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DESARROLLO DE UN MODELO DE ELECTRIFICACIÓN PARA COMUNIDADES RURALES Y ZONAS AISLADAS MIGUEL CHAMOCHÍN ROQUE BERNARDÓ Dirección de Innovación Sostenibilidad y Calidad

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DESARROLLO DE UN MODELO DE ELECTRIFICACIÓN

PARA

COMUNIDADES RURALES

Y

ZONAS AISLADAS

MIGUEL CHAMOCHÍN ROQUE BERNARDÓ

Dirección de Innovación Sostenibilidad y Calidad

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Enero 2016

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DESARROLLO DE UN MODELO DE ELECTRIFICACIÓN PARA

COMUNIDADES RURALES Y ZONAS AISLADAS

MIGUEL CHAMOCHÍN ROQUE BERNARDÓ

Enero 2016

Working paper: 1/2016

Proyecto investigación Objetivo de Desarrollo Sostenible 7 Acceso a “energía asequible y no contaminante”

Agradecimientos Estamos muy agradecidos a todos los voluntarios de Energías sin Fronteras e Iberdrola quienes nos apoyaron significativamente en el desarrollo del proyecto. Es increíble ver como pequeños granos incondicionales de arena, ayudan a construir cimientos para el desarrollo humano. Un agradecimiento especial a Josde María Arraiza… más que un mentor, ¡un amigo!

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“La mejor cura para el cansancio es el desafío de ayudar a alguien que está aún más cansado.”

Gordon B. Hinckley

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Información del Documento

Control de Versiones

Autores

Participantes

Departamento Proyectos

Fecha Aprobación Fecha Finalización

29 Mayo 2014 30 Diciembre 2015

Número Fecha Revisado Descripción 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0

8 Mayo 2015 17 Junio 2015 29 Julio 2015 15 Diciembre 2015 15 Enero 2016

15 Mayo 2015 3 Julio 2015 15 Octubre 2015 30 Diciembre 2015 27 Enero 2016

Draft Draft Draft entregable Draft Revisado Doc. Final

Proyecto Técnico Proyecto Técnico Modelo Social Modelo Social Compras Compras Compras Compras Financiación Coordinación Coordinación Coordinación Coordinación Coordinación Coordinación Coordinación Coordinación Coordinación

Javier Santos Emilio Alfonso Placido Ostos Antonio Canseco Alvaro García Merino Bea Adrados Miguel Castellá Bruno Goncalves Jesus Tapia Monica Oviedo Maria de la Paz Pares Hugo Machado Silva Leonardo dos Santos Renata Ferreira Mario Ruiz-Tagle Enrique Alcor Jesus Gómez Martín Jose Maria Arraiza

Miguel Chamochín Roque Bernado

Jefe de Proyecto Dirección Técnica Proyecto Abaré

Descargo de Responsabilidad: Las opiniones expresadas en este documento son de exclusiva responsabilidad de los autores y no necesariamente representan la opinión de Energías sin Fronteras, Iberdrola y/o ninguna de las sociedades o Fundaciones del grupo.

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ÍNDICE

Contenido

ÍNDICE.................................................................................................................................... 9

LISTA DE FIGURAS ................................................................................................................ 11

LISTA DE TABLAS .................................................................................................................. 13

INTRODUCCIÓN .................................................................................................................... 17

ENTORNO GLOBAL .................................................................................................................... 17 OBJETIVO DEL DOCUMENTO ........................................................................................................ 19

PARTE I: ANÁLISIS Y DISEÑO DE UN PROYECTO DE DEMONSTRACIÓN EN LA COMUNIDAD DE ABARÉ .... 23

INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................ 23 MARCO REGULATORIO .............................................................................................................. 23

Luz para Todos (LpT) ............................................................................................................... 23 Antecedentes de LpT .............................................................................................................. 24 Principales agentes de LpT ...................................................................................................... 24 Funcionamiento ...................................................................................................................... 25 Prioridades de LpT .................................................................................................................. 25 Sistemas de Generación Descentralizados con o sin red de Asociados ................................. 25 Resultados ............................................................................................................................... 26 Recursos .................................................................................................................................. 26 ¿Cómo se subvenciona?.......................................................................................................... 26 Tarifa Social ............................................................................................................................. 27

MODELO SOCIAL ...................................................................................................................... 28 Cuestiones para garantizar la sostenibilidad del proyecto ..................................................... 29 Actuaciones en las distintas fases para garantizar la sostenibilidad ...................................... 30

PROYECTO TÉCNICO .................................................................................................................. 31 Introducción ............................................................................................................................ 31 Caracterización de la comunidad ............................................................................................ 32 Preselección tecnologías viables ............................................................................................. 35 Capacidad de pago, gastos actuales y voluntad de pago ....................................................... 41 Determinación de la demanda ............................................................................................... 43 Dimensionado y coste de las instalaciones ............................................................................. 47

MODELO ECONÓMICO ............................................................................................................... 54 Introducción ............................................................................................................................ 54 Datos Generales ...................................................................................................................... 55 Análisis de la Financiación Internacional ................................................................................ 56 Análisis económico con Tarifa Social ...................................................................................... 58 Análisis económico sin Tarifa Social ........................................................................................ 68

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Punto de Equilibrio entre la solución off-grid vs on-grid ........................................................ 77 Punto de Equilibrio entre las soluciones off-grid .................................................................... 77 Aplicación a la Planificación de Red ........................................................................................ 81

PARTE II: MODELO DE ELECTRIFICACIÓN ............................................................................... 85

EL CONTEXTO .......................................................................................................................... 85 Brasil........................................................................................................................................ 85 México ..................................................................................................................................... 87

MODELO DE ELECTRIFICACIÓN ..................................................................................................... 88 EL TECHO Y LA BASE ................................................................................................................... 92

Visión (el sueño) ...................................................................................................................... 92 Misión (el qué y porqué) ......................................................................................................... 92 Valores (el cómo vivirlo) ......................................................................................................... 92

LA PROPUESTA DE VALOR ........................................................................................................... 92 ¿Cuáles son sus requisitos? .................................................................................................... 93 ¿Qué cosas hay que considerar? ............................................................................................ 93

EL PILAR DE GESTIÓN ................................................................................................................ 95 ¿Cuáles son sus componentes? .............................................................................................. 95 ¿Cuáles son sus requisitos? .................................................................................................... 98 ¿Qué cosas hay que considerar? ............................................................................................ 98

