Panamá – Mayo 2018

Tonci BakovicInternational Finance Corporation

Disrupción Tecnológicaen el Sector Eléctrico

World Bank Group Creative Commons by Attribution

Las interpretaciones y conclusiones expresadas en esta presentación son enteramente del autor y no deben ser atribuidos de ninguna manera al IFC o Banco Mundial o a los miembros de su directorio o los países a los que representan.

Descargo

-Esta presentación no puede ser citada sin permiso-

Tonci Bakovic

T Bakovic 3

Indice

1. El sol –una solución singular a nuestras necesidades energéticas

2. Energías eólica y solar –acá para quedarse

3. Viento y sol compitiendo con gas y carbón

4. Baterías

5. Esquemas híbridos solar-batería

6. La Red – Los cables desgastados que separan a nuestros usuarios de su futuro energético

7. La Digitalización del Sector Eléctrico y la Energía Distribuida

Source: Professor Nate Lewis, Chemistry Department, California Institute of Technology GCEP Theme Leader – Solar Energy, Stanford University

2100: 40-50 TW

2050: 25-30 TW

- El sol una solución singular a nuestras necesidades energéticas

Rayos de Esperanza

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T Bakovic

https://youtu.be/9yNj1zEh-nM

Solar

Costo de Módulos Solares ($/W) Costos Generación Eólica ($/MWh)

Solar y Viento – acá para quedarse

Source: D. Roberts, Peking University and University of British Columbia

Solar Costs Have Fallen 90% since 2009

Wind Costs Have Fallen 50% since 2009

…costos caerán otro 50% sobre los próximos 10-años

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Solar and Wind

TBakovic

TBakovic TBakovic

Viento “onshore” Proyecciones del LCOE

$/MWh, 2015 Real

Source: BNEF

Energía Solar “PV utility scale” –Proyecciones del LCOE

$/MWh, 2015 Real

Source: BNEF

…un futuro brillante para las energías renovables

T Bakovic 6

TBakovic TBakovic

Solar and WindLCOE = levelvized cost of energy (costo nivelado de energía)

Gas LCOE con Factor de Carga Fijo Gas LCOE con Factor de Carga Realizado

$/MWh, 2015 Real

Source: BNEF

$/MWh, 2015 Real

Carbon LCOE con Factor de Carga Fijo

$/MWh, 2015 Real $/MWh, 2015 Real

Carbon LCOE con Factor de Carga Realizado

Source: BNEF

Source: BNEF

Source: BNEF

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TBakovic TBakovic

TBakovicTBakovic

Gas and Coal

LCOE = levelvized cost of energy (costo nivelado de energía)

$/MWh, 2015 Real

Source: BNEFSource: BNEF

China LCOE Solar PV y Viento “Onshore” vs.

Costo Marginal de Plantas a Carbon$/MWh, 2015 Real

AlemaniaLCOE Solar PV y Viento “Onshore” vs.

Costo Marginal de Turbinas Ciclo Combinado a Gas

Solar and Wind

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TBakovic TBakovic

LCOE = levelvized cost of energy (costo nivelado de energía)

USA - PJM Germany

Coeficiente Pico y Factor de Carga

Source: EIA, BNEF Source: ENTSOE, BNEF

T Bakovic 9

TBakovicTBakovic

PJM = Pennsylvania Jersey Maryland Power Pool

TBakovicTBakovic

…de Patos y Camellos

Curva Horaria de Carga-Neta California Curva de Despacho de Carga

T Bakovic 10

Zero Cost Renewables

Zero Marginal Cost

https://www.amazon.com/Zero-Marginal-Cost-Society-Collaborative/dp/1137280115

T Bakovic 11

Virtiendo Renovables

Suministrando el PJM todo con Renovables

Journal of Power Sources: Cost-minimized combinations of wind power, solar power and electrochemical storage, powering the grid up to 99.9% of the time. Budischak et al.

Hours

TBakovic

Spilling Renewables

PJM = Pennsylvania Jersey Maryland Power Pool

El Nuevo Orden Mundial – Ricos en Energía Pobres en Potencia (Capacidad)

India – Rush Hour

T Bakovic 12

Source: TBakovic

Energy Rich Capacity Poor

Source: BNEF

… pero las baterías vienen

Solar

Batteries

Batteries

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TBakovic

Precio de las Baterías de Litio y Pronostico

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TBakovic

Costo Nivelado de las Baterias (LCOE) – Fuente Lazard

Source: Lazard

Batteries

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TBakovic

LCOE = levelvized cost of energy (costo nivelado de energía)

El fin de las plantas termoeléctricas de punta…?

Souce: GTMresearch, Wood Mackenzie

Las baterías reemplazado a las plantas térmicas de punta

Batteries

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TBakovic

TBakovicTBakovic

$/MWh

“Juntos son Dinamita” - energía solar y baterías

Source: Omar Rodriguez - IFC

Hybrid PV-Storage

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TBakovic

Ancillary Services Assumption = 8 US$/MWh

LCOE = levelvized cost of energy (costo nivelado de energía)

Pronosticando el 2035

https://youtu.be/Kxryv2XrnqM

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TBakovic

Global Light Duty Vehicle Sales

Source: BNEF

…que pasa si los vehículos eléctricos llegan ?

