evaluacin de proyectos de electrificacin rural - Sistema Nacional de ...

METODOLOGÍA DE FORMULACIÓN Y EVALUACIÓNDE PROYECTOS DE ELECTRIFICACIÓN RURALVersión Diciembre 2007Ministerio de PlanificaciónDivisión de Planificación, Estudios e Inversión

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación RuralINDICE1. Introducción .............................................................................................................................. 41.1 Conceptualización de la Metodología ................................................................................... 41.2 Los ciclos de un proyecto y su importancia en la Metodología de Electrificación Rural. ..... 52. Fundamento Teórico ......................................................................................................... 82.1 Identificación de Beneficios .................................................................................................. 82.1.1 Beneficios Sociales ........................................................................................................ 82.1.2 Beneficios Privados ........................................................................................................ 82.2 Identificación de costos ......................................................................................................... 92.2.1 Costos sociales .............................................................................................................. 92.2.2 Costos privados .............................................................................................................. 92.3 Horizonte de Evaluación ..................................................................................................... 102.4 Definición de indicadores .................................................................................................... 102.4.1 VAN .............................................................................................................................. 102.4.2 IVAN ............................................................................................................................. 112.4.3 BAUE ............................................................................................................................ 113. Preparación del Proyecto ............................................................................................... 123.1 Análisis de antecedentes ............................................................................................ 123.1.1 Antecedentes político-administrativos y geográficos de la localidad ........................... 133.1.2 Antecedentes de disponibilidad de recursos energéticos ............................................ 133.1.3 Antecedentes socio-culturales ..................................................................................... 143.1.4 Antecedentes económico-financieros .......................................................................... 143.1.5 Antecedentes legales y reglamentarios ....................................................................... 153.2 Situación Sin Proyecto ............................................................................................... 153.2.1 Residenciales ............................................................................................................... 153.2.2 Alumbrado público ........................................................................................................ 173.2.3 Sistemas productivos ................................................................................................... 183.2.4 Servicios Públicos ........................................................................................................ 193.2.5 Otros ............................................................................................................................. 193.3 Potencialidades de desarrollo .................................................................................... 193.3.1 Mejoramiento de las condiciones domésticas .............................................................. 193.3.2 Desarrollo productivo y comercial ................................................................................ 203.3.3 Desarrollo comunitario y sociocultural ......................................................................... 203.4 Situación con Proyecto: Requerimientos de Electricidad ........................................... 203.4.1 Consumidores residenciales ........................................................................................ 213.4.2 Alumbrado público ........................................................................................................ 213.4.3 Actividades productivas ................................................................................................ 223.4.4 Servicios públicos ......................................................................................................... 223.4.5 Resumen ...................................................................................................................... 223.5 Identificación de Alternativas ...................................................................................... 243.5.1 Inventario de recursos energéticos .............................................................................. 253.5.2 Determinación de tecnologías adecuadas ................................................................... 263.5.3 Definición de Alternativas ............................................................................................. 263.5.4 Preselección de Alternativas ........................................................................................ 284. Evaluación del Proyecto ................................................................................................. 294.1 Estimación de beneficios ............................................................................................ 294.1.1 Beneficios privados ...................................................................................................... 304.1.2 Beneficios sociales ....................................................................................................... 304.2 Estimación de costos .................................................................................................. 374.2.1 Costos privados ............................................................................................................ 374.2.2 Costos sociales ............................................................................................................ 384.3 Cálculo de indicadores ............................................................................................... 402

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación Rural4.4 Beneficios y costos no medidos ................................................................................. 414.5 Análisis de sensibilidad .............................................................................................. 415. Conclusiones y recomendaciones ................................................................................. 426. Financiamiento ................................................................................................................ 436.1 VAN Social positivo y VAN Privado negativo ............................................................. 436.2 VAN Social negativo y VAN Privado negativo ............................................................ 436.3 VAN Social positivo y VAN Privado positivo .............................................................. 436.4 VAN Social negativo y VAN Privado positivo ............................................................. 437. Presentación del Documento ......................................................................................... 451) Resumen Ejecutivo. ................................................................................................... 452) Introducción ................................................................................................................ 463) Justificación del proyecto. .......................................................................................... 464) Evaluación. ................................................................................................................. 465) Sensibilidad. ............................................................................................................... 466) Conclusiones y Recomendaciones. ........................................................................... 46ANEXO 1: CONSUMOS DE ENERGÍA RESIDENCIAL ............................................................. 47ANEXO 2: ELEMENTOS PARA LA ELECCIÓN DE TECNOLOGÍAS POSIBLES .................... 51ANEXO 3: ELEMENTOS PARA EL CÁLCULO DE COSTOS DE EXTENSIÓN DE LA RED ... 56Glosario ....................................................................................................................................... 67Conceptos Generales ............................................................................................................... 67Electricidad ................................................................................................................................ 69Energía de la biomasa .............................................................................................................. 70Energía eólica ........................................................................................................................... 71Energía hidroeléctrica - Energía hidráulica ............................................................................... 71Energía solar ............................................................................................................................. 72Unidades ................................................................................................................................... 733

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación Rural1. IntroducciónEl suministro de energía depende, en general, de los recursos que se dispongan en lazona donde se pretende entregar el abastecimiento. Estos recursos se refieren tanto a losrecursos energéticos (leña, viento, sol, etc.) de la zona en estudio, como la capacidadeconómica que ésta tenga para la adquisición de fuentes energéticas (velas, lámparas,combustibles, etc.).En el caso específico del abastecimiento de electricidad, éste se puede efectuar mediantela conexión a la red convencional de distribución eléctrica, sistemas de autogeneracióncon sistemas no convencionales (energía fotovoltaica, eólica o energía hidráulica), o biengrupos electrógenos. En la mayoría de los casos es necesario disponer de un sistema detransmisión-distribución que permita transportar la energía eléctrica desde el sistema degeneración hasta los usuarios.Esto no es generalizable en casos que se utilice sistemas de autogeneración individuales,donde el proyecto consiste en abastecer de electricidad a una determinada zonageográfica, con soluciones individuales casa a casa.El presente documento presenta el desarrollo de una metodología de preparación yevaluación de proyectos de electrificación rural, la cual es aplicable a todos aquellosproyectos que contemplen el abastecimiento de energía eléctrica, tanto al sectorresidencial y público, como a sistemas productivos, y que además postulen afinanciamiento a través del Sistema Nacional de Inversiones.Esta metodología se entrega como una herramienta de trabajo para consultores ofuncionarios de los Gobiernos Regionales que deban preparar proyectos de electrificaciónrural.Esta versión actualizada en el año 2002, se basa en la versión que se utilizaba desde elaño 1996, incorporando diversas mejoras como: curvas de demanda por servicio a lolargo del tiempo para algunas regiones del país, discriminación entre demanda productivagenerada y demanda productiva transferible, ajustes de los horizontes de evaluación,cálculo de indicadores adicionales para comparación de proyectos, definicionesrelacionadas con el ciclo de los proyectos y cambios en el tratamiento de las pérdidas deenergía y potencia, entre otras.1.1 Conceptualización de la MetodologíaSe denomina evaluación de un proyecto de abastecimiento eléctrico de zonas rurales, alproceso sistémico destinado a comparar los impactos relativos de distintas opcionestecnológicas orientadas a satisfacer un requerimiento energético dado. Dichacomparación considera los impactos de su diseño, fabricación, instalación y operaciónsobre un conjunto de objetivos definidos por la comunidad nacional o local, relacionadoscon las distintas dimensiones de su desarrollo: economía, medio ambiente, niveltecnológico, preservación y desarrollo de su acervo cultural.Ello supone la existencia de criterios de evaluación destinados a juzgar la adecuación delas metas específicas del proyecto a los objetivos perseguidos por el país, la región,4

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación Ruralprovincia o comuna, y los impactos sobre dichos objetivos, medidos por medio deindicadores cuantitativos.En ella se distinguen dos fases principales:a) Selección de los tipos de proyectos que satisfacen los requerimientos energéticos dela localidad,b) Evaluación privada y social de las distintas opciones tecnológicas seleccionadas,determinando aquellas que presentan las mayores ventajas relativasSin embargo, antes de abordar la metodología que se debe aplicar a los proyectos deelectrificación rural para su apropiada evaluación, se considera necesario uniformar loscriterios en cuanto a los ciclos de un proyecto independiente de su tipo.1.2 Los ciclos de un proyecto y su importancia en la Metodología de ElectrificaciónRural.En el caso de proyectos de extensión de red cuyo ámbito de estudio sea electrificarpequeñas comunidades o localidades, en muchos casos sólo basta con ser evaluados alnivel de estudio de perfil, para que ellos sean autorizados a pasar a una etapa deejecución del proyecto. Esto producto de que existe poca incertidumbre ante lasestimaciones de costos de inversión, cantidad de energía y potencia suministrada, nivel yconfiabilidad del servicio y por lo tanto de sus beneficios; y sus respectivos costos deoperación, horizonte del proyecto, vida útil de las instalaciones, etc.No obstante, se deberá verificar mediante un análisis de sensibilidad de sus variablescríticas que la incertidumbre asociada a este tipo de proyectos no afecta el resultadopositivo del VAN social del mismo.En el caso de proyectos de electrificación por medio sistemas de autogeneración, dadoque existe mayor incertidumbre en mucha de sus variables, se requiere un estudio defactibilidad que incluya ingeniería de detalle, de forma de disminuir la incertidumbrerespecto a costos de inversión, energía suministrada, costos de operación ysustentabilidad del proyecto en el tiempo.El siguiente diagrama busca representar en forma gráfica las distintas etapas o ciclos deun proyecto:5

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación RuralCICLOS DE UN PROYECTOFLUJOS O CAMINOS POSIBLES DE EJECUCIÓN(1)+(2)+(3)+(5)+(6)(1)+(2)+(4)+(5)+(6)(1)+(3)+(5)+(6)(1)+(4)+(5)+(6)Estudios de Pre - InversiónEjecución OperaciónSI SI SINOEvaluaciónPositiva?NO Evaluación NOPositiva?EvaluaciónPositiva?NODiferenciaRelevante$?ESTUDIOPERFILESTUDIO PRE-FACTIBILIDADESTUDIOFACTIBILIDADESTUDIODISEÑOEJECUCIÓNPROYECTOOPERACIÓNPROYECTOMicro-EvaluaciónEconómicaDiseño de Ideasy Generaciónde AlternativasEvaluaciónEconómicaEstudioIngenieríaBásicaEvaluaciónEconómicaEstudioIngenieríaDetalleEstudioIngenieríaDetalleEstudioIngenieríaDetalleen caso deser necesarioEvaluaciónEconómicaEx Post(1) (2) (3) (4)(5) (6)PROYECTORECHAZADOO POSTERGADO6

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación Rural1.3 Flujo de un Proyecto de Electrificación RuralEn un proyecto de electrificación rural existe participación de la comunidad, deinstituciones de gobierno y privadas. El siguiente diagrama muestra cómo desde lagénesis del proyecto interactúan cada una, señalando el flujo que sigue el proyecto y lasinstancias que toman decisiones sobre él.FLUJO DE POSTULACIÓN DE UN PROYECTO AL FNDRNecesidad UsuariosFinanciamientoPRIVADO•Empresas Eléctricas•Empresas EjecutorasEjecuciónSUBSIDIOMunicipalidadUnidad Técnicade Proyectos RegionalEstudios dePre -Inversión•CNE•ONGInscripción en BancoIntegrada de ProyectosBIPEmpresas ConsultorasSecretaria Regionalde Planificación SERPLACRecomendaciónProyecto paraEjecución oEstudioNOAprobaciónSI (RS)Cartera deProyectosIntendenteRegionalConsejoRegional CORENOPriorizadoSIContraloríaGobiernoRegional GORESubsecretaria deDesarrollo RegionalMinisterio deHaciendaSI/NOFondos?7

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación Rural2. Fundamento Teórico2.1 Identificación de Beneficios2.1.1 Beneficios SocialesEn general, los beneficios de este tipo de proyectos corresponden a la mayor cantidad deenergía disponible y/o su menor costo de adquisición para las personas, las cuales venincrementado su bienestar.Otro beneficio atribuible a estos proyectos, se refiere a la liberación de recursos usadospor las personas. La ejecución de proyectos de electrificación rural permite a la poblacióndisminuir el consumo o uso de velas, parafina, pilas, gas y baterías, y al mismo tiemporeduce el tiempo asociado a su compra. Esto constituye un beneficio, toda vez que elpaís no necesita destinar recursos a su fabricación.En ambos casos se deben considerar beneficios que afecten a todos los sectores dondeel proyecto tenga influencia, es decir, sector residencial, público, comercial, etc.2.1.2 Beneficios PrivadosPara proyectos que correspondan a extensión de red eléctrica, los beneficios privadoscorresponden a los ingresos por ventas, los cuales se pueden descomponer en ingresosfijos y variables, ambos están regulados e incorporados en el sistema tarifario.La estructura tarifaría a usar corresponde a la descrita en los decretos tarifarios delMinisterio de Economía, Fomento y Reconstrucción, que se publican en el Diario Oficial.En general, se aplicará la tarifa BT1, la que esta compuesta por la suma de dos variables:precio nudo y valor agregado de distribución. El precio nudo se actualiza cada seis mesesy el valor agregado de distribución cada cuatro años.En resumen, la tarifa BT1 de acuerdo a lo expuesto anteriormente, varía su valor cadaseis meses. La Comisión Nacional de Energía es quien fija los nuevos valores queregirán el siguiente período.Para proyectos de electrificación rural soportados en tecnologías de autogeneración, elproyecto debe incluir dentro de su propuesta una estructura de administración y deintercambio de beneficios, que permita reflejar y beneficiar a la comunidad de lasbondades que el proyecto entrega, incentivar a su vez la participación de privados en suadministración, operación y mantención, garantizando también la sustentabilidad de lageneración, distribución, y del adecuado nivel de suministro de energía en el tiempo.8

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación Rural2.2 Identificación de costosToda evaluación de proyectos de electrificación rural deberá identificar los costosinvolucrados, ya sean éstos privados o sociales.2.2.1 Costos socialesLos recursos económicos utilizados por el proyecto, valorados a precios sociales 1 ,constituyen los costos sociales del proyecto. En general, los costos directos sedeterminan a partir de los recursos usados en la determinación de los costos privadosLos costos indirectos sólo se considerarán si los mercados están distorsionados. Conrelación a los costos intangibles generados por el proyecto, se deberán señalar medianteun listado.2.2.2 Costos privadosLos costos privados se refieren a los desembolsos que deben efectuar las empresas ocooperativas que proporcionarán el suministro eléctrico. En general, estos costos puedensepararse en inversión, operación, mantención y administración.Los costos de inversión están asociados con la adquisición e instalación de sistemas degeneración, líneas de transmisión, distribución, transformadores, aisladores y, en general,todo lo que involucra la habilitación del sistema de suministro eléctrico.Los costos de operación y mantención son los que se producen al operar cada sistema.Entre ellos se pueden mencionar los costos de compra de energía y potencia -los valoresunitarios de éstos se determinan según precios de nudos, mientras que la cantidad acomprar incluye la demanda de las localidades más las pérdidas por energía y potencia-,en el caso de la extensión de la red convencional. Se consideran además otros costos deoperación y mantención.En el caso de sistemas de autogeneración que utilicen grupos electrógenos o similares,se consideran costos de combustibles y costos de mantención.Los costos administrativos en que incurre la empresa al operar cada sistema son lecturade consumos, facturación, boleteo y cobro.1 Los precios sociales corresponden a la valorización que tienen los distintos actores económicos de una sociedad en suconjunto, respecto a un bien o un servicio determinado. En caso de encontrarse en un mercado perfectamente competitivoy sin distorsiones para un determinado bien, los precios sociales convergerán a los precios privados del mismo.9