EL PILAR ECONÓMICO............................................................................................................... 102 ¿Cuáles son sus componentes? ............................................................................................ 102 ¿Cuáles son sus requisitos? .................................................................................................. 103 ¿Qué cosas hay que considerar? .......................................................................................... 103

EL PILAR TECNOLÓGICO ............................................................................................................ 107 ¿Cuáles son sus componentes? ............................................................................................ 107 ¿Cuáles son sus requisitos? .................................................................................................. 108 ¿Qué cosas hay que considerar? .......................................................................................... 108

CASOS DE ESTUDIO .................................................................................................................. 116 Caso de Estudio de una Fundación ....................................................................................... 116 Caso de Estudio de una Unidad de Negocio ......................................................................... 122

EL PLAN DE ACCIÓN ................................................................................................................. 127

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ................................................................................ 131

CONCLUSIONES SOBRE EL ANÁLISIS Y DISEÑO DEL PROYECTO DE DEMONSTRACIÓN EN ABARÉ ...................... 131 Entorno y consideraciones .................................................................................................... 131 Conclusiones preliminares .................................................................................................... 133 Conclusiones sobre la rentabilidad financiera ...................................................................... 133 Conclusiones puntos de equilibrio off-grid vs on-grid, y microrred vs SHS .......................... 134

CONCLUSIONES SOBRE EL MODELO DE ELECTRIFICACIÓN .................................................................... 135 RECOMENDACIONES ................................................................................................................. 135

OTRAS REFERENCIAS ........................................................................................................... 137

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LISTA DE FIGURAS

Contenido

Ilustración 1: Objetivos de Desarrollo Sostenible ........................................................................... 18 Ilustración 2: Asuntos de materialidad en la agenda de sostenibilidad de las eléctricas ............... 19 Ilustración 3: Principales agentes de LpT ........................................................................................ 24 Ilustración 4: Precio final de energía electricidad la distribuidora Coelba (abril 2015). ................. 28 Ilustración 5: Localización de la Comunidad ................................................................................... 32 Ilustración 6: Ubicación GPS de los puntos de consumo ................................................................ 33 Ilustración 7: Tamaños de las casas ................................................................................................ 33 Ilustración 8: Aspectos a considerar en la preselección de alternativas tecnológicas ................... 35 Ilustración 9: Viabilidad de los diferentes recursos ........................................................................ 36 Ilustración 10: Estimación del Recurso Solar .................................................................................. 36 Ilustración 11: Irradiación solar de la región (formato tabla). ........................................................ 37 Ilustración 12: Irradiación solar de la región en comparación con otras regiones próximas ......... 37 Ilustración 13: Estimación del Recurso Eólico ................................................................................ 37 Ilustración 14: Mapa eólico de la región ......................................................................................... 38 Ilustración 15: Base de Datos de la Nasa del recurso eólico mensual ............................................ 38 Ilustración 16: Estimación del recurso eólico en comparación con otras regiones próximas ........ 38 Ilustración 17: Estimación del Recurso Fósil ................................................................................... 39 Ilustración 18: Renta media mensual de las familias. ..................................................................... 41 Ilustración 19: Gastos medios actuales por familia en energía y equipos (R$/mes) ...................... 42 Ilustración 20: Usos futuros previstos de equipos de consumo ..................................................... 44 Ilustración 21: Perfil de demanda diaria para casas ....................................................................... 46 Ilustración 22: Perfil de demanda diaria para escuelas y centro de salud ..................................... 46 Ilustración 23: Radiación solar disponible ...................................................................................... 48 Ilustración 24: Velocidad del viento disponible .............................................................................. 48 Ilustración 25: Equipos y dimensionamiento para microrredes y SHS ........................................... 50 Ilustración 26: Tramos de la red de distribución norte .................................................................. 52 Ilustración 27: Diagrama unifilar de la microrred norte ................................................................. 52 Ilustración 28: Tramos de la red de distribución sur ...................................................................... 53 Ilustración 29: Diagrama unifilar de la microrred sur ..................................................................... 53 Ilustración 30: Listas de materiales y costes para las líneas MT de las redes de distribución ....... 54 Ilustración 31: Desglose del coste de inversión para la solución Microrredes con Tarifa Social.... 66 Ilustración 32: Desglose del coste de inversión para la solución SHS con Tarifa Social ................. 66 Ilustración 33: Desglose del coste de inversión para solución Extensión de Red con Tarifa Social 66 Ilustración 34: Desglose del coste Operativo para la solución Microrredes con Tarifa Social ....... 67 Ilustración 35: Desglose del coste Operativo para la solución SHS con Tarifa Social ..................... 67 Ilustración 36: Desglose del coste Operativo para la solución Extensión de Red con Tarifa Social 67 Ilustración 37: Desglose del coste de inversión para la solución Microrredes sin Tarifa Social ..... 76 Ilustración 38: Desglose del coste de inversión para la solución SHS sin Tarifa Social ................... 76 Ilustración 39: Desglose del coste operativo para la solución Microrredes sin Tarifa Social ......... 76 Ilustración 40: Desglose del coste operativo para la solución SHS sin Tarifa Social ....................... 77 Ilustración 41: Función coste para la solución técnica basada en microrredes ............................. 78 Ilustración 42: Función coste para la solución técnica basada en SHS ........................................... 78 Ilustración 43: Ecosistema de Electrificación .................................................................................. 89 Ilustración 44: Componentes de un Modelo de Electrificación ...................................................... 90 Ilustración 45: Plantilla del Modelo de Electrificación para una organización ............................... 91

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Ilustración 46: Innovación tecnológica en fases de cadena de valor de proyectos de generación 93 Ilustración 47: Componentes del pilar de gestión .......................................................................... 96 Ilustración 48: Alianza Public-Private-People o Alianza multi-actor ............................................... 99 Ilustración 49: Provisión del Servicio ............................................................................................ 100 Ilustración 50: Componentes del pilar de finanzas ....................................................................... 103 Ilustración 51: Modelos de ingresos utilizados en la prestación de servicio ................................ 104 Ilustración 52: Componentes del pilar tecnológico ...................................................................... 107 Ilustración 53: Posibilidades de satisfacción de consumo de las actuales tecnologías Pico ........ 110 Ilustración 54: Sistema Pico, proporcionando luz en forma de linternas o kits solares ............... 110 Ilustración 55: Sistemas para el Hogar, proporcionando acceso a la energía para un hogar ...... 110 Ilustración 56: Sistema de microrred para acceso a la energía en una comunidad en continua . 111 Ilustración 57: Sistema de microrred para acceso a la energía en una comunidad en alterna .... 112 Ilustración 58: Extensión de red permitiendo el acceso on-grid de una comunidad ................... 113 Ilustración 59: Criterios de adecuación de la opción tecnológica ................................................ 113 Ilustración 60: Criterios de opción tecnológica en base al estudio de Abaré ............................... 115 Ilustración 61: niveles de acceso a la electricidad definidos en el marco del SE4ALL .................. 115 Ilustración 62: Plantilla rellenada del Modelo de Electrificación - Fundación .............................. 121 Ilustración 63: Plantilla rellenada del Modelo de Electrificación - Unidad de Negocio ................ 126

