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algunas energías alternativas que reemplazan al petróleo como fuente principal.
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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA, MINAS, PETRÓLEOS Y
AMBIENTAL
CARRERA DE INGENIERÍA EN PETRÓLEOS
PRUEBAS DE PRESIÓN
TEMA: “Sistemas Alternos de generación de energía sin el uso de
Hidrocarburos”
Portilla Anderson
Males Carlos
Guerra Mishell
Padilla Mauricio
Arroba Sebastián
Barrera Jhon
Jami Óscar
Ing. José Gómez
Quito – Ecuador
MAYO - 2015
2
ÍNDICE DE CONTENIDOS
Contenido
RESUMEN ................................................................................................................................... 4
INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................ 5
CAPÍTULO I ................................................................................................................................. 6
1. ENUNCIADO DEL TEMA .................................................................................................. 6
1.2. ANTECEDENTES ........................................................................................................... 6
1.3. GENERALIDADES ......................................................................................................... 8
1.4. OBJETIVO GENERAL ............................................................................................... 9
1.4.1. OBJETIVOS ESPECÍFICOS ............................................................................ 9
1.5. JUSTIFICACIÓN ....................................................................................................... 10
1.6. FACTIBILIDAD .......................................................................................................... 11
1.6.1. FACTIBILIDAD ECONÓMICA ........................................................................ 11
1.6.2. FACTIBILIDAD TÉCNICA ............................................................................... 11
1.6.3. FACTIBILIDAD LEGAL .................................................................................... 11
1.7. ACCESIBILIDAD ...................................................................................................... 11
2. MARCO TEÓRICO .......................................................................................................... 12
2.1. MATRIZ ENERGÉTICA DEL ECUADOR .................................................................... 12
2.2. PROYECTOS DE GENERACIÓN DE ENERGÍAS ALTERNAS EN EL
ECUADOR ............................................................................................................................. 13
2.2.1. Ecoelectrico Valdez, planta de cogeneración de bagazo (biomasa) ................ 13
2.2.2. Proyecto Eólico San Cristóbal ................................................................................. 14
2.2.3. Proyecto Hidroeléctrico Perlabí ............................................................................... 15
2.2.4. San Carlos Cogeneración (Biomasa) ..................................................................... 17
2.2.5. Programa Euro-Solar ................................................................................................ 18
2.2.6. Proyecto Hidroeléctrico Toachi Pilaton .................................................................. 20
2.2.7. Proyecto Hidroeléctrico Coca Codo Sinclair ......................................................... 21
2.2.8. Proyecto Hidroeléctrico Mazar ................................................................................ 22
2.3. GENERACION DE ENERGÍA CONVENCIONAL ................................................... 23
2.3.1. DEMANDA DE ENERGÍA EN ECUADOR ............................................................ 24
2.4. PROYECCIONES HACIA EL FUTURO DE LA ENERGÍA ALTERNATIVA ........ 24
CAPÍTULO III ............................................................................................................................ 26
3. ANÁLISIS Y DISCUSIÓN ................................................................................................... 26
CAPITULO IV ............................................................................................................................ 28
3
4.1. CONCLUSIONES ......................................................................................................... 28
4.2. RECOMENDACIONES ................................................................................................ 28
CAPÍTULO V ............................................................................................................................. 29
5. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS .............................................................................. 29
4
RESUMEN
En este documento se investigan los distintos sistemas de generación de
energía sin el uso de hidrocarburos, a nivel mundial y en el Ecuador, ya que al
ser el petróleo un recurso no renovable es de vital importancia encontrar nuevos
sistemas de generación de energía.
Las energías renovables crecen año tras año en todo el mundo. La producción
eléctrica a partir de energías renovables alcanzó en 2013 un récord, con 1.560
gigavatios (GW), un 8,3% más que en 2012. En su conjunto, más del 22% de la
producción eléctrica mundial provino de fuentes renovables.
En el Ecuador las proyecciones indican que a finales de la presente década, el
90 % de potencia instalada para la generación eléctrica provendrá de la energía
hidroeléctrica. Para esto el gobierno del Ecuador ha propuesto construir nueve
proyectos hidroeléctricos hasta el 2013, de baja o mediana potencia. Como la
planta hidroeléctrica "Quijos-Baeza", con una potencia de 100 megavatios, que
se construirá en la provincia amazónica de Napo; "Río Luis", de 15,5 megavatios
en la costera de El Oro; "Buenos Aires", de 980 megavatios en la andina de
Imbabura.
A pesar de este alto porcentaje, es indispensable dar los primeros pasos para
que a nivel nacional se difunda investigación sobre las tecnologías renovables
fundamentales.
5
INTRODUCCIÓN
La presente investigación analiza los sistemas alternos de generación de energía
(sin el uso de hidrocarburos), y principalmente da a conocer los diferentes
proyectos de generación eléctrica en el Ecuador.
El proyecto es realizado porque es necesario conocer las principales ventajas y
desventajas de cada método de generación de energía ya que en la actualidad
el ser humano vive en un mundo automatizado donde la energía es fundamental
para lograr el desarrollo de los países y alcanzar una vida llena de facilidades
para el hombre, hechos que se dan con el uso de diferentes aparatos
tecnológicos, lo que involucra el uso de energía (principalmente eléctrica).
Se busca dar a conocer los distintos proyectos energéticos que el país ha
ejecutado o que se encuentran en construcción; a su vez se realiza una
investigación de futuras técnicas para la obtención de energía en los diferentes
países del mundo, esto fundamentalmente por el hecho de que el petróleo es un
recurso limitado y sin duda el ser humano y el Ecuador necesitan de otros tipos
de energía para su desarrollo.
