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Capítulo 3: Metodología utilizada

CAPÍTULO 3: METODOLOGÍA UTILIZADA

3.1.- ESTRUCTURACIÓN DE LOS DATOS EXISTENTES

3.1.1.- Los recursos naturales existentes en las zonas rurales

El reporte de la IFC 1 International Finance Corporation para el año 2011, nos muestra la evaluación del mercado potencial peruano referido a la energía sostenible y nos dice que la demanda de energía está creciendo en un 9% anualmente.

Según el IFC, estima que para el periodo 2012-2020, se espera que en el Perú la energía total requerida alcance los 6,140 MW, requiriendo una inversión de US$10,830 a US$13,320 millones de dólares. El Ministerio de Energía y Minas tiene una meta de conseguir un 33% de energías renovables para el 2021.

Según los expertos analistas en energía, se espera que el precio de le energía se eleve en el futuro porque estos bajos precios actuales son solamente artificiales debido a los precios del

1 IFC - ASSESSMENT OF THE PERUVIAN MARKET FOR SUSTAINABLE ENERGY FINANCEThis report was prepared by CINYDE in 2011, as part of a study commissioned by the International Finance Corporation (IFC), in partnership with the Finnish Ministry for Foreign Affairs.

Web: www.ifc.org/lac

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gas natural recientemente encontrado en Camisea lo cual crea distorsiones y barreras para la promoción e implantación de proyectos en energías renovables y proyectos de eficiencia energética. Se espera que esto dure entre 20 – 30 años más.

Recordemos que la mayor parte de las energías renovables que se tienen en el Perú están localizadas en las zonas rurales, pero en proyectos grandes éstos se utilizan para abastecer exclusivamente a las ciudades.

Las energías renovables, como la solar, la eólica, la biomasa, la energía hidroeléctrica y otros, tienen un gran potencial en el Perú. Sin embargo, sólo el 4,7% del potencial de energía hidroeléctrica, el 0,65% del potencial eólico, el 6,1% del potencial de la biomasa, y menos del 1% del potencial solar está siendo explotado. En consecuencia, existe un alto potencial para incrementar el uso de energía renovable y disminuir la dependencia de los combustibles fósiles. Si lo hace, se diversificará la matriz energética y se contribuiá a la mitigación del cambio climático, sobre el cual el Gobierno del Perú ha asumido compromisos internacionales.

La energía renovable también podría desempeñar un papel importante en los esfuerzos para cumplir con el crecimiento de la demanda energética del Perú, como la tabla de abajo lo demuestra.

Table 1 2

Generation Potential with Renewable Energy – Projection from 2012 to year 2020

Renewable Energy Source

Potential Cumulative Demand (MW)

Installed Investment Costs (Million US$/MW)

Total Investment Potential (Million US$)

Photovoltaic 540 2.5 – 3.0 1.350 – 1.620 Wind 1,800 1.8 – 2.0 3.240 – 3.600 Hydropower 2,000 1.5 - 1.8 3.000 – 3.600 Biomass 1,800 1.8 – 2.5 3.240 – 4.500 TOTAL 6,140 N/A 10.830 – 13.320 Más información podemos encontrar en RENEWABLE ENERGY SOURCES IN LATIN AMERICA AND THE CARIBBEAN: SITUATION AND POLICY PROPOSALS, (GTZ), ECLAC pag 158 visto al 27 nov 2012

2 Meisen P, Krumpel S,EL POTENCIAL DE AMÉRICA LATINA CON REFERENCIA A LA ENERGÍA RENOVABLEGLOBAL ENERGY NETWORK INSTITUTE (GENI)www.geni.org

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Pero de toda esta energía que está en las estadísticas peruanas, cuánto es lo que va realmente a satisfacer las necesidades de las zonas rurales? Analizaremos brevemente cada una de las energías y su utilización en el campo.

