XXIX REUNIÓN DE TRABAJO - Asociación Argentina de Energías Renovables y Ambiente

II Conferencia Regional Latinoamericana de la Internacional Solar Energy Society (ISES)
23 al 27 de octubre de 2006, Buenos Aires, Argentina

Buenos Aires, Argentina.

El estado actual de las energías renovables no convencionales en el Perú

 

Manfred Horn

Universidad Nacional de Ingeniería, Lima, Perú

mhorn@uni.edu.pe

http://fc-uni.edu.pe/mhorn

 

 

1.- ANTECEDENTES

 

El interés en el uso técnico de las energías renovables, especialmente de la energía solar y eólica, comenzó en el Perú, como en muchos otros países, en los años setenta del siglo pasado, como consecuencia de la llamada crisis de petróleo. Se trabajó en diferentes instituciones del país (mayormente en universidades) en capacitación y desarrollo tecnológico,  especialmente en bombeo de agua con molinos de viento, calentadores solares de agua y secadores solares de productos agrícolas. Estas experiencias fueron puntualmente exitosas, p.ej. la tecnología de los calentadores solares de agua, hoy bien asentada en Arequipa, fue originalmente desarrollada por ITINTEC, y, los secadores solares artesanales de maíz usados hoy en el Valle Sagrada del Urubamba  fueron desarrollados y diseminados por un proyecto de la Universidad Nacional de Ingeniería con la cooperación alemana /1/ , /2/.

 

El presente trabajo trata de dar un visión general de la situación actual del uso de las energías renovables y no convencionales en el Perú, entrando en más detalle en el uso de la energía solar fotovoltaica, que tiene particular importancia  para el desarrollo de zonas rurales apartadas.

 

Según datos del Ministerio de Energía y Minas del Perú, en los últimos  años se ha incrementado  el porcentaje de la población peruana que cuenta con servicio eléctrico a 75 %.  A pesar del gran esfuerzo de aumentar la electrificación en el Perú, básicamente a través de la extensión de redes eléctricas, esto significa que todavía hay 7 millones de Peruanos sin electricidad.  Casi toda esta gente vive  en áreas rurales y en la medida que aumenta la electrificación cada vez es más costoso aumentar un  punto porcentual más  a la electrificación, debido a la baja densidad poblacional y las dificultades geográficas de gran parte del territorio peruano.

 

Para estos millones de Peruanos la única posibilidad económicamente viable  a corto y mediano plazo es  la generación local de electricidad, basada sobre todo en recursos renovables: hidráulica, eólica, solar y biomasa.

 

A pesar de que esta situación es ampliamente reconocida, relativamente poco se ha hecho  hasta la fecha en este campo. Esto se explica por varias razones, principalmente por que es más costoso electrificar regiones remotas y aisladas que regiones que pueden incorporarse a la red interconectada.

 

 

2.- Energía hidráulica

 

El potencial de energía hidráulica del Perú es muy grande, aprovechándose actualmente solamente unos 3 - 4 %, mayormente en centrales hidroeléctricas grandes conectados a la red nacional, y suministrando 23 % de toda la energía consumida en el Perú y 71 % de la energía eléctrica (fuente: Balance nacional de energía 2004, MEM, ver anexo 1).

 

Al margen  de estas centrales interconectadas existen también Mini- y Microcentrales aisladas, suministrando energía a poblados pequeños. En particular, ADINELSA /3/, una empresa estatal, administra 31 centrales hidráulicas, con un potencial total de 31 MW, alimentando redes eléctricas aisladas. Sin embargo, existen todavía muchas cuencas en el Perú donde se puede instalar mini- o microcentrales hidráulicas, algunas veces requiriendo relativamente poca inversión (p.ej. usando un canal de riego existente) y si hay un potencial usuario cerca, este es probablemente la forma más económica de general energía para fines productivas, sobre todo electricidad, en regiones rurales alejadas de la red. Para satisfacer esta demanda, merece un mención especial la ONG “Soluciones Prácticas” (antes: ITDG) /4/, que ha diseñado y construido diversos pico- y  micro centrales hidráulicas, incluyendo las turbinas, especialmente en la región de Cajamarca donde mantiene también un Centro de Demostración y Capacitación en Energías Renovables”, CEDECAP /5/.