La generación eléctrica en el Ecuador tiene fundamentalmente distintos
proyectos hidroeléctricos como Coca-Codo Sinclair, Mazar-Dudas, Toachi
Pilaton y a su vez proyectos de cogeneración basados en la biomasa como el de
San Carlos, añadiendo un programa Euro-solar y considerando los parques
eólicos ubicados en la región insular y en Loja, todo esto con el fin de satisfacer
las necesidades energéticas del país e inclusive tratando de obtener un
excedente energético para lograr comercializarlo con países vecinos como
Colombia y Perú.
En cuanto al ámbito ambiental existe ventajas que aportan la variedad de
métodos de generación eléctrica, proyectos que son amigables con el ambiente
pero que en ciertos casos no logran obtener el poder energético que brinda el
uso de combustibles fósiles, he aquí la importancia del análisis tanto de pros
como de contras de los sistemas de generación eléctrica.
6
CAPÍTULO I
1. ENUNCIADO DEL TEMA
Sistemas Alternos de generación de energía sin el uso de Hidrocarburos
1.2. ANTECEDENTES
El creciente grado de emisiones de CO2 a la atmósfera y su responsabilidad
directa en la creación del “efecto invernadero”, que puede amenazar en un futuro
no muy lejano la civilización actual. También se sabe que no está garantizado
que la extracción de energías fósiles–carbón, petróleo y gas- pueda continuar
creciendo sin agotar los yacimientos conocidos.
Ante esta situación, se exploran hoy nuevas posibilidades de utilización de
algunas fuentes de energía “limpias”, pero sobre todo, renovables, como la
energía eólica, la solar o la procedente de las mareas.
La energía primaria que se consume a escala global es fuertemente dependiente
de las fuentes de energía fósiles: petróleo, gas natural y carbón. A la vez, se ha
observado que la energía hidráulica parece haber llegado ya al máximo de su
aprovechamiento y que pesa menos en la composición general del consumo de
energías. Para completar el escenario energético a escala global, se observa un
bajo índice de consumo de energías renovables, como la solar, la eólica y la
geotérmica (cuadro 1).
Cuadro 1
Porcentajes de la composición de la energía primaria consumida en el
mundo, 1973-2005
Tipo de energía
primaria 1973 2000 2005
Renovables y biomasa 10,6 11 10
Otros** 0,1 0,5 0,5
Carbón 24,4 23,5 25,3
Petróleo 46,2 34,9 35
Gas natural 16 21,1 20,7
Nuclear 0,9 6,8 6,3
Hidráulica 1,8 2,3 2,2
Totales 100 100 100
Total Mtoe* 6.128 9.963 11,435
Fuente: International Energy Agence, Key World Energy Statistics, 2007
(*Mtoe: Million Tons of Oil Equivalent/millones de toneladas de equivalente en
7
petróleo)
**Otros incluye: energía geotérmica, solar y eólica.
El petróleo llegó a su máxima producción.
En 1956, Marion Hubbert, inició una investigación sobre las posibles reservas de
petróleo en Estados Unidos. Hubbert presentó modelos matemáticos que dieron
lugar al modelo conocido como “la curva de Hubbert”. En su teoría enunciaba
que la cumbre de la producción petrolífera en los Estados Unidos llegaría a su
punto máximo alrededor del año 1970.
Crisis del petróleo en 1970
El hecho es que, efectivamente, en 1970, la extracción de crudo en los Estados
Unidos empezó a disminuir, y se inició una época de déficit en la balanza
comercial energética norteamericana.
Según estimaciones oficiales, el 80 por ciento del petróleo procede de campos
descubiertos antes de los años 1970 y gran parte de las reservas estimadas a
escala mundial (aproximadamente un 25 por ciento) depende de cuatro o cinco
grandes campos petrolíferos en Arabia Saudí.En síntesis, el ritmo de
descubrimientos de nuevos yacimientos ha caído y disminuye la ratio de
sustitución de las reservas contabilizadas por las empresas petroleras y, por otra
parte, el ritmo de demanda se incrementa constantemente (figuras 1)
Figura 1
Fuente: Association for the Study of Peak Oil & Gas (ASPO), basado en datos
de Exxon Mobil, 2004. Boletín nº 67, julio de 2006. Reproducido en Foro del
cenit del petróleo.
8
El consumo de petróleo ha aumentado.
No es que se acabe el petróleo, ya que sólo se extrae el 40 por ciento del
disponible; lo que sucede es que cada vez es más complicada y más cara su
extracción. A la vez, se constata la disminución de descubrimientos de nuevos
campos de extracción y el consiguiente envejecimiento de los campos
conocidos. Por otro lado, la demanda es progresivamente creciente (Peack
Point), y aún se acentuará la tendencia al sobre-consumo, de manera que se
afirma que si hemos tardado 125 años en consumir el primer billón de barriles
de petróleo, se estima que el segundo billón lo consumiremos en sólo 30 años.
No cabe duda de que todo ello ha dado como resultado una situación de sobre-
explotación y a la consideración de la era del petróleo como una “anomalía
histórica” en la trayectoria de la Humanidad. (figura 2)
Figura 2
La era del petróleo, una anomalía histórica
Fuente: http://www.lifeaftertheoilcrash.net/
1.3. GENERALIDADES
En el Ecuador existen varios proyectos que utilizan energía renovable para la
generación de energía eléctrica y también para la captura de gases
contaminantes. Dentro de los más relevantes, se han seleccionado algunas
iniciativas por tipo de tecnología.