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación Rural2.3 Horizonte de EvaluaciónLa vida económica de un proyecto define el horizonte de evaluación.Para el caso de proyectos de electrificación se sugiere utilizar un horizonte de evaluaciónigual a treinta (30) años, para la extensión de la red convencional y para proyectos deautogeneración basado en micro centrales hidroeléctricas, esto dado el grado demadurez tecnológica de este último, y de la confiabilidad y sustentabilidad en el tiempo.Se sugiere utilizar un horizonte de 10 años para el resto de tecnologías deautogeneración.Dentro de los proyectos de Auto-Generación se contemplan:♦ Generación mediante Paneles Solares♦ Generación mediante Generadores Diesel♦ Generación mediante Turbinas Eólicas (Viento)♦ Generación Híbrida, mediante una combinación de las anteriores.En el caso que se desee comparar proyectos formulados con distintas alternativastecnológicas que involucren horizontes de evaluación distintos, se deberá proceder segúnse indica en el punto 2.4.3. En este caso, la evaluación deberá considerar en sus flujosde caja un valor residual distinto de cero para aquellos sistemas o ítems del proyectocuya vida útil sea superior a dicha cifra.Esto se aplica principalmente a proyectos de extensión de la red o micro y mini centraleshidroeléctricas. En estos casos, el valor residual se calculará como el valor actualizado delos flujos que obtenga el proyecto desde el año 31 en adelante.El compromiso de operación y mantención de estos sistemas, por parte de las empresas,debe ser por un período de treinta (30) años para proyectos de extensión de red y paraMicro Centrales Hidroeléctricas y diez (10) años para el resto de las tecnologías deautogeneración, es decir, iguales al horizonte de tiempo que se consideró para suevaluación.2.4 Definición de indicadores2.4.1 VANLos proyectos de electrificación se evaluarán utilizando como criterio de evaluación elValor Actual Neto (VAN) de los beneficios y costos del proyecto.Este criterio considera los flujos de beneficios y costos durante todo el horizonte deevaluación del proyecto, actualizados a la tasa de descuento pertinente para la empresao para el país, según el tipo de evaluación que se realice (privada o social). El valor de latasa social de descuento se encuentra en el instructivo Normas y Procedimientos para laInversión Pública, de MIDEPLAN.10

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación RuralEl VAN privado muestra el incremento en la riqueza del inversionista, atribuible alproyecto, comparado con la mejor alternativa de uso de estos recursos. Desde el puntode vista social, el VAN indica el incremento de bienestar que el proyecto aporta a la mejoralternativa de la comunidad.2.4.2 IVANEn los proyectos de electrificación rural, en los gobiernos regionales, al reunirse elConsejo Regional con el objeto de priorizar los proyectos de electrificación rural, lajerarquía que obtenga un proyecto puede ser determinado por decisiones políticas otécnicas.El criterio usado es relevante, ya que indica cuál es la forma en que una comunidadasigna sus recursos económicos:Algunos ejemplos para ordenar o jerarquizar la ejecución de proyectos que son parte deuna cartera de proyectos de inversión pueden ser:• Por número de beneficiados• Por las características culturales o socio - económicas del grupo objetivo beneficiado.• Por el indicador VAN• Por el Costo de Electrificación por vivienda.• Por el monto de la Inversión requerida para su ejecución.• Etc.Sin embargo, ninguno de estos criterios maximiza el beneficio total de la comunidad quesólo cuenta con un monto de financiamiento restringido, y que por tanto no puedeejecutar toda la cartera de proyectos económicamente rentables que dispone (VAN Socialpositivo).Un criterio técnico - económico conocido que resuelve este problema, cuando existerestricción de financiamiento a una cartera de proyectos, corresponde a la jerarquizaciónde la cartera por medio de un indicador llamado “IVAN”. Éste corresponde al valor actualneto de los flujos de caja de un proyecto dividido por el valor de su inversión.2.4.3 BAUEEn caso que se desee comparar proyectos formulados con distintas alternativastecnológicas, que involucren horizontes de evaluación distintos, se deberá utilizar elindicador Beneficio Anual Uniforme Equivalente (BAUE), sólo en caso que se trate deproyectos repetibles.11

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación Rural3. Preparación del Proyecto3.1 Análisis de antecedentesEn esta sección se deberá presentar los antecedentes necesarios para dar un marco dereferencia general al proyecto. El principal antecedente requerido en el estudio deproyectos de electrificación rural se refiere a la existencia o no de concesión eléctrica enel área de influencia del proyecto.Al respecto, la metodología para la fijación de precios de la energía y la potenciaeléctrica, se encuentra definida por la legislación eléctrica vigente establecida en el DFL-1del Ministerio de Minería del año 1982 y posteriores modificaciones; ésta estipula que siuna empresa o cooperativa de distribución de energía eléctrica tiene concesión sobre elárea que se realiza el proyecto, tiene la obligación de dar servicio aún en el caso de queel proyecto presente rentabilidad privada negativa. No obstante, la empresa puede exigira los usuarios aportes de financiamiento reembolsables, para la ampliación de capacidaddel sistema.Los consumos que se abastecen de sistemas eléctricos cuyo tamaño es superior a 1,5MW en capacidad instalada de generación, cuya potencia instalada sea inferior o igual alos 2 MW, tienen tarifa regulada. Es decir, los clientes finales tienen una tarifa total igual ala suma de los precios de nudo de energía y potencia, y del valor agregado dedistribución.En sistemas eléctricos aislados con capacidad instalada de generación inferior o igual a1,5 MW se definen tarifas finales las que deberán ser acordadas entre el Municipio y laempresa que va a entregar el servicio. En este acuerdo se deberá estipular el precio delsuministro, cláusulas de reajustabilidad del mismo, calidad del servicio, número de horasdiarias de funcionamiento y toda otra condición que sea pertinente. Los acuerdos tendránuna duración mínima de cuatro años (de acuerdo a DFL-1 del Ministerio de Minería delaño 1982).En este análisis también debe incluirse una descripción geográfica de la localidad, áreade influencia del proyecto y área de influencia de localidades más cercanas que poseenenergía eléctrica. Otro aspecto importante a considerar se refiere a los niveles de ingresode la población y tipo de actividad o actividades que se desarrollan actualmente.La principal fuente de información para este tipo de antecedentes generales, referidos alárea de influencia del proyecto, es la Municipalidad donde se ubica la localidad y lasempresas o cooperativas eléctricas que abastecen la zona.A continuación se especifica la información mínima a presentar. Sin embargo, debeincluirse toda información adicional que se considere relevante.12

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación Rural3.1.1 Antecedentes político-administrativos y geográficos de la localidadIndicar:♦ Nombre de la localidad.♦ Situación administrativa (comuna, provincia, región).♦ Ubicación geográfica (UTM, latitud, longitud, altura sobre el nivel del mar,distancia a ciudades principales).♦ Área de la localidad, en [km 2 ].♦ Número de habitantes y de viviendas.Fuentes de Información: Municipalidad de la localidad, cartas geográficas y mapasdigitalizados del Instituto Geográfico Militar, Censo de Población y Vivienda del INE.3.1.2 Antecedentes de disponibilidad de recursos energéticosEl objetivo de este punto será entregar antecedentes para determinar mediante unanálisis preliminar, la viabilidad de utilizar las distintas opciones energéticas para elabastecimiento de electricidad (extensión de la red eléctrica, recursos hidráulicos, energíaeólica o solar y grupos electrógenos). Es decir, mediante este análisis, se descartaránrápidamente las fuentes de energía no existentes o no aprovechables en la localidad (porejemplo, recursos hidráulicos en zonas desérticas sin cursos de agua o energía solar enel extremo sur del país).Indicar, justificando mediante estudios técnicos adecuados:♦ Distancia del centro geográfico de la localidad a las líneas de distribución y subtransmisiónde electricidad hasta 23 [kV], en [km].♦ Estimación del caudal en época estival o de mínima disponibilidad [m 3 /s] y alturade caída de los recursos hidráulicos [m].♦ Radiación solar media, en [kWh/(m 2 /día)], del período de menor radiación.♦ Estimación de la velocidad media del viento, en m/s.Fuentes de Información: Empresas eléctricas que tienen el área de concesión en la zonao la más cercana disponible; Comisión Nacional de Energía (CNE); Superintendencia deElectricidad y Combustibles; Departamento de Geografía de la Universidad de Chile;Dirección Meteorológica de Chile; Servicio Meteorológico de la Armada; DirecciónGeneral de Aguas; Instituto de Investigaciones Agropecuarias; Departamento deIngeniería Mecánica de la Universidad Federico Santa María; Universidad de PlayaAncha (Valparaíso); Departamento de Física de la Universidad del Norte; Departamentode Ingeniería Mecánica de la Universidad de Chile; Instituto de la Patagonia (PuntaArenas); Universidad de Magallanes; CODELCO-CHILE División Chuquicamata yUniversidad de Concepción; consultas a los miembros de la comunidad y a quieneshayan hecho estudios y/o proyectos en la zona.13

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación RuralEn términos generales, las aplicaciones fotovoltaicas son especialmente apropiadas entrelas regiones I y IV, y en menor medida hasta la VIII Región; las micro y mini hidráulicas,en general, de la VIII a la XI región; por su parte, los recursos eólicos están muydeterminados por las condiciones locales, por lo que no es posible dar una indicacióngeneral. Sin embargo, en todos los casos, la evaluación preliminar del recurso deberáverificarse en la localidad beneficiaria del proyecto.3.1.3 Antecedentes socio-culturalesDeberá describirse brevemente las instituciones activas de la localidad. Ello permitirádeterminar la viabilidad de que la operación y mantención del proyecto sean realizadaspor una empresa, pública y/o privada, una cooperativa u otra organización de la mismacomunidad, especialmente en el caso que el proyecto no sea de extensión de la red.Asimismo, deberá señalarse la existencia de escuelas (indicando el número de alumnos yel subsidio escolar recibido), postas, retenes, centros comunitarios, instituciones decarácter religioso, alumbrado público, etc.Fuentes de Información: Municipalidad y entrevistas a organizaciones locales, SEC,empresas eléctricas, líderes de la localidad y ONG con presencia en la zona.3.1.4 Antecedentes económico-financierosDescribir brevemente los antecedentes relevantes de:♦ Actividades económicas principales (agricultura, pesca, comercio, artesanado,etc.).♦ Actividades económicas con problemas de productividad vinculados a la energía.♦ Apreciación justificada de la capacidad de financiamiento y pago de la población(Ficha de Protección Social sirve como instrumento válido).Asimismo, deberán entregarse antecedentes justificados relativos a la existencia decapacidad local para fabricar, operar y/o mantener los equipos que se utilizarán en elproyecto, especialmente en el caso que no se trate de extensión de la red.Las actividades a considerar en este análisis deben ser aquellas que ya tienen presenciaen la zona y sus posibles proyecciones. Actividades potenciales que no existen en lazona en la situación sin proyecto no deben considerarse, ya que los factores que influiríanen su realización no dependen exclusivamente de la ejecución del proyecto deelectrificación.Fuentes de información: Municipalidad y entrevistas a organizaciones locales,Departamento de Patentes Comerciales, Departamento Legal, SEC, empresas eléctrica,líderes de la localidad y ONG con presencia en la zona.14

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación Rural3.1.5 Antecedentes legales y reglamentariosIndicar el marco regulatorio de acceso a los recursos energéticos válidos para la zona delproyecto, tales como:♦ Derechos de agua.♦ Servidumbre de Paso.♦ Zonas de Concesión.♦ Otras.Fuentes de información: Municipalidad, Dirección General de Aguas, entrevistas aorganizaciones locales, departamento de patentes comerciales, departamento legal,SEC, empresas eléctricas, líderes de la localidad y ONG con presencia en la zona.3.2 Situación Sin ProyectoEn este punto se deberá incluir un diagnóstico acabado de la situación actual o sinproyecto, describiendo el problema o la necesidad insatisfecha que se desea solucionar.En la mayoría de los casos, el problema es la deficiente calidad de vida de los habitantesde la localidad dada la ausencia de energía eléctrica y/o los altos gastos por concepto deadquisición de sustitutos de energía como velas, linternas, lámparas (a gas o kerosene),baterías, pilas u otros.Para cada uno de los siguientes tipos de usuarios existentes en la localidad, se describirásu situación sin proyecto, de acuerdo a lo que se señala en los puntos siguientes. Estainformación será utilizada en las etapas posteriores de la metodología para el cálculo debeneficios sociales.3.2.1 ResidencialesSe deberá calcular el consumo (Q sp ) de la situación sin proyecto, y gasto actual enenergía (G), de las viviendas en aquellos usos que serán abastecidos por el proyecto.Dichas cifras se convertirán en sus equivalentes en kWh/mes y en $/mesrespectivamente. Para ello, se utilizará la siguiente tabla:15

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación RuralTabla 1 Determinación de Q sp y G en Viviendas Rurales No ElectrificadasFuente de EnergíaNº Velas 0,0031Nº Cargas Baterías 0,576Nº Pilas 0,003Litros Kerosene 0,16Kilos de Gas 1,333Otros"G" Gasto en $"Qsp" Consumo enkWhFactores Consumo Mensual Promedio porde grupo de consumidor residencialConversion [Fuente/Mes/F]a kWh 2 Grupo 1 Grupo 2 Grupo 3 Grupo 40,00 0,00 0,00 0,00PrecioUnitario[$/fuente]Grupo 1: Puntaje Ficha Protección Social menor a 2.072 puntosGrupo 2: Puntaje Ficha Protección Social entre 2.073 y 6.294 puntosGrupo 3: Puntaje Ficha Protección Social entre 6.295 y 12.354Grupo 4: Puntaje Ficha Protección Social mayor a 12.355Para calcular G, que corresponde al gasto en energía, se debe multiplicar el PrecioUnitario (última columna) por la cantidad de energéticos utilizados mensualmente porcada familia según estrato socioeconómico. La información sobre consumo a ingresar enla tabla, deberá corresponder a aquella que mejor represente cada estratosocioeconómico.Para calcular Q sp , que corresponde al consumo equivalente en KWh/mes, se debemultiplicar los Factores de Conversión (segunda columna) por la cantidad de energéticosutilizados mensualmente por cada familia según estrato socioeconómico.El precio medio de la energía en la situación sin proyecto (P sp ), deberá ser calculado deacuerdo a la siguiente fórmula:Ecuación Nº 1Precio Medio de la Energía (Situación sin Proyecto)Psp =G($/mes)Q (kWh/mes)spFuentes de información: la información sobre los consumos se obtendrá medianteencuestas a las viviendas de la localidad. Se deberá encuestar como mínimo a un 20%de ellas, salvo que la localidad tenga más de 100 viviendas, en cuyo caso se podráreducir la muestra a un 10%. Si justificadamente no se pueden realizar encuestas, o nose tiene información de localidades similares cercanas, se podrán utilizar los valoresmostrados en el Anexo Nº 1. Sin embargo, se debe realizar un muestreo en la localidad2 “Metodología de preparación y evaluación de proyectos de electrificación rural”, Mideplan, 1996 y“Estimación de la demanda eléctrica rural en las regiones IX y X”, Héctor Avilés, 1998.16

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación Ruralpara determinar si ellos son o no aplicables. Los precios a utilizar deberán ser losvigentes en la localidad.En el caso que la localidad esté siendo abastecida con un sistema alternativo (porejemplo un grupo electrógeno), entonces el consumo y precio a considerar serán loscorrespondientes a este sistema. Si los usuarios no cancelan una tarifa específica, seestimará a través de los costos de operación y mantención del equipo electrógeno. En lasiguiente tabla se resumen los datos requeridos para la evaluación de esta situación,según entidad consumidora.Tabla 2 Datos requeridos para la situación sin proyecto con abastecimiento porgrupo electrógenoEntidadconsumidoraResidencialA. PúblicoActividadesProductivasServicios PúblicosOtrosHoras deutilización delequipo[horas/año]PotenciaInstalada[W]Inversión dereemplazoequipoelectrógeno[$/equipo]Costo deoperación ymantención[$/equipo/año]Valorresidualequipoelectrógeno$(equipo)Cuando existe un grupo electrógeno que abastece a varias entidades los valores antesmencionados pueden calcularse como una distribución en los distintos ítems a partir delconsumo individual respecto del consumo total.3.2.2 Alumbrado públicoEn este punto se deberá indicar si existe o no alumbrado público en la localidad. Si noexiste, se deberá continuar con el punto 3.2.3.Si existe alumbrado público y éste es alimentado por un grupo electrógeno, se deberáaveriguar la siguiente información:♦ h ap : horas anuales en que están encendidas las luminarias, en [horas/año].♦ p ap : potencia total de las luminarias, en [W].♦ I : inversión de reemplazo del grupo electrógeno, en [$/equipo].♦ COM ap : costo anual de operación y mantenimiento del equipo electrógeno, en[$/equipo/año].♦ VR ap : valor residual del equipo electrógeno a precio de mercado, en [$/equipo].17

