Cogeneración Chile

Un suministro seguro, confiable y asequible de energía ha sido y sigue siendo un pilar fundamental para la estabilidad económica y el desarrollo de las naciones.

La creciente demanda energética asociada al desarrollo tecnológico y el cambio climático se presentan como desafíos grandes y relevantes para quienes toman decisiones a nivel energético y ambiental.

A pesar de los grandes avances realizados por los gobiernos y la industria para mitigar las emisiones de contaminantes y gases de efecto invernadero (GEI), las emisiones de CO2 relacionadas a la producción de energía han incrementado cerca de un 25% en la última década. Si no se toman medidas adicionales, se seguirá utilizando carbón de manera ineficiente para la generación de potencia. Como resultado de lo anterior, las emisiones de CO2 pronostican un incremento en un 55% – de 27 Gton en 2005 a 42 Gton en 2030 (Fuente: International Energy Agency 2015).

Existe una variedad de estrategias para reducir las emisiones de CO2 y la mayoría apuntan mejorar la eficiencia energética. En este sentido, la implementación de cogeneración se presenta como una de las medidas más costo-efectivas.

Alemania Estados Unidos Chile

AlemaniaALEMANIA

En términos de dimensionamiento energético, actualmente Alemania corresponde al mercado energético de mayor dimensión en Europa. Para lograrlo, el gobierno ha utilizado fuertes estrategias de apoyo a medidas de eficiencia energética y de energías renovables. Estas medidas han resultado en mejora de eficiencia y de productividad.

Entre 2010 y 2015, la generación de electricidad ha crecido un 5%. A pesar de esto, la capacidad instalada de generación convencional se ha mantenido constante, y su producción se ha reducido un 7%. La capacidad de energía nuclear se ha reducido del 14% al 6%, en términos de participación de la generación de energía. Por su parte, entre estos mismos años, la capacidad y producción a partir de energías renovables ha aumentado en un 67% y 100% respectivamente.

En resumidas cuentas, Alemania ha reducido su consumo de energía primaria en un 10 % aproximadamente y ha aumentado su productividad energética en 48% y su PIB en 33%. Lo anterior se debe únicamente a fuertes medidas y políticas de eficiencia energética en todos los sectores consumidores de energía, ya sea industrial o residencial.*

En Alemania, la producción y consumo primario de energía han reducido a pesar del incremento productivo. Esto se debe principalmente a fuertes políticas de eficiencia energética que se han tomado hace años atrás. Uno de los principales factores en la mejora de la eficiencia se debe al recambio tecnológico hacia la cogeneración, la implementación de energías renovables, y el cambio cultural del uso de la energía.

La figura 4-3 muestra el costo energético por unidad de GDP (PIB). Es posible ver que Alemania se mantiene como referente, teniendo el menor valor de unidad de energía por unidad de GDP. Nuevamente, esto se atribuye a fuertes políticas y financiamiento para la eficiencia energética, recambio tecnológico hacia la cogeneración, generación de normativas, y cambio cultural.

(*) Taller de Sensibilización de Cogeneración (GIZ), 2016.

Transición Alemana de Energía hacia eficiencia energética

Figura 4‑2: Transición Alemana de Energía hacia eficiencia energética.

Figura 4-3: Alemania produce más PIB con menos energía.

Figura 4-3: Alemania produce más PIB con menos energía.

Estados UnidosESTADOS UNIDOS

La cogeneración es un recurso importante para este país. Al año 2012, existían 82 GW de capacidad instalada de cogeneración en más de 3.700 instalaciones industriales y comerciales. Esto representa cerca del 8% de la capacidad de generación de Estados Unidos, y genera cerca del 12% de la energía anualmente.

El 87% de la capacidad instalada de cogeneración se encuentra en el sector industrial y es utilizada en una variedad de industrias. La siguiente figura ilustra la distribución de aplicaciones de cogeneración.

La cogeneración en Estados Unidos tuvo un crecimiento significativo en su capacidad instalada anualmente durante los años 2001 y 2002, luego descendiendo gradualmente hasta 2005 y manteniéndose entre 500 MW y 1GW desde los años 2006 a 2010. Lo anterior se muestra en la siguiente figura 1.

Al año 2015, la potencia instalada de cogeneración en Estados Unidos corresponde a cerca de 84 MWe.

