Conferencia Osiptel 16 de julio 2008 “ALTERNATIVAS DE FUENTES DE ENERGÍA RENOVABLES EN EL PERÚ: SOLAR, EÓLICA, NUCLEAR Y GEOTÉRMICA” Modesto Montoya Centro de Preparación para la Ciencia y Tecnología CEPRECYT Red Internacional de Ciencia y Tecnología

Esquema de funcionamiento de una central nuclear Fuente: libro PAE, 1999

Reacción en cadena de fisión del uranio, productora de calor que se aprovecha para producir electricidad Fuente: Kernenergie

Inversión y costos de generación en 130 proyectos Considerando las siguientes plantas: 27 de carbón, 23 de gas, 13 nucleares, 19 eólicos, 6 solares, y teniendo en cuenta una vida útil de 40 años, factor de carga de 85% y tasa de descuento de 5 - 10% Fuente: Alfonso Torre. Octubre. 2006

Ventajas de la energía nuclear Baja emisión de gases invernadero. Bajo impacto de precio de uranio en el costo de operación. Garantía de potencia y suministro de corriente masiva como central de base Intensiva en conocimiento. Prepara bases para la fusión .

Acotaciones Los cálculos anteriores están hechos para centrales nucleares de más de 1000 MW de potencia donde hay economías de escala. Para reactores de pequeña potencia los costos de inversión por MW podrían ser mayores. En el Perú, donde la demanda de energía crece a un ritmo de 200 a 300 MW por año, se requeriría reactores de pequeña o mediana potencia. En el mundo hay esfuerzos para fabricar reactores de mediana y baja potencia, competitivos e inherentemente seguros (Sudáfrica: reactor de alta temperatura con refrigeración a gas y con combustibles esféricos; Argentina: reactor CAREM con uranio enriquecido y refrigerante de agua.)

Acotaciones En el mundo hay reservas de petróleo para 42 años; sin embargo hay reservas de uranio para 160 años sin contar con el torio (más abundante que el uranio pero cuyo costo de producción aún prohibitivo) y el combustible que podría producir los reactores reproductores. Todos los expertos afirman que la solución a largo plazo será la fusión nuclear y las energías renovables.

Desbalance entre la emisión y absorción de dióxido de carbono produce efecto invernadero 2,500 millones de toneladas / año 6,500 millones de toneladas / año CO2 Absorción (Vegetación y el mar) Emisión (Plantas de energía, vehículos, etc.) Fuente: World Bank, Energy and Environment Strategy Paper, 1997

Fuentes de energías renovables Energía eólica Energía geotérmica Energía solar: para producir energía eléctrica y calor (termas solares, secadores, etc.).

Energía solar

Potencial solar mundial: destaca región andina

Isolíneas de radiación en Perú (kWh/m2.día) La radiación solar en el Perú es constante y los promedios varían en +/- 20% Sierra: 5 – 6 kWh/m2.día Costa y selva: 4 – 5 kWh/m2.día. Fuente: Organización Meteorológica Mundial   Fuente: I Congreso sobre Biocombustibles y Energías Renovabls.Manfred Horn

Tecnologías para el uso de la energía solar Fuente: Sun lab, snapshot.us, DOE, april 1998

Torre solar para producir electricidad Una torre solar (10 MW) en California despacha sólo en horas punta Fuente: Sun lab, snapshot.us, DOE, april 1998

Motor Stirling movidos con energía solar

Paneles solares fotovoltaicos

Evolución precios de paneles solares ($/watio)

Paneles fotovoltaicos en el mundo

Electricidad domiciliaria en el Perú Proyecto de Ahorro de Energía (PAE) del MEM y la UNI hicieron la primera ciudad electrificada con energía solar en la isla Taquile (Lago Titicaca) Fuente: I Congreso sobre Biocombustibles y Energías Renovables. Dr. Manfred Horn Fuente: Proyecto de Ahorro de Energía(pae) – Ministerio de Energía y Minas.1997