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LISTA DE TABLAS

Contenido

Tabla 1: Fases en las que se liberan los distintos tramos de subvención ...................................................... 27 Tabla 2: Índices de Tarifa Social para Consumidores enmarcados en la clase de Bajos Ingresos .................. 28 Tabla 3: Resumen de viabilidad de las distintas alternativas de electrificación ............................................ 41 Tabla 4: Ejemplo de posibles consumos para distintos niveles de ingresos de la población ......................... 45 Tabla 5: Demanda inicial e incremento anual por casa. ................................................................................ 45 Tabla 6: Ejemplo de posibles consumos para escuela ................................................................................... 45 Tabla 7: Ejemplo de posibles consumos para centro de salud ...................................................................... 46 Tabla 8: Resumen de variables de entrada por tecnología ............................................................................ 49 Tabla 9: Espacio búsqueda HOMER ............................................................................................................... 49 Tabla 10: Características técnicas, vida útil y coste de los componentes del SHS ......................................... 50 Tabla 11: Matriz compra componentes del Sistema de Energía para el Hogar (SHS) .................................... 50 Tabla 12: Costes totales unitarios de los Sistemas de Energía para el Hogar (SHS) ...................................... 51 Tabla 13: Resultado dimensionamiento microrred para totalidad de la comunidad .................................... 51 Tabla 14: Resultado dimensionamiento microrred norte .............................................................................. 51 Tabla 15: Resultado dimensionamiento microrred sur ................................................................................. 51 Tabla 16: Datos Generales del proyecto ........................................................................................................ 55 Tabla 17: Detalles de la tarifa del programa LpT según consumo estimado de la casa ................................. 58 Tabla 18: Detalles de la tarifa del programa LpT según consumo estimado de la escuela ............................ 58 Tabla 19: Detalles de la tarifa del programa LpT según consumo estimado del Centro de Salud ................. 58 Tabla 20: Coste Medio Ponderado de Capital (WACC) con Tarifa Social ....................................................... 59 Tabla 21: Cuotas de devolución del préstamo con Tarifa Social .................................................................... 59 Tabla 22: Parametrización de las amortizaciones de equipos con Tarifa Social ............................................ 60 Tabla 23: Dotaciones para la amortización de equipos con Tarifa Social ...................................................... 60 Tabla 24: Rentabilidades financieras del proyecto para cada solución técnica con Tarifa Social .................. 60 Tabla 25: Rentabilidad financiera proyecto basado en opción SHS con Tarifa Social .................................... 61 Tabla 26: Rentabilidad financiera proyecto basado en opción microrred con Tarifa Social .......................... 62 Tabla 27: Rentabilidad financiera proyecto basado en opción extensión de red con Tarifa Social ............... 63 Tabla 28: Resultado económico con Tarifa Social .......................................................................................... 64 Tabla 29: Coste Medio Ponderado de Capital (WACC) sin Tarifa Social ........................................................ 69 Tabla 30: Cuotas de devolución del préstamo sin Tarifa Social ..................................................................... 70 Tabla 31: Parametrización de las amortizaciones de equipos sin Tarifa Social ............................................. 70 Tabla 32: Dotaciones para la amortización de equipos sin Tarifa Social ....................................................... 70 Tabla 33: Rentabilidades financieras del proyecto para cada solución técnica sin Tarifa Social ................... 71 Tabla 34: Rentabilidad financiera del proyecto basada en la opción SHS sin Tarifa Social ............................ 72 Tabla 35: Rentabilidad financiera del proyecto basada en la opción microrred sin Tarifa Social .................. 73 Tabla 36: Resultado económico sin Tarifa Social ........................................................................................... 74 Tabla 37: Escenarios en los que la opción SHS es mejor que la microrred .................................................... 80

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INTRODUCCIÓN

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Desarrollo de un Modelo de Electrificación para Comunidades Rurales y Zonas Aisladas

17 Introducción

INTRODUCCIÓN

Entorno global

Nada mejor que empezar este apartado con una definición de sostenibilidad, que fue consolidada en 1987 gracias al informe Brundtland, y que define la sostenibilidad como “el desarrollo que satisface las necesidades de la actual generación sin sacrificar la capacidad de futuras generaciones de satisfacer sus propias necesidades”. En la sociedad en que vivimos existen varias tendencias que están causando desequilibrios estructurales y amenazan este principio de sostenibilidad, como son:

� El cambio demográfico. � La pobreza y desigualdad. � La convergencia de los países emergentes. � Las amenazas ambientales.

En este entorno global, el mundo se ve inmerso en una situación de pobreza energética que favorece la desigualdad y limita el desarrollo1. Según un informe del Banco Mundial2, a finales del 2012 en este planeta, 1.100 millones de personas carecían de acceso a energía moderna, y 2.900M millones fuentes todavía no tenían acceso a soluciones limpias y modernas para cocinar. Según el Banco Interamericano de Desarrollo3, aproximadamente 26,2 millones de personas no tenían acceso a la electricidad en América Latina y el Caribe en el 2013. Analizando estos datos se encuentra que los países con más alta cobertura contribuyen más significativamente. Este es el caso de Brasil, cuenta con una cobertura aproximada del 99% y 1,67 millones de personas sin acceso a la energía, y México, que cuenta con una cobertura aproximada del 99 % y 1,5 millones de personas sin acceso a la energía, según datos del 2013 proporcionados por el Banco Interamericano de Desarrollo4 (BID). Ocurren tres paradojas en este escenario. Por un lado, cuanta mayor cobertura, menor es la tasa anual de electrificación, debido a la dificultad y coste del acceso. Por otro lado, enfatizar la diferencia entre tener acceso y la imposibilidad de hacer uso por no tener accesibilidad (p.ej. por capacidad económica, desconocimiento tecnológico, falta de sostenibilidad), por lo que estas cifras son de facto mucho mayores. Finalmente, señalar que la planificación y el acceso proporcionado puede atender a distintos criterios, y entre ellos pueden prevalecer los criterios técnicos y económicos, y en la práctica no proporcionar un acceso universal tan efectivo o no alcanzar los municipios más pobres sino los más ricos, no contribuyendo con todo su potencial al desarrollo en sí5. Es necesario diferenciar los conceptos de acceso y accesibilidad. Los datos muestran que alcanzar un alto grado de cobertura no implica necesariamente niveles significativos de consumo en el sector residencial. Resulta de vital importancia el acceso al equipamiento necesario que permita satisfacer en

