3. Model Implications
3.7 Summary of model implications
86 4.3.3 Pequeña escala para el abastecimiento disperso
El fomento de aprovechamientos fotovoltaicos para cubrir pequeñas demandas tiene como principal antecedente el Proyecto de Energías Renovables en Mercados Rurales PERMER. Sostenido por la Secretaría de Energía de la Nación, tiene como objetivo el abastecimiento eléctrico a través de sistemas eólicos y fotovoltaicos en zonas rurales principalmente hogares, escuelas (Foto 27), salas de emergencia médica y destacamentos policiales. La lejanía de estas zonas y los costos que supondría la extensión el servicio eléctrico por red, hicieron que los aprovechamientos renovables se constituyan en alternativas sostenibles para cubrir los déficits energéticos.
A través del Programa se ha suministrado energía eléctrica a 27.422 viviendas rurales, de las cuales 23.456 fueron abastecidas con energía solar fotovoltaica, 1.615 con energía eólica y 2.351 con mini redes en escuelas rurales (1.894 instalaciones), seguido por servicios públicos con 361 instalaciones, 307 sistemas solares térmicas y 188 sistemas solares de bombeo de agua (Ministerio de Energía y Minería. Presidencia de la Nación ).
Foto 27 Instalación Fotovoltaica en escuela rural-Tapalqué
Fuente: Tomada por Bazán A., 2017
En comunidades aisladas o en zonas rurales con bajas densidades donde los tendidos eléctricos no llegan o son deficientes, la tecnología fotovoltaica de mediana o pequeña escala otorga la posibilidad de energización y satisfacción de
87 necesidades tales como contar con electricidad en una escuela, mantener refrigeradas vacunas en centros de atención médica, y calles iluminadas.
4.4 Fomento para la investigación y desarrollo de la Generación Distribuida
En el país, diferentes instituciones y organismos impulsan y contribuyen a desarrollar investigaciones y estudios de factibilidad económica y técnica.
Desde 2009 el Ministerio de Infraestructura y el Foro Regional Eléctrico de la Provincia de Buenos Aires (FREBA), llevan adelante proyectos de generación eléctrica distribuida en “unidades demostrativas” (principalmente edificios públicos) para avanzar en el estudio de las energías renovables. Entre ellos, se destaca Proyecto Nacional de Interconectado a Redes con Energía Solar Urbana Distribuida (IRESUD). El convenio asocia actores públicos y privados: la Comisión Nacional de Energía Atómica CNEA, la Universidad Nacional de San Martin UNSAM, empresas como EDENOR, EUROTEC, QMAX (dedicadas al diseño, fabricación y comercialización de dispositivos electrónicos) y TE Connectivity (dedicada a la conectividad tecnológica de datos y señales. Es financiado parcialmente con Fondos Argentinos Sectoriales FONARSEC de la Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica (ANPCyT) del Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación Productiva (MINCyT).
Dentro de este convenio, se han desarrollado dos proyectos paralelos. El primero tiene como objetivo introducir innovaciones tecnológicas relacionadas con la interconexión a la red eléctrica convencional, de distintos usuarios urbanos y periurbanos, contemplando cuestiones económicas, políticas, jurídicas y ecológicas. Para ello se han propuesto como líneas de acción: ejecutar proyectos de generación con paneles fotovoltaicos distribuidos y conectados a la red convencional; desarrollar y fomentar la producción industrial de los componentes necesarios para las instalaciones fotovoltaicas a realizar; diseñar sistemas fotovoltaicos de baja tensión en viviendas y edificios públicos o privados y en organismos de ciencia y tecnología para ensayar e investigar la eficiencia y diseño de los componentes; promover la inyección de energía fotovoltaica generada a la red eléctrica convencional; desarrollar programas de formación de recursos humanos.
88 En 2012 se instaló el primer proyecto piloto en la terraza del edificio Tandar del CNEA. 8 módulos fotovoltaicos pueden generar 40 V de tensión y 5 Amper de intensidad de corriente eléctrica, llegando a una tensión de 320 V. Son diversas las Provincias que han adherido al proyecto IRESUD a través de instalaciones en escuelas, universidades, hospitales, dependencias provinciales, y hasta en viviendas sociales (Tabla 2).
