Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Major Energia). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Térmica, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação do Prof. Doutor José Carlos Leão da Silva Cunha

El presente trabajo tiene como objetivo, determinar la necesidad, factibilidad y pertinencia del uso de la geotermia en la generación eléctrica, haciendo un análisis legal, técnico y ambiental, considerando los compromisos internacionales adquiridos por Perú en las Convenciones Internacionales para el uso de energías renovables. Los aspectos técnicos, serán determinados por la calidad de material que se extraiga. De hecho, se cuenta con un Plan Maestro y valiosos estudios realizados por instituciones extranjeras que aseguran la existencia del recurso, la procedencia y factibilidad de su explotación. En cuanto al financiamiento de estos proyectos, se consideró realizar entrevistas a personas del Sector Público y Privado involucradas en la problemática energética y medio ambiental. Analizados los resultados, se concluyó oportuno y procedente el uso de esta nueva energía, mostrándose el sector privado, favorablemente interesado en realizar inversiones en el Perú. Además se analizó la legislación relativa a la generación eléctrica, la normativa medio ambiental relacionada, las leyes que rigen la explotación de los recursos usados para generar energía eléctrica y el impacto de estas en la conducta del ciudadano común, sobre el daño que se viene causando por el uso de recursos contaminantes, así como la falta de autoridad que vele por el cumplimiento de las leyes y sanciones a los infractores. Finalmente se concluye que, en condiciones adecuadas, es factible y procedente la explotación del recurso geotérmico, proponiendo la participación de éste en la subasta energética de recursos energéticos renovables, para permitir su inclusión en la Matriz Energética Peruana. / The objective of this work is to determine the necessity, feasibility and relevance of the use of geothermal energy in electricity generation, making a legal, technical and environmental analysis, considering the international commitments acquired in Peru and the International Conventions for the use of renewable energies. . The technical aspects will be determined by the quality of the material that is extracted. In fact, it has a Master plan and valuable studies carried out by institutions that ensure the existence of the resource, the processing and feasibility of its exploitation. About these projects, surveys were carried out for people in the Public and Private Sector involved in the energy and environmental issues. Once the results were analyzed, the use of this new energy was considered opportune and appropriate, showing the private sector, favorably interested in making investments in Peru. In addition, the legislation related to electricity generation, the regulations related to the environment, the rules that govern the exploitation of the resources necessary to generate electric power and the impact of these on the citizens behavior, on the damage that it comes to cause by the use of polluting resources, as well as the lack of authority that watches over the compliance of the laws and sanctions to the offenders. Finally, it concludes that, under appropriate conditions, it’s feasible and derived from the exploitation of the geothermal resource, proposing the participation in the energy auction of renewable energy resources, to allow its inclusion in the Peruvian Energy Matrix. / Trabajo de investigación

Magíster en Gestión y Políticas Públicas / Actualmente, la energía es un problema a nivel mundial, ya que cada vez es más difícil producirla sin tener que incurrir en daños medio ambientales. Hoy en día se busca reducir estos daños, por lo cual diferentes países han desarrollado una política energética de largo plazo, las cuales están enfocadas principalmente a reducir los gases de efecto invernadero, evolucionando a tecnologías más limpias. Chile no ha quedado fuera de esta problemática, por lo cual desarrolló la Política Energética 2050, la cual cuenta con la singularidad de que han implementado procesos participativos en diferentes momentos. Es de esta manera, que se han querido comparar los mecanismos de participación aplicados, específicamente en el diseño de las políticas energéticas, para así poder mostrar diferencias o similitudes en los países seleccionados, Alemania, Australia y Chile. Específicamente este estudio se propone, identificar el o los mecanismo(s) de participación implementados, rescatando sus limitaciones y potencialidades, para los países seleccionados. Dar cuenta del nivel de participación de los actores involucrados en la formulación de la política energética y por último comparar con Alemania y Australia el o los mecanismos de participación utilizados para la formulación de la política energética de Chile, para así extraer similitudes y diferencias entre ellos. Para responder a los objetivos propuestos, se utilizó un método de comparación de estudio de caso descriptivo exploratorio, en el cual a través de la revisión de fuentes bibliográficas, como por ejemplo la ley 20.500, y las hojas de ruta de diferentes países europeos, se realizó la comparación y el rescate de elementos relevantes para la aplicabilidad en Chile. Complementario a esto, se realizaron entrevistas a algunos actores claves, que participaron de la elaboración de la política energética chilena, para contrastar opiniones y validar las dimensiones de comparación. Finalmente, el estudio mostró que el mecanismo de participación utilizado en los tres países es el de consulta pública, en donde en Chile y Australia se aplicó para validar un borrador previo, en cambio Alemania realizó diferentes consultas para cada una de las temáticas de su política energética. Es así, como los procesos participativos, son dependientes del contexto sociopolítico de cada país, que se pueden tomar como modelo otros países pero siempre se debe hacer una adaptación a las singularidades del propio y es por esto que se recomienda implementar los procesos participativos de manera temprana y que ojalá estén acompañados de una evaluación para saber si el proceso es exitoso o no, sobre todo en países como el nuestro en que la ciudadanía recién está despertando antes los procesos participativos.