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación Rural3.2.3 Sistemas productivosEn este ítem deben ser considerados los sistemas productivos de carácter local, talescomo pequeña agricultura, caletas pesqueras, artesanía y otras relevantes en lalocalidad. De manera de abordar la estimación de la demanda de usos productivos, éstaserá descompuesta en dos clasificaciones:• Demanda Productiva Generada• Demanda Productiva Transferida3.2.3.1 Demanda Productiva GeneradaLa demanda productiva generada corresponde a una situación sin proyecto en la que noexisten usos productivos de la energía. Estos usos entonces, sólo se asocian a lasituación con proyecto.3.2.3.2 Demanda Productiva TransferibleLa demanda productiva transferible corresponde a una situación sin proyecto en la que síexisten usos productivos abastecidos por fuentes alternativas de energía. Estos sedescomponen en demanda productiva transferible en el corto, mediano y largo plazo.a) Demanda productiva transferible en el corto plazoExisten equipos de usos productivos diseñados de forma tal que resultan fácilmentetransferibles desde la fuente alternativa a la red. En la mayoría de los casos físicamentela fuente de energía se encuentra separada del equipo, por ejemplo, un congeladorconectado a un generador diesel o gas.En estos casos la demanda sin proyecto debe ser medida en unidades de kWh/mes y elcosto de la fuente de energía.En estos casos, el cambio desde las fuentes alternativas a la red es inmediato, debido aque existe un ahorro de costos, el que deberá ser estimado.b) Demanda productiva transferible en el mediano y largo plazoExisten equipos de usos productivos, diseñados exclusivamente para fuentesalternativas, donde la fuente de energía se encuentra integrada al equipo. Por ejemplo,motobombas para extracción de aguas en pozos.En estos casos, el cambio desde las fuentes alternativas a la red no es inmediato, debidoa que existe un costo de invertir en nuevos equipos.18

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación Rural3.2.4 Servicios PúblicosComo servicios públicos se consideran las escuelas, retenes, centros comunitarios ypostas. Para estos servicios se considerarán dos escenarios en la situación sin proyecto:con o sin disposición de energía eléctrica.3.2.5 OtrosSi existieran otros tipos de usuarios, deberá manejarse del mismo modo que lasactividades productivas.3.3 Potencialidades de desarrolloLa introducción de electricidad o el aumento del suministro, permitirá mejorar lascondiciones de vida y productivas en la localidad. Dichas mejoras pueden identificarse apartir de las limitaciones que produce la carencia de electricidad, su abastecimientodeficiente, o bien las deficiencias relacionadas con energéticos y equipos que proveenservicios alternativos a la electricidad (por ejemplo, velas para iluminación, bombas apetróleo para irrigación, etc.).Por otra parte, además de permitir la superación de limitaciones y deficiencias, laelectricidad posibilita la realización de nuevas actividades, cuya carencia no ha sidoidentificada como problema o limitación por parte de la comunidad. Para efectos de estaevaluación, sólo deberán considerarse aquellas actividades y productos factibles derealizarse por artesanos o servicios públicos ya establecidos en la localidad.Del análisis cuantitativo de las potencialidades de desarrollo, se derivarán losrequerimientos de electricidad, los cuales serán especificados en la seccióncorrespondiente.Las potencialidades de desarrollo se presentarán según la siguiente clasificación,describiendo brevemente cada potencialidad.3.3.1 Mejoramiento de las condiciones domésticasComo ejemplos de mejoras posibles, pueden citarse:♦ Condiciones de iluminación.♦ Refrigeración de perecibles.♦ Uso de televisor y radio.♦ Uso de electrodomésticos.♦ Etc.19

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación Rural3.3.2 Desarrollo productivo y comercialComo ejemplos de mejoras posibles, pueden citarse:♦ Reducción de pérdidas por refrigeración de pescados.♦ Aumento de las cosechas por mayor riego.♦ Aumento de la productividad de los artesanos por utilización de herramientaseléctricas.♦ Mejoras en la comercialización de productos perecibles (lácteos, carnes, etc.) enlos establecimientos comerciales.♦ Etc.3.3.3 Desarrollo comunitario y socioculturalComo ejemplos de mejoras posibles, pueden citarse:♦ Mejoramiento de las condiciones de seguridad debido al alumbrado público.♦ Mejoramiento del funcionamiento de los servicios públicos.♦ Etc.3.4 Situación con Proyecto: Requerimientos de ElectricidadEl requerimiento de electricidad es la cantidad de dicho energético necesaria parasatisfacer las necesidades de una localidad. Dicha cantidad se obtiene a partir de laproyección de la situación actual y de las potencialidades de desarrollo, las cuales setraducen en requerimientos de electricidad que las hagan posibles.En principio, podrán estimarse los requerimientos de electricidad en base a los consumoscorrespondientes en localidades rurales con electricidad, en las cuales éstos ya esténestabilizados (es decir, que la comunidad dispone de electricidad, sin racionamiento,desde por lo menos cinco años). Pueden usarse los valores que se indican en el AnexoNº 1, los que tienen un fin meramente referencial, o simplemente la capacidad limitadadel sistema dada por la potencia nominal de placa de los equipos recomendados paracada tecnología. Sin embargo, ellos deben contrastarse con la situación de la localidadespecífica. La demanda máxima por potencia, puede obtenerse a partir de la potenciainstalada ponderada por los respectivos factores de demanda o de coincidenciapresentes en punta, considerando todas las pérdidas por transmisión y distribución.20

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación Rural3.4.1 Consumidores residencialesLa demanda residencial de un proyecto corresponderá a la suma de los consumosindividuales de la totalidad de las viviendas de la localidad, el que deberá considerar unatasa de crecimiento del consumo en sí, además de la tasa de crecimiento vegetativo. Seentenderá como consumo individual a aquel de una vivienda de localidades rurales conelectricidad, en las cuales éste ya se encuentre estabilizado. Para las regiones VII, VIII,IX y X se deberán utilizar la curva de consumo indicadas en el Anexo Nº1. Para las otrasregiones, se deberán estimar curvas análogas a las del Anexo Nº1, a partir deinformación de encuestas para tal efecto, o se podrá utilizar el método de comparar conuna localidad similar con energía.En síntesis, el requerimiento mensual de electricidad, tanto de energía como de potencia,del sector residencial será:Ecuación Nº 2Requerimiento Mensual de ElectricidadRe q.Res = rxvdonde:♦ Req. Res n : requerimiento mensual de electricidad del sector residencial, en [kW] y[kWh/mes].♦ r :requerimiento estabilizado de una vivienda, en [kW] y [kWh/mes]♦ v : número de viviendas habitadas existentes en la localidad.La Ecuación Nº 2 se calculará en forma separada para los requerimientos de energía yde potencia. Para los períodos siguientes es necesario incrementar dicho valor con latasa de crecimiento considerada.Fuentes de información: Municipalidad, otras localidades rurales con electricidad desdehace por lo menos 5 años, empresas eléctricas, Instituto Nacional de Estadísticas (INE).n3.4.2 Alumbrado públicoLa cantidad y tipo de luminarias se determinará en base al proyecto hecho por unespecialista, el cual deberá considerar la Norma Chilena para el Diseño de AlumbradoPúblico y las recomendaciones del Programa País de Eficiencia Energética, coordinadopor el Ministerio de Economía.21

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación Rural3.4.3 Actividades productivasEn el caso de la energía productiva generada, este consumo adicional de energía deberáser estimado. El requerimiento de estos usuarios puede obtenerse de los consumoscorrespondientes en localidades electrificadas sin racionamiento y donde el consumoesté estabilizado, o bien, de existir, de los proyectos específicos diseñados para estosconsumidores en la localidad. Esta cantidad, se expresará como un porcentaje adicionalal consumo de energía residencial.En el caso de la energía productiva transferible, los consumos ya han sido medidos comoparte del análisis de la situación sin proyecto.En el caso del comercio y de las actividades artesanales, se considerarán sólo losartesanos y negocios existentes en la localidad y sus requerimientos de equipamientoeléctrico. La evolución del consumo de los sistemas de producción de frío en caletaspesqueras dependerá del volumen de captura.3.4.4 Servicios públicosEl requerimiento de estos usuarios puede obtenerse en base a equivalencias con losconsumos residenciales del Grupo 4 (para definición de grupos, ver página 16).Alternativamente, el requerimiento de estos usuarios puede obtenerse en base a losconsumos correspondientes en localidades con suministro de electricidad sinrestricciones, donde el consumo esté estabilizado.Fuentes de información: Municipalidad, escuelas, postas, retenes y centros comunitariosde la localidad y de localidades electrificadas, SEREMI de Educación y Salud y DirecciónGeneral de Carabineros de Chile.3.4.5 ResumenLos requerimientos de electricidad se presentarán según el formato de la Tabla Nº 3siguiente. En ella se deben incluir sólo a los usuarios relevantes en la localidad (es decir,si por ejemplo no existe una caleta pesquera, se debe omitir este ítem).22

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación RuralTabla 3 Requerimientos de Electricidad de lalocalidadNotasUsuarioEnergía netaunitaria 1[kWh/mes](a)Potencianetaunitaria 1[kW](b)Número deunidadesconsumidoras(c)Factor decoincidenciaen puntaResidencial 0,5Al. Público 1,0Actividades ProductivasRiego 1,0Comercio 1,0Pesca 1,0Act.0,5artesanalesServicios PúblicosEscuelas 0,6Postas 0,8Retenes 1,0Municipalidad 1,0Otros 1,0TOTAL(d)Requerimientoneto deenergía[kWh/mes](a)*(c)Requerimientoneto depotencia[kW](b)*(c)*(d)1: Son los requerimientos de una unidad consumidora (vivienda, luminaria de alumbrado público, cámara de frío,etc.). Estos valores no incluyen las pérdidas propias del sistema que proveerá la electricidad.Debe destacarse que los requerimientos anteriores no incluyen las pérdidas propias delsistema de abastecimiento de electricidad (por ejemplo: si el proyecto es fotovoltaico, nose contabilizan las pérdidas de inversores y baterías). Estas pérdidas deberán seragregadas al diseñar el proyecto específico de abastecimiento.Para dar cuenta del crecimiento de la demanda hasta el horizonte de evaluación (30 añospara extensión de redes), los requerimientos de energía y potencia se aumentarán segúnla tasa de crecimiento del número de viviendas y la tasa de crecimiento del consumo enla localidad; esta última se refleja en la curva de crecimiento de la demanda del AnexoNº1.Para estimar una tasa de crecimiento del número de viviendas, si no se dispone de datosespecíficos para alguna de ellas, se debe utilizar la tasa de crecimiento del número deviviendas correspondiente a las zonas rurales de la comuna o bien de la provincia. Dichainformación puede obtenerse de los censos de población y vivienda que realiza el INE yde la Municipalidad respectiva.En el caso de regiones para los que no se ha determinado curva de crecimiento de lademanda, el consumo y la tasa de crecimiento del consumo de las localidades de esaregión, se podrán calcular a partir de la correspondiente a la localidad (actualmente conenergía) más similar.23

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación Rural3.5 Identificación de AlternativasEn el caso de proyectos de extensión de la red eléctrica convencional, para trasladar laenergía eléctrica desde la fuente de abastecimiento hasta el usuario, se requiere de unsistema de distribución, el cual está formado por líneas o tendidos eléctricos,transformadores de tensión, interruptores, aisladores, postes, etc.El trazado eléctrico debe considerar las avenidas, calles, caminos y sendas, utilizando elcriterio de mínima distancia. También se utiliza como criterio en el diseño de la red, larelación de pérdidas de energía en el sistema. Éstas deberán minimizarse dependiendode la tensión en que se abastezca a la localidad, generalmente en media tensión (7.6,13.2 o 23 kV.). Es importante mencionar que estos niveles de tensión son utilizados parael transporte y/o distribución de la energía, pero para el caso de distribución local(suministro a usuarios finales) la tensión corresponde a 380 Volt entre fases y 230 Voltfase - neutro.En el caso de las líneas, es posible generar alternativas distintas a partir de distintascombinaciones de los siguientes ítems:Tabla 4 Variables en Línea EléctricaITEM1 Tensión (KV)2 Aislación3 Longitud Línea (Km)4 Nº Conductores5 Tipo Conductor6 Valor Unitario Conductor7 Valor Conductor ((3)*(4)*(6))8 Tipo de Postes9 Nº de Postes10 Postes por Km (9)/(3)11 Valor Unitario Postes12 Valor Postes ((9)*(11)13 Otros Costos14 Costo Total (7)+(12)+(13)A.T. B.T. B.T.Común24

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación RuralPara el caso de sistemas de autogeneración esta situación es similar, encontrándosesistemas de transmisión-distribución que se podrían asimilar a micro o mini redes dedistribución. Sin embargo, también se pueden encontrar sistemas de autogeneraciónindividuales, es decir, uno por cada solución o beneficiario, principalmente en sistemasfotovoltaicos y eólicos.En estos casos, resulta relevante la información que a continuación se detalla. Noobstante, estos proyectos requieren la recomendación técnica de la Comisión Nacionalde Energía.3.5.1 Inventario de recursos energéticosDel estudio de las condiciones locales, se obtuvo un subconjunto de recursos energéticosque podrían abastecer al proyecto. En esta sección, se deberán entregar antecedentesrelativos al real potencial de dicho subconjunto. En general, la evaluación de los recursosno convencionales es compleja, por lo que deberá ser hecha por personal calificado.Para cada recurso identificado como posible fuente de abastecimiento para el proyecto,se deberá entregar la información que aparece en la Tabla Nº 5. En ella, los datos dedisponibilidad del recurso deben provenir de mediciones confiables, y la energía mediagenerable será un cálculo aproximado hecho por el consultor o evaluador del proyecto.Tabla 5 Inventario de Recursos Energéticos No Convencionales y Energía MediaGenerableRecurso Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic PromedioSolar- insolación [MJ/m 2 ]- energía media generable[Wh/día]Eólico- velocidad media del viento[m/s]- energía media generable[Wh/día]Microhidráulico- caudal [m 3 /s]- altura de caída 1 [m]- energía media generable[Wh/día]Nota: 1 kWh/m 2 = 3,6 MJ/m 21: Poner sólo en la columna PromedioPara el caso de la extensión de la red eléctrica, se supondrá que no hay limitación en elconsumo. De no ser así, deberá especificarse dicha limitación. Se debe cuidar en todo25

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación Ruralmomento que la Calidad de Servicio entregado a los usuarios finales, cumpla con losreglamentos y las normas vigentes.3.5.2 Determinación de tecnologías adecuadas3.5.2.1 Tecnologías adecuadasDetectados el tipo y volumen de requerimientos, se efectuará una selección preliminar delas tecnologías disponibles, de acuerdo con la existencia de recursos energéticos, laidentificación de las tecnologías más aptas para cada requerimiento, sus costos deinversión, operación y mantenimiento, su madurez tecnológica y otros factores.En el Anexo Nº 2, a modo de referencia, se presentan estos elementos para cadatecnología, lo que permitirá descartar, en forma rápida, las tecnologías que no se prestanpara el uso considerado, no han alcanzado el nivel de desarrollo necesario o sus costosesperables serían excesivos. Debe recalcarse que las cifras de inversión mostradas sonsólo referenciales, por lo que deberán usarse aquellas cotizadas por los proveedores, yque guarden relación con el tipo y tamaño del proyecto a considerar.3.5.2.2 Capacitación y difusión de las tecnologíasPara los proyectos distintos a la extensión de la red eléctrica es indispensable evaluar lacapacidad de las instituciones responsables, para difundir el uso de las tecnologías. Eldesarrollo de los proyectos diseñados, construidos, operados y/o mantenidos porempresas, cooperativas o la comunidad, dependerá en parte importante de la existenciade instituciones que administren ágilmente programas de demostración técnica, decapacitación y de difusión masiva hacia la colectividad.Basándose en las consideraciones anteriores, se deberá realizar un análisis críticorelativo a la sustentabilidad de la tecnología (es decir, las posibilidades de mantenerseoperando en el largo plazo) en la localidad beneficiaria del proyecto.3.5.3 Definición de AlternativasComo resultado de las etapas anteriores, se obtendrá un conjunto de tecnologíasadecuadas a la localidad, que dan origen a proyectos específicos potencialmentefactibles. Deberán evaluarse proyectos diseñados para entregar un suministro de 24horas el día. En caso de que este nivel de servicio no sea factible técnica oeconómicamente, se deberá justificar y argumentar el estándar de servicio utilizado.En esta etapa se deberá presentar un estudio técnico preliminar de todos los proyectosfactibles técnicamente, que luego serán evaluados económicamente. El estudio técnicodeberá cubrir al menos los puntos siguientes (los detalles deben presentarse en anexos).26