Local comunal con electricidad solar En 1996 el PAE-MEM electrificó 4 locales comunales con buenos resultados A: 8 paneles fotovoltaicos (300X 8) = $ 2400 B: 6 baterías solares (100 X 6) = $ 600 C: 9 fluorescentes (40 X 9) = $ 360 C: Antena parabólica, equipo de radio R/T, VHS, TV Y antena de radio D: 2 controladores (80 X 2) = $ 160 F: 1 inversor 250w (300 X 1) = $ 300 Total: 3820 dólares Costos referenciales

Comunidades solares

Escuelas rurales alejadas con energía solar

Bombeo de agua con energía solar para suministro de agua

Diagrama básico de una terma solar Fuente: Electricidad y Energía nº 2

Capacidad: 180 litros Costo: 900 dólares

Calentadores o Termas solares - 25 000 – 30 000 termas solares en Arequipa - 20 fabricantes a nivel nacional, que producen mensualmente 600 m2 de colectores solares - Se ha formado el año pasado la AEPES: Asociación de Empresas Peruanas de Energía Solar Lugar: Surco Capacidad: 180 litros Costo: 900 dólares Fuente: I Congreso sobre Biocombustibles y Energías Renovables. Dr. Manfred Horn

Instalaciones de energía solar en el Perú (2004) Uso Número Sistemas fotovoltaicos para fines residenciales 17448 Sistemas fotovoltaicos para telecomunicaciones 44772 Secadores Solares 764 Calentadores solares(**) 8045 Cocinas solares 640 ** El Centro de Energías Renovables de la UNI estima que, actualmente, sólo en Arequipa, habrían de 25000 a 30000 calentadores solares Fuente: Diagnóstico de la situación actual del uso de la energía solar y eólica en el Perú. CENERGÍA, 2004.

Perspectivas de módulos fotovoltaicos en el Perú Proyecto GEF MEM es un proyecto para instalar 7500 módulos fotovoltaicos en áreas rurales aisladas desde 2007 al 2009. El efecto demostrativo de la dinamización de esta tecnología generará oportunidades de negocios para el sector privado. Es importante aprovechar el inmenso potencial solar que tiene el país. Plan operativo 2006-2007. Dirección Ejecutiva de Proyectos. MEM. Mayo 2006.

Energía eólica

Evolución costos de la energía eólica

Aerogenerador de 1kW instalado por el PAE en Racracancha, Cerro de Pasco.

Velocidades de viento en algunas localidades del país Fuente: Potencial del viento y la aerogeneración en el Perú. Emilio Mayorga. May/2007

Localidades con aereo-generdores o aereo-bombas Molino de viento para bombeo de agua en Miramar (Piura) Fuente: Diagnóstico de la situación actual del uso de la energía solar y eólica en el Perú. CENERGÍA.2004. Potencial del viento y la aerogeneración en el Perú. Emilio Mayorga. May/2007

Equipos eólicos en Perú Departamento Sector Económico Número de equipos Usuarios Ayacucho Agropecuario 1 Cajamarca Comercial   Residencial rural Cusco Ica 4 Público Junín 2 La Libertad Lambayeque 32 Lima Moquegua Piura - - - - - - - Total 53 Fuente: Diagnóstico de la situación actual del uso de la energía solar y eólica en el Perú. CENERGÍA.2004

Aereogenerador de Marcona (Ica) Potencia: 450 kW Marca: Mitsubishi Viento: 9,12 m/ s (a 40 m) Beneficiarios: 643 viviendas Operador: ADINELSA Inversión: US$ 536 490,00 Año: 1999 Fuente: Diagnóstico de la situación actual del uso de la energía solar y eólica en el Perú. CENERGÍA.2004. Potencial del viento y la aerogeneración en el Perú. Emilio Mayorga. May/2007