El segundo proyecto (IRESUD IR), consiste en la construcción de redes inteligentes que no sólo están conectadas a la red eléctrica convencional, sino que también cuentan con una terminal inalámbrica que permite obtener los resultados de la energía generada. Esta iniciativa permite conocer y analizar los datos sobre generación, consumo en el lugar e inyección de energía a la red. A diferencia del anterior, IRESUD IR se está ejecutando sólo en la provincia de Neuquén.
Tabla 2Instalaciones Piloto realizadas bajo el proyecto IRESUD en Argentina
Provincia Usuario Potencia Módulos Salta Escuela de la magistratura del Poder Judicial de
Salta
2,88Kwp 12
Tucumán Universidad Nacional de Tucumán. 12 S. del
Estero
Universidad Nacional de Santiago del Estero 4,8Kwp 20
Catamarca Universidad Nacional de Catamarca 2,88Kwp 12
Córdoba
Universidad Tecnológica Nacional- Regional Córdoba
2Kwp 8
Universidad Tecnológica Nacional- San Francisco 2,82Kwp 12 Mendoza Hospital Humberto Notti 1,48Kwp 8
Universidad Tecnológica Nacional-Regional Mendoza
2,88Kwp 12
Neuquén Ente Provincial de Energía de Neuquén 2,9Kwp 12 Hospital Don Ramón Carrillo- S. Martin de los
Andes
1,48 8
Santa Cruz Universidad Tecnológica Nacional- Santa Cruz 8
Río Negro
Hospital Dr. Pedro Moguillansky 2,84Kwp 8 Escuela Técnica CET21- Catriel 2,82 12 Secretaría de Energía de Río Negro- Bariloche 2,82 12
89
Misiones Universidad Nacional de Misiones 2,9Kwp 12 Chaco Universidad Nacional del Nordeste- Resistencia
Corrientes Secretaría de Energía de Corrientes 2,58Kwp 12 Universidad Nacional del Nordeste 6,72Kwp 28 Entre Ríos Universidad Tecnológica Nacional- Regional Paraná 2,88Kwp 12
Santa Fe
Cooperativa de provisión de obras y servicios 1,92Kwp 8 Viviendas Sociales- Correa 9,68Kwp 32 Plaza Eva Perón- Granadero Baigorria 2,88Kwp 12 Planta de Compostaje y tratamiento de residuos 1,88Kwp 8
Municipio de Rosario 1,48Kwp 8 Instituto de Física de Rosario- CONICET 1,92Kwp 8 Ciudad Joven- Rosario 2,88Kwp 12
Buenos Aires
Escuela Técnica EET N°1- Trenque Lauquen 2,96Kwp 16 Cooperativa Luz y Fuerza Eléctrica de Rojas 2,88 12 UNICEN- Facultad de Ingeniería 1,88Kwp 8 Viviendas y Usina Popular y Municipal de Tandil 1,88Kwp 8
Universidad Nacional de Mar del Plata 6,84Kwp
Universidad Nacional de La Plata 16,92 72 Secretaría de Energía 1,44Kwp 8 Ente Nacional Regulador de Electricidad-Buenos
Aires
3,70Kwp 20
Asociación Argentina Amigos de la Astronomía 1,92Kwp 8 Comisión Nacional de Energía Atómica–Buenos
Aires
4,8Kwp 20
Estación San Martin, Línea Mitre-Buenos Aires 2,04Kwp 8 GENSOLAR 2 5,0Kwp 20 Universidad Nacional de Luján 1,92 8
EDENOR 1,72Kwp 8
Ministerio de Planificación Federal, Inversión Pública y Servicios
4,5Kwp 19
Antártida Base Marambio 1,92 8
90
Iniciativas de IRESUD en Buenos Aires. Fuente: Iresud.com
En la Provincia de Buenos Aires, IRESUD comienza a desarrollarse con 15 instalaciones en organismos públicos y privados. Entre ellos, la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires (sede Olavarría) con amplia trayectoria en el desarrollo de energías renovables5 en los últimos 20 años; contando con una estación solar fotovoltaica, conformada por 8 módulos y un inversor. La energía que genera es inyectada a la red, pudiendo abastecer el consumo del edificio principal de la facultad6.