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación Rural3.5.3.1 Tamaño del proyectoDel estudio de requerimientos de electricidad, incluidas las pérdidas y factores decoincidencia en punta, se obtendrá la potencia máxima a abastecer hasta el horizonte deevaluación. Se deberán considerar asimismo, los requerimientos de continuidad delservicio (en especial cuando el proyecto no sea extensión de la red, en cuyo caso senecesitan sistemas de respaldo o de almacenamiento de energía).Si no se prevé abastecer la totalidad de los requerimientos, se deberá justificar laelección de consumidores que serán abastecidos.El proyecto deberá diseñarse para satisfacer la demanda correspondiente al final delhorizonte de evaluación. Deberán justificarse los factores de seguridad utilizados. En elcaso de proyectos modulares (como por ejemplo los fotovoltaicos), deberán especificarselos años en que se agrega nueva capacidad de generación.3.5.3.2 Caracterización del proyectoSe deberá caracterizar al proyecto en lo relativo a fuente de energía a utilizar, equipos,costos, instalaciones, insumos, mano de obra, etc. Se deberán distinguir los equipos einsumos nacionales e importados, como asimismo el grado de calificación de la mano deobra que requerirá el proyecto (calificada, semi-calificada, no calificada), junto al salariode mercado de cada uno.3.5.3.3 Localización del proyectoSe deberá presentar croquis de ubicación georeferenciados al 1:250.000 en base acartas IGM. Se deberá presentar planos de detalles para ubicación de líneas, casas yobras, georeferenciados como máximo a escala 1: 10.000. En particular, se requiere lageoreferenciación del punto de conexión del proyecto a la red existente (punto dearranque) en el caso de extensión de redes, el punto de ubicación de la casa demáquinas para centrales hidroeléctricas, el punto de mayor concentración decomponentes (baterías, inversores, turbinas, etc.) para energía eólica y, por último, laubicación de los paneles fotovoltaicos, ya sean individuales o centralizados en el caso deenergía solar.3.5.3.4 Obras físicasEllas se refieren a la construcción de edificios, oficinas administrativas, talleres,depósitos, accesos camineros y toda otra obra complementaria que se necesite para laoperación del proyecto.Se deberá realizar una descripción de dichas obras, incluyendo un análisis de costos. Enél, se presentará un detalle de los principales insumos que se utilizarán en la ejecuciónde las obras, indicando cantidad, origen (nacional o importado) y precio unitario.Análogamente, se realizará dicho análisis para los equipos, maquinarias y herramientasrequeridos para la ejecución de las obras.27

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación RuralFinalmente, se detallará la mano de obra que se empleará en la ejecución de las obras,indicando su número, oficios, calificación y salario de mercado para los distintos oficios yespecialidades.3.5.4 Preselección de AlternativasEl criterio general que rige para este tipo de proyectos, es satisfacer la demandamaximizando el VAN social 3 . Este criterio también es aplicable en sistemas deautogeneración o sistemas en que exista un racionamiento del suministro eléctrico por unnúmero determinado de horas al día.La inversión asociada a estos proyectos y sus costos de operación y mantención sedeterminarán al nivel de factibilidad, dado que las empresas que participan en el sectordeben conocer con exactitud los montos involucrados en cada proyecto.Esto en general para todos los proyectos y en particular para los proyectos de extensiónde red. De acuerdo con lo anterior se deberá seleccionar aquella alternativa que presentelos menores niveles de inversión y menores costos de operación y mantención, estosúltimos deberán estar reflejados principalmente en la tarifa o precio que la empresacobrará a los usuarios.Todos los componentes que conforman cada sistema deberán ser dimensionados deacuerdo al consumo en la hora punta o de máxima demanda.3 Se pueden tomar distintas unidades de análisis: viviendas, localidades, comunas (dependiendodel alcance definido para el proyecto). Existen modelos de optimización que permiten encontrar eltrazado óptimo de la red, maximizando el VAN social o el privado.28

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación Rural4. Evaluación del ProyectoSe realizará una evaluación privada y social de los proyectos. Los beneficios y costos aconsiderar deben ser los incrementales con respecto a la situación sin proyecto, la cualresulta de optimizar la situación actual.Los proyectos de electrificación que se considerarán serán aquellos destinados asatisfacer los consumos residenciales, de alumbrado público, de actividades productivasy de entidades de servicio público. En caso que alguna de las opciones tecnológicas nosea capaz de abastecer los requerimientos del conjunto de los sectores y/o actividadesdescritas anteriormente, deberá justificarse la selección de consumos que seránsatisfechos con dicha opción.En todos los casos, para obtener el beneficio social neto, deberá restarse del beneficiosocial bruto, las inversiones y costos atribuibles al proyecto de electrificación y aquellosimputables a los equipos usuarios que satisfacen requerimientos productivos ocomunitarios con la energía aportada por el proyecto.4.1 Estimación de beneficiosEsquemáticamente, los posibles beneficios del proyecto para el proveedor de electricidady para cada tipo de consumidor son los siguientes:Tabla 6 Beneficios del ProyectoÍtemProveedor de electricidadResidencialesAlumbrado públicoActividades ProductivasServicio PúblicoOtrosBeneficios• ingresos por venta de electricidad• liberación de recursos• mayor disponibilidad de servicios• liberación de recursos• mayor seguridad• mayor actividad social• liberación de recursos• mayor productividad• liberación de recursos• liberación de recursos• mayor productividadEn los casos que exista un sistema alternativo, se considerará como beneficiosadicionales, por una parte, el no tener que comprar equipos de reemplazo para lossistemas alternativos, si éstos tienen menor vida útil que el horizonte del proyecto, y porla otra, el valor residual (a precios de mercado) de los mismos.En los puntos siguientes se especificará el método de cálculo de cada uno de losbeneficios señalados.29

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación Rural4.1.1 Beneficios privadosLos beneficios privados corresponden a los ingresos que percibirá la empresa uorganización proveedora de electricidad por el suministro de dicho energético a losconsumidores.La estructura tarifaría a usar será la descrita en los decretos tarifarios del Ministerio deEconomía, Fomento y Reconstrucción, que se publican en el Diario Oficial. En general, seaplicará la tarifa BT1. Para el alumbrado público, debe estudiarse la conveniencia para laMunicipalidad de aplicar la tarifa BT2.La tarifa a cobrar será aquella correspondiente a la zona de concesión donde se ubica lalocalidad beneficiada por el proyecto, o en caso que no exista concesión, el mismo valoraplicado en la zona de concesión más cercana, para una localidad de similarescaracterísticas.En los sistemas de autogeneración, la tarifa a utilizar deberá corresponder a aquellaacordada entre la Municipalidad y la Empresa Servidora (pública y/o privada) como sedetalla en el punto 3.1. de la presente metodología. La tarifa acordada deberá cubrir almenos los costos de operación, mantención y administración declarados en el proyecto.4.1.2 Beneficios sociales4.1.2.1 Consumidores residencialesSe valorará el beneficio como el área bajo la curva de demanda con elasticidad-precioconstante de la forma:Precio($/kWh)PspPcpQspQcpConsumo de energía(kWh/mes)30

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación RuralEcuación Nº 3Consumo de EnergíaQ = aP edonde:♦ Q : Consumo de energía, en su equivalente en [kWh/mes].♦ a : Constante que representa otras variables distintas del precio de la energía yque afectan la cantidad demandada, como por ejemplo el nivel de ingresos,las preferencias de los consumidores, etc.♦ P : Precio de la energía, en [$/kWh].♦ e : Elasticidad precio de la demanda.El precio de la energía eléctrica en la situación con proyecto se calcula de acuerdo a lasiguiente expresión:Ecuación Nº 4Precio de la Energía Eléctrica Situación con ProyectoP cp=gastoporconsumoconsumodedeelectricida de una viviendauna vivienda ( kWh)($)Para el caso de extensión de red el gasto por consumo de electricidad equivale al cargovariable de la tarifa BT1 multiplicado por el consumo de una casa, con lo que P cp resultaser igual al cargo variable.Para sistemas de autogeneración, el esquema tarifario deberá tender a establecer loscostos de operación y mantención y la forma en que deben ser cubiertos. Se deberáanalizar la forma en que los costos fijos puedan ser repartidos por efectos de escala deoperación (la entidad que asume los costos puede operar en más de una localidad). Lastarifas que pagarán los usuarios deberán ser contrastadas con los montos de dinero queactualmente pagan los habitantes rurales de la región en estudio por los servicios de red.La situación sin proyecto queda definida por el precio y consumo (P sp , Q sp ) calculados enla fase de preparación del proyecto. En general, el precio P sp , así como el precio P cpincluyen IVA. Dado que en las ecuaciones 7 y 8, el término P sp *Q sp refleja el beneficio porahorro de costo social de producción (liberación de recursos de las antiguas tecnologías),en ese caso (para el cálculo de P sp *Q sp ), no se debe incluir el IVA.Sin embargo, si la localidad es abastecida por un sistema alternativo (por ejemplo ungrupo electrógeno) y el consumo está siendo restringido, entonces el valor de P sp y Q spdeben ser obtenidos de localidades similares donde el consumo no esté siendorestringido, o bien de localidades sin electricidad, calculando los consumos y preciosequivalentes de la forma mostrada en el punto 3.2. Estos valores deberán ser usados enel cálculo de los parámetros e y a. Sin embargo, para el cálculo de beneficios, deberánusarse el precio y consumo de la localidad. La situación con proyecto queda definida porlos valores (P cp , Q cp ), según lo indicado en la fase de preparación.31

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación RuralEn estricto rigor, la cantidad consumida en la situación con proyecto Q cp , es función deltiempo transcurrido desde el inicio del proyecto. En efecto, se pueden determinar curvasde penetración de la demanda, según se especifica en el Anexo N°1 (Ecuación 27).Debido a lo anterior, la cantidad consumida en la situación con proyecto Q cp , se debedenotar con un subíndice “t” que representa el tiempo transcurrido desde el inicio delproyecto. De esta forma, la cantidad consumida en la situación con proyecto, se denotaráQ cptLos parámetros e y a se obtienen de las siguientes relaciones; dado que estosparámetros dependen de Q cpt , se deberán calcular “n” parámetros e y a (uno para cadaperíodo). En general, para un período “t” cualquiera del horizonte de evaluación, setendrá:Ecuación Nº 5Cálculo de la elasticidadet=Ln(QLn(Pspsp/Q/ Pcptcp))Ecuación Nº 6Cálculo de la constante aQat=Pspe tspEl beneficio social bruto por familia del período “t” (BSB res t ) se calculará con lasecuaciones 7 y 8, dependiendo del valor de la elasticidad-precio e t :Ecuación Nº 7 Cálculo de beneficios sociales en “t” para e t ≠ -1− Q(1+et) / et(1+et) / etcptspBSBres= Pt spQsp+ et⋅1/et( 1+et) atQEcuación Nº 8 Cálculo de beneficios sociales en “t” para e t = -1BSB = P Q + e ( LnQ − LnQ )rest sp sp t cpt spLos beneficios brutos totales (BSBT res ) en cada período y por cada estratosocioeconómico, se obtienen al multiplicar el beneficio bruto por familia por el número defamilias beneficiadas.32

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación Rural4.1.2.2 Alumbrado públicoa) Si ya existía alumbrado público alimentado por un grupo electrógeno u otrosistema en la situación sin proyecto:El proyecto reemplazará al sistema alternativo, por lo que no se incurrirá en lasinversiones en reemplazar equipos que ya han cumplido su vida útil ni en sus costos deoperación y mantenimiento anuales. Además habrá un beneficio proveniente de la ventadel sistema alternativo en los inicios del proyecto, como asimismo de la venta de aquélque se hubiese comprado para satisfacer el consumo al final del período de evaluación.Se supondrá que los equipos que se hubiesen reemplazado en los períodos intermedios,tienen valor residual nulo. En consecuencia, el beneficio social bruto tendrá los siguientescuatro componentes:Ecuación Nº 9BSBBSBBSBBSB() 1 ap( 2)ap= I= COM= VR( 3) ap ( 3)= VR( 4) ap ( 4)donde:♦ BSB(1) ap : beneficio social bruto en alumbrado público, por no incurrir eninversiones de reemplazo del equipo alternativo, en [$/equipo].♦ I:♦ BSB(2) ap :♦ COM:♦ BSB(3) ap :♦ VR(3) :♦ BSB(4) ap :♦ VR(4) :Inversiones de reemplazo del equipo alternativo, en [$/equipo].beneficio social bruto anual en alumbrado público, por ahorro decostos de operación y mantenimiento del equipo alternativo, en[$/equipo/año].costo anual de operación y mantenimiento del sistema alternativo[$/equipo/año].beneficio social bruto en alumbrado público, por la venta del actualequipo alternativo, en [$/equipo].valor residual del actual sistema alternativo a precio de mercado, en[$/equipo].beneficio social bruto en alumbrado público, por la venta del últimoequipo alternativo, en [$/equipo].valor residual del último sistema alternativo, a precio de mercado, elcual se vende al final del período de evaluación, en [$/equipo].Se supondrá que COM se mantendrá constante a lo largo del período de evaluación.Debe recalcarse que el único beneficio anual es BSB(2)ap, debiendo considerarse a losotros beneficios sólo en los períodos en que efectivamente se realizan.El beneficio social bruto total, será la suma de los beneficios calculados anteriormentepara todos los sistemas alternativos que serán reemplazados por el proyecto.33

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación Ruralb) Si no existía alumbrado públicoEl beneficio social bruto por alumbrado público se calculará como:Ecuación Nº 10Cálculo beneficios sociales por alumbrado público en período “t”BSBapt= Qap( BSB· F·rest− Psp* QQrestsp) * Núm.vivsdonde:♦ BSB ap : beneficio social bruto por alumbrado público, en [$/mes].♦ Q ap : energía mensual prevista para el alumbrado público, en [kWh/mes].♦ BSB res : beneficio social bruto de una vivienda, en [$/mes].♦ P sp , Q sp : precio y consumo de energía de una vivienda en la situación sinproyecto, en [$/kWh] y [kWh].♦ Núm vivs: Número de viviendas consumidoras de la localidad.♦ Q rest : energía mensual consumida por todo el sector residencial en elperíodo t, en [kWh/mes]. Corresponde al Q cpt multiplicado por lacantidad de familias beneficiadas.♦ F: factor ponderador, igual a 0,8.Si el beneficio calculado con la ecuación 10 resultase inferior al gasto previsto enalumbrado público, éste item no será considerado en la evaluación.La información necesaria para realizar los cálculos se obtiene de los puntos 3.2.2, 3.4.2 y4.1.2.2.4.2.1.3 Actividades ProductivasDemanda Productiva GeneradaDe acuerdo a lo señalado en el punto 3.2.3.1, la demanda productiva generadacorresponde a una situación, que en ausencia de proyecto de electrificación, no disponede usos productivos.En la situación sin proyecto, esta demanda no existe (sólo se genera en la situación conproyecto).En este sentido, los beneficios se estiman de forma similar a los beneficios residenciales,considerando un incremento porcentual del consumo residencial en la situación conproyecto, debido a estos usos productivos.34