1 Ver Gómez, Maria F., Silveira, Semida, 2010. Rural electrification of the Brazilian Amazon: achievements and lessons. Energy Policy 38 (10), 6251–6260. Ver también Pereira, Marcio Giannini, Freitas, Marcos Aurélio Vasconcelos, daSilva, Neilton Fidelis, 2010. Rural electrification and energy poverty: empirical evidences from Brazil. Renew. Sustain. Energy Rev. 14 (4), 1229–1240. 2 Progress Toward Sustainable Energy: Global Tracking Framework 2015 3 Ver http://www.iadb.org/es/temas/energia/se4allamericas/acceso-a-la-energia,14853.html 4 Ibid. 5 No maximizando su impacto, al no considerar otros criterios que contribuyen también al Índice de Desarrollo Humano (IDH) elaborado por el Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo (PNUD).

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Desarrollo de un Modelo de Electrificación para Comunidades Rurales y Zonas Aisladas

18 Introducción

mayor cantidad y calidad los servicios energéticos, para lo cual resultan determinantes los niveles de ingresos. Según palabras del propio Ban Ki-moon6, “el desarrollo sostenible no es posible sin una energía sostenible”. Por estos motivos han sucedido los siguientes eventos:

� Septiembre 2011: lanzamiento del programa Energía Sostenible para Todos (SE4ALL), que tiene como meta lograr el acceso universal a la energía sostenible de aquí al 2030.

� Julio 2014: se propone a la Asamblea General de las Naciones Unidas un conjunto de Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS7) con 17 objetivos. El objetivo séptimo el “asegurar el acceso a una energía asequible, fiable, sostenible y moderna para todos”.

� Abril 2014: lanzamiento de la iniciativa “Década de la Energía Sostenible para Todos” (2014-2024)

� Octubre 2014: lanzamiento de la Energía Sostenible para Todos (LAC SE4ALL) en América Latina y el Caribe.

� 2015: Naciones Unidas ha declarado 2015 como el Año de la Luz e Iberdrola ha vinculado en su programa “Electricidad para todos” su objetivo de llevar la electricidad a 4.000.000 de beneficiarios en el año 2020, en países emergentes y en vías de desarrollo, que hoy carecen de acceso a este fuente energética.

� Noviembre 2015: aprobación de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) ver Ilustración 1.

� Diciembre de 2015: nuevo acuerdo climático en la COP 21 de París.

Ilustración 1: Objetivos de Desarrollo Sostenible

La empresa es un importante actor dentro del desarrollo sostenible, ya que el bienestar de la sociedad depende, por ejemplo, del respeto del entorno natural, la obediencia de la ley, y la ayuda a las comunidades en las que las empresas operan. Por ello, el concepto de sostenibilidad ha calado en empresas líderes como Iberdrola, quien además de alcanzar altos niveles de concienciación, incluye planes estratégicos y políticas entorno al concepto del desarrollo sostenible. Porter y Kramer8 ya planteaban en 2006 el vínculo entre ventaja competitiva y responsabilidad social empresarial, e introdujeron el principio de “valor compartido9” en 2011. Estos autores recomendaban la inclusión en la estrategia empresarial de “nuevas perspectivas”, y el desarrollar nuevas líneas de negocio que faciliten la creación de “valor compartido”, que son en definitiva de interés

6 Secretario General de la ONU 7 Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS), o en inglés “Sustainable Development Goals” (SDG) 8 Porter M. y Kramer M., “Strategy and Society: the link between competitive advantage and Corporate Social Responsibility”. Harvard Business Review, Dic 2006, pp. 78-92 9 Porter M. y Kramer M., “Creating Shared Value. How to reinvent capitalism – and unleash a wave of innovation and growth”. Harvard Business Review, Ene-Feb 2011, pp. 1-17.

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Desarrollo de un Modelo de Electrificación para Comunidades Rurales y Zonas Aisladas

19 Introducción

real para la sociedad. Entre estas “nuevas perspectivas” se incluían aspectos como el bienestar de los clientes y de la comunidad donde la empresa produce, el impedir el agotamiento de los recursos naturales, y evitar la deslocalización a zonas de mano de obra infantil. Bajo estas circunstancias establecidas, las compañías energéticas innovadoras están sufriendo una transformación. En primer lugar, están transitando de un concepto clásico y simplista de responsabilidad respecto al accionista (shareholder), a un concepto de colaboración e interlocución con sus “grupos de interés” (stakeholders). En segundo lugar, se están centrando en sus agendas de sostenibilidad en los aspectos “materiales” que reflejan los efectos económicos, medioambientales y sociales significativos de la organización, o bien, que tienen un peso superlativo en las evaluaciones y decisiones de los “grupos de interés” (p.ej. sociedad, accionistas y comunidad financiera, equipo humano, clientes, proveedores, medios de comunicación, medioambiente, y organismos reguladores).

Ilustración 2: Asuntos de materialidad en la agenda de sostenibilidad de las eléctricas

Por ello, los temas que aparecen en los asuntos de materialidad de las empresas eléctricas comprometidas con la sociedad como Iberdrola, y que preocupan también a las agendas de la comunidad internacional, incluyen aspectos tan importantes como el “cambio climático”, y el “impacto en las comunidades locales”, donde se destacan, a efectos de este documento, los aspectos relativos al acceso universal de la energía, acción social, voluntariado y contratación local (ver Ilustración 2). Los principales Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) sobre los que se relacionan con este documento son principalmente: “energía asequible y no contaminante” 10 (ODS 7), “acción contra el clima” 11 (ODS 13), y “alianzas para lograr los objetivos“12 (ODS 17).