En el caso de la biomasa, se tienen 3 proyectos relevantes que corresponden a
los de cogeneración, utilizando el bagazo en la industria azucarera. El aporte de
estos proyectos a la generación nacional es significante.
Por otro lado, se considera el primer parque eólico en el Ecuador en operación
ubicado en el Archipiélago de Galápagos en la isla de San Cristóbal, que
9
constituye un aporte ambiental y energético significativo para el ecosistema
insular.
En el caso del biogás, se cuentan con dos tipos de instalaciones:
a) Producción de biogás con usos energéticos (reducción del consumo de
combustibles fósiles en los calderos)
b) Captación del biogás para reducción de la emisión de gases de efecto
invernadero, sin utilización energética (por la falta de cuantificación del biogás
capturado).
Un ejemplo de la captura de gases pueden ser las granjas de producción
porcinas, donde se obtiene una producción significativa de gas Metano, pero que
todavía no tiene un uso energético cuantificable.
En Ecuador hay la capacidad humana con amplia experiencia en el manejo de
centrales hidroeléctricas (especialmente las pequeñas) que se enfocan
principalmente en la utilización del potencial hídrico para la generación de
electricidad.
Finalmente, existen varios proyectos de electrificación rural en comunidades
aisladas, a través de sistemas fotovoltaicos, que si bien no repercuten a nivel
global en la matriz energética nacional por su tamaño, si son muy importantes
para la población beneficiaria dado que permiten el acceso a fuentes modernas
de energía. A pesar que dentro del marco regulatorio nacional (Regulación
CONELEC 004/11) los precios son preferentes para proyectos de energía
renovable, todavía el desarrollo de proyectos no se ha masificado, a pesar del
alto potencial de recursos renovables existente en el país.
1.4. OBJETIVO GENERAL
Analizar los sistemas alternos de generación de energía sin el uso de
Hidrocarburos
1.4.1. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Determinar las ventajas y desventajas de los sistemas de energía
alternativa.
Evaluar la dinámica del sistema energético en concordancia con la
economía del país para determinar las principales relaciones
económico-energéticas entre los diversos sectores de la economía
nacional.
Describir detalladamente la estructura del sector energético nacional.
Determinar para cada fuente de energía los usos competitivos y no
competitivos que permitan impulsar, cuando sea posible, los procesos de
sustitución.
10
1.5. JUSTIFICACIÓN
El uso de la energía renovable en Ecuador con fines energéticos tiene mucho
potencial debido a la situación geográfica y climatológica. Dentro de este
contexto, el recurso eólico constituye un potencial importante a ser explotado en
el país, más aún cuando el avance de la tecnología eólica un gran salto en el
ámbito internacional. De igual forma, la biomasa constituye una fuente
últimamente explotada para la cogeneración eléctrica; el sector agrícola produce
diariamente inmensas cantidades de desechos orgánicos los cuales pueden ser
reutilizados con fines energéticos, siguiendo el ejemplo de la industria de caña
de azúcar.
En ese sentido, se describen dos proyectos relacionados con la generación de
electricidad utilizando el recurso eólico y el uso del bagazo (biomasa) de un
ingenio azucarero. El proyecto eólico a ser descrito constituye el primero de su
género en el Ecuador y puede servir como modelo para muchos esquemas
similares aplicables, ya sea en el territorio continental ecuatoriano como en su
región insular.
Tomando en cuenta la situación geográfica del proyecto eólico San Cristóbal y
sus peculiares características de substitución de combustibles fósiles y su riesgo
de transporte, este proyecto constituye un gran avance en el desarrollo de la
energía renovable en el Ecuador.
En lo referente al proyecto de biomasa, el sector azucarero industrial en el
Ecuador, tiene una significativa importancia en provincias de la Costa, así como
en las provincias de Imbabura y Cañar. En la mayoría de los ingenios azucareros
se han adoptado y repotenciado las instalaciones para permitir la cogeneración
a partir del bagazo.
El aporte de este tipo de cogeneración para el Sistema Nacional Interconectado
desplaza la generación térmica con combustibles fósiles y ayuda a la
diversificación de la matriz energética con fuentes renovables. En ese sentido,
se describe un proyecto de cogeneración de electricidad utilizando el bagazo de
caña de azúcar.
11
1.6. FACTIBILIDAD
El proyecto es factible porque cumple con los siguientes parámetros.
1.6.1. FACTIBILIDAD ECONÓMICA
El proyecto es autofinanciado por los estudiantes por ser de carácter
bibliográfico.
1.6.2. FACTIBILIDAD TÉCNICA
Se encuentra con el apoyo informático para el acceso a la información virtual y
física con los respectivos programas para el análisis de la misma.
1.6.3. FACTIBILIDAD LEGAL
Toda la investigación está apegada a la ley, bien sean nombradas la ley de
ciencia, tecnología e innovación, evitando el plagio y/o la corrupción.
1.7. ACCESIBILIDAD
Los recursos y materiales disponibles permiten desarrollar un trabajo de manera
confiable y eficiente en cada una de las etapas de investigación que permite
entregar un aporte al conocimiento.