Electric Vehicles

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TBakovic

PHEV=Plug-In Hybrid Electric Vehicles

BEV=Battery Electric Vehicles

ICE=Internal Combustion Vehicles

HEV=Hybrid Electric Vehicles

… cargarán en la noche ?

Electric Vehicles

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TBakovic

TBakovic

Las baterías llegarán pero aun se necesitará potencia térmica para hacer el “ramp-up”

Baterías traen potencia (kW) o energía (kWh) Las térmicas traen ambas Se necesitará potencia para el “ramp-up” del cuello del “pato”

Se necesitan ~ 430 baterias grandes(muy probable 2x430 puesto que son necesarias baterias de rapido descarge)

13,000 contenedores

California

T Bakovic 21

Power vs Energy

Solution to large renewable energy penetration:

Flexible gas generation (1-2 hour ramp up)

Coal plants can take 1-day to ramp up

Diesel expensive and dirty in terms of emissions

Flexible gas is key for the development of renewable energy

- Nada facilita más la penetración de las renovables que el gas FLEXIBLE

Sweden – Hourly Wind Power generation (MWh/h) 2009

T. Bakovic

Source: M. Amelin and L. Soder, Royal Institute of Technology - Stockholm

Spain – Demand vs Wind Production

Source: Red Electrica

Mientras tanto…Flexible LN

G

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Ya llegamos….?

Nikola Tesla JP Morgan

T Bakovic

El Sueño de Tesla:

Transportar Electricidad sin

Cables

Transmission &

Distribution

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TBakovic

https://youtu.be/IekjYzDHo_c

La RED –El OBSTACULO más grande al anhelo de compartir los beneficios de las renovables con los usuarios finales

Transmission &

Distribution

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TBakovic http://a.co/3RD8Td0

“La Red – Los cables desgastados que separan a nuestros usuarios de su futuro energético”

No todas las redes de transmisión pueden absorber un Sistema de 100% renovables

Sistemas Mallados

No todos temenos la misma RED

Sistemas Troncales

Europe Africa Chile

Transmission &

Distribution

TBakovicTBakovic

TBakovic

Expanding, maintaining and upgrading T&D infrastructure is projected to require US$3.0 trillion in investment through 2025, averaging US$299 billion per year. 67% of global T&D investment is expected in developing countries.

T Bakovic 25

T Bakovic 2626

Vale la pena esperar…. ?

MicroG

rids+ D

istributed Generation

La Digitalización del Sector Eléctrico:

27 Source: BCG “How to Jumpstart a Digital Transformation”; BNEF Digitalization of Energy Systems.

• DG incrementará la necesidad de la digitalización en el sector eléctrico• Capacidad de procesar grandes cantidades de pequeñas transacciones

Existing technologies aiding digitalization

Emerging digitalization technologies

Digitalization

Automatic Meters

Source: H. Ying, J.Heckman - IFC T Bakovic 27

DG = Distributed Generation = Generación Distribuida

De mayoristas a minoristas…

Donde: Brasil, Rusia, Turquia, Mexico, Europa, Filipinas, Colombia, India

T Bakovic 28

Google Nest

Digitalization

TBakovic

Storage

Distributed solar / off-grid

Empresas Eléctricas Invirtiendo en Tecnología de Generación Distribuida (DG)

Mobility

Digitali-zation

T Bakovic 29Source: H. Ying, J.Heckman - IFC

Minigrids / Offgrid Solar

Clientes del IFC Invirtiendo en DG/ Smart Grid IOT

30

30

Storage

IoT /

Digitalization

Distributed solar PV + storage

C&I DG Solar

PV Hybrid Solutions for Telecom Towers

India

$22M (VC)

2010

Solar IPP w/ DGIndia

$28.5M (VC/Power)2010

C&I Solar DG Developer

The Pacific

$2M (Power)

2014

Zinc-Air BatteriesUS

$7.5M (VC)2014

Lithium-TitanateBatteries

China $37.5M (VC)

2011

Smart Grid Tech

India $1.35M (VC)

2012

IoT Middleware

US

$7.5M (VC)

2014

Energy Optimization IOT

India

$1M (VC)

2013

PAYGO SolarE. Africa $5M (VC)

2017

+ StorageNew Global

Power Initiative2018

PV-hybrid minigrids/ telecom towersMyanmar

$6m (InfraV)2017

LPWA Network for IoTFrance

$5.6M (VC)

2017

C&I Solar Aggregator Platform

India

$15M (Power/VC)

2018

PAYGO SolarE. Africa $7M (VC)

2013

Energy Access Debt FundE. Africa

$17M (MAS/FIG)2013

New Solar Hybrid Capex Upgrade for Helio Towers

DRC

$56.5M (TMT)

2017

T Bakovic 30Source: H. Ying, J.Heckman - IFC

T Bakovic 31

GLOBAL KNOWLEDGE, LOCAL PRESENCE