 

3.- Energía geotermal

 

Desde la década de los 70 se han realizado en el Perú diversos trabajos de exploración del potencial geotérmico, identificando varias zonas potencialmente interesantes, especialmente en el sur (Moquegua y Tacna). En 1997 se aprobó una ley para regular la explotación de los recursos geotermales (“Ley orgánica de recursos geotermales, Nr. 26848”), sin embargo hasta la fecha no existe un reglamento de esta ley, es decir, todavía no existe en el Perú un marco legal para explotar la energía geotérmica. Para poder usar ese recurso energético es también necesario desarrollar algunos proyectos específicos. /6/

 

 

4.- Energía de biomasa

 

Como en muchos países en vías de desarrollo, la leña representa una parte importante en el balance de energía del Perú: más de 20 % de la energía primaria corresponde a leña y bosta, usado básicamente para cocción en áreas rurales (ver anexo 1).

 

Por otro lado, el uso técnico de la biomasa como fuente de energía es todavía a nivel de estudios y proyectos pilotos, con el uso de cocinas mejoradas, biogas, etc. Mención especial merecen los trabajos que se realizan en la Universidad Agraría La Molina, en Lima, junto con ITDG, estudiando el potencial de diferentes plantas oleaginosas y diferentes tecnologías disponibles /7/  y el proyecto que realiza el DED con aceites comestibles, prensado en fría, de girasol en la costa, piñones en la sierra y palmera de aceite en  la selva, usados directamente en motores de Diesel modificados, para el transporte (proyecto piloto en Lima) y la generación de electricidad (en una comunidad de la selva) /8/.

 

 

5.- Energía eólica

 

El potencial eólico  en el Perú no está bien estudiado.  En los lugares de mayor proyección, Electroperú ha realizado mediciones. Esto es el caso de Punta Malabrigo, de Yacila en Piura y de Marcona en Nazca.  En Malabrigo se midió durante un año (1988-89) velocidades promedias de 9,0 m/s.

De la mapa adjunta, elaborado por el MEM, se puede deducir, en términos generales, que muchas regiones del Perú no tienen un potencial significativa de energía eólica, salvo algunas regiones en la costa. Es justa allí, donde se han desarrollado en los últimos 20 años algunos proyectos pilotos de energía eólica, descrita a continuación.

 

Aerogeneradores en Yacila

En 1986 Electroperú  (estatal) ha instalado en la caleta piurana de Yacila (costa norte del Perú, caleta de unas 80 familias dedicadas a la pesca artesanal) con  apoyo y financiamiento de la cooperación técnica italiana tres aerogeneradores de 3,5 kW cada uno. Antes se había medido vientos con velocidades medias de 5-8 m/s. Los aerogeneradores alimentaban a un banco de baterías de 108 V DC, 1500 Ah y  un inversor a 220 V AC de 10 kW . En 1988 se añadió tres aerogeneradores ISEA de 10 kW cada uno, con más baterías y dos inversores de 35 kW para 220 V AC y una red a 220 V AC.  El sistema funcionó con sucesivas interrupciones hasta 1991, fecha en que quedó fuera de servicio por dificultades técnicas. Hay que anotar que el viento en Yacila, prácticamente en la misma orilla del mar,  tiene ráfagas muy fuertes y  es muy corrosivo debido a la sal y arena fina que lleva. /2/

 

Aerogeneradores WAIRA

Varias instituciones privadas y públicas instalaron a partir de 1989 pequeños aerogeneradores, con potencias entre 500 y 1200 W y un generador alternador automotriz de 24 V DC, conectado con poleas y faja a la turbina, y acumulación de la electricidad en baterías, fabricadas por la pequeña empresa limeña WAIRA SRL. Fueron usados para iluminación, radio y TV en  casas rurales,  hoteles, etc.  Mayormente fueron vendidos individualmente a personas privadas.  Una evaluación en 1995 de 18 aerogeneradores WAIRA, de un total de unos 30 existentes, demostró  que estos aerogeneradores requieren para su buena operación un servicio de mantenimiento regular. De hecho,  la mayoría de ellos estuvieron en el momento de la visita fuera de operación por diversos motivos y, posiblemente, ninguno está hoy funcionando /2/.

El proyecto eólico interconectado de Malabrigo y Marcona

En 1996 entró en operación el primer aerogenerador conectado a la red en el Perú.  El aerogenerador está ubicado en Punta Malabrigo, una caleta en la costa al norte de Trujillo, fabricado e instalado por Micon (de Dinamarca) y es hoy operado por la empresa  ADINELSA /3/. El aerogenerador tiene una potencia de 250 kW (a 18,5 m/s), un rotor   tripala de 27,8 m de diámetro, sobre una torre de 30 m.

 

Posteriormente, en 1998, entró en operación un segundo aerogenerador, de 450 kW en San Juan de Marcona (en Ica, 450 km al sur de Lima), también operado por ADINELSA y conectado a la red.