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación RuralSean:• : Consumos productivos generados estimados para el período t.Q pgt• : Consumo residencial situación con proyecto (ya definido en el punto anterior).Q cptQ Tt• : Consumo total (residencial más productivo) en situación con proyecto en elperíodo “t”.• α t : Factor porcentual de uso productivo generado con respecto al uso residencial Q restSe asume por simplicidad que α t = α para todo tEcuación Nº 11Ecuación de cálculo de consumos de usos productivosQpgt= Q *αcptEcuación Nº 12Ecuación de cálculo del consumo total (residencial más productivo)de la situación con proyecto.QTt= Qcpt+ Q pgtEntonces, de existir este tipo de consumos productivos, las ecuaciones 7 y 8 deberánaplicarse usando Q Tt en lugar de Q cptDemanda Productiva Transferible en el corto plazoComo se indicó en el punto 3.2.3.2, en estos casos existen equipos de usos productivosdiseñados de tal forma que son fácilmente transferibles desde la fuente alternativa a lared; en la mayoría de los casos, la fuente de energía se encuentra físicamente separadadel equipo. En el análisis de la situación sin proyecto se midieron cantidades de energía ypotencia de estos equipos (kWh/mes y kW) y el costo de las fuentes alternativas deenergía.En estos casos el cambio (desde las fuentes alternativas a la red) es inmediato, debido aque existe un ahorro que deberá ser estimado.Sean:Q•pt: Consumos productivos transferibles estimados [kWh/mes]• P sppt: Precio de la fuente de energía alternativa [$/kWh]B pt• : Beneficio por energía productiva transferible [$/mes]Ecuación Nº 13Ecuación de cálculo del beneficio de energía para usos productivostransferibles.B = Q *( P − P )pt pt sppt cp35

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación RuralSe asumirá que este beneficio se mantiene constante a lo largo del horizonte deevaluación del proyecto.Demanda productiva transferible en el mediano y largo plazoEn este caso, se trata de equipos de usos productivos diseñados exclusivamente parafuentes alternativas, donde la fuente de energía se encuentra integrada al equipo. Elcambio (desde las fuentes alternativas a la red) no será inmediato, debido a que existe uncosto de invertir en nuevos equipos, por este motivo, en la mayor parte de los casos, suspropietarios postergarán dicha inversión hasta el momento en que fallen los equiposantiguos.En estos casos, para efectos de la metodología se propone no considerar ningúnbeneficio por la incertidumbre en cuanto los mismos.4.1.2.4 Servicios PúblicosEl proyecto permitirá contar con iluminación en las entidades públicas, la que mejorará elaprovechamiento de la jornada de uso del servicio y/o se producirá una liberación derecursos si ya existía un sistema alternativo de iluminación.a) Si ya existía un sistema alternativoSe aplicará el consumo de energía informado para ese sistema, y su valor de tarifa seráel valor representativo calculado para el costo de autogeneración (CAUTO), según loindicado en tabla 2. El beneficio será el producto del consumo de energía informadomultiplicado por la diferencia de costos ( CAUTO – Tarifa de energía con proyecto).b) Si no existía sistema alternativoSe calculan los beneficios mediante equivalencias a consumos y precios de beneficiariosresidenciales del Grupo 4 (para definición de grupos, ver página 16). Se sugieren lassiguientes equivalencias.Cantidad deTipo de Establecimiento ResidenciasEquivalentesPostas 1Escuelas 2Retenes 2Centros Comunitarios y/oIglesias14.1.2.5 OtrosEste ítem recibirá el mismo tratamiento que las actividades productivas.36

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación Rural4.2 Estimación de costos4.2.1 Costos privadosLos costos privados se dividen en inversión, operación y mantenimiento.Los costos de inversión corresponden a los recursos usados en la ejecución del proyectoe incluyen, en el caso de la extensión de la red, desde la conexión al sistema eléctricoque provee la energía hasta las instalaciones domiciliarias, es decir, consideran lostransformadores, interruptores, fusibles, líneas, obras civiles, empalmes, instalacionesinteriores y otros. Para los proyectos de energías no convencionales, se considera: lasobras civiles, estructuras soportantes, equipos de captación de las energías renovables,protecciones, líneas de distribución, transformadores, empalmes e instalacionesinteriores.Se tratará separadamente los costos de operación y mantenimiento, según se trate deextensión de la red o proyectos de energías no convencionales.4.2.1.1 Costos de operación: extensión de la redLos costos de operación corresponden a los recursos usados en la etapa posterior a lapuesta en marcha del proyecto. Ellos se obtienen a partir de los costos marginales de laempresa o cooperativa distribuidora. En general, estos costos pueden representarse porla siguiente expresión:Ecuación Nº 14Costos de Operación = Costo de Energía + CostosdePotenciaMáximaLos costos de energía y de potencia corresponden al pago que efectúa la empresa ocooperativa por su adquisición en el lugar de compra.Las cantidades totales de potencia máxima y energía demandadas por la empresa ocooperativa distribuidora, se obtienen a partir de las cantidades de potencia máxima yenergía demandadas por la totalidad de los usuarios, más sus correspondientes pérdidaspor transmisión entre el lugar de compra y el lugar de venta. En el Anexo Nº 3 semuestran los cálculos e información necesaria para determinar los costos involucrados.4.2.1.2 Costos de Administración y Mantención: Extensión de redLos costos administrativos consideran corresponden a lecturas de consumos, facturación,boleteo y cobro.Los costos de mantención corresponden a los recursos usados para reparar o reponer lared eléctrica.37

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación Rural4.2.1.3 Costos de operación y mantenimiento: energías no convencionales.Dadas las características de estos proyectos, los costos de operación y mantenimiento notoman en cuenta los efectos de la integración del proyecto a las redes principales detransmisión y distribución.En consecuencia, los costos de operación y mantenimiento a considerar en este caso sonlos siguientes:♦ costos de personal y de materiales destinados a operar, mantener y administrar elsistema.♦ pérdidas de energía y potencia.♦ costos de capacitación y/o difusión de la tecnología no convencional paraasegurar su buen funcionamiento.4.2.2 Costos socialesEllos corresponden a todos los recursos usados en el proyecto valorados a preciossociales. En general, ellos pueden deducirse de los costos privados descontandoimpuestos y subsidios, corrigiendo la componente importada de los insumos por el preciosocial de la divisa, descontando los derechos de aduana, y corrigiendo el precio de lamano de obra con los valores indicados por MIDEPLAN según el nivel de calificación. Lasiguiente tabla muestra la transformación de la inversión privada a su equivalente valorsocial.Tabla 7 Transformación de la inversión privada a su equivalente valor socialÍtem de InversiónMonto en $ sin Factores deimpuestos (1)corrección (2)(1) x (2)A=(a+b+c) Mano de Obra A'=(a'+b'+c')a Calificada Fc a'b Semi-calificada Fsc b'c No calificada Fnc c'B=(e+f) Inversión Física B'=(e'+f')e Componente Nacional e'f Componente Importado Ftc f'CImpuestos y ArancelesA+B+C = Inversión Privada A'+B'=InversiónSocial38

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación RuralProcedimiento:♦*: Representa el valor libre de Impuestos y Aranceles.♦ I: Inversión Privada total (incluye impuestos y aranceles).Pr ivadaTotal*♦ IPr ivadaTotal: Inversión Privada total sin impuestos y aranceles.♦ IManoObra: Inversión en Mano de Obra .♦ IFisica: Inversión Física (corresponde a activos físicos).♦ I Social: Inversión Social.♦ IMPUESTOS : Impuestos y Aranceles.♦ MO : Mano de Obra Calificada.Calificada♦ MO : Mano de Obra Semi-Calificada.SemiCalificada♦ MOda: Mano de Obra No Calificada.♦♦C NacionalNoCalificaC Im portado::Componente Nacional.Componente Importado.♦ F: Factor de Corrección de la Mano de Obra Calificada.c♦ Fsc: Factor de Corrección Mano de Obra Semi-Calificada.♦ F: Factor de Corrección de la Mano de Obra No Calificada.ncF ce♦ : Factor de Corrección del Componente Externo.Ecuación Nº 15IPr**ivadaTotal= IManoObra+ IFisica+ IMPUESTOSEcuación Nº 16I*Pr ivadaTotal= I PrivadaTotal− IMPUESTOSEcuación Nº 17I = MO + MO + MO*ManoObra*Calificada*SemiCalificada*NoCalificadaEcuación Nº 18*FisicaI = C + C*nacional*importadoEcuación Nº 19I = ( MOsocial*Calificada* Fc+ MO * F + MO * F ) + ( C + C*SemiCalificadasc*NoCalificadanc*nacional*importado* Fce)39

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación RuralAdemás de los costos propios del proyecto de abastecimiento de electricidad, en casosmuy especiales, podrán considerarse las inversiones y costos de operación ymantenimiento de los equipos usuarios de la electricidad que son adquiridos debido adicho proyecto (costos indirectos). Sólo se consideran aquellos equipos con finesproductivos (cámaras de frío, bombas de agua, vitrinas refrigeradas, herramientaseléctricas, etc.) y el sistema de alumbrado público, excluyéndose por lo tanto losartefactos de uso doméstico, tales como televisores, refrigeradores, ampolletas, etc.4.3 Cálculo de indicadoresLos proyectos de electrificación deben ser evaluados tanto privada como socialmente,usando como indicador de rentabilidad el Valor Actual de los Beneficios Neto (VAN).En la evaluación privada, los beneficios corresponden a todos los ingresos recibidos porla Empresa Servidora por concepto de venta del servicio. Los costos están constituidospor la inversión privada realizada por la empresa, los desembolsos destinados a laoperación y mantención del servicio y el pago de impuesto a las utilidades. Actualizandolos costos y beneficios atribuibles al proyecto en el horizonte de evaluación del mismo,con la tasa de descuento relevante, se obtiene el VAN Privado.Para la evaluación social, se debe valorar a precios sociales la inversión y los insumosutilizados en la ejecución del proyecto a fin de determinar los beneficios sociales quereflejan el aumento neto en el bienestar de la comunidad por usar este servicio, y loscostos en que incurre el país al proporcionarlos.El VAN Social se calcula actualizando la inversión y los beneficios netos a la tasa socialde descuento publicada por MIDEPLAN.Ecuación Nº 20VAN=Beneficios − Costosntt∑tt = 0 (1 + r)− Inversionestdonde “r es la tasa de descuento.Otros aspectos importantes a analizar, dicen relación con el tamaño y momento óptimodel proyecto. El tamaño generalmente queda definido por la población beneficiada. Laincorporación de nuevos beneficiarios, que altere el tamaño del proyecto se determinarámediante un análisis marginal.Por otra parte, considerando que los beneficios del proyecto son generalmente funcióndel año de puesta en marcha y no del año calendario, cualquier postergación se traduciráen una pérdida de bienestar para la comunidad y una pérdida de beneficios para laEmpresa Servidora. Por lo tanto, cualquier proyecto que presente un VAN social positivono debe ser postergado.Los proyectos tendrán un horizonte de evaluación de 30 años para proyectos deextensión de red y microcentrales hidroeléctricas, igual al período del compromiso de40

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación Ruraloperación y mantención. Dado que los proyectos de autogeneración tienen vida útildistinta, 10 años, si se desea comparar este tipo de proyectos con respecto a proyectosde extensión de red o microcrentrales, se deberá utilizar el indicador BAUE, calculadosegún la siguiente expresión:Ecuación Nº 21BAUE = VANi⎡(1+ r)⎢⎣(1+ r)n*n* r ⎤⎥−1⎦Se priorizan los proyectos de mayor BAUE. Todo el análisis anterior se basa en elsupuesto de que estos proyectos son repetibles. Si no fuesen repetibles, se deberíaconsiderar el IVAN:Ecuación Nº 22VANIVANi=IiiEl ordenar una cartera de proyectos usando este indicador, y ordenar su ejecución pororden descendente, es decir asignar los fondos para los proyectos de mayor IVAN a losde menor IVAN hasta agotar los fondos disponibles para esta cartera, garantizamaximizar el aporte de riqueza o bienestar que puede entregar la cartera de proyectospor cada unidad monetaria invertida en ellos.4.4 Beneficios y costos no medidosEs importante tener en cuenta que los indicadores de rentabilidad se obtienenconsiderando los beneficios y costos que pueden ser cuantificados. Es decir, si algunosbeneficios y costos no pudieran calcularse, no significa que deban descartarse delanálisis y al menos deberán ser mencionados.4.5 Análisis de sensibilidadLa evaluación de cada proyecto deberá tener un análisis de sensibilidad frente a cambiosde vari ables relevantes, de modo de determinar de qué manera varía la rentabilidad delproyecto frente a estos cambios. Las variables que al menos deben sensibilizarse son latasa de descuento privada, los consumos de energía eléctrica, la inversión y la tarifa delservicio (en el caso de tarifas acordadas y no reguladas). Los límites de variacióndeberán ser razonables y justificados.Fruto de este análisis, se tendrá una nueva ordenación de los proyectos. Se determinaráasimismo cuáles son más estables ante cambios en sus variables.41

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación Rural5. Conclusiones y recomendacionesEn esta sección deben incluirse las principales conclusiones del estudio y en formaespecífica las recomendaciones que se sugieren. Deberán indicarse todos aquellosfactores externos al proyecto que condicionan los resultados obtenidos (procesosproductivos y tecnología asociada, tecnología y tamaño óptimo, tamaño del mercado delproducto e insumo, estacionalidades, economías y deseconomías externas etc.).Deberán incluirse en este punto además, aquellas variables que presentaron mayorproblema en su estimación, como también los problemas que se presentaron al formularel proyecto.42

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación Rural6. FinanciamientoUn proyecto de electrificación rural evaluado privada y socialmente puede entregar cuatroposibilidades en relación a los indicadores de rentabilidad.6.1 VAN Social positivo y VAN Privado negativoEn este caso la Empresa Servidora se ve desincentivada a ejecutar el proyecto, noobstante éste proporcionará aumento de bienestar a la comunidad, por lo que el Estadodebe entregar incentivos para que se ejecute. Para efectos de evaluar privadamente elproyecto, el subsidio estatal deberá considerarse como un subsidio a la inversión y, por lotanto, la Empresa Servidora no deberá pagar impuestos adicionales por este concepto.6.2 VAN Social negativo y VAN Privado negativoEn este caso el proyecto arrojará pérdidas para los privados y disminuirá el bienestar dela comunidad, por lo que el proyecto no debe ejecutarse.6.3 VAN Social positivo y VAN Privado positivoEn este caso el proyecto entrega a la empresa aumento en sus utilidades y aumento enel bienestar para la comunidad, por lo que el proyecto debe realizarse.Considerando en este caso que la Empresa Servidora tiene todos los incentivos paraejecutar el proyecto, el Estado no debe realizar aportes para su financiamiento.6.4 VAN Social negativo y VAN Privado positivoEsta situación sólo puede presentarse si la prestación de servicios genera externalidadesnegativas, lo que se debería de corregir aplicando un impuesto al servicio o fijandomedidas de compensación y mitigación en el caso de los impactos ambientales.Como consecuencia de l o anterior el Estado entregará subsidios a aquellos proyectos quepresenten un VAN Social positivo, un VAN Privado negativo y la suma de los flujosprivados actualizados deberá ser positiva.La inversión total del proyecto (I t ) se financiará con la suma de los diferentes aportes. Elprimero a considerar en un esquema de co-financiamiento es el aporte de la comunidad(AC), luego el aporte de la empresa (AE) y finalmente el Subsidio (S).El aporte mínimo de la comunidad debe cubrir al menos las instalaciones interiores.El aporte mínimo de la Empresa se calculará como:43

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación RuralEcuación Nº 23AEmin=n∑i=1( Io − Co − Im p)iVRi+( 1+r) ( 1+r)nEl subsidio no deberá ser mayor a :Ecuación Nº 24S ≤ It− AE − ACSiempre deberá cumplirse la condición de que el subsidio sea menor o igual que lainversión total en que:♦ I t: inversión total del proyecto.♦ n : vida útil del proyecto.♦ Io : Ingresos operacionales de la empresa, en base a la tarifa reguladao la tarifa ajustada para cubrir los costos de operación ymantenimiento.♦ Co : costos operacionales de la empresa.♦ Im p : impuestos a las utilidades.♦ r : tasa de descuento de la empresa.♦ VR : valor residual de la inversión.De acuerdo con todo lo anterior, el subsidio máximo se calculará como:Ecuación Nº 25S ≤ It− AC −( Io − Co − Im p)VRrni∑−ii=1 (1 + r)(1 +)n44