Cabe recordar que, por haberse encontrado gas natural en Camisea – Cusco en el año 2000, el entonces presidente peruano Alberto Fujimori dio una ley para que se detuvieran las inversiones en energías renovables y fomentar el mercado para el gas, esta ley que estuvo vigente hasta el año 2002.

3.1.1.1.- Energía Hidráulica

El potencial hidroeléctrico es de aproximadamente 6 GW, pero el potencial probable si se incluye el total de la energía producible podría llegar a 74 GW. Como resultado de ello, el Perú todavía tiene que evaluar casi 68.000 MW desde el punto de vista técnico y financiero, el cual, debido a su carácter renovable, podría convertir este recurso en la fuente de energía del país más importante. 3

En la Fig 3.1.se pueden observar las principales Centrales Hidroléctricas del Perú 4

En el campo de las pequeñas micro y mini centrales hidroeléctricas el Perú tuvo una disminución muy notoria, varias empresas dedicadas a las mini centrales cerraron, caso PROMIHDEC y la Cooperación Técnica Internacional se retiró en época del terrorismo, caso GTZ.

Actualmente, aparte de los sistema de bombeo y generación eléctrica con riogeneradores (ver EC24 y EC25), las empresas que se dedican a pequeñas, mini y micro centrales están casi desaparecidas.

3 Referencia ¡!!4 http://www.map-peru.com/es/mapas/ficha-centrales-hidroelectricas-en-peru

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Fig.3.1.-Mapa de Centrales Hidroeléctricas del Perú


3.1.1.2.- Energía Eólica

El potencial de la energía eólica es muy grande en el país. El mayor potencial se concentra a lo largo de la costa oeste del país, donde los vientos son constantes durante todo el año.

En la Fig. 3.2. se puede boservar el potencial de Energía Eólica del Perú que se encuentra básicamente en la costa. 5

Para evaluar la energía eólica, 31 estaciones de medición se han establecido en casi todos los distritos del Perú (departamentos), que indican que las mejores condiciones se dan en las regiones de la costa. Debe tenerse en cuenta que la costa peruana tiene un gran potencial de energía eólica con un promedio que alcanzan los 8 m / s en Malabrigo, San Juan de Marcona y Paracas. Del mismo modo, a lo largo de la mayor parte de la costa, los promedios anuales alcanzan los 6 m / s, que animan a analizar la posibilidad de su uso en la generación de electricidad.6

Para el caso de las zonas rurales también sucedió lo mismo que la hidráulica, hubo una desaparición de los productores de tecnología eólica locales, y recién a partir del año 2005 se están volviendo a instalar pequeños aerogeneradores nacionales, Ver Caso EC21 WAIRA y la introducción de aerogeneradores chinos (ver Estudio de Caso EC17, EC18, EC19 y EC20 de Proyectos de Licitación Pública).

En el campo del aerobombeo también hay considerables retrasos y son casi nulos los casos de sostenibilidad de esta tecnología, ver Estudios de Caso EC9, EC10 y EC12.

5 http://www.geni.org/globalenergy/library/renewable-energy-resources/world/latin-america/wind-latinamerica/wind-peru.shtml6 M.H. Hirata, chapter IV, Energía Eólica, Propuesta para un Plan Nacional de Desarrollo de las Fuentes Nuevas y Renovables de Energía, Proyecto PER/86/011, PNUD/CONERG/MEM, Lima, 1988.

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Fig.3.2.-Mapa Eólico del Perú

Fig.3.3.-Mapa de Energía Solar del Perú


3.1.1.3.- Energía Solar

El potencial de la energía solar es alto en el Perú con el mayor potencial concentrado en el sur del país.

En la Fig. 3.3 podemos observar el Potencial de Energía Solar 7 en el Perú.