12
CAPÍTULO II
2. MARCO TEÓRICO
2.1. MATRIZ ENERGÉTICA DEL ECUADOR
La matriz energética del Ecuador no hace sino reafirmar la característica de
nuestro país como exportador de bienes primarios de bajo valor agregado e
importador de bienes industrializados. En efecto, la contabilidad energética
muestra que la producción nacional, que constituye el 90% de la oferta
energética total, está concentrada en un 96% en petróleo crudo y gas natural,
quedando las energías renovables (hidroelectricidad y biomasa) relegadas a un
4% de la producción nacional.
En contrapartida, el segundo componente de la oferta energética, las
importaciones, que son el 10% restante de la oferta–, corresponden en más del
90% a derivados de petróleo (GLP, diesel, nafta de alto octano y otros), además,
dependiendo de las circunstancias se importa electricidad y otros productos no
energéticos (lubricantes, etc).
Ahora bien, el 90% de las exportaciones son de petróleo crudo, el 9% restante
de derivados de bajo valor agregado (fuel oil principalmente) y el resto (1%)
corresponden a aceites de origen vegetal. La demanda doméstica se compone
principalmente de derivados de petróleo (79%), electricidad (13%), biomasa -
leña, bagazo y otros- (5%), y el resto (2%) productos no energéticos como
carburantes y otros. Desde una perspectiva sectorial la demanda doméstica se
concentra en los sectores transporte (52%), industria (21%) y residencial (19%),
el resto (8%) corresponde a los sectores: comercial y servicios (4%), y otros
sectores de la economía (4%).
El cambio de la matriz energética tiene varios componentes:
La participación de las energías renovables debe incrementarse en la
producción nacional. Para el cumplimiento de este objetivo, los proyectos
hidroeléctricos del Plan Maestro de Electrificación deben ejecutarse sin
dilación; y, adicionalmente, debe impulsarse los proyectos de utilización
de otras energías renovables: geotermia, biomasa, eólica y solar
Las importaciones de derivados de petróleo deben reducirse al mínimo
posible, lo que se puede lograr sólo a través de la construcción de la
Refinería del Pacífico.
13
Al ser el sector de transporte el principal consumidor de energía se vuelve
imprescindible trabajar sobre este sector, buscando la eficacia y eficiencia
del sistema.
Los planes y programas para el uso eficiente de la energía deben
centrarse fundamentalmente en los sectores industrial y residencial. El
sector estatal debe ser ejemplo en el consumo energético eficiente y
responsable.
En relación a ciudadanos y ciudadanas, es necesario generar la
conciencia del ahorro energético consistente con un consumo
sustentable.
El cambio de la matriz energética es un esfuerzo de largo plazo. La actual
matriz responde a una situación estructural que para ser modificada
requiere: por una parte la construcción de la infraestructura necesaria
para posibilitar el cambio.
Desde la óptica de la planificación, el período 2009-2013 es el más
importante pues corresponde a la fase de implantación de los cimientos
para el desarrollo de los grandes proyectos necesarios para reorientar al
sistema energético.
La soberanía integral contempla también la soberanía energética, por lo
que es importante desarrollar las capacidades productivas que nos
permitan el autoabastecimiento energético, en particular, de electricidad.
Una vez alcanzado este objetivo, la interconexión con nuestros vecinos
puede servir para impulsar procesos de reducción del precio de
generación, mediante la optimización del despacho de energía eléctrica.
2.2. PROYECTOS DE GENERACIÓN DE ENERGÍAS ALTERNAS EN EL
ECUADOR
2.2.1. Ecoelectric Valdez, planta de cogeneración de bagazo (biomasa)
Se trata de una planta de cogeneración de energía eléctrica a partir de bagazo
de caña de azúcar (biomasa) implementada en la “Compañía Azucarera Valdez
S.A.” Se encuentra en la zona de valle del Chota, Provincia de Imbabura, se
ubica en la región muy seca sub tropical a una altura de 1520msnm, posee clima
cálido con una temperatura promedio de 24oC. Se encuentra ubicado a un
14
costado de la vía Panamericana Norte km 25 de la Ciudad de Ibarra vía Tulcán,
en el sector de Tababuela.
El proyecto está instalado en el ingenio azucarero San Carlos y consiste en
incrementar la capacidad instalada de cogeneración, así como la eficiencia de
los calderos y la utilización del bagazo en la producción de vapor.
El proyecto incrementa la capacidad actual de la planta en 27.5 MW y vende el
excedente de energía al Sistema Nacional Interconectado de Ecuador.
Aspectos Importantes:
Fuerte impacto socio-económico en una zona muy deprimida del país.
Alto componente de producción más limpia (aprovechamiento de los residuos
de caña para la generación de energía).
Fuerte impacto socio-económico y ambiental en una zona muy deprimida del
país.
Alto componente de producción más limpia (aprovechamiento de los residuos
de caña para la generación de energía).
2.2.2. Proyecto Eólico San Cristóbal
Parámetro Información
País Ecuador
Nombre de la instalación Proyecto Eólico San Cristóbal
Ubicación Galápagos/San Cristóbal
Tipo de tecnología Aerogeneradores
Fecha de entrada en operación Octubre 2007
Tipo de servicio Público-Privado
Situación legal Eolicsa S.A.
