SISTEMAS SOLARES FOTOVOLTAICOS EN EL MUNDO: ESTADO ACTUAL Tecnología, mercado, normativa/regulación, Casos de éxito: Chile y el Mundo FISE 2016 – Medellín Equipo: R. Perez, D. Jara, ..

PROF. DAVID WATTS PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DE CHILE Centro de Tecnologías para Energía Solar, Fraunhofer ISE Chile Prof. David Watts, PUC - Chile

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CONTENIDO: FOTOVOLTAICO DESDE LA HISTORIA Y LA G. DISTRIBUIDA • Generación distribuida e historia – Segmentos y tecnologías – Diagnóstico en Chile y el Mundo – Regulación - segmentación

• Proyectos FV en Chile – Proyectos históricos – Recurso – Economías de escala

• Desarrollo fotovoltaico en el mundo – Países proveedores – Evolución de los costos – Licitaciones

• Oferta fotovoltaica en Chile – Oferta de corto y mediano plazo – Precios y capacidades – Seguimiento ?) Generación residencial FV Netmetering y Netbilling Historia en Chile y resultados potenciales Ley, reglamento y norma Desafíos y propuestas

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Aprovechamiento eficiente del potencial energético y economías de escala de comunidades y edificios y de tarifas de cliente final

GENERACIÓN DISTRIBUIDA

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¿QUE ENTENDEMOS POR GENERACIÓN DISTRIBUIDA - DG? • Generación eléctrica proveniente de múltiples fuentes distribuidas

Solar

– A veces con menor impacto (G+T) – A veces con mejores estándares de suministro – Típicamente de mayores costos

• Baja escala – 1kW a 10/20MW

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Eólico

CHP

MiniHidro

4

4

CADENA DE ABASTECIMIENTO ELÉCTRICO

Generación

Transmisión

Distribución

Cliente

Fuente: We* NZ Prof. David Watts, PUC

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HISTORIA DESDE 19XX.. • Sistemas de generación eléctrica aislados • Desarrollo de los sistemas interconectados y la explotación de las economías de escala – Desincentivo a la generación local (costosa) – Excepciones como la cogeneración

• Barreras a la generación distribuida (GD) – – – –

Potenciales costo-efectivos no explotados Regulación de la cogeneración y GD de gran escala Regulación de Net metering – incentivos – …

• Desarrollos de GD en Chile de la última década – PMG, PMGD,.., Facturación Neta (Net billing)

• Desarrolladores de GD crecen y compiten en gran escala – Clientes industriales y luego en licitaciones de suministro

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GD: SECTORES DE LA ECONOMÍA Y ESCALAS DE PROYECTOS Y TECNOLOGÍAS Sector económico de consumo Gran Industria •Alta tensión (AT) - Transmisión •Generación

Pequeña Industria •Alta tensión (AT) – Sub transmisión •PMG (20 MW)

ERNC

Cogeneración - Biomasa

En Chile la regulación fotovoltaica se desarrolla en gran media de la mano de la Cogeneración. Industria del gas busca colocar su producto. Organizaciones solares sin recursos.

Gran comercio •Media Tensión (MT) •PMGD (9MW)

Residencial edificios/pequeño comercio •Baja tensión (BT)/Media Tensión •Net billing (2 MW a < 10MW < 2 MW ( no califica 1 y 2)

Maryland

≤10 kW

10 kW a 2 MW

≤50 kW o ≤ 10 MW

Florida Arizona New Mexico Pennsylvania Oregon

≤10 kW ≤50 kW ≤10 kW ≤10 kW 10 kW y ≤100 kW > 50 kW y < 300 kW > 10 kW y < 2 MW < 5 MW >25 kW y < 2 MW

>100 kW y ≤2 MW > 300 kW y < 5 MW > 2 MW y < 10 MW < 5 MW (no califica nivel 2) > 2 MW y < 10 MW

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Generación convencional a gran escala

(mayores a 10 MW o 20 MW)

Nivel 4

≤10 MW (no califica 1,2 y 3) > 50 MW > 10 MW No indicado >10 MW y < 20 MW

8

COBERTURA

DE LA LEGISLACIÓN

CHILENA

PARA LA GENERACIÓN DISTRIBUIDA

Escala

Generación Renovable no convencional

Cogeneración Eficiente

Generación Convencional

Centralizada mayor a 20 MW

LGSE

LGSE

LGSE

Gran escala hasta 9 MW (PMG y PMGD) hasta 20 MW (MGNC)

LGSE Art. 149, DS244/2005

LGSE Art. 149, DS244/2005 Inadecuado

LGSE Art. 149, DS244/2005 (hasta 9 MW)

Media escala desde 100 kW

?