 

Ambos aerogeneradores siguen funcionando muy bien, con  factores de capacidad de 35 % y 39 %, respectivamente, superior a los valores de muchos parques eólicos en otros partes del mundo. Por este motivo, se considera que estos lugares son apropiados para bosques eólicos de 30 MW y 100 MW, respectivamente. Datos técnicos y económicos se puede encontrar en /3/

 

Aerogeneradores de ITDG

ITDG ha desarrollado en los últimos años, con financiación de Concytec, un aerogenerador de 100 W, con un generador de 12 V DC, de imanes permanentes, directamente sobre el eje del rotor (sin poleas y faja). Es de esperar que este aerogenerador, que tiene un precio de 500 US$ en el mercado Peruano, puede competir muy ventajosamente en muchos sitios con paneles fotovoltaicos. ITDG también ha iniciado recientemente el desarrollo de un aerogenerador de 500 W

 

 

6.- Energía solar

 

En el marco del proyecto de electrificación rural FV MEM – GEF (PER/98/G31) se ha elaborado un “Atlas solar” (disponible en la página web del MEM    /9/, basado en las mediciones de las estaciones meteorológicas existentes, las que mayormente solamente registran la insolación (horas de sol). Si bien estos datos no son siempre los mas precisos, la información disponible es suficiente para poder diseñar y dimensionar las diferentes aplicaciones.

 

En la gran mayoría de localidades del Perú, la disponibilidad de la energía solar es bastante uniforme durante todo el año, estando casi siempre  dentro de un margen de +/- 20 % del promedio anual. En terminos generales, este promedio anual  es  de 4-5 kWh/m2día  en la costa y selva y de 5-6 kWh/m2día, aumentando de norte a sur.

 

6.1 Energía solar térmica

 

Secado solar

El aprovechamiento tradicional de la energía solar más difundido es el secado solar de productos agrícolas, exponiendo el producto directamente a la radiación solar. Para superar los inconvenientes de este método (bermas, disminución de la calidad, etc.) el CER-UNI realizó, con apoyo de la cooperación técnica alemana entre 1983 y 1990 el proyecto “Desarrollo y difusión de secadores solares para productos agrícolas y alimenticios”, cuyos resultados están incluidos en el libro “Teoría y práctica del secado solar” /10/. Posteriormente, hasta el día de hoy, siguen realizandose trabajos en este tema (p.ej. secadores de orégano, CER-Tacna) y varios de los modelos de secadores solares estudiados han encontrado una difusión en el campo..

 

Termas solares

La fabricación local de calentadores solares de agua es la tecnología más antigua y de mayor desarrollo y diseminación en el Perú. No se tiene información precisa del tiempo en que se inició su fabricación en el Perú, se conoce solamente que alrededor de los años 30 o 40 del siglo pasado se empezaron a fabricar en la ciudad de Arequipa, calentadores de 6 m2 de colector y tanque de 300 litros de capacidad. En los años ochenta se inició la fabricación de termas solares de mejor diseño y se estima que hoy hay 25000 a 30000 termas solares, de diferente tamaño y diseño, instalados en Arequipa. Existen ahora alrededor de 20 fabricantes que recientemente se ha constituido en una “Asociación de Empresas Peruanas de Energía Solar”, AEPES y que producen  mensualmente alrededor de 600 metros cuadrados de colectores solares /11/.

 

6.2 Energía solar fotovoltaica

 

Comparada con otros países, existen relativamente pocos sistemas fotovoltaicos, SFV, en el Perú: Hasta 2005, en el Perú hay alrededor de 10000 SFC instalados, con una potencia total 1,5 MWp. 65 % de esta potencia corresponde a SFV para telecomunicaciones, 29 % para iluminación interna a casas, incluyendo postas de salud, salas comunales, etc, y el resto para otros usos (refrigeración, bombeo de agua, etc.  /11/. Los principales proyectos de electrificación rural, están descritos a continuación. Hay que anotar que la mayoría de los SFD usados para electrificación rural  son del tipo “sistema fotovoltaico domiciliario”, SFD (“solar home system”), con potencias típicas de 50 Wp, operando a 12 V DC junto con una batería de plomo acido de 100 – 150 Ah, un regulador de carga, y 2 – 4 lámparas fluorescentes de 9 – 11 W.

