Jornada Práctica Software RETScree Energía Solar Fotovoltaica
Katherine Navarrete Reyes Gestora de Proyectos Centro de Energías Renovables 21 de agosto 2013
Agenda •
Introducción a RETScreen
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Metodología RETScreen
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Caso 1: Sistema FV para Vivienda Rural Fuera de Red.
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Caso 2: Sistema FV para Vivienda Urbana Conectada a Red.
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Caso 3: Sistema FV para Iluminación de Condominio.
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Caso 4: Sistema FV para Inyección a la Red.
Agenda •
Introducción a RETScreen
•
Metodología RETScreen
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Caso 1: Sistema FV para Vivienda Rural Fuera de Red.
•
Caso 2: Sistema FV para Vivienda Urbana Conectada a Red.
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Caso 3: Sistema FV para Iluminación de Condominio.
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Caso 4: Sistema FV para Inyección a la Red.
Ciclo de vida de un proyecto ERNC Importancia de la Etapa de Preinversión
Ciclo de vida de un proyecto ERNC RETScreen
Preinversión
Inversión
Puesta en marcha, operación y cierre
Etapa de Preinversión • Es el proceso que contempla desde la idea del proyecto hasta el término de todos los estudios.
• Al avanzar en el desarrollo del proyecto, los estudios se profundizan de acuerdo a las prioridades y el presupuesto de cada caso.
• Esta etapa termina con la decisión de invertir. Prospección • Estudios necesarios para la cuantificación del recurso energético, y su continuidad • Ejemplos: caracterización de biomasa, torre de medición eólica.
Ingeniería Conceptual • Estudios que definen la solución tecnológica, el alcance y la evaluación preliminar del proyecto. • Ejemplos: análisis tecnológico, dimensionamiento equipos principales, evaluación económica.
Ingeniería Básica • Definición de especificaciones de la solución seleccionada, así como evaluación económica más avanzada. • Ejemplos: diagramas de procesos, estudios legales, modelo de negocio, etc.
Etapa de Preinversión •
Incertidumbre en las distintas etapas de preinversión
Barreras en la Etapa de Preinversión • Estudios de preinversión tienen un costo elevado, por lo
que en proyectos de Energías Renovables no siempre se consideran al momento de tomar una decisión de inversión.
¿Ampliar el negocio?
Ó
¿Invertir en energía?
Necesidad de herramientas que apoyen la toma de decisión, sobre todo en etapas preliminares.
Introducción a RETScreen
¿Qué es RETScreen? Software que permite evaluar proyectos de eficiencia energética y energías renovables por parte de los planificadores y las personas en niveles de decisión, sobre todo en las primeras etapas del proyecto. Desarrollado por el Departamento de Recursos Naturales de Canadá, es una herramienta que sirve para el estudio y análisis de sistemas energéticos. http://www.retscreen.net
Antes de utilizar RETScreen RETScreen no es un programa independientes, funciona como una serie de Macros que se ejecutan bajo Excel. Por lo anterior, RETScreen es en verdad un programa que se instala sobre Excel, y que funciona bien con Excel 2003 y superior. Con versiones 2007 hay algunos problemas y funciona mejor con la versión de Office 2010. Abrir “Opciones de Excel”
Hacer click en Opciones
Click en “Centro de Confianza”
Seleccionar “Configuración del Centro de Confianza”
Y la opción “Confiar en el acceso al modelo…”
Seleccionar “Habilitar todas las macros…”
Click en “Configuración de Macros”
¿Qué es RETScreen? Al instalar RETScreen, tendremos tres íconos situados en el escritorio del PC o Notebook. Ícono del software que utilizaremos en esta capacitación. HACER DOBLE CLICK EN ESTE ÍCONO
Software de gestión energética basada en Windows que permite comprobar con facilidad el desempeño energético de instalaciones.
Ícono de actualización del software
Características de RETScreen RETScreen funciona como Macros bajo Excel, por lo que es necesario configurar Excel para que se ejecute sin problemas.
Hacer click en Opciones… y seleccionar “Habilitar este contenido”
Cómo cambiar el idioma
Marcar la opción “Show settings” y elegir el idioma. Aparece como “Spanish – Español”
Cómo cambiar el idioma En esta sección podemos seleccionar el idioma en que se muestran las Hojas de Cálculo. También podemos seleccionar el idioma del Manual de Ayuda, el símbolo para moneda y las unidades métricas a utilizar.