Año de referencia 2009
Potencia nominal 2.4 MW
Potencia efectiva 2.4 MW
Electricidad generada 3.20 GWh
15
% de energía vendida/entregada al servicio
público
100 %
Fuente de Energía empleada Eólica
Nombre de fuente Aerogenerador
Inversión USD $ 9515998
Precios de la energía vendida 122.1 USD/MWh
Aspectos relevantes Primer proyecto a gran escala con
energía renovable y además en una
zona de protección medioambiental
muy sensible
2.2.3. Proyecto Hidroeléctrico Perlabí
Parámetro Información
País Ecuador
Nombre de la instalación Proyecto hidroeléctrico Perlabí
Ubicación (Localidad/
Departamento)
San José de Minas / Pichincha
Tipo de tecnología Mini central hidroeléctrica
Fecha de entrada en
Operación
2004
Tipo de servicio
(público/privado)
Público/Privado
Año de referencia 2009
16
Potencia nominal
Potencia efectiva
Electricidad generada
% de energía
vendida/entregada al
servicio público
2.79 MW
2.5 MW
13.95 GWh
12.4 %
Fuente de energía
empleada
Nombre de fuente.
Hidráulica
Hidráulica
Emisiones de CO2 que han sido
evitadas
7424 tCO2/año
Breve descripción Se trata de una mini central
hidroeléctrica ubicada en el río
Chirizaca, en la cual no se afecta de
ninguna manera el cauce del río.
Aspectos relevantes del proyecto Además de contribuir con la reducción
de generación térmica en el país,
contribuye a regular el voltaje de la red
de distribución de la Empresa Eléctrica
Quito.
17
2.2.4. San Carlos Cogeneración (Biomasa)
Parámetros Información
País Ecuador
Nombre de la instalación San Carlos Proyecto de Cogeneración de
Bagazo
Ubicación Marcelino Maridueña
Tipo de tecnología Cogeneración de energía eléctrica a
partir de bagazo de caña de azúcar.
Fecha de entrada en operación 2005
Tipo de servicio Privado
Situación legal (Compañía
pública Ltda./SA/Ltda, etc.)
S.A.
• Año de referencia
•Potencia nominal
•Potencia efectiva •Electricidad
generada
• % de energía
vendida/entregada al servicio
público
2009
35 MW
28 MW
133.86 GWh
24.7 %
• Fuente de energía empleada
• Nombre de fuente.
Biomasa
Bagazo de caña
Precios de la energía vendida 102.3 USD$/MWh
Emisiones de CO2 que han sido
evitadas
40402 Ton CO2/año
Breve descripción El proyecto está instalado en el ingenio
azucarero San Carlos y consiste en
incrementar la capacidad instalada de
cogeneración, así como la eficiecnia de
los calderos y la utilización del bagazo en
la producción de vapor.
18
2.2.5. Programa Euro-Solar
Parámetro Información
Pais Ecuador
Nombre de la instalación Programa Euro-Solar
Ubicación (Localidad/
Departamento)
Zona 1: Esmeraldas y Guayas con 25
comunidades
Zona 2: Orellana y Sucumbíos con 34
comunidades
Zona 3: Napo, Pastaza y Morona con 32
comunidades.
Tipo de tecnología Generación de electricidad con energía
solar fotovoltaica para uso comunitario,
complementado con equipos
informáticos, un proyector, un
refrigerador para medicinas y un
purificador de agua.
Fecha de entrada en operación En enero de 2007 se inició la
construcción, se espera que se
complete la construcción en octubre de
2011.
Aspectos relevantes del
proyecto
El proyecto de San Carlos se convirtió en el primer plan ecuatoriano de cogeneración eléctrica a partir de biomasa en lograr un registro internacional en la Organización de las Naciones Unidas (ONU) como proyecto de Desarrollo Limpio MDL. Fuerte impacto socio-económico y ambiental en una zona muy deprimida del país. Alto componente de producción más limpia (aprovechamiento de los residuos de caña para la generación de energía).
19
Fuente de energía empleada
Solar fotovoltaica
Inversión Presupuesto total: 4,794,083 Euros;
contribución de la Comisión Europea:
3,773,512 Euros, contraparte nacional:
1,020,571 Euros.
Breve descripción El proyecto entregó 1 Kit tecnológico por
comunidad compuesto por: a) 1 sistema
fotovoltaico de 1100 Wp, b) acceso a
Internet y telefonía IP por medio de
conexión satelital V-SAT, c) iluminación
de instalaciones comunitarias, d)
equipos informáticos (5 computadores
portátiles, 1 equipo multifunción, 1
proyector, e) 1 refrigerador para
medicinas, f) 1 purificador de agua, g) 1
cargador de baterías.
Aspectos relevantes del proyecto Construir con las comunidades y
entidades participantes mecanismos de
sostenibilidad mediante capacitaciones,
acciones de seguimiento y de
evaluación en línea y en sitio para que
el Programa una vez implementado sea
autosuficiente a mediano y largo plazo
20
2.2.6. Proyecto Hidroeléctrico Toachi Pilaton
Parámetro Información
País Ecuador
Nombre de la instalación Proyecto hidroeléctrico Toachi Pilaton
Ubicación 80 km al sur occidente de Quito, entre las
provincias Pichincha y Cotopaxi.
Tipo de energía Central hidroeléctrica
Fecha de entrada de
operación
Inicio: Mayo de 2011
Final: Diciembre 2015
Tipo de servicio Publico/Privado
Fuente de energía
empleada
Hidráulica
Potencia 254.40 MW
caudal medio anual 8995m3/s
Aporte de energía media 120 GWh/año
Fuentes de empleo directo 1753 personas
Costo de construcción USD. 508 millones (no incluye IVA e
Impuestos).
Avance del proyecto 64.97% (marzo de 2015)
Reducción de emisiones de
CO2
568 mil Ton/año
Descripción El proyecto consiste en canalizar las aguas
del río Toachi mediante un tunel, obteniendo
una capacidad instalada total de 254.4 MW
en dos centrales, la Central Sarapullo que
turbina las aguas del río Pilatón para generar
204 MW y la Central de Alluriquin con una
capacidad instalada de 50.4 MW que turbina
los caudales del río Toachi y Pilatón.