Memoria para optar al título profesional de: Ingeniera en Recursos Naturales Renovables / La biomasa residual agrícola, es una fuente de energía que aparece dispersa en el territorio. La dispersión territorial que caracteriza a la biomasa genera importantes costes de logística de aprovisionamiento, y constituye uno de los principales obstáculos en su desarrollo. La necesidad de que las instalaciones de valorización energética tengan garantizado el suministro a lo largo de su vida útil, junto al condicionante de costes, justifica una adecuada evaluación y caracterización de la distribución geográfica de este recurso que contemple su evolución en el tiempo. El objetivo y propósito principal de esta investigación es elaborar una propuesta metodológica para el aprovechamiento de la biomasa residual de cultivos agrícolas en la región de la Araucanía, bajo la necesidad nacional de generar nuevas alternativas de generación que permitan ampliar la matriz energética y reducir la dependencia a los combustibles fósiles. Además, se identificaron las zonas con mayores necesidades energéticas, que permiten proponer sitios prioritarios de localización de plantas de bioenergía, y por último analizar las tecnologías de conversión energética óptimas. La biomasa residual se cuantificó mediante el método relación residuo-producto (RRP) y el método de coeficientes de residuos no utilizados. El método del RRP caracteriza una producción de 4,72 [Mt año -1 ] de maíz y 622 [Mt año -1 ] de trigo, mientras el método de coeficientes de residuos no utilizados caracteriza una producción de biomasa de residuos de maíz de 3,462 [Mt año -1 ] y de trigo de 190,54 [Mt año -1 ]. El análisis espacial de la dispersión de biomasa se realizó elaborando una cartografía en escala distrital de las magnitudes de producción, utilizando ArcGis. Los distritos de General López, La Selva, Rehuecoyán, Quilquén y Quilquilco fueron identificadas mediante el método de Evaluación Multicriterio (EMC) como sitio prioritarios de abastecimiento energético y sitios de instalación de plantas bioenergéticas, bajo escenarios de alta demanda, de factibilidad e impacto social. Los resultados generados son un acercamiento al de los residuos de cultivos agrícolas con fines energéticos, y su disponibilidad, reduciendo la incertidumbre de su cuantificación, distribución espacial y temporal de modo de facilitar la inserción de nuevos proyectos energéticos con recursos locales. / Agricultural residual biomass is a source of energy which is dispersed across the territory. The territorial dispersion, which characterizes biomass, generates significant logistics costs of supply, and is one of the main obstacles in its development. The need for energy recovery plants of having guaranteed supply over its lifetime together with the costs constraint, justifies an appropriate evaluation and characterization of the geographical distribution of this resource that contemplates its evolution over time. The main objective and purpose of this research is developing a methodological proposal for the use of residual biomass of agricultural crops in the Araucanía region. This is under the national need to generate new generation alternatives which allow expanding the energy matrix, and reducing dependence to fossil fuels. In addition, areas with higher energy needs were identified allowing propose priority sites of the location of bioenergy plants, and finally analyze optimal energy conversion technologies. Residual biomass has been quantified through the Residue-to-Product Ratio method (RPR) and the coefficient unused residues method. The RPR method characterizes a corn production of 4.72 [Mt yr -1 ] and a wheat production of 622 [Mt yr -1 ]. While the coefficient unused residues method characterizes a residual biomass of corn production of 3,462 [Mt yr -1 ] and of wheat production of 190,54 [Mt yr -1 ]. Spatial analysis of the biomass dispersion was carried out by developing a district scale cartography of the magnitudes of production using ArcGis. Districts of General López, La Selva, Rehuecoyán, Quilquén y Quilquilco were identified through Multi-Criteria Evaluation method (MCE) as priority sites of energy supply and installation sites of bioenergy plants under scenarios of high demand, feasibility and social impact. The generated results are an approach to the agricultural crops residues for energy purpose and their availability allowing reduce uncertainty of their quantification, and spatial and temporal distribution in order to facilitate the insertion of new energy projects with local resources.