Significado de los colores de las celdas
GRIS
Entrada usuario, solamente para referencia. No es necesario llenar para operar el software.
AMARILLO
Entrada usuario, se debe completar ya que el dato ingresado es necesario para la operación del software.
CELESTE
Entrada usuario, se debe completar ya que el dato ingresado es necesario para la operación del software y el banco de datos en línea.
BLANCO
Salida del software, el dato que aparece en esta celda ha sido calculado por el programa.
Significado de los colores de las celdas
EJEMPLO:
Hoja de Cálculo: Comenzar
Si hacemos click en esta celda, nos aparecerá la siguiente pantalla…
Hoja de Cálculo: Comenzar
Hoja de Cálculo: Comenzar Si nos ubicamos en esta celda, les aparecerá una flecha para desplegar opciones.
Recordemos: Celda Gris, o sea, la puede llenar el usuario, pero no influye en los cálculos.
Hoja de Cálculo: Comenzar
TIPO DE PROYECTO Seleccionamos: Generación de Electricidad
Hoja de Cálculo: Comenzar
TECNOLOGÍA Seleccionamos: Fotovoltaico
Hoja de Cálculo: Comenzar Red Central: Solo inyecta energía a la red (generador). Red Central y carga interna: Inyecta energía a la red y, a la vez, consume energía Red Aislada: Inyecta energía a red pequeña (Aysén).
Red aislada y carga interna: Inyecta energía a red pequeña y, a la vez, consume energía.
Fuera-red: Solo consume energía.
Hoja de Cálculo: Comenzar
Método 1: Toda la evaluación técnico-económica del proyecto se realiza en una sola hoja de cálculo. Se recomienda comenzar con este Método, ya es mucho más simple y exige menos detalles e información que el Método 2.
Por favor, seleccionar Método 2 para ver los cambios…
Método 2 1) Modelo de Energía: beneficios energéticos del proyecto con respecto a una alternativa convencional. 2) Análisis de Costos: evaluación de costos incrementales del proyecto. 3) Análisis de Emisiones: cálculo de la emisión de Gases de Efecto Invernadero y las reducciones de emisiones asociadas. 4) Análisis Financiero: indica si el proyecto es económicamente atractivo, teniendo en cuenta los flujos de efectivo, impuestos, incentivos y créditos por reducción de emisiones. 5) Análisis de Riesgo: permite realizar pruebas de sensibilidad y riesgo del proyecto.
Hoja de Cálculo: Comenzar PCS: cantidad total de calor desprendido en la combustión completa del combustible cuando el vapor de agua originado en la combustión está condensado. Así pues, se contabiliza el calor desprendido en este cambio de fase. También es llamado Poder Calórico Neto. PCI: cantidad total de calor desprendido en la combustión completa de combustible sin contar la parte correspondiente al calor latente del vapor de agua de la combustión, ya que no se produce cambio de fase, sino que se expulsa en forma de vapor.
Hoja de Cálculo: Comenzar Ahora vamos a seleccionar los datos meteorológicos. Si nos ubicamos en esta celda se nos abrirá el siguiente cuadro de selección…
Hoja de Cálculo: Comenzar
Seleccionar la opción “Mostrar datos”, para que se despliegue la información meteorológica del lugar seleccionado.
Antes de comenzar con el primer ejercicio… 1) No se pueden ejecutar las acciones de Copiar (control+c) ni Pegar (control+v) mientras se está trabajando con el software. 2) Los datos que se ingresan en la Hoja de Cálculo “Modelo de Energía”, se deben ingresar:
o
o
De arriba hacia abajo. De izquierda a derecha.
Caso 1: Sistema Fotovoltaico para Vivienda Rural Fuera de Red, con Respaldo.
Caso 1: Sistema Fotovoltaico para Vivienda Rural Fuera de Red, con Respaldo. Hoja de cálculo “Comenzar”: - Ubicación del proyecto: Quillota - Tipo de proyecto: Generación de electricidad - Seleccionar el tipo de “Tecnología” - Seleccionar el “Tipo de red” - Tipo de Análisis: Método 1. - Seleccionar PCI. Luego ir a la Hoja de cálculo “Herramientas” y seleccionar “Artefactos y equipos”.