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación Rural7. Presentación del DocumentoLa presentación del proyecto o estudio resultante debe incluir al menos todos los puntosseñalados en la sección 3 (Preparación del Proyecto).Con respecto a la forma de presentación del documento, algunas indicaciones básicasson las siguientes:♦ Todas las cifras monetarias deben expresarse en moneda de un mismo momentodel tiempo, inclusive el tipo de cambio utilizado.♦ En todo cuadro, figura o tabla debe indicarse el respectivo título y fuente deinformación.♦ La numeración tanto de tablas, cuadros y/o figuras debe ser por capítulos.♦ Se debe señalar al final del texto la bibliografía utilizada en el estudio.♦ Las referencias de textos o estudios dentro del documento mismo deben hacersecon un número que se indicará a pie de página.Se recomienda utilizar el siguiente esquema para la presentación del informe delproyecto:1) Resumen Ejecutivo.Se deberá presentar un resumen ejecutivo del proyecto, que contendrá lo siguiente:1.a Nombre de la localidad, comuna, provincia y región1.b Instituciones participantes1.c Breve justificación del proyecto1.d Breve descripción del proyecto♦ tipología de proyecto (sólo se subsidiará la instalación del servicio por primeravez).♦ tipo de tecnología (extensión de red, centrales microhidráulicas, panelesfotovoltaicos, generadores eólicos, sistema híbrido).♦ potencia a suministrar.♦ elementos físicos principales.♦ beneficiarios, especificando su número según tipo de usuario.♦ Descripción socioeconómica de consumidores residenciales, mediante FichaProtección Social.45

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación Rural1.e Antecedentes económicos♦ VAN social.♦ VAN privado.♦ Monto de la inversión y del financiamiento, especificando: subsidio estatal, aportede la empresa, aporte de los usuarios.2) IntroducciónLa introducción del documento tiene por objeto especificar las motivaciones del proyectopartiendo de aspectos generales hasta llegar al detalle de la localidad en estudio.3) Justificación del proyecto.Tiene por objeto determinar cuáles son las variables técnicas que afectan al proyecto. Elproceso de electrificación rural plantea la posibilidad de acceder a distintas alternativastecnologías. Cómo determinar cuál de éstas es la óptima en cada caso, corresponde a laelaboración de una justificación técnica de los procesos de decisión en la potencialejecución del proyecto, sin embargo, la elección de una alternativa por sobre otra debeser bajo criterios técnico- económicos.4) Evaluación.Aquí se establece el valor económico privado y social de un proyecto. En esta etapa sedebe explicitar la estructura de costos, valoración de los ingresos del proyectos, costoseconómicos, aspectos contables y valores presentes netos. El modelo de presentacióncorresponde al uso de tablas para flujos del proyecto para todo el horizonte deevaluación.5) Sensibilidad.Se establece cuál de las variables son las más críticas en la ejecución del proyecto. Porlo general, se sensibiliza el valor del VAN frente a variaciones en el valor de la inversión,valor de las tarifas y variaciones en la demanda.6) Conclusiones y Recomendaciones.Dada la exposición de todos los antecedentes del proyecto, se establecen lasconclusiones a que se llega después de estudiar las distintas alternativas. Se determinasi es técnica, económica y socialmente factible la ejecución del proyecto.Finalmente se recomienda su ejecución o postergación estableciendo los mecanismos deinversión, a través de financiamiento compartido, y los compromisos a que se somete laempresa prestadora del servicio.46

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación RuralANEXO Nº1: CONSUMOS DE ENERGÍA RESIDENCIALEn este anexo se presentan los consumos de energía para uso residencial en la situaciónsin y con proyecto. Los valores que se entregan son sólo referenciales, por lo que en loposible deben realizarse encuestas en la localidad beneficiaria, o al menos unacorroboración de cifras. Para el caso de los consumos con proyecto, pueden corroborarselos valores en pueblos similares que cuenten con electricidad, sin racionamiento, por lomenos desde hace cinco años, es decir, donde los consumos ya están estabilizados.Para los casos no residenciales, los consumos sin proyecto deberán obtenerse de lospropios usuarios.CONSUMOS RESIDENCIALESSituación sin proyectoEn una localidad sin electricidad, pueden satisfacerse los requerimientos de iluminación yentretención (televisión y radio) utilizando velas, kerosene, baterías y pilas.Los consumos equivalentes (Q sp ) en kilowatt-hora mensuales para viviendas rurales sinelectrificación se pueden obtener consultando la información expresada en la siguientetabla:Tabla 8 Determinación de Q sp y G en Viviendas Rurales No ElectrificadasFuente de EnergíaNº Velas 0,0031Nº Cargas Baterías 0,576Nº Pilas 0,003Litros Kerosene 0,16Kilos de Gas 1,333Otros"G" Gasto en $"Qsp" Consumo enkWhFactores Consumo Mensual Promedio porde grupo de consumidor residencialConversion [Fuente/Mes/F]a kWh 4 Grupo 1 Grupo 2 Grupo 3 Grupo 40,00 0,00 0,00 0,00PrecioUnitario[$/fuente]Grupo 1: Puntaje Ficha Protección Social menor a 2.072 puntosGrupo 2: Puntaje Ficha Protección Social entre 2.073 y 6.294 puntosGrupo 3: Puntaje Ficha Protección Social entre 6.295 y 12.354Grupo 4: Puntaje Ficha Protección Social mayor a 12.3554 “Metodología de preparación y evaluación de proyectos de electrificación rural”, Mideplan, 1996 y“Estimación de la demanda eléctrica rural en las regiones IX y X”, Héctor Avilés, 1998.47

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación RuralPara calcular G, que corresponde al gasto en energía, se debe multiplicar el PrecioUnitario (última columna) por la cantidad de energéticos utilizados mensualmente porcada familia según estrato socioeconómico. La información sobre consumo a ingresar enla tabla, deberá corresponder a aquella que mejor represente cada estratosocioeconómico.Para calcular Q sp , que corresponde al consumo equivalente en kWh/mes, se debemultiplicar los Factores de Conversión (segunda columna) por la cantidad de energéticosutilizados mensualmente por cada familia según estrato socioeconómico. La informaciónsobre consumo a ingresar en la tabla, deberá corresponder a aquella que mejorrepresente cada estrato socioeconómico.El precio medio de la energía se calculará como:Ecuación Nº 26Psp=G[ $/ mes]Q [ kWh/mes]spDebe tenerse en consideración que hay localidades donde la iluminación esfundamentalmente a vela, otras donde es con lámparas a kerosene, y otras con ambas.Para este último caso, de acuerdo a antecedentes disponibles [Fuentes, 1994], se podríatomar como estimación del consumo (sólo en iluminación) la cantidad de 1,4 [kWh/mes].Otro de los antecedentes disponibles [Avilés, 1998], determina valores entre 1,2 y 1,5[kWh/mes].Los consumos anteriores varían de acuerdo al estrato socioeconómico de las familias.Según datos más recientes de la Comisión Nacional de Energía, el consumo total segúngrupos de consumidores, se puede estimar de acuerdo a la siguiente TablaTabla 9 Estimación De Consumos Según Estrato SocioeconómicoGrupo 1 Grupo 1 Grupo 2 Grupo 3 Grupo 4kWh / mes 3,3 4,6 6,4 9Estos valores son sólo referenciales, en general se recomienda calcular los kWh / mes apartir de la Tabla 4.Situación con proyectoAl existir electricidad, aumenta el consumo de energía en iluminación y entretención, y seposibilitan otros usos.El aumento se explica por:♦ una sustitución de velas y lámparas a kerosene por ampolletas.♦ una mayor utilización del televisor (el cual puede además cambiarse por uno encolores), en desmedro de las horas antes destinadas a escuchar radio.♦ utilización de refrigerador, plancha u otros electrodomésticos.48

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación RuralSin embargo, este aumento de consumo se produce en forma gradual, ya que elconsumo depende fuertemente de la disponibilidad de equipos consumidores. Ladinámica de este proceso de incorporación de equipos, es función de diversos factores,tales como el nivel de ingresos de la familia, la cercanía a centros de consumo, lainfluencia de los medios de comunicación, etc.El consumo se estabiliza cuando la familia ha comprado el equipamiento que ellaconsidera suficiente. Por otra parte, sólo un porcentaje de las familias incorpora todos losequipos mencionados más arriba, en especial el refrigerador. Considerando lo anterior,se han estimado curvas que miden el grado de penetración del consumo de energía enfunción del tiempo ( Qcpt ), para las regiones VII, VIII, IX y X.Las curvas de penetración para las cuatro regiones, se determinan según la función:Ecuación Nº 27 Q = A−B ecpt−t* ( / λ )donde:♦ Qcpt: Consumo de energía eléctrica (KWh / mes)♦ A , B, λ : Parámetros específicos de cada Región (se presentan en las siguientes4 ecuaciones.♦ t : Tiempo (en años) transcurrido desde la puesta en marcha del proyecto.En la siguiente Tabla, se resumen los valores de los parámetros obtenidos para lascuatro regiones, según estratos socioeconómicos:Tabla 10 Parámetros Curva de Penetración por Regiones y Estrato SocioeconómicoGrupo 1 Grupo 2 Grupo 3 Grupo 4VII RegiónA 50 65 80 100B 40 45 60 70λ 3,05 4,55 3,98 2,57VIII RegiónA 50 65 80 100B 40 45 60 70λ 3,05 4,55 3,98 2,57IX RegiónA 42 68 86 151B 22 48 56 121Λ 2,13 1,89 1,95 1,8X RegiónA 42 68 86 151B 22 48 56 121λ 2,13 1,89 1,95 1,8El valor inicial de consumo Q cpt en el año cero (t=0, es decir, cuando se acaba de habilitarel servicio), para las restantes regiones, será estimado de acuerdo al consumo que tieneuna familia rural de una comuna de características similares a la del proyecto, y que yacuenta con electricidad por lo menos por 5 años.49

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación RuralA partir del año uno del proyecto, el valor de Qcpt para estas regiones, se incrementaráde acuerdo a la tasa estimada de crecimiento de las viviendas, cuya fuente deinformación debe corresponder a la estimada en el CENSO más reciente.Por lo tanto, el consumo final de cada año del proyecto se obtendrá al multiplicar elconsumo unitario asociado a cada estrato, multiplicado por la cantidad de familias porestrato, considerando el aumento de familias debido a la tasa de crecimiento vegetativo.50

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación RuralANEXO 2 - ELEMENTOS PARA LA ELECCIÓN DE TECNOLOGÍAS POSIBLESTecnología Madurez de la Tecnología Costos Ventajas Desventajas Condiciones mínimasde aplicabilidadUsosFotovoltaicaTecnológicamente AltaAdministrativamente yoperativamente bajaexperiencia.Costo depaneles US$ 8 a10 sin IVA, porWatt peak.Costo delsistema instaladosin baterías y sinIVA US$ 10 a 15por Watt peak.Costo debaterías US$ 1 aUS$1.2 por A-hcon vida útil delbanco de 4 años.-Sistemas sencillos,prácticamente sinpiezas móviles quepuedan fallar-Sistemas confiablesAdecuadamentedimensionadospueden operar sinfallas entregando supotencia nominaldurante muchosaños.-Mantención simpledesde un punto devista técnico.-Costos ventajososen ciertasaplicaciones ylocalidades- Modularidad-Costos de operaciónbajos- Vida útil panelessuperior a 20 años-Inversión significativa,especialmente sila disponibilidadexigida es muy alta.-Inexistencia desuficiente personalcalificado paradiseñar, montar ymantener una grancantidad de sistemaspequeños-Mantencióncompleja desde unpunto de vistaadministrativo,cuando existe unnumero significativode viviendas.-En caso de ocuparesta tecnología enusos productivo, ellaesta restringida a lapotencia máxima dela soluciónfotovoltaica.Ej.usando un panelde 80-100 Wh, el usoproductivo estarárestringido a dichosvalores.-El sistema debe, con laradiación solar mínimade invierno, poderabastecer la demandamáxima de invierno, y enlo posible se debenprogramar otros usos(como riego) durante losmeses excedentarios.- Salvo para potenciasmuy pequeñas, elpromedio de radiaciónsolar debe exceder 4kWh/m 2 día- El cuociente entre laradiación solar media deverano sobre la deinvierno no debe supe-rarun factor 5, es decir, nodebe haber reduccionesexcesivas de la radiaciónen invierno- La topografía uobstáculos locales nodeben bloquear más del50% de las horas de solteóricas- Iluminación residencialyalumbrado público- Electricidad paraelectrodomésticos- Bombeo eléctricode agua- Comunicaciones:te-lefonía rural,televisión,recepción de radio,comunicación localpor radios debanda ciudadana- Balizas para faros-Talleresartesanales(taladros, sierras,etc.) de bajoconsumo.51

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación RuralTecnologíaMadurez de latecnologíaCostosVentajas Desventajas Condicionesmínimas deaplicabilidadUsosGeneraciónEólicaDesde punto de vistatécnico: Media.Desde el punto devista administrativoexiste pocasexperiencias, pero sepuede suponersimilar a la de ungrupo dieselTurbinas eólicasentre 0.5 y 3 kWaproximadamenteUS$2200 por kW.Torre autosoportantede 18 metros entreus$1000 y us$1500Accesorios:Baterías 85 US$/kWhInversor continua aalterna 500-1300US$/kWEl precio de laturbina es no eslineal con lapotencia, en rangosusuales(0,5

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación RuralTecnologíaMadureztecnológicaCostos Ventajas Desventajas Condiciones mínimasde aplicabilidadUsosBombeo eólicode aguaAltaEn principio, esdifícil definir costosdebido al número devariables en juego.A modo de ejemplo,para una velocidadmedia de viento de6 a 7 m/s, el costodel bombeo podríaser US$ 3 porlitro/minuto pormetro de altura deelevación- Bajos costos deoperación- Algunos equipospueden fabricarselocalmente- Ahorro de costos delgenerador y bombaeléctricos-Inversión mediana-Sólo permite irrigarsuperficies reducidas(1-5 hectáreas)-Podría requerirsistema de almacenamientode agua.- Recurso variable- Recursos hídricosaprovechables a bajaprofundidad- El rotor de la turbinarequiere 3 m/s parafuncionar, pudiendo lavelocidad media serligeramente inferior aeste valorBombeo de aguapotable y de riego53

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación RuralTecnologíaMini y microcentraleshidráulicasMadureztecnológicaMedia(algunos tiposfactibles defabricación local)Costos Ventajas Desventajas Condicionesmínimas deaplicabilidadEl costo del kWinstalado en estetipo de tecnologíafluctúa entre los US$1.500 y los US$4.000- Bajos costos deoperación.-Sistemas robustos yconfiables-Puede utilizarpersonal local en suconstrucción (obrasciviles y equipos) yen algunos casos, ensu operación.- Dependiendo de lapotencia y característicasde la central,puede requerir deoperadorescapacitados.- Potencial debeestar cercano al lugarde consumo.- El recurso no esnormalmenteconocido.- Los derechos deagua deberán estarclaramentedisponibles durantetoda la vida útil delproyectoUsos- Generacióneléctrica- Energía mecánica- El recurso esvariable con lascondicionesclimatológicas.54

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación RuralTecnologíaMadureztecnológicaCostosVentajas Desventajas Condiciones mínimasde aplicabilidadUsosExtensión dela redAltaDada la baja densidaddel consumo, loscostos de distribuciónson, en general,elevados. A modo dereferencia, se puedeindicar que el costo porkilómetro de líneas dedistribución instaladaen tensión media, es deUS$ 8.000, y que untransformador de 1.5 y10KVA tiene un costode aproximadamenteUS$ 1000 a US$1500.- Existe una largaexperiencia en este tipode proyectos.- Es un servicio de altaconfiabilidad.- No está sujeto avariaciones del recursoenergético.- Los costos delsistema y de cada unode sus componentesson conocidos.- Existe una institucionalidadmadura.- Existen recursosfinancieros importantesen las empresas querealizarían este tipo deproyectos.- Baja rentabilidad delproyecto hace pocoatractivo para lasempresas eléctricasdesarrollar proyectosrurales.- Parte de la energíaque se estaríaproporcionando,proviene de plantasque afectan elmedioambiente.- No se entreganvalores debido a que seconsidera que el límiteestá determinado porcriterios económicosmás que técnicos.- Iluminación residencialy alumbradopúblico- Electricidad paraelectrodomésticos- Bombeo eléctrico deagua- Comunicaciones: telefoníarural, televisión,recepción de radio,comunicación local porradios de bandaciudadana- Talleres artesanales(taladros, sierras, etc.)55