En diciembre de 2016 (Grafico 5), el edificio tuvo un consumo total de 2160Wh/día. Por su parte, la estación solar generó 10432Wh/día, 4,8 veces las necesidades de consumo, pudiendo alcanzar 8272Wh/día y 5,49 horas sol. Este último dato hace referencia a la cantidad de horas de mayor incidencia solar, y por lo tanto de mayor
5 La última de las iniciativas llevadas adelante, y en consonancia con toda esta trayectoria, fue la creación en el año 2017 de la “Diplomatura en Energías Renovables y Tecnologías para el Desarrollo
Sustentable” como respuesta a las demandas de formación de recursos humanos, por parte del sector
público como privado.
6 Varios de los edificios del complejo universitario han instalado colectores solares térmicos. Es
importante destacar también el desarrollo de los vehículos solares Pampa Solar I y II para competición y su versión urbana que se encuentra en proceso de construcción.
Foto 28 Cooperativa Luz y Fuerza Eléctrica de Rojas
Foto 29 Escuela Técnica EET N°1 de Trenque
Lauquen
Foto 30 Universidad Nacional de Mar del Plata
Foto 31 Universidad Nacional de la Plata
Foto 32 Asociación Argentina Amigos de la Astronomía. Buenos Aires
91 generación eléctrica. En horarios del día en que el consumo es mayor a la generación, se obtiene electricidad de la red.
En marzo de 2017 (Gráfico 6), este comportamiento se profundiza mostrando un consumo de 7242Wh/día y una generación de 384Wh/día. Ese día en particular, el consumo superó ampliamente los niveles de generación eléctrica de la estación como respuesta a las 0,20 horas sol del día. El 2 de junio del mismo año (Gráfico 7), la planta solar generó 7396Wh/día y el edificio demandó 2736Wh/día con 3,89 horas sol.
92 Gráfico 5 Generación de la planta solar en diciembre de 2016
Fuente: Facultad de Ingeniería UNICEN
Gráfico 6 Generación de la planta solar en marzo de 2017
Fuente: Facultad de Ingeniería UNICEN
Gráfico 7 Generación de la planta solar en junio de 2017
93 Las iniciativas e inversiones que se vienen realizando en los últimos años, producto de acciones de fomento nacional y provincial a las energías renovables, permiten afirmar que los aprovechamientos solares térmicos y fotovoltaicos a diferentes escalas están realizando un aporte confiable a la matriz energética actual, con impactos positivos en términos sociales (disminución de inequidades), económicos (disminución de importaciones) y ambientales (disminución de emisiones).
94
CAPÍTULO 5. APROVECHAMIENTO SOLAR EN TANDIL
El Capítulo describe las formas de aprovechamiento solar térmico y fotovoltaico en Tandil. La primera sección caracteriza el recurso solar en el Partido y la segunda presenta las experiencias e iniciativas presentes.
5.1 El recurso disponible
En el Partido de Tandil, el 94% de la población se concentra en la localidad cabecera homónima, una ciudad intermedia emplazada en el sistema serrano de Tandilia con 117.000 habitantes (INDEC, 2010). El resto de la población reside en un conjunto de asentamientos de rango menor –los pueblos rurales- o se dispersa en el espacio rural. En los últimos años, se han multiplicado las iniciativas de aprovechamiento de la energía solar, expandiéndose la cantidad de usuarios y diversificándose las formas de uso. Las primeras iniciativas remontan a la difusión del aprovechamiento fotovoltaico principalmente en espacios rurales, sin conexión a la red eléctrica y para satisfacer las pequeñas demandas (pequeños electrodomésticos, iluminación de casillas de campo). Si bien las tecnologías de aprovechamiento solar han aprovisionado inicialmente a poblaciones dispersas y de bajas densidades, también están presentes en el espacio urbano. El aprovechamiento se ha ido ampliando incorporándose al fotovoltaico, la utilización de las tecnologías de conversión térmica que muestra una tendencia de adopción firme.