Objetivo del Documento

El presente documento es el informe de viabilidad fruto del acuerdo firmado entre Esf e Iberdrola en el marco de un proyecto de “desarrollo de un prototipo de modelo de electrificación rural replicable para Comunidades Rurales Aisladas (CRAs)”. El documento se estructura en dos partes:

� Análisis y diseño de un proyecto de demonstración en la comunidad rural de Abaré: en la primera parte del documento se presenta el estudio de una CRA proporcionada por Iberdrola Brasil. Sobre dicha comunidad se analiza el marco regulatorio y el modelo social, y se realiza un diseño del proyecto técnico y del modelo económico. Este estudio ha permitido sacar conclusiones sobre los sistemas off-grid (microrredes y SHS) frente a los on-grid (extensión de red). También ha permitido la comparación de un escenario de servicio “SIN tarifa social” (como resultado de una línea de actuación de acción social de la Fundación

10 ODS 7: “garantizar el acceso a una energía asequible, segura, sostenible y moderna para todos”. 11 ODS 13: “adoptar medidas urgentes para combatir el cambio climático y sus efectos”. 12 ODS 17: “fortalecer los medios de ejecución y revitalizar la Alianza Mundial para el Desarrollo Sostenible”.

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Desarrollo de un Modelo de Electrificación para Comunidades Rurales y Zonas Aisladas

20 Introducción

Iberdrola o un modelo de negocio inclusivo13), frente un escenario de servicio “CON tarifa social” (como resultado de una línea de actuación llevada por el negocio de la distribuidora Coelba bajo el programa LpT en la comunidad).

� Modelo de Electrificación: en la segunda parte del documento, se presenta un Modelo de Electrificación y un plan de acción para su despliegue. El modelo establece una serie aspectos clave sobre cómo realizar la prestación del servicio de electrificación para satisfacer la necesidad de los usuarios. El modelo y el plan de acción intentan garantizar la sostenibilidad, escalabilidad y replicabilidad de actuaciones. Se basan en el estudio realizado para la CRA de Abaré, en las actuaciones previas de Iberdrola en México y Brasil, en la experiencia de Esf en otros proyectos, y en el estado del arte de la electrificación de zonas aisladas. Para clarificar el modelo se acompaña de dos casos de estudio: una fundación y una Unidad de Negocio.

El objeto del acuerdo con ESF comprende las dos primeras fases del proyecto: identificación y diseño. Con el presente informe de viabilidad se establecen las bases para la implementación del Modelo de Electrificación rural en un proyecto de demonstración en Brasil, y su escalado y replicado en Brasil y México. El proyecto encaja con los objetivos de lucha contra la pobreza de Esf y la política de Sostenibilidad Empresarial de Iberdrola en su dimensión social y objetivo general de promoción del acceso universal mediante el uso de energías sostenibles. Las conclusiones que se deducen de tal estudio, están relacionadas con las tres líneas de actuación del programa “Electricidad para todos”. Entra dentro de la línea de desarrollo de proyectos de Iberdrola socialmente sostenibles, en las áreas de influencia con el apoyo de ONGs y voluntariado corporativo, a través de la Fundación. Por su relación con el estudio realizado en comparación con el programa Luz para Todos, tiene también relación con la línea de actuación de la puesta en valor de las actividades llevadas a cabo por Iberdrola en los países en los que tiene presencia. Finalmente, sobre la línea de actuación de financiación de proyectos a través de la inversión en capital, por su relación con las conclusiones sobre la viabilidad de la extensión o creación de nuevos modelos de negocio inclusivos para las comunidades aisladas. Las acciones sociales puntuales “one-off” no son eficientes en la relación coste-impacto respecto a un programa de varias actuaciones focalizadas en países estratégicos (Brasil y Méjico). Las actuaciones requieren un conocimiento profundo de las instituciones y los aspectos sociales, económicos, culturales, tecnológicos, medioambientales, y políticos de la municipalidad, región y país de ejecución. Esto requiere de una dirección estratégica y un sentimiento de permanencia en el país de actuación. Por ello, el análisis se centra en la parte de definición del Modelo y el Plan de Acción de Electrificación en comunidades rurales y zonas aisladas en Brasil y México por ser los principales países emergentes en los que Iberdrola tiene presencia, y en los cuales puede realizar más impacto con su programa “Electricidad para todos”. El Modelo de Electrificación es aplicable para futuros proyectos que cumplan con los siguientes “requisitos generales” establecidos por Iberdrola:

� Proyectos sostenibles: no exclusivamente renovables, se debe adoptar la solución técnica más apropiada.

� Proyectos más allá de electricidad domiciliaria: los proyectos deben dar servicio y servir como palanca de desarrollo empresarial local.

� Proyectos aislados que no estén incluidos en plan de electrificación a medio plazo, y con demanda de servicio por parte de la comunidad.

El Modelo de Electrificación que se presenta en la segunda parte del documento se enmarca dentro de la iniciativa de Iberdrola del programa “Electricidad para todos” que tiene el objetivo de llevar para el año 2020 la electricidad a 4 millones de personas, en países emergentes y en vías de desarrollo, que hoy carecen de acceso a esta fuente de energía.

13 Krithika, P. R., Palit, D. (2013). Participatory Business models for off-grid electrification. Rural Electrification through Decentralised Off-grid Systems in Developing Countries (pp. 187–225). London: Springer.

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PARTE I

ANÁLISIS Y DISEÑO DE UN PROYECTO DE DEMONSTRACIÓN EN LA COMUNIDAD DE ABARÉ

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Desarrollo de un Modelo de Electrificación para Comunidades Rurales y Zonas Aisladas

23 Proyecto Abaré

PARTE I: ANÁLISIS Y DISEÑO DE UN PROYECTO DE DEMONSTRACIÓN EN LA

COMUNIDAD DE ABARÉ

Introducción

La comunidad de Abaré en el estado de Bahía (Brasil) es una Comunidad Rural Aislada (CRA) “tipo” caracterizada por la alta dispersión geográfica y el bajo consumo. En el análisis y diseño se han estudiado:

� El marco regulatorio � El modelo social � El proyecto técnico � El modelo económico

El modelo económico ha estudiado dos entornos:

� Un entorno “CON tarifa social”: resultante de la línea de actuación llevada por el negocio de la distribuidora Coelba bajo el programa LpT en la comunidad.

� Otro entorno “SIN tarifa social”: resultante de una línea de actuación de acción social de la Fundación Iberdrola o un modelo de negocio inclusivo.

Marco Regulatorio

Luz para Todos (LpT)

El marco regulatorio actual se basa en el establecido por el programa Luz para Todos (LpT). Este programa de electrificación tiene el objetivo principal de alcanzar la universalización de la electricidad en Brasil. Se establece con dos criterios fundamentales:

� que la energía sea gratuita para los clientes con bajos ingresos, y � que esté disponible a tarifa reducida para los clientes con consumos más bajos.