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación RuralANEXO Nº 3 - ELEMENTOS PARA EL CÁLCULO DE COSTOS DE EXTENSIÓN DE LAREDINTRODUCCIÓNEl objetivo de este anexo es entregar elementos para el cálculo de costos de proyectos deextensión de la red eléctrica. Dada la complejidad de un proyecto de este tipo, se recomiendaque los cálculos detallados sean realizados por personal calificado.ELEMENTOS DE CÁLCULOLas expresiones generales para la cantidad de energía y potencia demandada por el proyectoson las siguientes:Ecuación Nº 28Qc = Qv + QpEcuación Nº 29Wc=Wv+ Wpdonde:♦ Q c: Energía total comprada por la empresa al sistema, en [kWh/mes].♦ Q V: Energía total vendida por la empresa a los usuarios, en [kWh/mes].♦ Qp : Energía perdida por transmisión.♦ W c: potencia total comprada por la empresa al sistema♦ W V: potencia total vendida por la empresa a los usuarios, en [kW].♦ Wp : pérdida de potencia [kW].Las cantidades Qp y Wp, se deberán calcular en función del tipo de línea (media tensión o altatensión) según se describe a continuación.56

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación RuralMODELO TOPOLÓGICO PROYECTOS ELECTRIFICACIÓN RURALL BDL MTPBDL MTP/NTI 1I 2I NTT 1T 2T NTP vP vP vP vP vP vP vP vP vDondeNNT: Número de beneficiarios del proyecto: Número de transformadores o sub-estaciones del proyectoLBD: Largo Línea BD.LMTP: Largo total línea de media tensión.LBT: Largo total línea de baja tensión.L : Longitud del tramo de baja tensión BT.TBTSBD: Sección conductor en tramo BD.SMT: Sección conductor en media tensión.S : Sección conductor en baja tensión.BTVBD: Voltaje en línea BD.VMT: Voltaje en línea de media tensión.V : Voltaje en línea de baja tensión.BTρBD: Resistividad conductor en línea BD.ρMT: Resistividad conductor en línea MT.ρ : Resistividad conductor en línea BT.BTTj: Transformador j, donde j=1...NT.kVAi: Potencia Nominal transformador jkVA : Suma Potencia Nominal de todos los transformadoresTotPviPv: Demanda máxima potencia vivienda i: Demanda máxima promedio potencia vivienda del proyecto.57

kVA iICMIDEPLAN / Metodología de Electrificación RuralEiETfcfsIC: Energía anual consumida esperada por cliente: Energía total consumida por los N beneficiarios: Factor de carga residencial rural: Factor de simultaneidad: Corriente de carga.De la figura se deduce que:Pvi=Efc ⋅8760hriSuponiendo que los N beneficiarios tendrán comportamiento similar de consumo, se tiene que:Pv=N ⋅ETfc ⋅8760hrPÉRDIDAS DE POTENCIAPérdidas de Potencia en Baja TensiónEn general, las pérdidas totales de energía y potencia se obtienen como la suma de laspérdidas de las líneas en el tramo BD, media tensión y baja tensión, las que se calculan segúnlas siguientes ecuaciones.I MTiV MTT iL TBTP vP vP vLuego se tiene:donde:WBTi= NNiLi⋅ IC22ρ⋅ ⋅ LSBTkVA= N ⋅kVALNBTjTotTBTTBT = 58

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación RuralReemplazando las expresiones se tiene:IC =V BTPv ⋅ fs⋅ cosφWBTNT= ∑Wj=1BTj⎛ Pv ⋅ fs ⎞=⎜V⎟⎝ BT⋅ cosφ⎠22 ⋅ ρ⋅ ⋅ LSBTBTPérdidas de Potencia en Transformadores de DistribuciónLas pérdidas de un transformador se reducen a la expresión:WTD=NT∑( WFej+ WCuj)j=1y WCuj= WCuNomi⋅fu2jdonde:WTD: Pérdidas en transformadores [kW]W : Pérdidas en el fierro del transformador j. Se obtienen de valores estándares promedioFej(kW)W : Pérdidas en el cobre del transformador j [kW].CujWCuNomi: Pérdidas en el cobre nominales del transformador j. Se obtienen de valoresestándares promedio.fu : Factor de utilización del transformador j.jfuj⎛ N= ⎜⎝j⋅ Pv ⋅ fs + WBTjcos ⎟ ⎞kVAj⋅ φ ⎠2dondeNN j= yNTWBT=jWBTNT59

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación RuralPérdidas en Medio Tensión Proyecto4.2.1.3.1.1 Pérdidas MT monofásicasL TM TI MT1I MT2I MTN TIT 1IT 2T 1T 2IT NTT NTLTMT: Longitud de tramo MT [km]IT : Corriente consumida por transformador = ITjLMT: Longitud de línea MT del proyectoLTMT=LMTNTLuego:IT1φ=1NT⋅ ( N ⋅ Pv ⋅ fs + WVMT⋅ cosφTD+ WBT)donde:WNT= ∑2 2( NT − j + ) ⋅ITφ ⋅ ⋅ LTMTMT11φj=11ρSMTWMTP1φ: Pérdidas en MT monofásicas [kW]4.2.1.3.1.2 Pérdidas MT bifásicasIT2φ=32⋅1NT⋅ ( N ⋅ Pv ⋅ fs + WVMT⋅ cosφTD+ WBT)60

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación Ruraldonde:WNTMT= 2 ⋅∑11φj=1ρS2 2( NT − j + ) ⋅IT⋅ ⋅ LTMT2φMTWMTP2φ: Pérdidas en MT bifásicas [kW]Pérdidas de potencia en el tramo BDBL BDI BDDProyectoFNDR4.2.1.3.1.3 Pérdidas MT tramo BD bifásicasP = N ⋅ Pv ⋅ fs + W + W + WFNDRBTTDMTIBD2φ=3 PFNDR⋅2 V ⋅ cosφBDWBD2φ= 2⋅ I2BD2φρ ⋅ L⋅SBDBD4.2.1.3.1.4 Pérdidas MT tramo BD trifásicasIBD3φ=P3⋅VFNDRBD⋅ cosφWBD3φ= 3⋅ I2BD3φρ ⋅ L⋅SBDBDPérdidas de EnergíaLas perdidas de energía quedan expresadas por las siguientes relaciones:NT∑W Cu= W Cujj=161

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación RuralNT∑W Fe= W Fejj=12fcp = 0.7 ⋅ fc + 0. 3⋅fcWE( W + W + W + W ) ⋅ fcp ⋅8760 + W ⋅8760=BD MTP BT CuFeWE: Pérdidas de energía [kWh]Determinación de Valores de Factor de Carga y Factor de CoincidenciaLa presente metodología usa los factores de carga y coincidencia para poder modelar elproyecto de extensión de red, y calcular respectivamente los indicadores económicos de cadaproyecto.A continuación se indica cómo estos valores son determinados para la presente metodología.Se tiene que la expresión Número de Horas de Uso, ocupadas en el decreto Nº 632, para elcálculo tarifario se puede expresar como:Donde:NHU = t * f c / f coin (1)f c : factor de cargaf coin : factor de coincidenciat: Número de horas mensuales (mes de 30 días)Despejando el factor de carga se tiene que:f c = NHU * f coin / t (2)Considerando la tabla 7.4 del decreto Nº 632, donde se muestran los factores de coincidenciay número de horas equivalente por empresa, y considerando que:NHU = NHUDB : Número de horas de uso para el cálculo de la potencia basecoincidente con la punta del sistema de distribución.f coin= FDPPB : Factor de coincidencia en baja tensión de las demandas presentes enla punta del sistema de distribución.Se tiene de la expresión (2) que:f c = NHUDB * FDPPB / t (3)considerando que una empresa representativa de proyectos rurales corresponde a FRONTEL,se tiene de la expresión (3) lo siguiente:62

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación Ruralf c = 420 * 0.78 / 720f c = 0.45Sin embargo, este factor de carga resulta de la ponderación de un escenario urbano y otrorural, por lo que se puede estimar que el factor de carga de un proyecto rural debiera ser aúnmás bajo.Considerando información entregada por la empresa SAESA, de algunos proyectosrepresentativos, se tiene que:63

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación RuralAño 2002Abanico - Antuco - VIII RegiónPangue - Alto Bio Bio - VIII RegiónEnergía Dmáx F carga Energía Dmáx F cargaJanuary 341,329 988 0.48 65,835 172 0.53February 322,746 1,028 0.44 58,800 123 0.66March 329,629 948 0.48 41,685 126 0.46April 320,616 924 0.48 57,120 126 0.63May 341,451 1,004 0.47 56,070 137 0.57June 337,009 892 0.52 59,010 147 0.56July 342,616 912 0.52 64,365 147 0.61August 342,987 892 0.53 61,215 147 0.58September 316,032 904 0.49 53,970 147 0.51October 313,115 912 0.48 56,805 210 0.38November 296,576 896 0.46 52,185 252 0.29December 312,677 1,076 0.40 54,285 200 0.38TOTAL 3,916,783 1,076 0.42 681,345 252 0.31Año 2002La Cumbre - X RegiónLa Unión - Rural X regiónEnergía Dmáx F carga Energía Dmáx F cargaJanuary 182,192 600 0.42 516,479 1,137 0.63February 185,350 678 0.38 418,679 1,111 0.52March 133,975 419 0.44 322,679 918 0.49April 115,881 371 0.43 284,938 717 0.55May 144,204 376 0.53 308,401 764 0.56June 60,708 497 0.17 310,965 867 0.50July 144,917 358 0.56 316,937 753 0.58August 134,442 339 0.55 312,641 728 0.60September 128,164 460 0.39 304,240 727 0.58October 122,701 332 0.51 324,942 799 0.56November 116,337 324 0.50 305,571 714 0.59December 121,262 406 0.41 366,634 945 0.54TOTAL 1,590,132 678 0.27 4,093,106 1,137 0.41Año 2002Victoria - Selva Oscura - IX RegiónEnergía Dmáx F cargaJanuary 48,043 198 0.34February 52,252 202 0.36March 55,184 231 0.33April 50,976 207 0.34May 69,609 273 0.35June 56,298 214 0.37July 58,529 227 0.36August 59,871 217 0.38September 60,099 229 0.36October 57,619 213 0.38November 49,728 210 0.33December 51,648 212 0.34TOTAL 669,856 273 0.28Energía Total 10,951,222fc Ponderado 0.3864

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación RuralPor lo tanto, de acuerdo a estos antecedentes, se considerará representativo el último factorde carga calculado.Finalmente, los factores considerados para la evaluación de proyectos de electrificación rural,será la siguiente:F c = 0.38F coin = 0.78Adicionalmente, se puede considerar que el factor de carga no es constante en función deltiempo, para lo cual se establece un crecimiento de este factor de carga, de acuerdo a lasiguiente expresión.FACTORES PARA CURVA DE FACTOR DECARGAf c A B CA-B*EXP(t/C) 0.38 0.38 -0.95Factor deCargaAñoResidencialRural fc1 0.252 0.333 0.364 0.375 0.38... 0.3830 0.3865

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación RuralBibliografía♦ Avilés Héctor: “Estimación de la demanda eléctrica rural en las regiones IX y X”.Memoria para optar al título de Ingeniero Civil Industrial de la Universidad de Chile,Santiago de Chile, 1998.♦ Bhagavan, M.R. y Karekezi, S (eds): "Energy for Rural Development". United Nations.Londres, 1992.♦ Comisión Económica para América Latina y el Caribe (CEPAL)/Programa deinvestigaciones en Energía de la Universidad de Chile (PRIEN): "Energía ytransformación Productiva con Equidad, Una Guía Metodológica para lasEstimaciones de Demanda de Energía en América Latina y el Caribe". Santiago deChile, 1994.♦ Comisión Nacional de Energía – Gobierno Regional de Los Lagos: “DemandaViviendas Rurales X° Región”, 1999♦ Comisión Nacional de Energía – Banco Interamericano de Desarrollo (BID):“Perfeccionamiento del Programa de Electrificación Rural (PER), Informe sobreExtensión de Redes”, Proyecto FAPEP-CH-0176, 2002♦ Comisión Nacional de Energía: “Evaluación ex post proyectos de Electrificación RuralRegión del Bío Bío”, 1998♦ Corporación de Fomento de la Producción (CORFO)/Departamento de Geofísica de laU. de Chile: "Evaluación del Potencial de Energía Eólica en Chile". Santiago de Chile,1993.♦ International Development Research Centre (IDRC)/Instituto de Economía Energética(IDEE), Universidad Nacional de Misiones: "Electrity Supply to Rural Areas ofArgentina". Canadá, 1993.♦ Ministerio de Planificación y Cooperación: “Metodología de preparación y evaluaciónde proyectos de electrificación rural”, Santiago de Chile, 1996♦ Ministerio de Planificación y Cooperación: “Encuesta de Consumos de EnergíaEléctrica para la Actualización de la Metodología de proyectos de Electrificación RuralIX Región”, Santiago de Chile, 2001♦ Ministerio de Planificación y Cooperación: “Estudio de Consumos de Energía Eléctricapara la Actualización de la Metodología de proyectos de Electrificación Rural VIIRegión”, Santiago de Chile, 2001♦ Ministerio de Minería: "DFL 1 de 1982, Ley General de Servicios Eléctricos", Santiagode Chile, 1982.♦ Ministerio de Planificación y Cooperación: "Inversión Pública, Eficiencia y Equidad",Santiago de Chile., 1992♦ Organización Latinoamericana de Energía (OLADE)/Programa de Investigaciones enEnergía de la universidad de Chile: "Bases Tecnológicas para la EvaluaciónTecnológica de Sistemas Energéticos Descentralizados". Santiago de Chile, 1988.♦ Programa de Investigaciones en Energía de la Universidad de Chile/Comisión Nacionalde Energía (CNE): " Requerimientos Energéticos en Zonas Rurales". Santiago deChile, 1993.66

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación RuralGlosarioConceptos Generales♦ Análisis multicriterios: Análisis en el cual la función objetivo contiene más de uncriterio.♦ Calor de baja temperatura: No existe una definición precisa de este concepto, peroen general se refiere a temperaturas inferiores a 100 ºC.♦ Calor de alta temperatura: No existe una definición precisa de este concepto, peroen general se refiere a temperaturas superiores a 1.000 ºC.♦ Coeficiente de simultaneidad (factor de coincidencia): Cuociente entre la punta dedemanda global simultánea y la suma de las puntas de las demandas individuales. Elfactor de diversidad es la inversa del cuociente de simultaneidad.♦ Consumo equivalente: Es el consumo de energía expresado en una unidad común,como por ejemplo en kWh, utilizando para ello factores de conversión.♦ Desertificación: Proceso mediante el cual una zona se va convirtiendo en un desierto.♦ Elasticidad-precio de la demanda: Relación entre el incremento relativo del volumende la demanda y el incremento relativo de la variación de los precios.♦ Electrificación: Suministro de electricidad a una actividad, maquinaria, poblado, etc.♦ Energía: Capacidad de un sistema para producir acciones externas (Max Planck).• Nota 1: Se manifiesta en forma de:⇒ Energías mecánicas;⇒ Formas de la energía térmica (p.ej.): energía interna, entalpía;⇒ Energía de los enlaces químicos;⇒ Energía de los enlaces físicos;⇒ Energía de las radiaciones electromagnéticas;⇒ Energía eléctrica.• Nota 2: En un contexto técnico económico, el término trabajo se utiliza, a veces,para designar la energía consumida en un proceso, mientras que potencia es eltrabajo realizado por unidad de tiempo (o dicho de otra forma, una potencia de1 kW ejercida durante una hora, equivale a una energía de 1 kWh). Fuerza,que, en sentido estricto, es un factor vectorial que produce cambios dedirección o velocidad en un cuerpo en movimiento, o deformaciones en el casode un cuerpo mantenido en equilibrio por otras fuerzas, se usa a veces paradesignar energía o potencia (como ocurre, por ejemplo, con la expresión fuerzahidráulica empleada algunas veces en textos oficiales).• Nota 3: Unidad SI : el julio o Joule, J.♦ Energía comercial o convencional: Energía que es objeto de una transaccióncomercial, lo que facilita su cuantificación.67