?

?

Pequeña escala hasta 100 kW

Ley 20.571/2012

Ley 20.571/2012

No

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GD

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DIAGNÓSTICO DE LA COGENERACIÓN EN MUNDO, E.E.U.U. Y CHILE E.E.U.U.

EL

Europa y el mundo

Diagnostico en Chile?

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DIAGNÓSTICO DE ERNC E.E.U.U. Y CHILE ANOS Chile: Cuota ERNC neutra •

Cuota ERNC cubierta con 883MW de 73 Proyectos: – Mini-hidraúlicas: 268MW – Biomasa (forestal): 409MW – Eólicas: 205MW –

•

Solar: 1MW Calama solar III

Cuota ERNC - Ley 20.257/2008 – Cuota 1er Sem.: 739 GWh – Generación : 934.6GWh – 28% superior! Excedente!

•

Desarrollo renovable incipiente – Principalmente GD gran escala – Solar era aun caro comparativamente – Know-how solar local limitado aun.

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EN EL MUNDO, ATRÁS: AÑO

2012

Estados Unidos, Europa: Subsidios y otros Apoyos • Gran desarrollo ERNC – Eólico – Fotovoltaico – Cogeneración

• En todas las escalas – GD: Residencial, comercial – Gran escala (Solar Termo?)

• Subsidios en todas partes de la cadena – FITs, RPS, PTCs – Altísimo costo fiscal – Subsidios cruzados 11

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12

DESARROLLO FOTOVOLTAICO EN CHILE: DESDE GD A GRAN ESCALA

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DIAGNÓSTICO SOLAR FOTOVOLTAICO EN CHILE: ALTO RIESGO: RECURSO SOLAR, COSTOS DE INVERSIÓN, TECNOLOGÍA,.. Sistemas conectados

Sistemas aislados • 600, 730, 900 kW anuales • Pequeños proyectos • 80% rural • Sectores económicos:

• •

– Telecomunicaciones • – Minería • – Agricultura Prof. David Watts, PUC

1MW 2011 + Otros menores GD de mayor escala – Muchos proyectos de gran escala Región XV I II III Total SING Total SIC Total

Nº Capacidad proyecto MW 3 118 11 595 20 1.801 6 354 34 2.514 6 354 40 2.868

Inversión Irradiación promedio RCA MMUS$ (kWh/m2 año) aprobada 332 S/I 2 1.860 2.515 8 5.068 2.588 6 1.017 2.326 0 7.260 2.551 16 1.017 2.326 0 8.277 2.476 30

RECURSO: Muchos proyectos comprando medición. INVERSIóN: Mucha variabilidad en las proyecciones de costo de inversión. (2500 – 4500 USD/KW) 14

RIESGO

DE RECURSO, DE PRODUCCIÓN, FINANCIERO..

COMPARACIÓN

(KWH/M2-AÑO) UCHILE, NASA, UTFSM

FUENTES DE IRRADIACIÓN

SOLAR:

Riesgo de recurso es alto

Problemas y lecciones

• Se suma al riesgo de producción, al financiero, …

• Problemas - El subdesarrollo – Medidas poco fiables y fuera de estándar – Modelos desarrollados para otras zonas del planeta

Comparación mediciones de irradiación 3,000

•

2,500 2,000

Irradiación (kWh/m2 año)

Uchile 1,500

Nasa UTFSM

1,000 500 0 Calama

El Tatio

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Potrerillos

Vallenar

Lecciones – Desarrollo de medidas bajo estándares internacionales con información públicamente disponible – Desarrollo de un mapa solar interactivo alimentado con estas medidas, mejora continua. – Sin subsidios los riesgos de los proyectos son todavía muy grandes. Costo efectividad es aun incierta 15

TOTAL

CAPACIDAD INSTALADA DE GENERACIÓN EN CHILE

Fuente: http://energiaabierta.cne.cl/visualizaciones/capacidad-instalada/

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UBICACIÓN E INFORMACIÓN DE PROYECTOS EL SING: REGIONES XV, I Y II Región

Nombre proyecto fotovoltaico

Empresa

Capacidad (MW)

XV

Parque solar El Águila

Andes Mainstream

70

Sin informacion

En Calificación

XV

PV Dos Cruces

Solventus

30

Sin informacion

Aprobado

XV

Planta Solar fotovoltaica Arica I (San Miguel)