En Brasil, el acceso a la electricidad se reconoce como un derecho del ciudadano. De esta forma, proporcionar una cobertura de electricidad completa para todos los ciudadanos es una prioridad nacional. El coste total del programa es de 7 mil millones de dólares y se financia conjuntamente entre el Gobierno Federal, las Agencias Estatales y los distribuidores de energía. Durante la última década, más de 14 millones de personas se beneficiaron14 del programa de electrificación. Sin embargo, este programa de electrificación no ha tenido el mismo éxito a lo largo del país. Durante las fases iniciales del programa, la extensión de la red fue relativamente fácil y un número significativo de personas se beneficiaron, pero como la red llegó a sus límites físicos y económicos, la extensión de red se ha vuelto más difícil e incluso inviable en algunas áreas. Por ello, algunas comunidades rurales y zonas aisladas remotas no se han beneficiado igualmente del programa, y todavía están a la espera del acceso a la electricidad15.

14 Luz Para Todos MME, 2013. Disponible en: http://luzparatodos.mme.gov.br/luzparatodos/Asp/o_programa.asp (accedido: 19.11.13). 15 IBGE, 2011. Estadísticas disponibles en: http://www.ibge.gov.br/home/download/estatistica.shtm (accedido 01.01.12).

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Antecedentes de LpT

El programa fue establecido en 2003 como una herramienta de desarrollo e inclusión social, ya que había dos millones de hogares rurales que no contaban con la prestación de servicios de electricidad (cerca de diez millones de brasileños). El programa proporciona a todos los hogares, de forma gratuita, un “kit de instalación interna” que consiste del suministro e instalación de bombillas, enchufes eléctricos y todo el cableado interno. Antes del programa, los beneficiarios tenían que soportar no sólo los costos de conexión, sino también los costes de instalación y equipo necesario. El objetivo que estableció el programa es el de llevar electricidad hasta el 2008 a los hogares antes identificados. Sin embargo, durante la aplicación del programa, se identificaron nuevas familias sin electricidad, lo que amplió las metas en el camino hacia la erradicación de la exclusión eléctrica y extendió el plazo inicial para finales de 2010, y luego hasta el 31 de diciembre de 2011. La última prórroga ha sido en enero del 2015 hasta el año 2018. Estas son las metas:

� Primera meta: Meta original (2 millones de hogares, 10 millones de personas) cumplida en mayo del 2009.

� Segunda meta: 2.965.988 hogares Hasta julio del 2011: 2.804.669 hogares (14.023.345 personas) – este resultado acredita Luz para Todos como el programa de inclusión eléctrica más ambicioso en el mundo

A pesar de los resultados significativos obtenidos, surgieron nuevas demandas, sobre todo en el Norte y noreste16 del país, regiones que tenían los más altos índices de exclusión eléctrica en el momento de la puesta en marcha del programa en 2003. Así que en julio del 2011 se estableció el nuevo programa “Luz para Todos” para el período 2011-2014. En enero de 2015 se extendió el Programa hasta 2018.

Principales agentes de LpT

El programa es coordinado por el Ministerio de Minas y Energía con la participación de Centrales Eléctricas Brasileiras SA - Electrobrás, los gobiernos estatales y las empresas distribuidoras de electricidad. Los principales agentes son:

Ilustración 3: Principales agentes de LpT

16 El gobierno brasileño consideró un presupuesto de alrededor de USD 657 millones para la Compañía de Electricidad de Pará (CELPA) con el objetivo de implementar LPT durante el período de 2011-2014. Soluciones técnicas aisladas para comunidades rurales fueron consideradas, pero el coste era muy alto. Ver Ministry of Planning 2014 – PAC 2. Disponible en: http://www.pac.gov. br/obra/9532 (accedido 22.04.14).

Coordina: Ministro De Minas y Energía

Operación: Electrobras y gobiernos estaduales

Ejecución Distribuidoras

Agentes comunales: detectan necesidades, información y educación sobre la iniciativa

Solicitantes: Población rural

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� Ministerio de Minas y Energía (MME): Coordina el Programa Luz para Todos, el establecimiento de políticas para las acciones del programa, metas y plazos en cada estado o concesión o permiso de área. Firma el Acuerdo de Compromiso con los agentes ejecutores, con la intervención ANEEL y Electrobras, sobre la responsabilidad de las partes en cuanto a los recursos y las metas anuales a seguir, así como designar a los coordinadores de cada Comité de Gestión del Estado - CGE y Coordinadores Regionales.

� Comité Directivo Nacional Universal (CGN): Se compone de representante del Ministerio de Minas y Energía y Centrales Eléctricas Brasileiras SA - Electrobrás, la Agencia Nacional de Energía Eléctrica - ANEEL, y los presidentes de Electrobrás Eletronorte, Eletrobrás Furnas, Chesf Eletrobrás, Eletrobrás Eletrosul y los Coordinadores Regionales. Tiene la atribución de petición, recibir y evaluar los informes, la información y los datos proporcionados por los comités de gestión del Estado, analizar los problemas y definir soluciones adecuadas para evitar la discontinuidad en el programa, mediar en los posibles desacuerdos que puedan perjudicar el progreso del programa; y observar el cumplimiento de las metas de la región y la ejecución del presupuesto del Programa.

� Coordinadores Regionales: Los coordinadores regionales serán representantes de Electrobras Eletronorte, Chesf Eletrobras, Eletrobras Furnas y Eletrobras Eletrosul. Tendrá el acto de asignación para proporcionar estructura física y logística a CGE en cada región.

Funcionamiento

El residente del medio rural que no tiene electricidad en su inmueble debe dirigirse al distribuidor local para su registro si cumple los criterios del programa en conformidad con las prioridades establecidas en la Guía del Programa Operacional y aprobados por el Comité de Gestión del Estado - CGE.