O aproveitamento do recurso energético de ondas oceânicas constitui-se em uma real oportunidade para suprir parte das demandas energéticas em diversos países, visto que algumas localidades possuem notável potencial energético que pode ser aproveitado para geração de energia elétrica. Atualmente, os impactos ambientais têm limitado o crescente uso dos combustíveis fósseis para geração de calor, trabalho ou energia. Os elevados custos de investimento necessários para expansão do atual modelo de geração de energia, também configuram um cenário desafiador para os próximos anos. Sob esta perspectiva ambiental e econômica, o objetivo deste trabalho consiste em avaliar o recurso energético de ondas oceânicas e investigar a viabilidade do seu aproveitamento para atendimento das necessidades energéticas causando poucos impactos ambientais. Os dados de ondas utilizados nas avaliações foram coletados na zona marítima próxima ao Porto de Rio Grande durante os anos de 1996 a 1999, totalizando dezesseis meses de monitoramento da agitação marítima da região. O conjunto de dados foi tratado e agrupado mês a mês e nas quatro estações climáticas resultando informações de recurso energético mensal, sazonal e anual. A média anual encontrada foi de 8,6 kW por metro de frente de onda. Um breve estudo de viabilidade econômica revelou que é viável implantar uma usina para aproveitamento da energia de ondas com custos de investimento semelhantes aos atuais projetos de centrais eólicas no Brasil. O estudo também incluiu uma avaliação técnico-econômica para quatro alternativas de aproveitamento destacando as características técnicas e custos envolvidos na implantação das usinas. O trabalho conclui apresentando a alternativa mais viável para explorar este recurso energético, apontando que esta modalidade de geração de energia pode ser utilizada como importante ferramenta no desenvolvimento sustentável da região. / The exploitation of the ocean wave energy resource is in a real opportunity to meet the demands of energy in several countries, as some localities have considerable potential energy that can be used for generation of electricity. Currently, the environmental impacts have limited the increasing use of fossil fuels for generation of heat, work or energy. The high cost of investment needed for expansion of the current model of generation of energy, also set a scenario challenging for the next few years. Under this environmental approach and economic stability, the present study aims to evaluate the use of energy waves and investigate the feasibility of their use to meet energy needs while causing the least environmental impact. Data from waves used in assessments was collected in the ocean area near the Port of Rio Grande during the years of 1996 to 1999, totaling sixteen months of tracking the maritime unrest in the region. The dataset was treated and grouped month by month with the resulting four seasons of weather information on energy resources listed monthly, seasonally and annually. It found an average of 8,6 kW per meter of the wave front. A brief study of the economic viability revealed that it would be feasible to establish a plant with waves where the costs of investing in such a project would be comparable to the wind plants in Brazil. The study also covered an technical-economical assessment with four alternatives for use, highlighting the technical characteristics and costs involved in the deployment of plants. The study concludes by presenting a more viable alternative to exploit this energy resource, pointing out that this mode of generating energy can be used as an important tool in the sustainable development of the region.

Las energías renovables no convencionales (ERNC) auspician la implementación sostenible de una diversificación de la matriz energética. No obstante, los elevados costos fijos de inversión y la indisponibilidad del control de su generación imposibilitan el desarrollo de aquellas tecnologías en el sector eléctrico peruano, en el cual existen otras abundantes fuentes energéticas, como la hidroeléctrica y la térmica. En ese sentido, para superar las evidentes desventajas de este tipo de generación eléctrica, en el Perú se implementó una serie de medidas normativas, entre las cuales se encuentra el Decreto Legislativo N° 1002 y el Decreto Supremo N° 012-2011-EM. Estas normas si bien regularon la subasta de proyectos energéticos con ERNC, los beneficios de ingreso al despacho del Sistema Interconectado Nacional, la prioridad en la conexión de transmisión y distribución, cuotas de peaje en los sistemas de transmisión y la participación de las ERNC en la actividad de distribución; sin embargo, este tipo de regulación distorsionan el normal desenvolviendo del sector eléctrico, generando incluso afectación en las tarifas de los usuarios finales del servicio de electricidad o en los intereses de otros inversionistas energéticos. En este contexto, la interconexión del sistema eléctrico peruano con los de otros países de la región, se concibe –entre otros aspectos– como solución a la falta de competitividad en la generación eléctrica con ERNC en el territorio nacional. A pesar de los evidentes beneficios, la interconexión eléctrica aún se encuentra en una primigenia etapa de perfeccionamiento, por lo que es necesario un instrumento normativo el cual propicie la interconexión eléctrica fomentando principalmente la utilización de las ERNC. / Tesis