A pesar de lo anterior, y gracias al surgimiento de nuevas tecnologías, como son las celdas combustibles (Fuel Cells), se espera que el mercado de cogeneración sea más atractivo. En este sentido, se pronostica que para el año 2026 la potencia instalada crezca en 11 GW de potencia instalada en base a cogeneración y a celdas combustibles.**

(**) T. Bayar, 2016, US CHP and fuel cell market to reach 95 GW by 2026, www.decentralized-energy.com, viewed 24-05-2016.

Figura 4‑4: Capacidad de cogeneración existente en Estados unidos al año 2012

Figura 1: Capacidad de cogeneración existente en Estados unidos al año 2012.
US Departament of Energy / US Environmental Protection Agency, 2012, Combined Heat and Power: A Clean Energy Solution.

Figura 4‑5: Capacidad de CHP instalada anualmente en Estados Unidos.

Capacidad de CHP instalada anualmente en Estados Unidos.

ChileCHILE

Datos nacionales

El consumo de energía eléctrica en Chile ha incrementado sustancialmente desde el año 1990 hasta ahora. La transición de 16.431 GWh/año en 1990 a 68.866 GWh/año en 2013 sin duda ha generado un impacto significativo en la industria, la sociedad y el medioambiente. Esto es un incremento del consumo energético en un 319% en 23 años. Sólo a nivel residencial, la transición fue de 5.258 GWh/h a 10.868 GWh/año.

Hacia 2030 se espera un alza de entre 3,5% y 4% anual. Para ese año la demanda superará los 120 mil GWh.

En consecuencia de la información anterior, es muy importante la ejecución de proyectos y políticas que promuevan la eficiencia energética a nivel nacional, de manera de poder alcanzar altos niveles de producción a un costo menor de energía.

Alemania es el mejor en este sentido, pues ha logrado ser el país con mejor índice de costo energético por unidad de PIB. El caso de Alemania es interesante de estudiar para adaptar o replicar acciones y políticas relacionadas a la eficiencia energética.

Programa de Fomento a la Cogeneración

A través de varios estudios encargados por el Ministerio de Energía se ha demostrado que existe un potencial notable para la utilización de tecnologías de cogeneración en Chile.

Dada la estrecha capacidad de generación eléctrica en Chile en conjunto con un alto crecimiento pronosticado de demanda eléctrica y una compleja situación respecto de la ampliación del parque de generación eléctrica, la cogeneración figura como una herramienta para ayudar a aliviar esta compleja situación. A pesar de lo anterior, actualmente existen muy pocas empresas en Chile que apliquen o estén considerando aplicar esta forma de abastecerse de energía térmica y eléctrica.

Debido a lo anterior, durante el 2012, la Agencia creó el Programa de Fomento a la Cogeneración, que busca planificar y preparar proyectos de cogeneración y generar capacidades nacionales para el desarrollo y fomento de esta tecnología.

Gracias a este programa, se ha cofinanciado el desarrollo de 14 anteproyectos ubicados a lo largo del país.

El programa cuenta con diferentes iniciativas y actividades para apoyar los proyectos de cogeneración que existen en la Industria.

Los principales resultados del programa son:

  • Líneas de apoyo pre-factibilidad, factibilidad y anteproyectos de eficiencia energética (40 proyectos, 63 MWe)
  • Formación de Capacidades (más de 100 profesionales capacitados)
  • Proyectos piloto en hospitales públicos
  • 3 proyectos piloto, levantando mas de 1.200 MCLP en aportes de terceros.

Programa 4e Chile

Consiste en un programa donde la cooperación alemana apoya al gobierno de Chile en investigación y desarrollo, asesorías para mejora del marco regulatorio, fomento a actividades destinadas a propiciar negocios y financiamiento de proyectos.

El objetivo del programa es hacer sustentable el sector energético chileno. Para lo anterior, se han implementado diferentes proyectos, dando especial énfasis en proyectos relacionados a Cogeneración. Entre los proyectos del programa 4e Chile se encuentran:

  • Fomento de la energía solar en gran escala (en desarrollo)
  • Plantas de cogeneración en los sectores comercial e industrial (en desarrollo)
  • NAMA para el autoconsumo (en desarrollo)
  • Energía solar para la generación de electricidad y calor (en desarrollo)
  • Eficiencia energética y cogeneración en hospitales (Finalizado)
  • Estrategia de expansión de ERNC (finalizado)