Al ser un país con una superficie ecuatorial y con regiones bajas de niebla, la energía solar es abundante en el Perú. El promedio de la radiación de la energía solar a través de un área horizontal de la sierra es más de 5 kWh/m2 y en el bosque oscila entre 4 y 5 kWh/m2, que representan niveles muy altos de energía solar.8

En el campo de la energía solar es donde hubo más adelanto en la ejecución de proyectos, no así en la transferencia tecnológica, debido principalmente a la actuación de los Ministerios Públicos en la introducción de paneles fotovoltaicos para iluminación y refrigeración, ver casos EC17, EC18, EC19 y EC20.

En el caso de la energía solar térmica hubo grandes avances, especialmente en el caso de las Termas Solares, ver Caso EC26, pero en energía solar térmica concentrada solamente hubo avances muy esporádicos y aislados que no tuvieron el despegue económico ni técnico correspondiente, ver Estudios de Caso EC27, EC28, EC29, EC30, EC31, EC32 y EC33.

3.1.1.4.- Energía de la Biomasa

El Perú es un país privilegiado en términos de sus recursos forestales, ocupando el segundo lugar en América Latina en términos de su superficie forestal. En 1988, la oficina de la silvicultura y la fauna (Dirección General Forestal y de Fauna), estima que en el Perú sus recursos forestales son equivalentes a 66 millones de TOEB - Toneladas equivalentes de barriles de petróleo / año, que sería el equivalente a 36 veces el consumo estimado de leña en 1998. Si añadimos los residuos agrícolas y agroindustriales entonces el potencial de la bioenergía es claramente superior a las reservas actuales de petróleo del Perú de 43 millones de TOEB.9

Mas detalles podemos encontrar en L.A. Horta Nogueira, chapter III, Energía de Biomasa, Propuesta para un Plan Nacional de Desarrollo de las Fuentes Nuevas y Renovables de Energía – Proyecto PER/86/011, PNUD/CONERG/MEM, Lima, 1988.

7http://www.developingrenewables.org/energyrecipes/reports/reports/Peru%20%20Part%20C%20%20Country%20Maps%20060209.pdf8 L.G. Bastos, chapter II, Energía Solar, Propuesta para un Plan Nacional de Desarrollo de las Fuentes Nuevas y Renovables de Energía, Proyecto PER/86/011, PNUD/CONERG/MEM, Lima, 1988.

9 http://www.reegle.info/policy-and-regulatory-overviews/PE

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Con esta energía se lograron, recién desde el año 2005, una buena acogida en lo referente a las cocinas mejoradas a leña y bosta que los veremos en los casos EC36, EC37 y EC38.

3.1.2.- La energía necesaria en las zonas rurales

Durante los veinte años de funcionamiento del Grupo de Apoyo al Sector Rural de la Pontificia Universidad Católica del Perú, se han desarrollado más de 50 tecnologías de bajo costo que ponemos diariamente al alcance del sector rural. De todas estas tecnologías apropiadas mostraremos 38 de ellas que funcionan utilizando las energías renovables como fuentes de energía.

La introducción de tecnologías apropiadas usando energías renovables en pequeñas comunidades en áreas rurales y remotas es un proceso que está aumentando rápidamente en los últimos años en el Perú. La sostenibilidad de estos proyectos tiene muchos problemas en los aspectos técnicos, sociales, económicos, políticos y medioambientales, sobre todo en las regiones aisladas donde se tienen muy bajas probabilidades de éxito, tal como la sierra y la selva.

Cada una de estas tecnologías que el GRUPO PUCP investigó y validó fueron debidas al pedido de personas, comunidades o instituciones que se acercaron a la universidad para poder solucionar alguno de sus problemas.

Según estos pedidos podemos decir que el principal problema en el Perú es el suministro de agua, seguido por el abastecimiento de energía eléctrica y luego la producción de calor para secado y calefacción.

En el Perú se están instalando en los últimos años múltiples proyectos de electrificación rural para pueblos muy pobres y alejados, muchos de ellos utilizando energías renovables. La mayoría de estos proyectos son ejecutados por el Estado y ONGs, los cuales no tienen modelos para decidir la estrategia de introducción de estas tecnologías, de tal manera que sean sostenibles en el tiempo.