El sistema de generación térmica de electricidad forma parte de la estructura del sector eléctrico peruano y produce la energía mediante el uso de recursos energéticos. El gas natural es el motor de este sistema por tener ventajas como su precio competitivo y su disponibilidad actual sobre otros insumos como el carbón y el petróleo. El presente modelo estratégico proyecta una visión para el año 2030 en el que el sistema de generación térmica lidera la producción de electricidad en base a eficiencia y productividad, satisfaciendo la alta demanda nacional, desarrollando nuevos mercados con altos estándares de calidad y respetando a todos los stakeholders. Ello se logrará con la implementación de plantas en base al gas natural, usando tecnología eficiente, optimizando los procesos para aprovechar al máximo la capacidad de la planta; así mismo, formar alianzas estratégicas con los integrantes del sector eléctrico y otros potenciales clientes que contribuyan a la rentabilidad del sistema y sobre todo su sostenibilidad en base a un crecimiento alineado al desarrollo del sector gasífero en el país. De acuerdo a la visión establecida, el sistema de generación térmico de electricidad cubrirá la mayor parte de la demanda de electricidad en el país, luego se podrá empezar a exportar energía a países vecinos aprovechando la interconexión energética y/o mediante acuerdos de integración contribuyendo con el posicionamiento regional del Perú en materia energética. La metodología de trabajo se basa en el plan estratégico asignado por el Dr. Fernando D’Alessio, según el modelo secuencial del proceso estratégico que consta de tres fases: planeamiento, implementación y control. Con respecto a las referencias se han incluido consultas de libros, informes de entidades del sector público, memorias de las principales empresas del sistema energético peruano; así como también entidades nacionales e internacionales y documentos emitidos por los principales partícipes del sector eléctrico. / The thermal electricity system is part of Peruvian electric sector structure and produces the energy by use of energetic resources. The gas natural is the driving force of this system because has advantages like its competitive price and current availability over other inputs such as coal and oil. The strategic model present projects a vision for the year 2030 where the thermal generation system lead the electricity production based on efficiency and productivity, satisfying the high domestic demand, developing new markets with the high quality standards and with respecting all stakeholders. That will be achieved through implementation of plants based on natural gas, using efficiency technology, optimizing projects to take maximum advantage of the plant capacity; similarly we development of strategic partnerships with electric sector members and other clients potential that contribute the profitability of the system and specially sustainability based on growth aligned to development of gas sector in the country. According to established vision, the thermal generation system of electricity will cover the most part of the demand of electricity in the country, and then it may to start exporting power to neighboring countries taking advantage of the energetic interconnection and/or by integration agreements contributing with regional position of Peru on energy. The work methodology is based on the strategic plan assigned by Dr. Fernando D’Alessio, according to sequential model of strategic process that is constituted of three phases: Planning, implementation and control. Regarding to the references had included consult of books, entities reports of public sector, reports of the main companies from Peruvian energetic system; as well as national and international entities, and emitted documents by the main participants of electric sector. / Tesis

La presente tesis propone la formulación e implementación de un Planeamiento Estratégico para la energía renovable hidroeléctrica en un plazo de 20 años con la finalidad de lograr la integración y el trabajo en equipo de todos los grupos de interés involu / Tesis

El objetivo general del presente trabajo de título es el estudio de métodos de iluminación de edificios de oficina, tomando en cuenta normas y reglamentos nacionales y extranjeros. El propósito de estudiar este tema, es por el hecho de que uno de los parámetros principales de habitabilidad es una iluminación adecuada, lo que en ausencia de ésta, en lugares como una oficina, puede originar fátiga ocular, cansancio, dolor de cabeza, estrés, accidentes y posturas inadecuadas, incidiendo principalmente en ámbitos de seguridad, confort y productividad de las personas. En general, para los proyectos de iluminación eficientes existen ejes fundamentales de diseño que se deben considerar, uno de ellos, es el aprovechamiento de luz natural, lo que consiste en determinar la superficie de aventanamiento considerando la orientación del edificio, complementado con alumbrado artificial de mínimo gasto energético en las horas y zonas que sea necesario. Por otra parte, se encuentra el diseño de elementos de protección solar para evitar el exceso de radiación solar en días calurosos. Por lo que se establece que el mínimo nivel de iluminación requerido para el desarrollo eficiente de las actividades en una oficina como valor medio es de 500 [lux] y el máximo 1.000 [lux] para evitar un sobreconsumo de energía eléctrica y de radiación solar. Para verificar las condiciones de luminotecnia se realizó un estudio en oficinas del IDIEM para conocer los niveles de luz natural y artificial que presentan. El estudio de la luminotecnia, involucra principalmente la calidad de vida de las personas y todo lo que convoca a una conciencia de ahorro de energía, por lo tanto, es de vital importancia tener en consideración su control y aplicación. Sin embargo, en Chile las normativas relacionadas con la iluminación de edificios son deficientes. La O.G.U.C. señala solamente que en todo local habitable debe existir “por lo menos una ventana que permita la entrada de luz exterior”, ignorando disposición de orientación y superficie de ventanas. El Decreto N° 594 trata sobre condiciones lumínicas generales en lugares de trabajo. Por consiguiente, es necesario una norma que presente pautas de diseño para el aprovechamiento de la luz natural y cómo ésta se debe complementar con luz artificial para que el edificio sea energéticamente eficiente.