SK Ecología

18

Sin informacion

Aprobado

I

Planta Solar Wara III

Araucaria Solar

45

2.522,15

En Calificación

I

Planta fotovoltaica Pozo Almonte Solar 3

Solar Pack

16

2.511,2

Aprobado

I

Parque Solar Almonte

Andes Mainstream

75

2.511.2

En Calificación

I

Planta fotovoltaica Pozo Almonte Solar 1

Solar Pack

7,5

2.507.55

Aprobado

I

Planta fotovoltaica Pozo Almonte Solar 2

Solar Pack

9

2.507.55

Aprobado

I

Planta fotovoltaica Salar del Huasco

Element Power

30

2.533.1

Aprobado

I

La Tirana Solar

Solar Chile

30,24

2.500.25

En Calificación

Irradiación Calificación (kWh/m2 año) ambiental

I

Planta fotovoltaica 9 MW

Seltec ING

9

2.496.6

Aprobado

I

Complejo solar fotovoltaico Pica 90 MW

Element Power

90

2.555

Aprobado

I

Parque fotovoltaico Atacama Solar

Atacama Solar

253

2.503,9

Aprobado

I

Planta fotovoltaica Lagunas 30 MW

Element Power

30

2.500,25

Aprobado

II

Parque fotovoltaico María Elena

71,2

2.529,45

En Calificación

II

Planta fotovoltaica Crucero Solar

Generación Solar S.P.A Energías Renovables Fotones de Chile Limitada

180

2.533,1

En Calificación

II

Proyecto PV Coya

Solventus Chile

80

2.533,1

En Calificación

II

Parque fotovoltaico Tocopilla

192,6

2.533,1

En Calificación

II

Planta fotovoltaica Encuentro Solar

Eosol New Energy S.A. Energías Renovables Fotones de Chile Limitada

180

2.536,75

En Calificación

II

Proyecto fotovoltaico Crucero Este

Helio Atacama Dos

127,87

2.536,75

En Calificación

II

Proyecto fotovoltaico Cruero Oeste

Helio Atacama Uno

160,36

2.540,4

En Calificación

II

Planta fotovoltaica Calama Solar 1

Calama Solar 2

9

2.646,25

Aprobado

II

Planta Solar USYA

Acciona Energía

25

2.576,9

En Calificación

II

San Pedro de Atacama IV

Element Power

30

2.653,55

En Calificación

II

San Pedro de Atacama II

Element Power

30

2.649,9

Aprobado

II

San Pedro de Atacama I

Element Power

30

2.657,2

En Calificación

II

San Pedro de Atacama III

Element Power

30

2.660,85

Aprobado

II

Planta Termosolar Pedro de Valdivia

Ibereólica Solar Atacama

360

2.558,65

En calificación

II

Planta Termosolar

Minera el Tesoro

7

2.617,05

Aprobado

II

Proyecto fotovoltaico laberinto este

Helio Atacama Tres

76,72

2.580,55

En Calificación

II

Proyecto fotovoltaico laberinto oeste

Helio Atacama Cuatro

69,8

2.580,55

En Calificación

II

Parque fotovoltaico Los Andes

Aes Gener

220

2.646,25

Aprobado

II

Huerta Solar Fotovoltaica 8 MW

Fotovoltaica Sol del norte

8

2.649,9

Aprobado

II II

Proyecto fotovoltaico Domeyko 2 Proyecto fotovoltaico Domeyko este

Helio Atacama Cinco Helio Atacama Seis

159,67 111,97

2.529,45 2.591,5

En Calificación En Calificación

2.505

2.573

TOTAL

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EN

17

UBICACIÓN

E INFORMACIÓN DE PROYECTOS EN EL

•

SIC: III

Región Parque fotovoltaico Proyecto PV III Salvador

III III

III III III TOTAL

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REGIÓN Irradiación Capacidad (kWh/m2 Calificación Empresa (MW) año) ambiental En Solventus Chile 43,68 2.489,3 Calificación Energías Renovables Fotones de En Chile Limitada 90 2.427,25 Calificación Andes En Mainstream 162 2.456,45 Calificación

Planta fotovoltaica Diego de Almagro Solar Parque Solar Diego de Almagro Planta fotovoltaica, 7.5 MW Provincia del Huasco Denersol II Plana fotovoltaica Denersol III Denersol III Planta fotovoltaica Canto del Agua Canto del Agua

7,5 30 21 354

En 2.193,65 Calificación En 2.193,65 Calificación En 2.193,65 Calificación 2.325

18

FACTORES DE PENALIZACIÓN, PRECIOS DE NUDO AJUSTADOS DE LA ENERGÍA Y LA POTENCIA: REGIONES XV, I Y II NUDO

Factor de Factor de Penalización Precio Básico Penalización de la de la Energía de la Energía Potencia