En la formulación de un proyecto no sólo se deben tener en cuenta los aspectos técnicos, sino también otros componentes que afectarán la sostenibilidad del proyecto, tales como los aspectos sociales, políticos, económicos, financieros y ambientales. Es necesario seguir

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Fig. 3.4.- Necesidades Básicas en el Perú Fuente GRUPO PUCP


ciertas recomendaciones en estos aspectos para la formulación de futuros proyectos en las zonas rurales más pobres y alejadas, puesto que es en estos pueblos donde se presentan los problemas de sostenibilidad con mayor frecuencia.

Estas recomendaciones deben ser difundidas en un lenguaje accesible para que puedan ser usadas por las ONG, Compañías privadas, Agencias gubernamentales, así como personal de proyectos de los gobiernos locales, extensionistas, etc. cosa que intentaremos hacer en este trabajo.

El problema básico radica en que la mayoría de los proyectistas no toman en cuenta aspectos ajenos a sus profesiones al momento de formular el proyecto, por lo que sus documentos de proyecto son incompletos y errados. La intención de este trabajo es minimizar los defectos de formulación de proyectos de transferencia tecnológica haciéndolo más realista y sostenible en el tiempo.

3.1.2.1.- El problema del agua

El suministro de agua es el principal problema en el Perú y lo analizaremos en los Estudios de Caso siguientes:

Las bombas de ariete BAH2 EC1 Las bombas de ariete BAH4 EC2 Las bombas de ariete BAH1, BAH20 EC3 Las bombas de ariete de plástico EC4 Bombas manuales de pistón EC5 Bombas de soga EC6 Bombas de pedal EC7 Bombas sube y baja EC8 Aerobomba MCTB 500 EC9 Aerobomba Gaviotas EC10 Aerobomba Miramar EC11 Aerobombas ITINTEC, FIASA, GTZ EC12 Las bombas solares EC13 Las norias EC14 Las ruedas hidráulicas Brasileras EC15 Las ruedas hidráulicas CVC EC16

3.1.2.2.- El problema de la electricidad

La mayoría de las personas de las zonas rurales viven principalmente en tierras altas y en menor medida en la selva, en zonas que están tan aisladas que no es probable que la población tenga acceso a la red nacional en el corto plazo. En las regiones costeras, por el contrario, sólo un pequeño porcentaje de la población vive en zonas rurales y comunidades

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de la zona que no están electrificados; estos puntos se conectarán a la red en el corto o mediano plazo.

La mayor parte de la población rural en el Perú probablemente será electrificada mediante pequeños sistemas aislados de abastecimiento de energía. Sin embargo, muchos planificadores y estrategas tienen sus dudas acerca de electrificación rural basada en este enfoque, principalmente porque estos sistemas tienen costos elevados y porque hasta ahora no han mostrado pocas señales de ser sostenibles. 10

La influencia de la electricidad en los últimos tiempos con el desarrollo de los instrumentos electrónicos es muy fuerte, veremos esto en los siguientes Estudios de Caso:

Proyecto MINEM EC17 Proyecto MINSA EC18 Proyecto EUROSOLAR EC19 Proyecto MINEDU EC20 Aerogeneradores WAIRA Caso Sostenible 1 EC21 Aerogeneradores ITDG EC22 Aerogeneradores EUROSOLAR EC23 Los riogeneradores GVEP EC24 Los riogeneradores UE Caso Sostenible 2 EC25

3.1.2.3- El problema del calor

Debido al cambio climático se han producido fenómenos de heladas y friaje, que los veremos en los Estudios de Caso:

Las termas solares EC26 Los hornos solares de caja EC27 Las cocinas solares parabólicas EC28 Los concentradores solares Scheffler Caso Sostenible 3 EC29 Secadores solares de maíz EC30 Secadores solares de plantas medicinales EC31 Cobertizos MINAG EC32 Los invernaderos EC33 Muros trombe PUCP Caso Sostenible 4 EC34 Muros trombe SENCICO EC35 Cocinas a leña GTZ, ADRA EC36 Cocinas a leña PUCP Caso Sostenible 5 EC37 Cocinas a bosta EC38

3.1.3.- Tecnologías Implementadas por el GRUPO PUCP

10 Hadzich, Miguel, Thesis MBA, 2005

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Las siguientes tecnologías han sido introducidas por el GRUPO PUCP en los últimos 20 años de trabajo para las zonas rurales:

3.1.3.1.- Energía Mecánica

Tabla 1.- Relación de 54 Tecnologías Apropiadas que se exhiben en la Casa Ecológica PUCP11

3.1.3.1.- Suministro de agua

Se instalaron las siguientes tecnologías: Ver número de Estudio de Caso en cada una con un breve resumen de sus características.

- Bombas solares superficiales y sumergibles. Ver Estudios de Caso N° EC14

Las bombas superficiales permiten subir agua hasta 150 metros y se usan las bombas sumergibles cuando la profundidad del pozo es mayor de 6 m, todas son importadas y las marcas usualmente

11 WREC 2008 MH

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Generacion de Electricidad Bombeo de Agua Generacion de Calor Energía mecánica y otros

1 Paneles fotovoltaicos2 Trampa solar de insectos3 Terma solar4 Cocina solar parabólica5 Horno solar6 Cocina solar indirecta7 SOLAR Invernadero de vidrio8 Invernadero de plástico9 Muro trombe de vidrio10 Muro trombe de plástico11 Secador solar de maíz12 Secador solar de hierbas13 Bomba solar superficial14 Bombas solares de pozos15 Aerogenerador ITDG16 Aerobomba MCTB 50017 EOLICA Aerobomba Gaviotas18 Aireador savonius19 Extractores eólicos20 Picoturbina de 100 W21 Picoturbina de 2.5 kW22 Riogeneradores23 Bomba de Ariete BAH224 Bomba de Ariete BAH425 Bomba de Ariete BAH1026 Bomba de Ariete de Plástico27 Bomba manual clásica28 HIDRAULICA Bomba de pedal hasta superficie29 Bomba de pedal para alturas30 Bomba de Soga31 Bomba sube y baja32 Riobomba de pistones33 Rueda Hidráulica tipo balde34 Rueda Hidráulica Rochfer35 Riego por aspersión36 Riego por goteo37 Riego por exudación38 Cocina mejorada a leña39 Termococina a leña40 Jacuzzi a leña41 Horno a leña42 Horno cilíndrico a leña43 BIOMASA Biogas portátil44 Lombrices45 Compost46 Papel reciclado47 Baños secos48 Tratamiento de Aguas Residuales49 Máquina Enfardadora50 Máquina cortadora de avena51 MANUAL Máquina estiradora de alambre52 Casa antisísmica de adobe53 Casa de Quincha54 Bicicar para 2 personas

Fig.3.4.-Bomba Solar en Casa Ecológica PUCP


usadas son Shurflo, Dankoff y Grundfos. El caudal de bombeo puede ser desde 750 a 10,000 l/día. Ver fig.3.4

- Aerobombas MCTB 500. Ver Estudios de Caso N° EC10

Este molino de viento de modelo holandés tiene 5 metros de diámetro y 6 metros de altura, puede sacar agua hasta 4 l/s desde 20 metros de profundidad cuando la velocidad del viento es mayor que 4 m/s. Ver fig.3.5

- Aerobombas Gaviotas. Ver Estudios de Caso N° EC11

Este molino de viento de 5 aspas y 2 m. de diámetro puede bombear hasta 5 l/min desde una profundidad de 25 metros. Su uso es para consumo doméstico en pequeñas casas, especialmente para bebederos de ganado y consumo humano.