21
2.2.7. Proyecto Hidroeléctrico Coca Codo Sinclair
PARAMETRO DESCRIPCION
País Ecuador
Nombre de la instalación Proyecto Hidroeléctrico Coca Codo Sinclair
Ubicación Subcuenca del rio Coca, Sucumbios.
Tipo de tecnología Central hidroeléctrica
Fecha de entrada en
operación
Abril 2008 se fijó como inicio de la
construcción para una duración de 60 meses.
Tipo de servicio Publico/ Privado
Dirección Ministerio de Electricidad y Energía
Renovable.
Potencia nominal 1500 MW
Fuente de energía Hidráulica
Inversión 2.245 millones de dólares, con un 70 por
ciento de financiamiento del Eximbank de
China y una contraparte restante de parte del
Gobierno ecuatoriano,( Fondo Ecuatoriano de
Inversión en los Sectores Energético e
Hidrocarburífero (FEISEH))
Emisiones de CO2
evitadas
4.43 millones de Ton/año
Descripción El proyecto consiste en un aprovechamiento a
filo de agua a lo largo del río Coca con
captación en el río Salado y restitución en el
Codo Sinclair. Tiene una toma lateral, dos
desarenadores, dos túneles de aducción hasta
un reservorio compensador que funciona como
Construcción de dos centrales
hidroeléctricas; plan de manejo ambiental y
desarrollo sustentable; reducción de la
contaminación ambiental, evitando la
combustión de energéticos fósiles.
22
una chimenea de equilibrio, tubería de presión
y la casa de máquinas.
Aspectos relevantes Con el proyecto se espera: solventar la
demanda energética existente en el país;
disminuir la importación de energía eléctrica
de países vecinos; disminuir la dependencia
de generación de plantas térmicas.
Estado actual El proyecto a la fecha, presenta un avance de
84.51% (marzo 2015).
2.2.8. Proyecto Hidroeléctrico Mazar
PARAMETRO DESCRIPCION
País Ecuador
Nombre de la instalación Proyecto Hidroeléctrico Mazar
Ubicación Sector Cola de San Pablo, Río Paute,
Provincia del Azuay.
Tipo de tecnología Central hidroeléctrica
Fecha de entrada en
operación
La construcción se inició en marzo de 2005.A
mediados de 2010 entró en operación la
primera turbina
Tipo de servicio Publico/ Privado
Dirección Ministerio de Electricidad y Energía
Renovable.
Potencia efectiva 160 MW
Electricidad generada Se espera 800 GWh
Fuente de energía Hidraúlica
Inversión Inversión USD$ 461 millones, con recursos del
Fondo Ecuatoriano de Inversión en los
Sectores Energético e Hidrocarburífero
(FEISEH). Se estableció un fideicomiso con la
Corporación Financiera Nacional
23
Emisiones de CO2
evitadas
1 millon de Ton/año
Descripción Constituye la segunda etapa de desarrollo del
potencial hidro-energético del Río Paute en el
sector de la Cola de San Pablo. Permitirá
incrementar el período de vida útil del Proyecto
Paute - Molino, debido a la retención de
sedimentos en el embalse de Mazar.
Constituye un aprovechamiento del caudal del
río Paute aguas arriba de la Central Molino, en
las inmediaciones de la desembocadura del río
Mazar.
Aspectos relevantes Está constituido por una presa de enrocado
que forma un embalse de 410 Hm3 de volumen
total. El nivel máximo normal del embalse está
a una altura de 2,153 metros sobre nivel del
mar (m.s.n.m). Se espera incrementar la
energía media de la central Molino y la futura
Central Sopladora en más del 12%.
Estado actual Inició su construcción en Marzo de 2005. Su
fecha de entrada en operación está prevista
para julio de 2015, empezando por la Central
Alazán en abril de 2015. El proyecto presenta
un avance global de 83.67% con corte al mes
de marzo de 2015.
2.3. GENERACION DE ENERGÍA CONVENCIONAL
En estudios oficiales del Ministerio de Electricidad y Energías Renovables
(MEER) sobre la situación del sistema de demanda y oferta energética en el país
(matriz energética), se refiere de la producción primaria de energía como el
conjunto de fuentes para atender la demanda nacional: crudo, gas natural,
biomasa y electricidad, señalando que excepto la primera, las restantes 3
constituyen fuentes renovables de energía. Según estos análisis del MEER
(2008), las fuentes renovables en Ecuador aportan con apenas el 8% de la
producción primaria de energía en barriles equivalentes de petróleo (BEP) a
2007, la que en su conjunto se compuso de la siguiente manera:
o Crudo = 92%
o Gas natural = 4%
24
o Electricidad = 2%
o Biomasa = 2%
2.3.1. DEMANDA DE ENERGÍA EN ECUADOR
Composición de la demanda energética en BEP del país a 2007, según
sectores:
o Transporte = 52% o Industria = 21% o Residencial = 19% o Comercial, pública y servicios = 4% o No energética = 2% o Resto economía = 2%
2.4. PROYECCIONES HACIA EL FUTURO DE LA ENERGÍA ALTERNATIVA
El mundo no puede seguir dependiendo de una sola fuente de energía como los
hidrocarburos (petróleo, gas y carbón). Cada vez es más difícil la extracción del
petróleo, los pozos son más profundos y los daños potenciales mucho más
grandes. Además, los hidrocarburos son grandes aportantes de CO2, uno de los
gases de efecto invernadero que ha aumentado más en los últimos 60 años,
originando el cambio climático en el Planeta.A raíz de esta evidencia, hay que
buscar energías distintas y el mundo científico se ha concentrado en los últimos
años en encontrarlas.