Prioridades de LpT

El programa se centrará en el servicio para: � Familias contempladas en los Programas el “Brasil sin plan de la pobreza” y “Programa

Territorios de Ciudadanía”; � Las comunidades afectadas por represas hidroeléctricas; � Los asentamientos rurales; � Las escuelas públicas, clínicas de salud y pozos de agua de la comunidad; � Comunidades especiales como las minorías raciales, los remanentes de extractiva, indígenas

etc. � Las personas domiciliadas en las áreas de concesión y permiso cuyo servicio resulta con alta

tarifa. � El programa contempla satisfacer las demandas de las zonas rurales a través de una de tres

alternativas: � Extensión de la red � Sistemas de generación descentralizada con redes aisladas � Sistemas individuales de generación

Sistemas de Generación Descentralizados con o sin red de Asociados

Un reto importante del programa es el de servir a las comunidades aisladas, especialmente los ubicados en la Amazonía. Para ello, el Ministerio de Minas y Energía elaboró el Manual de Proyectos Especiales, precisamente para cumplir con el control remoto y de difícil acceso. Establece los criterios técnicos y financieros que han de aplicarse en este tipo de atención, con el uso de fuentes alternativas de energía eléctrica. Su principal atractivo, la transferencia del 85% de los recursos, una subvención económica por parte del gobierno federal. Se consideran como opciones tecnológicas, entre otras:

� Las plantas hidroeléctricas micro y mini (incluyendo hidrocinética); � Las pequeñas centrales hidroeléctricas; � Las centrales térmicas a biocombustibles o gas natural; � Las pequeñas plantas de energía térmica diésel o biomasa; � Los sistemas instalados de energía solar o eólica; y

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� Los sistemas híbridos resultantes de la combinación de dos o más de las siguientes fuentes primarias: solar, eólica, biomasa, hidráulica y/o diésel.

� El uso de nuevas tecnologías, tales como postes de fibra de vidrio reforzado con resina de poliéster y cables submarinos especiales para su uso en los cruces de ríos.

Se deben considerar las tecnologías que mejor se adapten al potencial energético local y regional, desde el punto de vista económico y de la disponibilidad energética.

Resultados

Los últimos resultados del Programa extraídos de la web oficial del Ministerio17 a fecha de Abril 2015 confirman que se alcanzó el objetivo inicial de proporcionar 10 millones de personas mayo 2009-febrero 2015, Luz para Todos ha llegado a cerca de 15,4 millones de residentes rurales de todo el país. Se estima que las obras de la Luz para Todos han generado cerca de 480 mil nuevos puestos de trabajo y utilizado 1.180.000 transformadores y más de 80.400.000 puestos, de los cuales 13 300 fueron desarrolladas utilizando las nuevas tecnologías resina de poliéster reforzado con fibra de vidrio, lo que facilitó su transporte por carretera, y ríos, en cuanto a ser más ligero y flotante, que requieren el uso de camiones a menudo intransitables en la región amazónica. También fueron empleados 1.540.000 kilómetros de cables eléctricos, algunos de ellos bajo el agua durante el cruce de ríos. Sólo en el estado de Amazonas se utilizaron 28.000 metros de cables eléctricos colocados dentro de los ríos. La inversión contratada supera los R$ 22.7 mil millones, con recursos de R $ 16,8 mil millones del gobierno federal. Además, también se destacan importantes beneficios económicos provenientes de la electrificación rural. El estudio de impacto realizado por el Ministerio de Minas y Energía en 2013 mostró que el 92,9% de los atendidos por el Programa Luz para Todos dijeron que habían mejorado la calidad de vida; 50,8% podría realizar actividades de la escuela en la noche; 40,6% había una disponibilidad de un centro de salud en su comunidad.

Recursos

Los recursos necesarios para desarrollar el programa provendrán del Gobierno Federal, se articulan a través de la Cuenta de Desarrollo Energético (CDE), la Reserva Global de Reversión (RGR) y Agentes Ejecutores - concesionarias y licenciatarias de distribución de electricidad y las cooperativas de electrificación rural. El contrato firmado establece los recursos subvencionados (CDE y RGR), de financiación (RGR), y del Agente Ejecutor, además de las reglas que guiarán la aplicación y liberación de eses recursos.

¿Cómo se subvenciona?

A continuación se enumeran los pasos para la obtención de las subvenciones: 1. Firmar el Acuerdo Compromiso con el Ministerio de Minas y Energía con la intervención de la

ANEEL y Eletrobras, para la ejecución del Programa; 2. recoger y registrar las demandas de su área de concesión y / o rendimiento, identificar el tipo

de comunidad y / o inmueble, de acuerdo con los criterios priorización; 3. Enviar a CGE antes del desarrollo de cada Programa de Obras, para la priorización, la relación

ordenada por municipios, de la demanda registrada en su área de concesión / autorización, que aún no se cumple;

4. preparar el Programa de Obras para satisfacer la relación de solicitudes priorizadas por el Comité de Gestión del Estado

5. Enviar a Eletrobras el Programa de Obras, para análisis técnico, financiero y presupuestario que cumpla con los objetivos fijados por Luz Para Todos

17 http://luzparatodos.mme.gov.br/luzparatodos/Asp/o_programa.asp

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6. Firmar el contrato con Eletrobrás, para la ejecución del Programa de Obras con valores definidos en el Acuerdo de Compromiso;

Deberán presentar informes siempre que sean solicitados a Eletrobras y a MME sobre el progreso de la implementación del Programa de Obras y reportarse a Eletrobras ante el avance físico y financiero del Programa de Obras, a los efectos de liberación de recursos. Los fondos serán liberados según los acuerdos firmados entre Eletrobras y los Agentes Ejecutores (concesionarias y permisionarias de distribución de electricidad y cooperativas de electrificación rural autorizadas por ANEEL) y se llevarán a cabo de acuerdo con el cumplimiento de ciertas condiciones. La Tabla 1 muestra las fases en las que se liberan los distintos tramos de subvención.

Tabla 1: Fases en las que se liberan los distintos tramos de subvención

Tarifa Social

La tarifa social de energía eléctrica, reformada por la Ley 12.212 / 10 y reglamentada por el Decreto 7583 establece que para tener el descuento en la factura de la luz la familia debe estar en el Registro solo a Programas Sociales y tener ingresos familiares per cápita de hasta medio salario mínimo. El descuento18 varía entre 10 y 65% de acuerdo con el rango de consumo. Las familias inscritas en el Registro Único con ingresos mensuales de hasta 3 salarios mínimos, pero que tengan entre sus miembros personas que necesitan tratamiento de salud debido al uso continuo

18 ACCIONA Microenergía Perú (AMP) cuenta también con este entorno mediante un pago mensual de cada familia (20%) y el ingreso regulatorio procedentes del Fondo de Compensación Social Eléctrica (80%). En 2010 se extendió a usuarios no conectados a red.

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de dispositivos con alto consumo de energía, también reciben el descuento. Las familias indígenas y cimarrones inscritas en el Registro Único y con un ingreso familiar per cápita menor o igual a medio salario mínimo, tendrán derecho a 100% de descuento en el límite de consumo de 50 kWh/ms.