 

Sistemas fotovoltaicos domiciliarios en Puno (desde 1986)

Un proyecto  de la cooperación técnica  alemana instaló en 1986 - 87 en el Departamento Puno 250  Sistemas Fotovoltaicos Domiciliarios (SFD), en un marco “pre-comercial “ (subsidiados), siendo el primer proyecto de electrificación rural FV en el Perú.  Posteriormente, en el marco de un segundo convenio Perú - Alemania (1991-96), que ha tenido como objetivo promocionar los SFD, en particular creando una infraestructura técnica y comercial en la región,  se ha instalado más SFD, algunos  como venta al contado y la mayor parte con fines sociales en colegios, salas comunales, postas médicas, etc. En total el proyecto ha instalado cerca de 500 SFD  en la región. Parte del personal peruano que trabajó en el proyecto, ha formado en 1996 en Puno la empresa SOLSISTEMAS  S.A., siguiendo así la misma actividad, pero ahora como empresa privada.

 

Durante la evaluación del proyecto que el CER-UNI ha realizado en 1996, 10 años después del inicio del proyecto, y se observó que todos los SFD visitados han seguido en operación, con cambios de las baterías después de 7-8 años y cambios de algunas lámparas. En general se concluyó que los usuarios de todos los SFD instalados, así como  otras personas que conocían  a estos sistemas, se han expresado muy favorablemente sobre la utilidad de esta tecnología. /12/

 

Los 1500 SFD  del MEM /ADINELSA

El Ministerio de Energía y Minas (MEM) ha instalado entre 1995 y 1998 un total de 1500 SFD en diferentes regiones del Perú, mayormente en comunidades de la selva y muy dispersa. En cada comunidad se han instalado una a tres docenas SFD.

 

Parece que los objetivos de este proyecto no estuvieron bien claros y menos la forma como sería organizado. Inicialmente el MEM planteó que el proyecto debe incentivar a empresarios privados para invertir en proyectos fotovoltaicos bajo un esquema de mercado. Finalmente se optó de dar al proyecto un  objetivo social,  mejorando las condiciones de vida de campesinos y nativos de la selva, pidiendo al beneficiario solamente una contribución para  los costos de mantenimiento del SFD a su disposición. Estos SFD están ahora propiedad de la empresa estatal ADINELSA, quién la administra, con un modelo tarifaria /3/ y, para facilitar la administración, creando en cada comunidad una asociación de usuarios, encargada en colectar la tarifa (subsidiada) y dar soporte técnico. Queda por ver si esta forma de administración permite que el proyecto sea sostenible.

 

El proyecto CER – UNI en Taquile

El Centro de Energías Renovables de la Universidad Nacional de Ingeniería (CER-UNI) está ejecutando desde 1996 un proyecto piloto de electrificación fotovoltaica en la comunidad insular de  Taquile en el Lago Titicaca /12/. En este  proyecto se había considerado que los usuraos deben pagar mayormente el costo de los SFV , salvo los costos de estudios previos y de seguimiento, pero con facilidades (5 cuotas de US 150, en 4 años) y que los usuarios sean después propietarios de ls SFD. En el marco de  este proyecto se ha instalado 427 SFD, todos funcionando hasta la fecha. Consideramos que el proyecto, que es bien evaluado /12/, puede ser considerado como sostenible.

 

Proyecto GEF – MEM

Desde varios años existe el proyecto GEF – MEM “Electrificación rural en base a energía fotovoltaica en el Perú” /9/, cuya meta es la instalación de 7500 sistemas fotovoltaicos, mayormente domicilarios, en diferentes regiones del Perú, en especial en la selva. Adicionalmente, este proyecto ha previsto la realización de diversos estudios, como ya indicado, la elaboración de un “atlas solar del Perú” /9/

 

La primera etapa había previsto la instalación de 1000 SFD, lo que se frustró debido al incumplimiento de la empresa que había ganado la licitación. En 2006 se realizó una nueva licitación por un total de 4500 SFV. Ya se ha firmado el contrato con la empresa que ganó la licitación y se espera que estos SFV serán instalados en el primer semestre 2007.

 

La modalidad de administración  previsto es de tipo tarifario (“cesión en uso”) y hay que esperar que resultados tendrá el proyecto.(La problemática de la gestión y administración de proyectos de electrificación rural con SFV fue presentada en un seminario del CER-UNI en 1998 /13/.

 

7.- Capacitación

Diversas instituciones, mayormente universidades, tienen diferentes programas de capacitación en el área de energías renovables, sea a nivel técnico (uso de equipos) o profesional (diseño de equipos). En particular, la Universidad Nacional de Ingeniería, en Lima, ofrece desde 1980 un programa de “Segunda Especialización Profesional en Energía Solar”, que esun programa de un año y está dirigido a profesionales universitarios. Actualmente se ofrece este programa en forma semipresencial, usando las facilidades de Internet /14/.