A continuación se presentan una lista de fuentes prácticas de energía alternativa:
No. NOMBRE DESCRIPCION
1 Energía del agua
salada
Se genera energía por el proceso inverso de añadir sal al
agua dulce, a través de un proceso conocido como
electrodiálisis.
2 Heliocultivo A través de este proceso se genera combustible basado
en hidrocarbón, a través de la mezcla de agua salobre,
nutrientes, organismos fotosintéticos, dióxido de carbono
y luz solar.
3 Piezoelectricidad Es la capacidad de algunos materiales de generar un
campo eléctrico en respuesta al estrés mecánico.
Mediante la colocación de tejas hechas a base de
materiales Piezoeléctricos a lo largo de rutas pedestres
25
congestionadas, se podría generar electricidad a medida
que caminamos.
4 Conversión de
energía termal
marina
Es un sistema hidro energético de conversión que usa las
diferencias de temperatura entre las aguas someras y las
profundas para darle energía a un motor de calor.
5 Energía a partir
de heces
humanas
Se puede generar electricidad a partir de abonos usando
combustible a partir de células microbianas, las cuales
utilizan un sistema bioelectroquímico que genera una
corriente mediante la imitación de interacciones
bacterianas que existen en el mundo natural.
6 Energía de rocas
calientes
Funciona mediante el bombeo de agua salada fría hacia
abajo hacia rocas que han sido calentadas por
conducción desde el manto terrestre, a medida que esa
agua se calienta, la energía creada puede ser convertida
en electricidad por una turbina de vapor.
7 Energía
evaporativa
Los científicos han inventado una hoja sintética
microfabricada, que es capaz de producir energía
eléctrica a partir de agua en evaporación. Se pueden
bombear burbujas de aire hacia el interior de las “hojas”,
generando electricidad que resulta de la diferencia de las
propiedades eléctricas del agua y el aire.
8 Vibraciones
inducidas por
vórtices
Captura energía a partir de corrientes lentas de agua; la
energía es capturada a medida que el agua fluye a través
de una red de rodillos, en un patrón alternado, empujando
y halando un objeto hacia arriba o hacia abajo o de lado
a lado, de tal modo que se cree una energía mecánica
9 Minería Lunar El Helio-3 es un isótopo no radiactivo luminoso que tiene
un inmenso potencial para generar energía relativamente
limpia a través de la fusión nuclear, este isotopo es
abundante en la luna.
10 Energía solar
desarrollada en el
espacio
extraterrestre.
Debido a que la energía del Sol no es afectada por el ciclo
de 24 horas diurno-nocturno, y tampoco es afectada por
el clima, o el efecto de filtro de los gases atmosféricos
terrestres, debido a esto existen propuestas en desarrollo
para construir paneles solares que orbiten la Tierra y
manden energía, a través de una transmisión inalámbrica
a la Tierra para su uso, lo cual podría ser logrado usando
destellos de energía de microondas.
26
CAPÍTULO III
3. ANÁLISIS Y DISCUSIÓN
En la década de los 70s el recurso hídrico fue bien aprovechado para la
generación de electricidad, ya que el Gobierno impulsó varios proyectos
significativos como las centrales hidroeléctricas de Paute y Agoyán, así como
varias pequeñas centrales hidroeléctricas.
El potencial hidroeléctrico en el país, según estimaciones de las autoridades del
sector energético (MEER y Ministerio Coordinador de Sectores Estratégicos),
podría abastecer toda la demanda energética del país e incluso en ciertas
épocas del año se podría tener un superávit, el cual podría ser exportado a
países vecinos como Colombia y Perú.
Para aprovechar este potencial se requiere de inversiones significativas y
debido a esta causa su implementación es lenta.
A partir del 2007, el estado ecuatoriano recupera el papel de rector sobre el
campo energético y retoma una política de incentivo para el desarrollo del mismo,
creando para esto un Ministerio especializado en el sector eléctrico y en la
energía renovable (MEER, Ministerio de Electricidad y Energía Renovable).
El Ecuador por su ubicación geográfica tiene gran potencial para explotar sus
recursos renovables, principalmente la hidroenergía, la biomasa y la energía
solar (fotovoltaica y térmica), entre otros.
El sector agrícola, en especial la industria azucarera ha canalizado los incentivos
de las regulaciones tarifarias y los apoyos de la comunidad internacional para
construir proyectos de cogeneración, de esta manera contribuyendo
significativamente al avance del sector energético.
La implementación de políticas que promueven el desarrollo de la eficiencia
energética ha aportado significativamente en la ejecución de medidas para el
uso racional de la electricidad y la energía en el país.
La sustitución de la tecnología en el campo de la iluminación residencial ha
contribuido en gran manera a este objetivo. Por otro lado, el desarrollo de
proyectos eólicos debería ser reforzado con mediciones de largo plazo y con la
elaboración de un mapa eólico con fines de aprovechamiento energético y no
solo informativo.
El incremento de la eficiencia en los costos de producción e implementación de
los sistemas fotovoltaicos es un factor determinante para que este tipo de
tecnologías puedan entrar de manera sustancial a formar parte de la matriz
energética ecuatoriana.
