potencial de energía solar térmico en procesos...

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Potencial de Energía Solar Térmico en Procesos Industriales

Día 2: Energía Solar Térmica en Industria y Minería

Alfredo González García – AIGUASOL20 de octubre de 2016

Motivación. La Problemática

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• Sector Industrial consume un 37% de la matriz de EnergíaSecundaria de Chile.

• Un 88% de dicha energía es importada y representa un15,6% de los bienes importados, 11.704 Millones de US$.

• El costo promedio de la energía térmica ronda los100US$/MWh, restando competitividad a la Industria Chilena.

0

20

40

60

80

100

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140

160

ene‐03

jul‐0

3

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6

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ene‐12

jul‐1

2

ene‐13

USD

/MWh (GN)

#¡REF! RM VIII región Lineal (RM)

La Oportunidad: Recurso y Necesidad

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• Stockholm: 974 kWh/m2• Copenague: 994 kWh/m2• Berlin: 1.019 kWh/m2• Puerto Montt; 1.178 kWh/m2• Coyhaique: 1.303 kWh• Temuco: 1.423 kWh/m2• Barcelona: 1.444 kWh/m2• Concepción: 1.533 kWh/m2• Calama: 2.434 kWh/m2

La Oportunidad: Tecnología Madura

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Proyecto Appsol

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Caracterización Industria

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Caracterización de los Rubros y Establecimientos IndustrialesPor existencia de procesos de calor y frío

• 88 Rubros

Por existencia de operaciones abordables por solar

• 41 Rubros

Por similitud de industrias y procesos

• 31 Rubros

ENIA 2011

• 3880 establecimientos industriales

Selección por Rubro


Selección por Consumo Mínimo



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Industrias Tipo y Rangos Térmicos


8

Distribución Demanda Térmica en la Industria y Minería Chilena

47%

13. Minería6%

26%

0%

0% 0%

0%

7%

10%

0%2%

2%

47%

Otras Demandas Térmicas

13. Minería

15. Alimentos

16. Tabaco

17. Textil

18. Ropa

19. Cueros

20. Productos de Madera

21. Papelera y Celulosa

24. Química

25. Caucho y Plásticos

26. Minerales No‐Metálicos


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Consumo de Combustibles y Eléctricos por Rubros

0

500000

1000000

1500000

2000000

2500000

3000000

1330 1511 1512 1513 1514 1520 1533 1541 1542 1543 1544 1551 1552 1553 1554 1600 1711 1712 1721 1722 1729 1730 1810 1911

Consum

o En

ergético (M

Wh)

Rubro CIIU

Consumo Térmico y Eléctrico por Rubro

Suma de Consumo Combustible Calor Procesos (MWh) Suma de Consumo Eléctrico (MWh)

Sector Alimenticio

Sector Textil Curtiembres

Tabaco

Demanda por Rubro

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Demanda por Regiones

11

0

200

400

600

800

1000

1200

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 13 14 15Nº de

Plantas Indu

stria

les

Región

Nº de Establecimientos del Sector Industrial por región

0

1000000

2000000

3000000

4000000

5000000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 13 14 15Demanda

Térm

ica (kWh)

Región

Demanda Energética Total Sector Industrial

Demanda por Regiones

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Metodología

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Generación casos de

simulación66.488

WP1Base de datos

industrias

WP2Base de datos meteorológicas

WP3Industrias con

procesos adecuados para

aporte solar WP4Tecnologías existentes

Esquemas de procesos a

simular

Análisis viabilidad de casos

WP1Base de datos

industrias

WP2Base de datos meteorológicas

Curvas de FS vs A por rubros

Hipótesis Financieras

WP4 Curvas de costos

Definiciones

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Potencial energético:La energía que se podría llegar a cubrir mediante tecnología solar térmica, porrango de temperaturas de operación y con FS razonables.Potencial técnico:El potencial energético limitado por la cantidad de área disponible estimada encubiertas para tecnologías de baja temperatura en rubros industrialesPotencial viable:Actuaciones concretas identificadas que arrojan rentabilidades superiores alcoste del capital (Hip 7,9%)