Aereogenerador de Malabrigo (Trujillo) Potencia: 250 kW Marca: MICON (ensamblado en Argentina) Viento: 7.59 m/ s (a 40 m) Beneficiarios: 357 viviendas Inversión: US$ 324 000,00 Año: 1996 Fuente: Diagnóstico de la situación actual del uso de la energía solar y eólica en el Perú. CENERGÍA.2004. Potencial del viento y la aerogeneración en el Perú. Emilio Mayorga. May/2007

Costos comparativos de inversión y operación Malabrigo Marcona Bosques eólicos en el mundo Costo inversión (US$/kW) 1731 1266 900-1000 Costo operación (c US $/kWh) 13 10.64 3 - 5 Un bosque eólico tiene una ventaja económica: los costos de instalación mantenimiento se reducen sustancialmente por la cantidad Fuente: Evaluación Técnica y Económica de las Centrales Eólicas Piloto de Malabrigo y San Juan de Marcona. ADINELSA. Pp. web

Proyecciones del Gobierno Bosques eólicos: Paita (40 MW) y Marcona (10 MW) Hasta 2012: 124 equipos de 50 kW (6,2 MW ) para 136 400 viviendas con US$ 16 498 000 de inversión) Fuente: Potencial del viento y la aerogeneración en el Perú. Emilio Mayorga. May/2007

Actores en mercado de energía solar y eólica Tipo de agentes Total Proveedores de equipos 3 Proveedores / Instaladores 22 Consultoras privadas 23 Instituciones públicas 21 69

Principios de la central geotérmica Fuente: Libro PAE, 1999

Fuente: INGEMMET-OLADE Regiones geotérmicas en el Perú Fuente: INGEMMET-OLADE

Antecedentes - 1975: MINERO PERU efectuó exploración preliminar en Calacoa y Salinas en Moquegua - 1976: Geothermal Energy Research del Japón exploraciones preliminares en la cuenca del Vilcanota en Cusco - 1978: INGEMMET elaboró inventario y agrupación geográfica de afloramientos geotermales - 1979-1980, INGEMMET y AQUATER de Italia estudiaron en Tutupaca (Tacna-Moquegua), Calacoa(Moquegua), Challapalca (Tacna- Puno), Salinas, Chachani y Chivay (Arequipa) - En 1980: Geothermal Energy System Ltd. hizo estudios Calacoa, Tutupaca y las Salinas. - 1983 y 1985: INGEMMET y British GeologicalSurvey. Inventario de manifestaciones geotermales en Cusco y Puno • 1983 y 1986: ELECTROPERÚ y CESEN de Italia efectuaron estudio de pre factibilidad, en el área La Grama en la provincia de Cajabamba, Cajamarca • 1986: ELECTROPERÚ con apoyo del Organización Internacional de Energía Atómica (OIEA) realizaron investigaciones geoquímicas en Tacna y Moquegua • 1997: CENERGÍA con apoyo del IIE de México evaluó información y estudios disponibles. Fuente: Situación de la geotermia en el Perú. J. Aguinaga. MEM. Mayo 2006.

Comentarios • Según OLADE en el Perú hay 156 zonas geotérmicas identificadas. • Se ha reconocido más de doscientas vertientes de agua caliente, así como fumarolas y algunos geysers. •Las mejores perspectivas de aprovechamiento geotérmico para generación eléctrica en la región sur y el Callejón de Huaylas. Situación actual: 1. Aspectos legales: el marco regulatorio existe, ya que en 1997 se dictó la Ley Orgánica de Recursos Geotérmicos y su reglamento fue promulgado en diciembre del 2006 (D.S. No. Nº 072-2006-EM) 2. Existe estudios de base para identificar proyectos específicos. Teniendo estas 2 señales, le toca al sector privado evaluar su participación Fuente: Situación de la geotermia en el Perú. J. Aguinaga. MEM. Mayo 2006.

Disyuntiva Energías renovables o energía nuclear?: Son complementarias 80% de la población mundial no tiene consumo aceptable. Crecimiento debe ser sostenible y con respeto al medio ambiente.

Gracias por su atención Sociedad Peruana de Ciencia y Tecnología www.peruvianscientists.org