Precio Básico Mensual de la Potencia de Punta

(US$/kW ($/kW(US$/ mes) MWh) ($/kWh) -mes) TARAPACA

1,0364

1,0029

84,691

41,109

9,2951

4.511,83

LAGUNAS

1,0339

1,0207

84,486

41,010

9,4601

4.591,90

CRUCERO

1,0000

0,9271

81,716

39,665

8,5925

4.170,82

ENCUENTRO

1,0146

1,0000

82,909

40,244

9,2682

4.498,78

ATACAMA

1,0189

0,9813

83,261

40,415

9,0949

4.414,65

Sin IVA

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FACTORES DE PENALIZACIÓN, PRECIOS DE NUDO AJUSTADOS DE LA ENERGÍA Y LA POTENCIA: III REGIÓN

• NUDO

Factor de Factor de Penalización Penalización Precio Básico de la de la de la Energía Energía Potencia

Precio Básico Mensual de la Potencia de Punta

(US$/k ($/kW(US$/ W-mes) mes) MWh) ($/kWh) D. DE ALMAGRO

1,2151

1,1301

110,090 53,438

11,049 5.363,13

CARRERA PINTO

1,1990

1,1239

108,632 52,730

10,988 5.333,70

CARDONES

1,1749

1,0884

106,448 51,670

10,641 5.165,23

MAITENCILLO

1,1458

1,0204

103,811 50,390

9,976

4.842,52

Sin IVA

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CAPACIDAD INSTALADA DE LOS PROYECTOS

• La mayoría de los proyectos (30/40) se encuentran por debajo de los 100 MW. 7 son PMGD. • La moda de los proyectos está en 30 MW (10 proyectos). • Sólo 16 proyectos presentan declaración de impacto ambiental aprobada. Histograma con frecuencia de capacidad instalada

Frecuencia de ocurrencia

12

10 Proyectos en proceso de calificación ambiental

8 6

Proyectos aprobados ambientalmente

4 2 0

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260

Capacidad instalada (MW)

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CAPACIDAD INSTALADA DE LOS PROYECTOS Capacidad instalada por proyecto Parque fotovoltaico Atacama Solar,Atacama Solar, 2503,9kWh/m2 año Parque fotovoltaico Los Andes,Aes Gener, 2646,25kWh/m2 año Parque fotovoltaico Tocopilla,Eosol New Energy S.A., 2533,1kWh/m2 año Planta fotovoltaica Encuentro Solar,Energías Renovables Fotones de Chile Limitada, 2536,75kWh/m2 año Planta fotovoltaica Crucero Solar,Energías Renovables Fotones de Chile Limitada, 2533,1kWh/m2 año Parque Solar Diego de Almagro,Andes Mainstream, 2456,45kWh/m2 año Proyecto fotovoltaico Cruero Oeste,Helio Atacama Uno, 2540,4kWh/m2 año Proyecto fotovoltaico Domeyko 2,Helio Atacama Cinco, 2529,45kWh/m2 año Proyecto fotovoltaico Crucero Este,Helio Atacama Dos, 2536,75kWh/m2 año Proyecto fotovoltaico Domeyko este,Helio Atacama Seis, 2591,5kWh/m2 año Complejo solar fotovoltaico Pica 90 MW,Element Power, 2555kWh/m2 año Planta fotovoltaica Diego de Almagro Solar,Energías Renovables Fotones de Chile Limitada, 2427,25kWh/m2… Proyecto PV Coya,Solventus Chile, 2533,1kWh/m2 año Proyecto fotovoltaico laberinto este,Helio Atacama Tres, 2580,55kWh/m2 año Parque Solar Almonte,Andes Mainstream, 2511,2kWh/m2 año Parque fotovoltaico María Elena,Generación Solar S.P.A , 2529,45kWh/m2 año Parque solar El Águila,Andes Mainstream, Sin informacionkWh/m2 año Proyecto fotovoltaico laberinto oeste,Helio Atacama Cuatro, 2580,55kWh/m2 año Planta Solar Wara III,Araucaria Solar, 2522,15kWh/m2 año Proyecto PV Salvador,Solventus Chile, 2489,3kWh/m2 año La Tirana Solar,Solar Chile, 2500,25kWh/m2 año PV Dos Cruces,Solventus, Sin informacionkWh/m2 año Planta fotovoltaica Lagunas 30 MW,Element Power, 2500,25kWh/m2 año Planta fotovoltaica Salar del Huasco,Element Power, 2533,1kWh/m2 año Plana fotovoltaica Denersol III,Denersol III, 2193,65kWh/m2 año San Pedro de Atacama IV,Element Power, 2653,55kWh/m2 año San Pedro de Atacama III,Element Power, 2660,85kWh/m2 año San Pedro de Atacama II,Element Power, 2649,9kWh/m2 año San Pedro de Atacama I,Element Power, 2657,2kWh/m2 año Planta Solar USYA,Acciona Energía, 2576,9kWh/m2 año Planta fotovoltaica Canto del Agua,Canto del Agua, 2193,65kWh/m2 año Planta Solar fotovoltaica Arica I (San Miguel),SK Ecología, Sin informacionkWh/m2 año Planta fotovoltaica Pozo Almonte Solar 3,Solar Pack, 2511,2kWh/m2 año Planta fotovoltaica Calama Solar 2,Calama Solar 2, Sin informacionkWh/m2 año Planta fotovoltaica Calama Solar 1,Calama Solar 2, 2646,25kWh/m2 año Planta fotovoltaica Pozo Almonte Solar 2,Solar Pack, 2507,55kWh/m2 año Planta fotovoltaica 9 MW,Seltec ING, 2496,6kWh/m2 año Huerta Solar Fotovoltaica 8 MW,Fotovoltaica Sol del norte, 2649,9kWh/m2 año Planta fotovoltaica Pozo Almonte Solar 1,Solar Pack, 2507,55kWh/m2 año Planta fotovoltaica 7.5 MW Provincia del Huasco, Denersol II, 2193,65kWh/m2 año