Caso 1: Sistema Fotovoltaico para Vivienda Rural Fuera de Red, con Respaldo. Vivienda rural sin conexión a la red eléctrica y que cuenta con los siguientes artefactos eléctricos: - 1 Refrigerador - 1 Horno Microondas - 2 Televisores - 1 Computador (PC) - 1 Radio - 1 Lavadora - 1 Plancha - 1 Reproductor DVD - 2 tubos fluorescentes de 30 watts. - 7 ampolletas eficientes de 15 Watts.
Caso 1: Sistema Fotovoltaico para Vivienda Rural Fuera de Red, con Respaldo. •
Caso Base Consumo eléctrico desde generador diesel de 5 kW. – Costo Diesel: $649/Litro – Rendimiento calórico de 9.000 kJ/kWh. – Costo anual M&O: $75.000. – Seleccionaremos Método 1. Ver precios de Petróleo Diesel en: www.bencinaenlinea.cl –
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Caso Propuesto
Se instala un sistema fotovoltaico consistente de: o Inversor 3 kW, costo de $1.500.000.- Eficiencia del 93% y Pérdidas varias de 2%. o Baterías Ácido Plomo de 110 Ah (48 Volts), para 2 días de autonomía, eficiencia del 85%, profundidad de descarga del 70% y eficiencia del regulador de carga del 95%. El costo se calculará en $100.000 por cada 100 Ah de capacidad. o 2 paneles fotovoltaicos monocristalinos de 230 Wp, a un costo de $765/W, más $500.000 por instalación. Pérdidas varias del 1%.
Caso 1: Sistema Fotovoltaico para Vivienda Rural Fuera de Red, con Respaldo. •
Parámetros económicos – – – –
Inflación del 3% anual Vida útil del proyecto: 20 años. Costos de O&M $50.000/año. El sistema se pagará con recursos propios, por lo que no existirá deuda.
Caso 2: Sistema Fotovoltaico para Vivienda conectada a Red, sin almacenamiento.
Caso 2: Sistema Fotovoltaico para Vivienda conectada a Red, sin almacenamiento. Hoja de cálculo “Comenzar”: - Ubicación del proyecto: Valparaíso - Tipo de proyecto: Generación de electricidad - Seleccionar el tipo de “Tecnología” - Seleccionar el “Tipo de red” - Tipo de Análisis: Método 1. - Seleccionar PCI. Luego ir a la Hoja de cálculo “Herramientas” y seleccionar “Artefactos y equipos”.
Caso 2: Sistema Fotovoltaico para Vivienda conectada a Red, sin almacenamiento. Vivienda urbana con conexión a la red eléctrica y que cuenta con los siguientes artefactos eléctricos: - 1 Computador (PC) - 1 Horno Microondas - 1 Lavadora - 1 Plancha - 1 Radio - 1 Refrigerador - 1 Reproductor DVD - 2 Televisores - 1 Hervidor eléctrico (aparece como “Tetera”) - 2 tubos fluorescentes de 30 watts. - 7 ampolletas eficientes de 15 Watts.
Caso 2: Sistema Fotovoltaico para Vivienda conectada a Red, sin almacenamiento. •
Caso Base – – –
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Consumo eléctrico desde la red de Distribución de Energía. Costo electricidad: $123/kWh Método 2
Caso Propuesto
Se instala un sistema fotovoltaico consistente de: o 4 paneles fotovoltaicos monocristalinos de 230 Wp, a un costo de $765/W, más $2.000.000 por concepto de instalación y costo del inversor. Pérdidas varias del 2%. o Inversor 2 kW, costo de $1.500.000.- Eficiencia del 93% y Pérdidas varias de 2%. •
Parámetros económicos – – – –
Inflación del 3% anual Vida útil del proyecto: 20 años. El sistema se pagará con recursos propios, por lo que no existirá deuda. O&M de $50.000 al año.
Caso 3: Sistema Fotovoltaico para Iluminación de Condominio.
Caso 3: Sistema Fotovoltaico para Iluminación de Condominio. Hoja de cálculo “Comenzar”: - Ubicación del proyecto: Villa Alemana - Tipo de proyecto: Generación de electricidad - Seleccionar el tipo de “Tecnología” - Seleccionar el “Tipo de red” - Tipo de Análisis: Método 1. - Seleccionar PCI. Luego ir a la Hoja de cálculo “Herramientas” y seleccionar “Artefactos y equipos”.