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación Rural♦ Energía final (energía suministrada): Energía suministrada al consumidor para serconvertida en energía útil.• Nota: Es habitual denominarla "energía disponible", pero se aconseja no utilizaresta denominación para evitar posibles confusiones con las "disponibilidades".♦ Energía no comercial o no convencional (recursos energéticos no comerciales):Formas de energía que no son objeto de intercambio comercial, difícilmentecontabilizables en los balances, aunque éstos se establezcan a partir de flujos físicosno monetarios, ya que los productos obtenidos por apropiación directa no pueden sercuantificados más que mediante encuestas hechas a los propios consumidores.• Nota 1: Esta definición es teórica ya que no corresponde totalmente a lapráctica en la que se utiliza, con frecuencia, la expresión "energía no comercial"en lugar de "energía tradicional". Por ejemplo la leña, el carbón vegetal y losdesechos pueden ser objeto de transacciones comerciales.• Nota 2: La energía denominada "no comercial" procede generalmente deproductos vegetales o animales, a veces como subproducto de actividadesagrícolas, forestales o incluso industriales; también puede aplicarse estetérmino a la energía solar o eólica o a pequeñas instalaciones hidráulicas enexplotaciones individuales o semiindividuales.• Nota 3: Las dificultades para contabilizar y tomar en consideración estasfuentes de energía en los balances, proceden no solamente de la incertidumbrede las cantidades entrantes sino también de la falta de precisión de loscoeficientes de equivalencia que permitan integrarlas.♦ Energía primaria: Energía que no ha sido sometida a ningún proceso de conversión.♦ Energía útil o neta: Energía de que dispone el consumidor después de la últimaconversión realizada por sus propios aparatos, es decir, descontando todas laspérdidas.♦ Energización (de actividades): Uso de mayor cantidad de energía en proporción alesfuerzo humano.♦ Factor de carga: Relación entre el consumo en un período de tiempo especificado(año, mes, día, etc.) y el consumo que resultaría de la utilización continua de lademanda máxima, u otra especificada, que se haya producido en el mismo período.♦ Erosión: Desgaste de la superficie terrestre por agentes externos como el agua o elviento.♦ Fuerza motriz: Es aquel uso final de la energía que permite el desplazamiento deobjetos.♦ Impacto ambiental: Efecto de los cambios debido a factores bióticos y no bióticossobre un ecosistema. Los factores bióticos son los provocados por la acción deorganismos vivientes (hombres, animales, plantas) y los no bióticos, provocados por lainfluencia de factores inanimados (climatológicos, edafológicos).♦ Inversor: Instalación cuya finalidad es convertir la corriente continua en corrientealterna.♦ Pequeña Agricultura: El INDAP define como pequeño agricultor a aquella personacuyo predio tiene una superficie inferior a 12 hectáreas de riego básico. Una hectáreade riego básico es equivalente a la producción de 1 hectárea en la zona central; poreste motivo, cada zona agroclimática del país tiene un factor distinto de68

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación Ruraltransformación de hectáreas físicas en hectáreas de riego básico. Estos factores sepueden consultar en las oficinas regionales de INDAP o del CIREN.♦ Potencia: Energía suministrada por unidad de tiempo (ver la nota 2 de la definición deenergía).♦ Potencia nominal: Potencia máxima, en régimen continuo, para lo que ha sidoprevista y dimensionada la instalación.• Nota: En el caso del gas se denomina también potencia útil y corresponde a lacantidad de calor realmente utilizable en la unidad de tiempo con el caudalcalorífico nominal.♦ Potencialidades de desarrollo: Mejoras posibles en los diversos ámbitos quecontribuyen al desarrollo de una sociedad. Se entiende por desarrollo de la sociedad alproceso en el cual se procura obtener, en forma armónica: 1) el mejoramiento de lacapacidad de autodeterminación, o capacidad de la sociedad para tomar susdecisiones de acuerdo a sus propios intereses; 2) el mejoramiento de la calidad devida, o capacidad de la sociedad para satisfacer las necesidades de sus miembros ypara permitirles ejercitar sus potencialidades personales; y •) el mejoramiento de lasustentabilidad de la sociedad, o capacidad de mantener en el largo plazo elmejoramiento de la calidad de vida, base de recursos propios.♦ Requerimientos energéticos: Mínimo flujo de energía que se debe suministrar parauna actividad. Los requerimientos se presentan en forma de energía útil.♦ Sistema energético centralizado: Sistema de transformación de energía basado enla explotación de recursos concentrados para satisfacer grandes requerimientosconcentrados.♦ Sistema energético descentralizado (SED): Sistema de transformación de energíabasado en la operación de unidades con una potencia equivalente inferior a 200 kW,cuyo objeto sea abastecer los requerimientos de localidades rurales aisladas, y queutilizan, más frecuentemente que en el caso de los sistemas centralizados, recursoslocales (materias primas, recursos energéticos, mano de obra, etc.).♦ Sistema híbrido: Sistema de transformación de energía basado en la operación deunidades que utilizan dos o más fuentes distintas de energía, como por ejemplo lossistemas diesel-eólicos.♦ Sustentabilidad: Capacidad de mantenerse en el largo plazo.♦ Tracción: Acción y efecto de tirar de alguna cosa para moverla o arrastrarla.♦ Uso final de la energía: Se refiere al uso de energía para satisfacer losrequerimientos iluminación, calefacción, fuerza motriz, etc.♦ Zona (entidad) rural: Asentamiento humano, concentrado o disperso, que posee1.000 o menos habitantes, o entre 1.001 y 2.000 habitantes con menos del 50% de supoblación económicamente activa dedicada a actividades secundarias y/o terciarias.Electricidad♦ Alta tensión: Tensión cuyo valor entre fases es superior a 400 V.♦ Baja tensión: Tensión cuyo valor entre fases es igual o inferior a 400 V.♦ Red de distribución: Conjunto de conducciones, canalizaciones, estaciones deservicio y otras instalaciones comunicadas entre sí (interconectadas). La denominación69

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación Ruralde una red depende de su función, manera de explotarla, tensión, presión, calidad yestatuto jurídico.Energía de la biomasa♦ Biogas: Gas constituido principalmente por una mezcla de metano y bióxido decarbono y que proviene de la fermentación anaerobia (denominada "fermentaciónmetánica") de la biomasa. El metano obtenido después de la separación se llamabiometano.• Nota: Los gases de estercoleros, pantanos, marismas, etc., son formasnaturales, no explotadas, de los biogases.♦ Biomasa. Masa de materia orgánica, no fósil, de origen biológico. Una parte de esterecurso puede ser explotado eventualmente, con fines energéticos. Aunque lasdistintas formas de energía de la biomasa se consideran siempre como renovables hade hacerse notar que su índice de renovación es variable; está condicionado por losciclos estacionales y diarios del flujo solar, los azares climáticos y el ciclo decrecimiento de las plantas, y puede ser afectado por una explotación demasiadointensiva. Sin embargo, por razones estadísticas puede considerarse su renovaciónpor ciclos anuales.♦ Carbonización (pirólisis): Calentamiento de materias orgánicas brutas, fuera delcontacto con el aire, para obtener coque, carbón vegetal, gas bruto, alquitrán, benzol,etc.♦ Combustión: Reacción de los combustibles con el oxígeno, con desarrollo de calorque se mantiene una vez alcanzada la temperatura de inflamación o ignición.♦ Digestor: Aparato que permite la fermentación anaerobia de la biomasa.♦ Etanol (alcohol etílico): Alcohol obtenido tras la fermentación y destilación de plantasque contienen glucosa, como por ejemplo, la remolacha.♦ Fermentación: Proceso de conversión biológica en el que la biomasa es sometida a laacción de microorganismos seleccionados y sufre una conversión enzimática queproporciona, en general, una fase gaseosa, líquida y sólida.♦ Gasificación: Procedimiento de fabricación de gases combustibles por reacción decombustibles sólidos o líquidos con un agente gasificante, por ejemplo el aire o eloxígeno.♦ Plantación energética: Plantación de especies de crecimiento rápido, renovablescíclicamente y que permiten obtener una gran cantidad de materia prima destinada a laproducción de combustibles y carburantes de síntesis. Se pueden distinguir:• Plantaciones energéticas terrestres, ya sean agrícolas que utilizan la caña deazúcar, el maíz, el arroz, las euforbias, etc., como productores básicos, ya seansilvícolas, si utilizan plantaciones de árboles de crecimiento rápido, como eleucaliptus, con fines energéticos.• Plantaciones energéticas marinas, plantaciones en la plataforma costera querecurren a la capacidad extraordinaria de crecimiento de determinadas algasgigantes que, en condiciones climatológicas apropiadas, sobrepasan variasveces la de las mejores plantaciones terrestres.• Plantaciones energéticas de agua dulce, que utilizan igualmente plantas decrecimiento muy rápido, por ejemplo, el jacinto acuático.70

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación RuralEnergía eólica• Nota: A veces se designa con el nombre de plantas energéticas las especiesseleccionadas debido a su rápido crecimiento, cultivadas en dichas diferentesplantaciones o granjas energéticas.♦ Aerogenerador: Instalación en la que una turbina, accionada por el viento, mueve unamáquina productora de electricidad.• Nota 1: Los aerogeneradores son interesantes para la producción de potenciasbajas y medias y se emplean principalmente en los casos de sistemas aislados.• Nota 2: Un parque eólico es un conjunto de aerogeneradores agrupados paraproducir electricidad.♦ Energía eólica: La energía eólica está ligada a la actividad solar que origina sobre elplaneta diferencias de presión atmosférica y de temperatura. Las corrienteshorizontales de aire actúan permanentemente sobre el conjunto del globo con flujosverticales de aire debido a la evaporación de superficies marítimas extensas.♦ La dirección del viento está también influida en cierta medida por la rotación de latierra, a través de las fuerzas de Coriolis.♦ Velocidad de desenganche del viento: Velocidad del viento, a partir de la cual laturbina eólica deja de suministrar potencia al eje motor, referida a una velocidadperiférica bien determinada, correspondiente a una determinada turbina.♦ Velocidad del viento para acoplamiento: Velocidad del viento a partir de la cual laturbina eólica empieza a suministrar potencia al eje motor, referida a una velocidadperiférica bien determinada, correspondiente a una determinada turbina.♦ Velocidad media del viento: Esperanza matemática de la distribución de velocidadesdel viento.Energía hidroeléctrica - Energía hidráulica♦ Central hidroeléctrica con embalse: Central hidroeléctrica provista de un embalseque permite regular el caudal de agua a las turbinas.♦ Central hidroeléctrica de pasada: Central hidroeléctrica sin embalse regulador.♦ Energía hidráulica: Energía potencial y cinética de las aguas.♦ Pequeña central hidroeléctrica (microcentral hidroeléctrica, minicentralhidroeléctrica): Central de potencia reducida. Lo mismo que las grandes centrales sepueden dividir en:• Centrales hidroeléctricas de pasada• Centrales en derivación• Centrales hidroeléctricas con embalse• Centrales hidroeléctricas de bombeo (almacenamiento por bombeo)♦ Nota 1: Generalmente se aplica la denominación de pequeñas centrales hidroeléctricasa las de pocos MW; suele denominarse minicentrales a las que alcanzan algunos71

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación Ruralcentenares de kW y microcentrales a las que cuentan con una potencia instalada depocos kW. Estos límites varían en los distintos países.♦ Nota 2: Para la clasificación técnico-económica de tales pequeñas instalaciones, ha detomarse en consideración, principalmente lo siguiente:Energía solar• La disponibilidad de agua empleada no es constante, dependiendo de la épocadel año. Se trata, por tanto, en estas microcentrales, de una energía noadaptada a las necesidades de la demanda, lo cual es importante a la hora devalorar la energía obtenida.• Los costos específicos de instalación aumentan conforme disminuye lapotencia instalada.♦ Célula fotovoltaica: Dispositivo que utiliza el efecto fotovoltaico y permite laconversión directa de la radiación solar en energía eléctrica.• Nota: Las células solares utilizan principalmente silicio monocristalino. Elempleo de silicio policristalino, silicio amorfo u otro material de base podríahacer bajar el costo de las células pero ofrece todavía problemas de fabricacióny de rendimiento que limitan su utilización.♦ Cocinas solares: Cocinas cuyo energético es el calor del sol.♦ Energía solar: Aunque las energías eólica, hidráulica, de la biomasa y otras tienentambién origen solar, para los fines de este glosario se considerará como energía solara aquella en que se utiliza directamente el calor o la luz del sol.♦ Iluminación energética de la radiación solar (irradiancia): Flujo de radiación solarque incide sobre la unidad de superficie por unidad de tiempo. Se trata de unadensidad de potencia expresada normalmente en W/m2 o J/ (m2s).• Nota: Integrado a lo largo de un tiempo definido, el flujo de radiación solar queincide sobre la unidad de superficie se denomina irradiación o insolación deexposición (energética). Aunque en el sistema de medidas SI se expresa enJ/m2, con frecuencia se utilizan otras unidades de energía (kWh) y de tiempo(hora, día, año) o de superficie (cm2).♦ Módulo solar: Elemento básico, manejable o transportable, de un sistema fotovoltaicocompuesto por células solares interconectadas. La densidad de ocupación expresa larelación entre la superficie de todas las células y la del módulo sobre el que estánmontadas.• Nota: El concepto de densidad de ocupación se aplica, en forma más general,para caracterizar la relación entre la superficie de los elementos útiles y latotalidad del equipo.♦ Panel solar: Conjunto de módulos solares, montados en serie, en paralelo, o en formamixta. La estructura global constituida por esas distintas configuraciones de paneles ysu soporte forman un generador solar cuyas características (superficie ocupada,corriente suministrada, etc.) pueden definirse claramente.♦ Potencia de punta de la célula solar (Watt peak): Potencia suministrada por unmódulo fotovoltaico en condiciones normalizadas (irradiancia de 1.000 W/m2 a unatemperatura de las celdas de 25 ºC).72

MIDEPLAN / Metodología de Electrificación Rural♦ Secador de granos: Equipo que utiliza calor y, en algunos modelos, el efectodeshumidificador del viento, para secar granos.Unidades♦ Amperio [A]: El amperio es la intensidad de una corriente eléctrica constante que,mantenida en dos conductores rectilíneos paralelos, de longitud infinita con seccióncircular despreciable y colocados a 1 metro de distancia uno de otro en el vacío,produciría entre dichos conductores una fuerza igual a 2*10-7 newtonios por metro delongitud. Alternativamente, es la velocidad de flujo de carga en un conductor de 1culombio por segundo.♦ Amperio-hora [Ah]: Cantidad de electricidad que corresponde al peso de un amperiodurante una hora. Generalmente se utiliza esta unidad para medir la capacidad decarga de una batería.♦ Culombio [C]: El culombio es la unidad de cantidad de electricidad transportada en 1segundo por una corriente de 1 amperio.♦ Lumen [lm]: El lumen es la unidad de flujo luminoso emitido en un ángulo de 1estereoradián por una fuente puntual uniforme situada en el vértice del ángulo sólido yque tiene una intensidad luminosa de 1 candela.♦ Lux [lx]: El lux es la unidad de iluminación de una superficie que recibe, uniformementerepartido, un flujo luminoso de 1 lumen por metro cuadrado.♦ Ohmio [Ω]: El ohmio es la unidad de resistencia eléctrica: resistencia entre dos puntosde un conductor, cuando una diferencia constante de potencial de 1 voltio, aplicadaentre ellos, produce en ese conductor una corriente de 1 amperio, siempre que noexista una fuerza electromotriz en el conductor.♦ Voltio [V]: El voltio es la unidad de fuerza electromotriz, de diferencia de potencial o detensión: diferencia de potencial eléctrico existente entre dos puntos de un conductorrecorrido por una corriente de 1 amperio, desarrollando una potencia de 1 watio.♦ Watio [W]: El watio es la unidad de potencia de un sistema energético al que estransferida uniformemente una energía de 1 julio durante 1 segundo.73