0

SING SIC

50

100

150

200

250

300

Capacidad (MW)

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22

NIVEL

DE INVERSIÓN INFORMADO EN LOS

PROYECTOS HISTÓRICOS EN

US$/KW

• La mayoría de los proyectos (32/40) se encuentran en el rango entre 2.250 y 4.000 US$/kW. 18 por debajo de los 3.000 US/kW. • Existen dos peaks de moda, 3.000 y 4.500 US$/kW. Promedio bajo 2.900. Región

Nº proyectos

Inversión MMUS$

Capacidad MW

Promedio de inversión US$/kW

XV

3

332

118

2.813

I

11

1.860

594

3.127

II

20

5.068

1.801

2.813

III

6

1.017

354

2.871

Total

40

8.277

2.868

2.906

Frecuencia de ocurrencia

Histograma con número de proyectos por nivel de inversión

Inversión por capacidad, en función de la Inversión en US$/kW

6000 5000

4000 3000 2000 1000 0 0

50

100

150

200

Capacidad instalada (MW)

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250

300

9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 2000 2250 2500 2750 3000 3250 3500 3750 4000 4250 4500 4750 5000 5250 5500

Inversión (US$/kW)

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ESTUDIO

DE LA IRRADIACIÓN ANUAL EN KWH/M2 DE CADA PROYECTO:

MEDICIONES OBTENIDAS DESDE

MIN.ENERGÍA/UCHILE

• Niveles de irradiación muy similares, bordeando los 2500 kWh/m2 año Irradiación anual (kWh/m2 año) San Pedro de Atacama III,Element Power, II region, 30MW San Pedro de Atacama I,Element Power, II region, 30MW San Pedro de Atacama IV,Element Power, II region, 30MW San Pedro de Atacama II,Element Power, II region, 30MW Huerta Solar Fotovoltaica 8 MW,Fotovoltaica Sol del norte, II region, 8MW Parque fotovoltaico Los Andes,Aes Gener, II region, 220MW Planta fotovoltaica Calama Solar 1,Calama Solar 2, II region, 9MW Proyecto fotovoltaico Domeyko este,Helio Atacama Seis, II region, 111.97MW Proyecto fotovoltaico laberinto este,Helio Atacama Tres, II region, 76.72MW Proyecto fotovoltaico laberinto oeste,Helio Atacama Cuatro, II region, 69.8MW Planta Solar USYA,Acciona Energía, II region, 25MW Complejo solar fotovoltaico Pica 90 MW,Element Power, I region, 90MW Proyecto fotovoltaico Cruero Oeste,Helio Atacama Uno, II region, 160.36MW Planta fotovoltaica Encuentro Solar,Energías Renovables Fotones de Chile Limitada, II region, 180MW Proyecto fotovoltaico Crucero Este,Helio Atacama Dos, II region, 127.87MW Parque fotovoltaico Tocopilla,Eosol New Energy S.A., II region, 192.6MW Planta fotovoltaica Crucero Solar,Energías Renovables Fotones de Chile Limitada, II region, 180MW Proyecto PV Coya,Solventus Chile, II region, 80MW Planta fotovoltaica Salar del Huasco,Element Power, I region, 30MW Proyecto fotovoltaico Domeyko 2,Helio Atacama Cinco, II region, 159.67MW Parque fotovoltaico María Elena,Generación Solar S.P.A , II region, 71.2MW Planta Solar Wara III,Araucaria Solar, I region, 45MW Parque Solar Almonte,Andes Mainstream, I region, 75MW Planta fotovoltaica Pozo Almonte Solar 3,Solar Pack, I region, 16MW Planta fotovoltaica Pozo Almonte Solar 2,Solar Pack, I region, 9MW Planta fotovoltaica Pozo Almonte Solar 1,Solar Pack, I region, 7.5MW Parque fotovoltaico Atacama Solar,Atacama Solar, I region, 253MW La Tirana Solar,Solar Chile, I region, 30.24MW Planta fotovoltaica Lagunas 30 MW,Element Power, I region, 30MW Planta fotovoltaica 9 MW,Seltec ING, I region, 9MW Proyecto PV Salvador,Solventus Chile, III region, 43.68MW Parque Solar Diego de Almagro,Andes Mainstream, III region, 162MW Planta fotovoltaica Diego de Almagro Solar,Energías Renovables Fotones de Chile Limitada, III region, 90MW Plana fotovoltaica Denersol III,Denersol III, III region, 30MW Planta fotovoltaica Canto del Agua,Canto del Agua, III region, 21MW Planta fotovoltaica 7.5 MW Provincia del Huasco, Denersol II, III region, 7.5MW

0.00

SING SIC

500.00

1000.00

1500.00

2000.00

2500.00

3000.00

Irradiación kWh/m2 año

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24

DESARROLLO FOTOVOLTAICO EN EL MUNDO

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25

MERCADO INTERNACIONAL FOTOVOLTAICO

Fuente: 2015 Snapshot of global photovoltaic market, IEA 2016

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26

MÓDULOS FV: PRINCIPALES EMPRESAS

Source: Photovoltaic barometer, EurObserv’er, 2015

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27

ORIGEN

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DE LOS

PANELES FV

28

PRINCIPALES

EMPRESA PROVEEDORAS DE COMPONENTES

Source: 10 Solar Trends to Watch in 2016, GTM

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29

EL PROGRESO SOLAR FV: ABRUPTAS Y CONTINUAS REDUCCIONES DE COSTOS Caída abrupta de precios de módulos: Economía, stocks, competencia, mercados emergentes sin subsidios, barreras, etc.

Referencias internacionales van mejorando pero siguen sesgadas. Depende del lugar!

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30

TECNOLOGÍAS DE CELDAS - MÓDULOS FV

Yingli Solar YL300P-35b: 300Wp - 15.4% del Módulo :

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31

ESTANDARIZACIÓN ES LA BASE DE LA ECONOMÍA: EJEMPLO CENTROS DE 1.5MW •

La matriz fotovoltaica se compondrá de 33 centros de transformación e inversión (CTIN) de 1.500 kVA y 1 de 500 kVA Centro de Transformación e Inversión (1500 kVA) •2 inversores de 750 kVA •1 transformador de 1500 KVA •8 arreglos de 36 strings c/u •Cada string tiene 19 paneles •8 arreglos* 36 strings * 19 paneles = 5.472 paneles •5.472 paneles * 300Wp= 1.641 kWp •Inverter ratio = 1.641/1500 = 1.094

Centro de Transformación e Inversión (500 kVA) •1 inversores de 500 kVA •1 transformador de 500 KVA •4 arreglos de 36 strings c/u •Cada string tiene 19 paneles •2 arreglos* 36 strings * 19 paneles = 1.368 paneles •1.368 paneles * 300Wp= 410.4 kWp •Inverter ratio = /1500 = 1.094

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TECNOLOGÍAS

Y AUMENTOS DE EFICIENCIA DE CELDAS FV En el largo plazo: Aumentos de eficiencia, sustitución tecnológica, reducciones de costos mas lentas…

Eficiencia módulos comerciales competitivos usados para gran escala (Si-Poly) Ej: Yingli Solar YL300P-35b: 300Wp - 15.4% eficiencia

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PROGRESO

TECNOLÓGICO DE LOS INVERSORES DE TODAS LAS ESCALAS

Source: Current and Future Cost of Photovoltaics, Fraunhofer, 2015

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• Desarrollo tecnológico • Tecnologías disponibles a bajos precios • Aprovechamiento de economías de escala • Centros de transformación mas grandes

500KWac

500KWac

1MW

Inverter

Inverter

Transf.