Situada en la latitud 37° Sur, Tandil cuenta con valores de irradiación promedio anual de 4.58 kwh/día/m2, la mitad de la región Nororeste argentina que concentra las mejores condiciones relativas para el aprovechamiento y donde se localizan los proyectos más importantes del país. Los datos de temperatura, humedad, presión e irradiación solar de Tandil (Tabla 3) permiten conocer el potencial de aprovechamiento de la energía solar incidente para su posible conversión térmica o fotovoltaica.
95 Tabla 3 Datos meteorológicos e irradiación en Tandil.
Fuente: Sofware RetScreen. 2017.
Con la irradiación solar disponible (4,58 Kwh/día/m2), una vivienda tipo de 120 m2, con un consumo eléctrico aproximado de 13,6 Kwh/día (producto de equipamientos como heladera, lavarropas, luminaria, etc.) podría generar 503,8 Kwh/día de electricidad equipada con módulos fotovoltaicos en toda su superficie (con una eficiencia del 100%). Esto equivale a 36 veces sus necesidades de consumo diarias. El sol otorga entonces un gran potencial a ser aprovechado, aunque ello depende concretamente de las tecnologías disponibles y de su eficiencia de conversión; sobre todo sabiendo que los modelos más eficientes no superan el 20%.
Las características geomorfológicas de Tandil (serranías y llanuras) influyen y modifican la disponibilidad real del recurso solar en cada localización determinada. Esto es fundamental al momento de evaluar las posibilidades de aprovechamiento. La ciudad se extiende sobre el área de llanura hacia el Norte, y está circunscripta por las sierras al Sur. Esto determinaría a priori las mejores condiciones de exposición. Las sierras, por su baja altura (300-500 msnm) y por su posición relativa en relación al espacio urbano, en general no afectan negativamente la incidencia de la radiación, con excepción de algunas zonas serranas hacia donde avanza la urbanización de manera dispersa. Aquí, por las bajas densidades y la presencia de afloramientos rocosos (en estos sectores es
96 particularmente importante considerar la localización y orientación de las tecnologías solares), los tendidos se encarecen, haciendo de la energía solar una alternativa ante la ausencia de redes o complementando las existentes.
Durante todo el año deben satisfacerse necesidades energéticas para enfrentar temperaturas correspondientes a un clima templado con veranos e inviernos marcados y estaciones intermedias moderadas. La temperatura media anual es 13,4°C con mínimas de 6,3°C promedio entre abril y octubre (principalmente en junio, julio y agosto) y aproximadamente 10 días de heladas por mes. A su vez, se han presentado valores extremos de -9°C en el año 2004 (Picone, 2014). Estos datos son fundamentales en casos de instalaciones solares térmicas debido al aumento en la demanda de ACS a temperaturas de confort térmico invernal.
La nubosidad es un factor importante y a veces determinante de la insolación. Las horas en que brilla el sol sobre un punto específico definen la disponibilidad diaria del recurso solar para su aprovechamiento (Gráfico 8). En las latitudes medias la interacción de masas de aire eleva los niveles relativos de nubosidad, lo que afecta la heliofanía y cantidad de horas-sol y compromete la cantidad disponible para la generación térmica o eléctrica. El gráfico de línea muestra las temperaturas máximas y mínimas, en los solsticios de invierno y verano (altura mínima y máxima del sol) y los equinoccios de otoño y primavera (alturas medias). La variación estacionaria de la temperatura, coincide con la disponibilidad del recurso solar que será mayor en estaciones de mayor temperatura (primavera y verano) y menor en las de baja temperatura (otoño e invierno).
97 Gráfico 8.Temperatura y horas sol en Tandil en Solsticios y Equinoccios
Fuente: elaboración propia a partir de “Sun Position Rise Noon Set Calculator” y Servicio Meteorológico Nacional (2017-2018).