Definiciones

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Escenario central• IPE=2,0%• Instalaciones construidas en autoexplotación• Rentabilidad exigible, costo del capital. TIR=7,9%• O&M subcontratada• Inexistencia de incentivos públicosSensibilidad a variables• IPE hasta 5%• Instalaciones en régimen ESCO (TIR=12%)• Incentivos públicos

Potencial por Rubro

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Potencial por Rubro

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Potencial por rango térmico

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Potencial por tecnología

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Región COBRE CARNE ACEITE LACTEOS MENTO ANIMA PANADERIA AZUCAR VINO CERVEZA BEBNOALC TEXTILES ROPA CURTIDO ASERRADO AHORMIGON TOTAL

15 0 0 0 0 0 83 0 0 0 0 0 0 0 0 0 831 136.176 0 0 0 0 0 0 0 0 902 0 0 0 0 208 137.2862 1.179.604 0 0 0 0 0 0 0 377 0 0 0 0 0 1.462 1.181.4433 124.860 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 124.8604 15.398 340 0 0 0 0 0 455 0 0 0 0 0 0 163 16.3565 15.514 11.952 0 0 0 0 0 3.539 0 0 0 0 0 0 227 31.23313 35.773 60.852 3.344 53.752 5.544 11.796 0 14.880 5.510 13.996 7.181 6.619 2.521 874 46.743 269.3836 884 17.327 0 0 0 0 0 2.052 0 0 0 0 0 0 0 20.2647 0 3.825 0 0 0 0 0 6.281 0 0 0 0 0 752 0 10.8588 0 776 0 294 11.221 0 0 0 0 0 0 0 0 99.253 421 111.9659 0 0 0 351 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 35114 0 0 0 1.051 0 0 5.107 0 0 0 0 0 0 0 0 6.15710 0 0 0 0 2.547 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2.54711 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 012 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1.508.209 95.072 3.344 55.447 19.312 11.879 5.107 27.207 5.886 14.898 7.181 6.619 2.521 100.878 49.224 1.912.785

Los grandes números

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69%2%4%

1.500.000m2

400.000m2

18.000m2

del calor de baja temperatura en minería, mediante FPC con

del calor de baja temperatura en industria no minera , mediante ETC y FPC con

del frío positivo en industria no minera, mediante ETC y PTC con

Una inversión total cercana a los

800 MMUS$Con una reducción anual en la importación de energía de

1% del total de energía importada,

4,5% de la balanza de pagos (2012)

160 MMUS$

El potencial técnica y financieramente viable representa el

Herramienta de Evaluación de SST en Procesos Industriales

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Ayuda en la decisión de alternativassolares de generación• Evaluación directa de potencial

solar en distintos escenarios deaporte solar (Área de captación,tecnología, ubicación, etc.)

• Calculo de producción solar deenergía y fracción de cobertura dela demanda.

• Cálculo de factores económicos dedecisión y costos( CAPEX, OPEX,TIR, ahorro, etc.)

Herramienta de Evaluación de SST en Procesos Industriales

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Forma de uso• Registro en página de

proyecto (www.appsol.cl)

• Resultados entregados en pantalla e imprimible.

Manual de Diseño de Sistemas Solares

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ULISSES

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ULISSESNueva tecnología solar térmica optimizada para Minería del Cobre:

• Clima desértico continental• Alta radiación• Polvo y escasez de agua• Baja temperatura• Alto aporte solar• Grandes campos (> 5000 m2)

ULISSES

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• Sistema de gestión del sobrecalentamiento• Rendimiento: 20% superior a los sistemas

solares convencionales.• Costo de energía: 35% más bajo que precio

promedio del petróleo de últimos 5 años. Costoventa energía desde:

50 USD/MWh (Industria)

63 USD/MWh (Minería)• Implementación bajo modelo ESCO, en venta de

energía útil, sin riesgo y sin inversión.

APPSOL

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