750kWac

750kWac

1.5MW

Inverter

Inverter

Transf.

1MWac

1MWac

2MW

Inverter

Inverter

Transf.

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SE TRADUCEN LOS PROGRESOS TECNOLÓGICOS EN MENOR PRECIO DE VENTA? Prof. David Watts PUC

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PRECIO DE LICITACIONES Y CONTRATOS PPA EN EL MUNDO EN 2015

Seenews, http://renewables.seenews.com/news/overview-how-low-will-solar-prices-go-in-2015-500228#

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PRECIO DE LICITACIONES Y CONTRATOS PPA EN EL MUNDO EN 2016 ENERO 2016 PERÚ: 48 US$/MWH !!

48 US$/MWh Prof. David Watts PUC

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PRECIO

DE LICITACIONES Y CONTRATOS

EL MUNDO EN MAYO 2016

EN

PPA

EN

2016

DUBÁI: 30 US$ / MWH !!!

30 US$/MWh

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PRECIO DE LICITACIONES Y CONTRATOS PPA EN EL MUNDO EN 2015 • Licitaciones v/s contrataciones directas • Licitaciones privadas, sectoriales v/s nacionales: Multi-unit • Lecciones: – Apostar al largo plazo. Plazos largos y licitar anticipadamente • Algunos han traspasado su proyección de reducción de costos • Promover la competencia potencial – facilitar al entrante.

– Facilitar la transferencia de las economías. – Los riesgos debe tomarlos quien mejor pueda gestionarlos • Estructura de riesgos afecta mucho el financiamiento y costo de desarrollo. • De infraestructura a negocio financiero. • Los riesgos a veces se pagan dos veces.

– Mediante PPA o Licitación generar incentivos correctos – Facilitar o adelantar el desarrollo cuando sea económico hacerlo. – Precios muy bajos son a veces un riesgo. Prof. David Watts, PUC

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PRECIO DE LICITACIONES Y CONTRATOS PPA EN EL MUNDO EN 2015 •

Especulación es un problema, – Depende de las garantías, que son menores respecto del impacto de sacar a la competencia.

•

En últimas licitaciones: – Tasas de descuento: Las empresas han sacrificado sus rentabilidades esperadas dejando atrás altas tasas de descuento (16% a 10%, 8%...), pero son negocios simples de bajo riesgo… – Proyecciones de reducción de costos de desarrollo: han sido incorporadas a las licitaciones que comienzan su suministro el 2018.

• • • •

En licitaciones de largo plazo si no se gana se pierde por décadas. Líder con tecnología disputable tiene presión a entregarlo todo. El desarrollo de proyectos a bajo costo en largo plazo requiere de asociación de mas largo plazo (contratos) o integración vertical. Los grandes desarrolladores solares todavía ofrecen distinto, aun no hay convergencia.

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LA ENERGÍA SOLAR FV EN CHILE Prof. David Watts PUC

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RECURSO SOLAR EN CHILE

Fuente: PV residential PV development in Chile: The effect of Net Metering and Net Billing schemes for grid-connected PV systems (Watts, Valdes, Jara, Watson, 2014)

http://solargis.com/assets/graphic/free-map/GHI/Solargis-Latin-America-GHI-solar-resource-map-es.png

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• El mejor recurso solar PV del mundo en el norte de Chile 42

ENERGÍA SOLAR FV

EN

CHILE

• Esfuerzos del gobierno y la academia de medición solar y eólica en el país • Variadas herramientas y publicaciones sobre el recurso ERNC

Fuente: http://www.labsolar.utfsm.cl/ Fuente: http://www.labsolar.utfsm.cl/

Fuente: https://www.ing.uc.cl/ingenieria-uc-presenta-atlas-solar-de-chile/

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EVOLUCIÓN DE LA CAPACIDAD INSTALADA SOLAR FV EN CHILE 1,000

Generación ERNC y meta ERNC

Capacidad instalada solar y eólica

Capacity (MW)

800 600

400 200 00 oct.-06

mar.-08

jul.-09

nov.-10

abr.-12

ago.-13

ene.-15

may.-16

Date Fuente: Elaboración propia a partir de información de los CDEC.

Fuente: Boletin de Mercado eléctrico, junio 2016, Generadoras de Chile

• Rápido crecimiento de la capacidad instalada solar a partir de mediados de 2012 • Meta ERNC requerida por regulación sobrepasada con creces. El atributo ERNC tiene un precio spot por el suelo.

