Energía Renovable Dr. Sandra Cruz-Pol Departamento de Ingeniería Eléctrica y Computadoras Campus Verde Universidad de Puerto Rico – Mayagüez CampusVerde@uprm.edu

Energía Renovable Diferencia con Energía Alterna Conservación – cargas fantasmas, sensores, calentadores solares, etc. Solar (fotovoltaica) Viento (Eólica)

Sistema de Potencia Eléctrica http://www.ee.t.u-tokyo.ac.jp

Combustibles Fósiles AEE (petróleo) Palo Seco 602 MW 1960 Cambalache 1997 San Juan 400 MW 1956 Costa Sur 1090 MW 1958 Aguirre 900 MW 1973 4305 MW Referencia: AEE

Combustibles Fósiles (no AEE) AES 540 MW ecoEléctrica 454 MW Referencia: Dr. A. Irrizarry

Generación hidroeléctrica Caonillas Dos Bocas Rio Blanco Yauco I & II Garzas I & II Toro Negro I & II 90 MW Referencia: AEE

Estimado de Generación por Combustible para Puerto Rico (2005)* Gas (13%) hidro (0.5%) carbón (13%) petróleo (73%) *Ref: CIA The World FactBook Estimado del Dr. A. Irizarry

carbón (52%) US Net Generation 2006 Referencia: US DOE Energy Information Agency

Promedios de precio de venta de electricidad por sector (2006) en ¢/kWh residencial 17.81 (24 ¢/kWh 2011) 10.4 comercial 19.06 9.46 industrial 15.57 6.16 Ref: AEE (hasta nov 06), Energy Information Agency (Oct 22, 07)

Se usan 12 kWh para calentar tanque de 63 galones de agua 70°F a 125°F. $/día (28 ¢/kWh) $/año 300 días Costo calentador 12 $3.36 $1008 $1,500 Referencias: US Bureau of Census y Generation Displacement, Power Loss and Emissions Reduction due to Solar Thermal Water Heaters, Jennifer Jimenez & Agustin Irizarry

Beneficios adicionales La reducción en demanda aumenta la confiabilidad del sistema, pues opera menos cargado, y se alarga la vida útil de los dispositivos del sistema. Disminución de pérdidas se traduce a ahorro al consumidor a través de ajuste de combustible ($3 - $12 por cliente) Disminuyen las emisiones al ambiente. Es una alternativa que complementa la política de diversificación de combustible: CONSERVACIÓN

¿Hace falta Palo Seco (602 MW)? Lumens Incandescente Compacta fluorescente 850 60 W 11–15 W 1700 100 W 22–25 W Si cada uno de los 1.1 Millon de abonados de AEE cambia 1 bombilla… considerando pérdidas Referencias: US Bureau of Census y Generation Displacement, Power Loss and Emissions Reduction due to Solar Thermal Water Heaters, Jennifer Jimenez & Agustin Irizarry

Otros paises han prohibido bombillas incandescentes, y calentadores de agua electricos (Israel). California – AB 722 Lloyd Levine* lo propone para el 2012 Australia, 20 febrero 2007 – para el 2011 Nueva Zelanda – anuncia se une al plan de Australia UK – 12 marzo 2007 – para el 2011 Irlanda, Portugal, Bélgica y Holanda – marzo a mayo 2007 anuncian meta igual a UK Canadá – abril 2007 – para el 2012 Suiza - agosto 2007 – para el 2010 Estados Unidos - sep 12 2007 Tailandia, Ghana, Egipto, India, Indonesia, Sur África, Vietnam, Brasil, México, China

Generación fotovoltaica –convierte luz solar a electricidad usando una celda fotovoltaica.

Arreglos Integrado en Edificios

Otros beneficios Externalidades Beneficios sociales valor de no contaminar satisfacción de independencia aumento en confiabilidad (huracanes) Beneficios sociales disminución pérdidas crédito por capacidad creación de empleos y mercado

Las turbinas de vientos (molinos) convierten la energía cinética del viento a energía eléctrica …

… si tienes viento.