- Bombas de ariete BAH2, BAH4, BAH10, bomba de ariete de plástico. Ver Estudios de Caso N°s EC1,EC2,EC3,EC4 y EC5

Estas máquinas son las de mayor difusión y pedidos en los sistemas de bombeo. Se tienen 4 modelos estandarizados de tuberías de entrada de 2, 4 y 10 pulgadas. También es muy utilizada una bomba de plástico de 1 pulgada. Ver fig.3.6

- Riobombas, Norias, Ruedas hidráulicas brasileras y tipo CVC. Ver Estudios de Caso N° EC15, EC16

Estas máquinas se diseñan según el lugar de la instalación, se tienen ruedas normalizadas desde 1.20 m hasta 3 m de diámetro. Su costo es variable según los materiales, el diámetro y el ancho de los canales o ríos.

3.1.3.2.- Suministro de electricidad

- Paneles fotovoltaicos. Ver Estudios de Caso N° EC17,EC18,EC19 y EC20

Todos los paneles fotovoltaicos son importados de diferentes marcas Kyocera, Siemens, Tenesol, etc. Ver fig.3.7

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Fig.3.5.-Aerobomba MCTB 500 en Cañete

Fig.3.6.-Yachachiq mostrando bomba de ariete de plástico.

Fig.3.7.-Paneles fotovoltaicos en Iquitos.


- Aerogeneradores de 100 – 1000 W. Ver Estudios de Caso N° EC21, EC22,EC23

Estas máquinas proporcionan hasta 100 W de potencia con vientos de 8 m/s. Ver fig.3.8

3.1.3.3.- Suministro de calor

- Termas solares. Ver Estudios de Caso N° EC26

Las termas solares están teniendo buena aceptación en el mercado peruano pues las empresas están introduciendo modelos mejorados de buena calidad técnica, se tienen termas de capacidades de 90, 120 y 150 litros, y en la zona de Arequipa ya se instalaron más de 50,000 unidades. Ver fig.3.9

- Cocinas solares parabólicas. Ver Estudios de Caso N° EC28

Estas cocinas son fáciles de construir y son desarmables, pero no tienen buena acogida por parte de las mujeres debido especialmente a razones culturales. Las ONG las difunden en pueblos aislados con relativo éxito. Ver fig.3.10

- Horno solar. Ver Estudios de Caso N° EC27

También se denominadas cajas solares y son muy fáciles de construir.

- Invernadero de vidrio y de plástico. Ver Estudios de Caso N° EC33

Los invernaderos de vidrio y plástico están teniendo muy buena difusión en las zonas altas de Perú donde el frío es muy intenso, su uso está dedicado principalmente al cultivo de legumbres como la lechuga, el tomate, los pimientos, el ají, y plantas medicinales con relativo éxito. Ver fig.3.11

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Fig.3.8.-Aerogenerador WAIRA de 100 W.

Fig.3.9.-Terma solar en Casa Ecológica PUCP.

Fig.3.10.-Yachachiq cocinando en cocina solar parabólica.

Fig.3.11.-Invernadero de vidrio en Casa Ecológica PUCP.


- Muros trombe de vidrio y plástico. Ver Estudios de Caso N° EC34, EC35

Es un tipo de invernadero que se coloca en las paredes de las casas para poder transferir el calor del sol a la parte interior de la vivienda, los hay de plástico y de vidrio. Ver fig.3.12

- Secadores solares de maíz y hierbas medicinales. Ver Estudios de Caso N° EC30, EC31

Existen varios modelos de secadores solares, según el tipo de producto que se desee secar, se tienen secadores de maíz, papas, plantas medicinales y frutas diversas cuyos sus costos son muy baratos. Ver fig.3.13

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Fig.3.12.-Muro trombe de vidrio en Langui - Cusco.

Fig.3.13.-Secador solar de maíz en Cusco.

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