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300

300

250

250

200

200

Costo ($/MWh)

Costo ($/MWh)

CURVA DE OFERTA FV POR AÑO EN CHILE

150

100

50

2010

2011

2012

2013

2014

2015

150

100 2010

2011

2012

2013

2014

2015

50

0

0 0

2000

4000

6000

8000

Capacidad (MW)

Costos de inversión informados

10000

0

2000

4000

6000

8000

10000

Capacidad (MW)

Usando Costos de inversión iguales.

• Constante disminución de los costos informados por los desarrolladores Prof. David Watts, PUC

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CURVA DE OFERTA FV EN CHILE: COSTOS DE INVERSIÓN 350 350

Informado 2000 USD/kW 3500 USD/kW

1500 USD/kW 3000 USD/kW

Informado 2000 USD/kW 3500 USD/kW

300

1000 USD/kW 2500 USD/kW

1500 USD/kW 3000 USD/kW

250

250

Costo ($/MWh)

Costo ($/MWh)

300

1000 USD/kW 2500 USD/kW

200 150

200 150

100

100

50

50

0

0 0

2000

4000

6000

Capacidad (MW)

8000

10000

0

5000

10000

15000

20000

25000

Energía Anual (GWh)

Curvas de oferta FV según capacidad considerando distintos costos de inversión – Proyectos aprobados

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COSTOS DE CHILE

INVERSIÓN PROYECTOS EN SEGÚN SEGUIMIENTO

Costo inversión informado USD/kW

6000 Estructura fija Seguimiento 1 eje

5000

Seguimiento 2 ejes

4000

3000

2000

1000

0 22-Feb-2008

6-Jul-2009

18-Nov-2010

1-Apr-2012

14-Aug-2013

27-Dec-2014

10-May-2016

• La mayor parte de los proyectos son 1 eje Prof. David Watts, PUC

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LICITACIONES

A CLIENTES REGULADOS EN CHILE

Precios promedio por Proceso de Licitacion SIC 160

14000

Precios

12000

120

10000

100 8000 80 6000 60 4000

40

2000

20 0

0 2006

2007

2008

2010

2012

Año del proceso

2013

2014

2015

Energía anual (GWh)

Precio Promedio (US$/MWh)

140

• Precios a la baja impulsados por cambios regulatorios que permitieron a los renovables competir de igual a igual !! • Nueva licitación de 12.000 GWh aprox. en julio de 2016

Fuente: Elaboración propia a partir de “Licitaciones de Suministros para Clientes Regulados”, CNE

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EL BOOM SOLAR Y LA TRANSMISIÓN

Fuente: http://www.pv-tech.org/news/42361

Fuente: http://www.bloomberg.com/news/articles/2016-0601/chile-has-so-much-solar-energy-it-s-giving-it-away-for-free

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• Proyectos solares enfrentan Precio spot = 0 • La explosiva expansión solar hizo necesario desarrollar nuevos corredores de transmisión en 500 kV !! • Actualmente en construcción por ISA

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CONCLUSIONES •

El futuro energético de Chile esta altamente determinado por la energía solar FV y la competencia de esta con las demás tecnologías. – Carbón y gas con dificultades. – Mas económica y libre de desarrollar.

• •

El límite solar no está la noche sino el almacenamiento. La Transmisión eléctrica nacional reforzada y los embalses permitirán profundizar la penetración de FV. – Nueva Ley de Transmisión eléctrica lleva el costo de los generadores existentes a consumidores. – Polos de desarrollo solares en el norte de Chile

•

El rol del almacenamiento – Mas en el futuro el almacenamiento hará competir BESS (baterias), MiniHidros, Hidros con el almacenamiento de las solares térmicas (sales). – En un década el futuro es mas incierto debido a esto.

• •

Se debe explotar la complementariedad eólica y eólica-solar con otras renovables. La regulación como barrera – La regulación ha sido la principal barrera para desarrollar a la energía solar en Chile y otros países. Se deben habilitar diversos modelos de negocio lo que es una gran dificultad (Ej: modelo de 3 partes).

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SISTEMAS SOLARES FOTOVOLTAICOS EN EL MUNDO: ESTADO ACTUAL Tecnología, mercado, normativa/regulación, Casos de éxito: Chile y el Mundo Equipo: R. Perez, D. Jara, .. FISE 2016 Medellín

PROF. DAVID WATTS PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DE CHILE Centro de Tecnologías para Energía Solar, Fraunhofer ISE Chile Prof. David Watts, PUC - Chile

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