Tamaño relativo de turbinas

Molinos pequeños viento en el Este Bornay Inclin 6000 W ($10,000+$2,000+$6,000+$5,000+2,000)=$25,000 $209/mes - 8%, 20 años 10 m de altura kWh/día $/día 0.28 $/kWh kWh/mes $/mes kWh/año $/año Valor presente electricidad 5%, 20 años 48.8 $13.7 1464 $411 3800 $4,932 $62,276 Fuente: Dr. Irizarry

Generación Eólica en Puerto Rico Agustín A. Irizarry Rivera, PhD, PE Depto Ingeniería Eléctrica y Computadoras ACEER 18 de agosto de 2007 Centro Cultural de Mayagüez “En Puerto Rico, con lo sensitiva que es toda la Isla, ningun sitio es bueno para instalar turbinas de viento.” Ernesto Santiago (SOPI) El Nuevo Día 12 de septiembre de 2004

NO PLAN de uso de terrenos NO DIALOGO Nacional Los problemas que enfrenta la generación eólica en Puerto Rico (y las demás renovables también …) NO PLAN de uso de terrenos NO DIALOGO Nacional Ambiente, Justicia Social No petróleo, gas o carbón NO ESTRUCTURAS PARTICIPATIVAS Costa Sur, ecoElectrica, CORCO, ¿Windmar?

Impacto Ambiental “Ecological Impact of Renewable Resource-Based Energy Technologies” Karl-Heinz Kettl, Nora Niemetz, Nora Sandor, Michael Eder, and Michael Narodoslawsky, 2011

Agustín A. Irizarry Rivera, PhD, PE agustin@ece.uprm.edu Achievable Renewable Energy Targets For Puerto Rico’s Renewable Energy Portfolio Standard Agustín A. Irizarry Rivera, PhD, PE agustin@ece.uprm.edu José A. Colucci-Ríos, PhD, PE Biodiesel1pr.aol.com Efraín O’Neill-Carrillo, PhD, PE oneill@ece.uprm.edu

Objetivo: producir un estimado realista de la cantidad de electricidad que se puede producir con cada recurso renovable disponible en Puerto Rico. Biomasa* – incluyendo la basura, micro hidro*, océano - olas, mareas, corrientes y termal, solar - fotovoltaica y solar termal*, viento – grande y pequeño, celdas combustibles* (“fuel cells”)

Resource Availability Average Daily Solar Radiation in PR Data in MJ/m2 to the right and in W/m2 to the left First Oral Report to the Puerto Rico Energy Affairs Administration February 15, 2008

Tecnologías de concentración (Dr. Cayetano López CIEMAT)

Colectores cilindro-parabólicos: desde 1981 Plantas SEGS. 354 MWe. Kramer’s Junction, California

Instalaciones de ensayo en la PSA 3030

Franchesca Aponte y Magaby Quintero February 15, 2008 Wave Energy: Resource Availability Puerto Rico highest wave energy is concentrated around the north coast of the island because of the arrival of swells from the North Atlantic Ocean. Franchesca Aponte y Magaby Quintero February 15, 2008 31

Available Commercial and Prototype Conversion Tech Wave Energy “Attenuators” Pelamis “Point Absorbers” Power Buoy “Terminator” Wave Dragon “Oscillator Water Column” Wave Energy Technologies [11] Franchesca Aponte y Magaby Quintero February 15, 2008 32

Ej. Factura de AEE…(hogar de 4) $260 1390 kWh Consumo Promedio:

Luego de eliminar Fantasmas Eléctricos e instalar bombillas CFL Factura de AEE: Luego de eliminar Fantasmas Eléctricos e instalar bombillas CFL $195 (1160 kWh)

Luego de usar abanicos en vez de 3 consolas de A/C Factura de AEE: Luego de usar abanicos en vez de 3 consolas de A/C $113 (690 kWh)

Luego de instalar Calentador de agua Solar Factura de AEE: Luego de instalar Calentador de agua Solar $74 (400 kWh)

Conclusiones Acción ciudadana - Conservación Renovables HOY son económicamente viables Puerto Rico necesita diálogo pues NO hay tecnología renovable sin impacto al medio ambiente, sin issues de ubicación, sin que ocupe espacio. No hay solución mágica. Necesitamos viabilizar el uso de renovables. Conservación, viento, fotovoltaica, solar termal, olas y biomasa ---Dr. Agustin Irizarry, 2009

Conservación Puede significar de 30% a 70% de ahorro. Gasoducto: de 5% a 17% (sin contar el impacto ambiental, alza en costo de gas, y mitigación en caso de accidente, ni potencial pérdida de vidas)

¿Preguntas? Dr. Sandra Cruz Pol, Ph.D. E. E. CampusVerde@uprm.edu Departamento de Ingeniería Eléctrica y Computadoras http://uprm.edu/campusverde