5.2 La reglamentación local
El Municipio ha decidido emprender el camino hacia el estímulo de uso de fuentes renovables y medidas de eficiencia energética. En agosto de 2018 fue presentado en el Honorable Consejo Deliberante el proyecto de ordenanza “Programa de estímulo y promoción del uso de fuentes de energía renovables destinadas a la producción de energía eléctrica”. Este proyecto propone tres ejes de trabajo: i) la declaración de interés municipal a la investigación, desarrollo, generación y producción de energía eléctrica a través de fuentes renovables, y la promoción del uso responsable y ahorro de la energía a través de la creación de actividades con temáticas ambientales, ii) la invitación a la Usina Popular y Municipal de Tandil a realizar convenios con usuarios particulares que instalen tecnologías de aprovechamiento de energías renovables, así como estimular la creación de programas y suscribir convenios con usuarios mixtos – consumidor y generador de energía-; y iii) la obligatoriedad para complejos de viviendas de más de cinco unidades funcionales y edificios de altura nuevos a utilizar energías renovables para el aprovisionamiento energético de los espacios comunes. Este proyecto de ordenanza se encuentra actualmente en proceso de debate.
13.36 11.9 9.45 12.21 24.8 13.7 6.05 10.25 0 5 10 15 20 25 30
21 de diciembre 21 de marzo 21 de junio 21 de septiembre
Tem p er atu ra °C Solsticios y Equinoccios Horas de Sol Temperatura
98
5.3 Experiencias de aprovechamiento fotovoltaico
El uso de la energía solar fotovoltaica se ha hecho presente desde distintos puntos de la ciudad en instituciones públicas, paseos turísticos y señalización urbana; principalmente por impulso público a través de iniciativas de fomento nacional, provincial y local. A su vez, se han identificado iniciativas privadas concentradas principalmente en el sector turístico y casos atomizados de personas con interés de aportar al cuidado del ambiente a través de las energías renovables en general y de la solar en particular, en relación a sus actividades profesionales.
a. Experiencias piloto para la investigación
El Proyecto IRESUD llega a Tandil en 2015 con la finalidad de investigar el comportamiento y viabilidad de instalaciones fotovoltaicas con modalidad de generación distribuida. Es implementado por de la USINA Popular y Municipal de Tandil, actual integrante de la Asociación de Prestadores Eléctricos de la Provincia de Buenos Aires (APEBA) como organismo colaborador.
A partir de la firma del Acta Acuerdo de Colaboración científico-tecnológica con la Escuela de Ciencia y Tecnología de la Universidad Nacional de San Martin (principal organismo público integrante del proyecto IRESUD junto a la Comisión Nacional de Energía Atómica), la USINA instaló ocho paneles fotovoltaicos y un inversor en cinco inmuebles diferentes en los cuales evaluar la capacidad de generación.
La primera instalación piloto (IP) se localizó en un edificio céntrico compuesto por 12 semipisos (avenida Santamarina N° 862 IP1). La segunda, en la Asociación Civil Tandil Eco Sustentable (calle Los Ceibos N° 1102 IP2)- cuyo objetivo radica en la construcción de comunidades barriales ecológicas sustentables. La tercera, en el Edificio Central de la Usina Popular y Municipal de Tandil SEM (calle Nigro N°575 IP3) alcanza a las necesidades eléctricas del primer piso de oficinas. La cuarta se encuentra en Matelec SA, empresa dedicada a la comercialización de materiales eléctricos y de iluminación (calle Alem N° 725 IP4). La quinta se localiza en una residencia particular (calle 9 de Julio N° 1040 IP5) (Mapa 5).
Las evaluaciones que ha llevado adelante la Usina mostraron resultados exitosos, teniendo en cuenta que cada uno de los puntos elegidos ha generado e inyectado
99 energía a la red sin inconvenientes técnicos; determinándose que el mejor rendimiento lo ha tenido el equipo instalado en el Edificio de Avenida Santamarina (IP1).