Caso 3: Sistema Fotovoltaico para Iluminación de Condominio. Antecedentes generales: En Villa Alemana se tiene un condominio conformado por 4 blocks de 3 pisos cada uno. En cada piso se tienen 4 departamentos y una caja escala. Actualmente cuentan con 3 luminarias por piso (tubos fluorescentes de 36W) y no cuentan con luminarias exteriores. El cálculo del sistema fotovoltaico se realizará para cada block. Se instalarán 3 luminarias LED de 8W por cada piso, totalizando 9 luminarias interiores. En la zona exterior se instalarán 8 focos LED de 30W. Este cambio de luminarias costará $600.000.El sistema deberá proporcionar energía eléctrica para 12 horas diarias (invierno y verano), contará con un sistema de baterías y no se contará con respaldo de energía.
Caso 3: Sistema Fotovoltaico para Iluminación de Condominio. •
Caso Base – – –
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Consumo eléctrico desde la red de Distribución de Energía. Costo electricidad: $123/kWh Método 1
Caso Propuesto
Se instala un sistema fotovoltaico consistente de: – Inversor 2 kW, costo de $1.500.000.- Eficiencia del 93% y Pérdidas varias de 2%. – Baterías Ácido Plomo de 100 Ah (12 Volts), para 1 día de autonomía, eficiencia del 90%, profundidad de descarga del 70% y eficiencia del regulador de carga del 95%. El costo se calculará en $100.000 por cada 100 Ah de capacidad. – 8 paneles fotovoltaicos monocristalinos de 195Wp, a un costo de $765/W y $500.000 por costos de instalación. Pérdidas varias del 2%. •
Parámetros económicos – – –
Inflación del 3% anual Vida útil del proyecto: 20 años. Los copropietarios postularon al Programa de Protección al Patrimonio Familiar y obtuvieron un subsidio de 50UF por familia.
Caso 4: Sistema Fotovoltaico para Inyección a la Red.
Caso 4: Sistema Fotovoltaico para Inyección a la Red. Hoja de cálculo “Comenzar”: - Ubicación del proyecto: Valparaíso - Tipo de proyecto: Generación de electricidad - Seleccionar el tipo de “Tecnología” (Fotovoltaico) - Seleccionar el “Tipo de red” (Red Central) - Tipo de Análisis: Método 1. - Seleccionar PCI. Luego ir a la Hoja de cálculo “Modelo de Energía”.
Caso 4: Sistema Fotovoltaico para Inyección a la Red. Antecedentes generales: La Ley 20.571, conocida como la Ley de Net-Billing, regula el pago de las tarifas eléctricas de las generadoras residenciales hasta un tope de 100 kW. Se realizará un ejercicio en donde una casa ubicada en la ciudad de Valparaíso, instala un sistema fotovoltaico que inyectará toda la energía generada a la red. Se trabajará bajo el supuesto de que la empresa distribuidora de energía eléctrica nos pagará $123/kWh, o sea, nos pagará el mismo precio al cual nos vende la energía eléctrica actualmente.
Caso 4: Sistema Fotovoltaico para Inyección a la Red. Caso Propuesto
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Método 2 Tarifa de exportación de electricidad: $123.000/MWh (el costo actual de la electricidad en la ciudad de Valparaíso es de $123/kWh).
Se instala un sistema fotovoltaico consistente de: – 5 paneles fotovoltaicos monocristalinos de 230Wp, a un costo de $765/W y $500.000 por costos de instalación. Pérdidas varias del 2%. IMPORTANTE: sensibilizar el ejercicio utilizando 10, 15 y 20 paneles fotovoltaicos. Revisar los años de retorno de la inversión y la cantidad de metros cuadrados que se utilizarán en el sistema. – Inversor 5 kW, costo de $1.500.000.- Eficiencia del 93% y Pérdidas varias de 2%. •
Parámetros económicos – – –
Inflación del 3% anual Vida útil del proyecto: 20 años. El costo del proyecto lo asumirá el propietario de la vivienda, por lo que no existirá deuda.
Evaluación económica •
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Simple Payback (Pago simple de retorno de capital ): o
Tiempo de retorno de la inversión.
o
Indicador secundario.
o
Recomendable si se cuenta con poco capital
Equity payback (Repago o
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– capital ):
Tiempo de retorno de inversión (capital propio)
Tasa Interna de Retorno (TIR antes de impuestos) o o
TIR (tasa que hace VAN=0). Representa rentabilidad con respecto a una tasa mínima o de corte del inversionista.
