2030 336,38 462,53 481,80 803,00 2486,09 4569,80

2031 336,38 504,58 547,50 912,50 2479,78 4780,74

2032 336,38 546,62 613,20 1022,00 2473,47 4991,68

2033 336,38 588,67 678,90 1131,50 2467,17 5202,62

2034 336,38 630,72 744,60 1241,00 2460,86 5413,56

2035 336,38 672,77 810,30 1350,50 2454,55 5624,50

2036 336,38 714,82 876,00 1460,00 2448,24 5835,44

2037 336,38 756,86 941,70 1569,50 2441,94 6046,39

2038 336,38 798,91 1007,40 1679,00 2435,63 6257,33

2039 336,38 840,96 1073,10 1788,50 2429,32 6468,27

2040 336,38 883,01 1138,80 1898,00 2423,02 6679,21

COSTO