 

 

8.- PERSPECTIVAS

Todas las personas e instituciones vinculadas con el uso de las energías solar y eólica para la electrificación de regiones rurales consideran que estas energías tendrán un uso masivo a mediano plazo en el Perú. Sin embargo, es difícil predecir en qué magnitud y con qué velocidad ocurrirá esto.

 

Dando por descontado que las condiciones generales seguirán favorables (estabilidad económica, economía de mercado, pacificación del país, etc.),  se puede prever  una continuidad del actual crecimiento en este campo. Se  observa un interés creciente en  el uso de energías renovables para la electrificación rural aislada. Existen diversos proyectos pequeños de municipalidades, gobiernos regionales y de diferentes organismos del gobierno central que  están incorporando tecnología solar, pero falta que el Gobierno del Perú establezca una política clara de fomento del uso de energías renovables,

 

En Perú, como en muchos otros países  en desarrollo,  el aspecto ecológico es sin duda importante para considerar el uso de las energías renovables. Sin embargo, a corto plazo es más importante el aspecto de desarrollo de regiones rurales apartadas de las redes energéticas. Para su desarrollo estas regiones necesitan energía, siendo la mejor opción a corto plazo, y muchas veces la única, la generación local de esta energía en base a la energía solar y la biomasa, y en menor escala, la energía hidráulica y eólica.

 

Considero que es una obligación de la sociedad peruana en su conjunto, es decir del Estado, promocionar el uso de estas energías en zonas remotas. En caso de instituciones sociales públicas, como colegios o postas de salud,  el gobierno debe equiparlos con energía solar, asumiendo todo el costo de instalación y de mantenimiento y operación, como debe hacerlo con los otros costos de estas instituciones. En el caso de viviendas e instituciones privadas, el gobierno debe encontrar mecanismos de incentivos y subsidios directos a los usuarios finales, que permita a los pobladores de regiones apartadas adquirir con créditos los equipos necesarios, con cuotas acordes con sus posibilidades.

 

 

REFERENCIAS

 

/1/        M. Horn; Situación de las energías nuevas y renovables en el Perú; Memorias del V Simposio Peruano de Energía Solar, pp 101-110; APES,  Cajamarca, Perú, 1994

/2/        -----; Diagnóstico de las energías solar y eólica en el Perú; CER-UNI (contrato MEM-UNI; por B. Marticorena), Lima, Perú, 1996

/3/        www.adinelsa.com.pe

/4/        www.itdg.org.pe

/5/        www.infodes.org.pe/cedecap

/6/        Jorge Aguinaga; Situación de la energía geotermia en el Perú, Taller, mayo 2006, MEM, Lima

http://www.minem.gob.pe/archivos/dge/publicaciones/taller_geotermia/3.pdf

/7/        José Calle, “Producción de biodiesel a pequeña escala en el Perú”, Seminario “Perspectivas del biodiesel”, 01/09/06, Universidad Agraria La Molina, Lima; ver:

http://www.itdg.org.pe/biodiesel/seminariobiodiesel.htm

/8/        Gerd Seidel, “Experiencias y expectativas de biocombustibles en Perú - aceite vegetal natural”, Seminario “Fuentes Alternativas de energía”, 24/08/06, ADEX, Lima; ver:

www.ded.org.pe  y www. adexperu.org.pe/servicios/download

/9/        www.minem.gob.pe/dep

/10/      ----, Teoría y práctica del secado solar; Memorias de un proyecto de la cooperación peruano-alemana,  254 pag.,CER-UNI, Lima, 1991

/11/      Espinoza, R.; Resultados de 6 años de electrificación rural fotovoltaica en el Perú; CER-UNI, 2002; Espinoza, R.; Aplicaciones fototérmicas de la energía solar; CER-UNI, Lima, 1999; y informes internos del CER-UNI.2006

/12/      M. Horn; Electrificación de Taquile con Sistemas Solares Fotovoltaicos; Memorias del VII Simposio Peruano de Energía Solar, pp 35-43; APES, Tacna, Perú, 1996; más información se puede encontrar en http://fc.uni.edu.pe/mhorn

/13/      ----; Gestión y administración de proyectos de electrificación rural con sistemas fotovoltaicos; 157 pag., Memorias de un Seminario, CER-UNI, Lima, 1998

/14/     más información en http://fc.uni.edu.pe/sepes

 

                                                                          

 

 

                                                                     Anexo 1