27
En sí, Ecuador posee una amplia experiencia en el aprovechamiento de recursos
hídricos para la generación de energía eléctrica, existiendo recursos técnicos,
equipamiento y capital asignado por parte del gobierno nacional para la
implementación de este tipo de proyectos. Adicionalmente, el aprovechamiento
de los recursos hídricos es una política prioritaria del Gobierno para disponer de
energía a costos bajos. Son por estas razones que se están desarrollando varios
proyectos en el campo de la energía hidroeléctrica, los cuales son financiados
directamente por el Gobierno.
De igual forma hay tres centrales de cogeneración con bagazo de caña de azúcar
operando en condiciones normales, experiencia que podría ser replicada
utilizando residuos de biomasa generados por otras agroindustrias.
En relación al bioetanol, los resultados alcanzados en la operación del proyecto
piloto de mezcla de etanol (al 5%) con la gasolina extra en la ciudad de Guayaquil
hasta la fecha, nos demuestra la viabilidad de ampliación en el uso de estos
combustibles, ya sea a otras ciudades o regiones del país o incrementando la
mezcla al 10%. Con respecto a los proyectos de energía eólica, la central que
está en operación está generando lecciones importantes que servirán de base
para la nueva central en desarrollo en las Islas Galápagos y para los proyectos
en fase de negociación en varios lugares del territorio nacional (Loja, Imbabura).
En cuanto a la energía solar térmica, los sistemas de calentamiento de agua
están en manos del sector privado y su utilización masiva depende de las
políticas que adopten los gobiernos locales (ciudades) para incentivar su
incorporación, sustituyendo el GLP actualmente en uso.
Finalmente, en lo referente a la energía solar fotovoltaica, el Gobierno ha venido
apoyando la implementación de proyectos orientados a zonas aisladas. Además,
el Gobierno tiene previstas o en fase de inicio varias iniciativas nuevas que se
beneficiarán de las lecciones que han generado los proyectos previos tanto a
nivel de organización comunitaria como a nivel de apoyo técnico.
La implementación de este tipo de proyectos de co-generación con biomasa y
de utilización del recurso eólico ayuda de gran manera a la diversificación de la
matriz energética, tomando en cuenta que el Ecuador requiere de combustibles
fósiles para la generación eléctrica.
Los beneficios ambientales a partir de la utilización de los recursos renovables
para la generación eléctrica son importantes pues estos energéticos no generan
emisiones contaminantes.
28
CAPITULO IV
4.1. CONCLUSIONES
Conocer los sistemas alternos de generación de energía sin el uso de
Hidrocarburos permite dar nuevas alternativas al desarrollo del Ecuador y
el mundo sin depender de la volatilidad de los precios del petróleo.
Muchos de los sistemas de generación alternativa son energías
renovables mas no energías verdes, ya que, de una u otra forman causan
un impacto ambiental.
Económicamente el Ecuador no está preparado para este tipo de
proyectos por lo que busca financiamiento en países más desarrollados,
perdiendo así parte de lo que podrían ser ganancias para el Ecuador.
Los proyectos energéticos en el país evitarán millones de toneladas de
CO2, que normalmente serían expulsadas a la atmósfera.
Una vez que los proyectos de generación alternativa de energías estén en
ejecución, el Ecuador dependerá menos de combustibles fósiles,
fortaleciendo su economía, a su vez en diferentes épocas existirá un
superávit, que permitirá exportar energía a países vecinos.
4.2. RECOMENDACIONES
Que se tome en cuenta todos los factores para la construcción y ejecución
de los sistemas alternos de generación de energía para analizar ventajas
y desventajas.
Que se realice mayor investigación sobre los proyectos en construcción,
y en estudio en el Ecuador, sin tomar en cuenta solamente proyectos
emblemáticos.
Que la investigación se realice en función de las necesidades energéticas
del país con un enfoque hacia su desarrollo.
Que se analice tiempos e inversión de cada proyecto como un factor
comparativo.
29
CAPÍTULO V
5. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
RESUMEN PROYECTO HIDROELÉCTRICO COCA CODO SINCLAIR (1500 MW). Recuperado el 26 de abril de 2015 de: http://www.conelec.gob.ec/pdfs/contenido_pdf_1338.pdf
HIDROELECTRICO COCA CODO SINCLAIR. Recuperado el 26 de abril
de 2015 de : http://www.cocacodosinclair.gob.ec/valores/
PROYECTO HDROELECTRICO MAZAR-DUDAS. Recuperado el 26 de abril de 2015 de: http://www.directorioelectricoecuatoriano.com/index.php?option=com_content&view=article&id=14:proyecto-hidroelectrico-mazar-dudas&catid=1:noticias&Itemid=8
PROYECTO MAZAR DUDAS, HIDROAZOGUES. Recuperado el 26 de
abril de 2015 de: https://www.celec.gob.ec/hidroazogues/proyecto/hidroelectrico-mazar-dudas
MAZAR DUDAS. Recuperado el 26 de abril de 2015 de : http://www.energia.gob.ec/mazar-dudas/
ENERGIA RENOVABLE EN ECUADOR. Recuperado el 27 de abril de
2015 de: http://www.tech4cdm.com/userfiles/1_Energia%20renovable%20en%20Ecuador%20meer.pdf
OBSERVATORIO DE ENERGIAS RENOVABLES EN AMERICA LATINA. Recuperado el 28 de abril de 2015 de: http://www.renenergyobservatory.org/uploads/media/Ecuador_Producto_1_y_2__Esp__02.pdf