Índices de Tarifa Social para Consumidores enmarcados en la clase de Bajos Ingresos

Consumo kWh/mes Descuento

Hasta 30 65%

De 31 a 100 40%

De 101 a 220 10%

Superior a 220 0%

Tabla 2: Índices de Tarifa Social para Consumidores enmarcados en la clase de Bajos Ingresos

Conforme a la legislación vigente en Brasil, el distribuidor deberá clasificar el consumo de acuerdo a la actividad que realiza y el propósito del uso de la electricidad. Si utiliza la energía para fines residenciales el consumo será clasificado como “B1 Residencial”. Para clasificarse como “B1 residenciales de bajos ingresos” (B1 Residencial Baixa Renta), deberá contar con el NIS (Numero de Inscrição Social) y cumplir los requisitos de la TSEE (Tarifa Social de Energia). Si se utiliza la energía para fines rurales y se presenta la documentación del ITR (Imposto Territorial Rural) será clasificado como “B2 rural”.

Ilustración 4: Precio final de energía electricidad la distribuidora Coelba (abril 2015). Fuente: Coelba.

A efectos de este estudio, al considerarse comunidades rurales desprotegidas de bajos ingresos, se consideran que los consumidores cuentan con una tarifa “B1 residencial de bajo ingreso” (B1 Residencial Baixa Renta). Se utilizan también la lista de precios facilitada por Coelba (ver Ilustración 4), de la cual se aplica la columna de precio final (“preço final”), donde están incluidas las reducciones de costes estipuladas en la Tabla 2.

Modelo Social

Se han realizado encuestas locales para capturar: � Información general � Información socio-cultural � Información económica � Información de electrificación y modelo

Su resultado se expone en los distintos apartados del estudio (regulatorio, técnico y económico) y han sido considerados en la fase de diseño. Estos datos condicionaran el uso de otros métodos participativos en futuras fases.

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Cuestiones para garantizar la sostenibilidad del proyecto

Se tendrán en cuenta las siguientes cuestiones en la realización del proyecto: � Contexto socio-cultural: se analizarán las normas y los comportamientos de los usuarios,

costumbres y preferencias por servicios energéticos, educación, ingresos, interacciones con entes públicos y privados, expectación por el servicio, voluntad de pago, conocimiento del servicio, aptitud hacia opciones tecnológicas. También se incluye aspectos de la organización de la comunidad, liderazgo, emprendimiento local, participación comunitaria, relación de género, papel de la mujer, cohesión y conflicto, y las habilidades comunitarias.

� Contraparte: es una organización clave en el proyecto y su futura sostenibilidad. Sin embargo, especialmente en lo relativo a la sostenibilidad se debe medir con cuidado la responsabilidad que se adjudica a la contraparte. A menudo el origen de un proyecto se produce en la contraparte y es esta organización, persona, ONG… la que asume muchas de las actividades necesarias para la ejecución del proyecto, ejerciendo un real liderazgo en todo el proceso. Los beneficiarios, que como propietarios reales de la instalación, deberán ser al final los que cuiden de la perdurabilidad de la misma, pueden acostumbrarse a que sea la contraparte la que le resuelva los problemas y esto ocasiona que si la contraparte falla en sus personas u organización la instalación se venga abajo y esto no debería ser así.

� Fortalecimiento del país y sus instituciones: en muchas ocasiones no se hace suficiente esfuerzo en concienciar a las instituciones, tanto nacionales como locales de su responsabilidad en el buen desarrollo de las instalaciones, una vez que se han puesto en servicio. Esta labor es fundamental, y se debe realizar de forma continuada hasta que Esf considere que está garantizada la atención necesaria a las mismas.

� Información y vigilancia: una vez puesto en operación un proyecto, se debe permanecer vigilante para comprobar que se realizan adecuadamente las labores de operación y mantenimiento, funciona la organización encargada de la explotación de la instalación y los detalles del proyecto responden adecuadamente. En esta función debería apoyarse en la contraparte, que debería actuar como representante de Esf en el lugar del proyecto.

� Formación: es básico para que se pueda realizar un mantenimiento adecuado de la instalación, el disponer de personas con la formación adecuada en las tecnologías que se han utilizado en el proyecto. Esta formación no es suficiente que se realice por parte de Esf o del contratista, a dos o más personas del entorno del proyecto. Sería muy recomendable que en la zona hubiera centros de formación profesional que proveyeran de los técnicos necesarios a los proyectos en explotación. Esf, debería ser muy proactivo en el fomento de estos centros de formación.

� Centros de Mantenimiento, talleres, suministros de repuestos: la explotación de una instalación exige de un entramado empresarial, que es necesario que exista, aunque sea en la dimensión adecuada al tamaño de la misma (o de las mismas en caso de varios proyectos en una zona o país). En este sentido todo proyecto debería asegurarse de que esto se produzca y fomentar la organización de estos centros a los que se pueda acudir para una reparación o para el suministro de una pieza de repuesto.

� Generación de recursos económicos: esta cuestión es de muy difícil solución, ya que los proyectos se realizan en comunidades aisladas y de suma pobreza, sin embargo si no se resuelve, al cabo de poco tiempo de estar en marcha dejaran de funcionar por falta de mantenimiento o incapacidad de hacer frente a las averías que se puedan producir. Por esta razón el proyecto debe calcular el coste razonable de explotación, y saber cuál sería el origen de los fondos necesarios.

� Organización social: todo lo dicho anteriormente debería enmarcarse en una organización social suficientemente sólida, que represente a los beneficiarios y que sea capaz de imponer su criterio para la buena explotación de la instalación.

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Actuaciones en las distintas fases para garantizar la sostenibilidad

Fase de Programación

Antes de iniciar cualquier proyecto nuevo, Esf realizará determinadas actuaciones para comprobar y eventualmente crear las condiciones necesarias que garanticen la futura sostenibilidad de la instalación. Estas actuaciones son las siguientes:

1. Contactar con las instituciones estatales y locales para comprobar, en caso que proceda, su interés y compromiso en el mantenimiento tanto técnico como económico de la instalación

2. Identificar los centros de formación profesional que podrían colaborar en la eventual capacitación del personal responsable del mantenimiento de los equipos instalados.

3. Identificar los potenciales centros de mantenimiento, ya sean negocios privados o posibles centros creados al efecto, que pudieran ocuparse de un mantenimiento profesional de la instalación.

4. Establecer contactos con otras ONGs con implantación en el país o la zona, para comprobar la posibilidad de alianzas que faciliten la sostenibilidad del proyecto.

Se debe poner a disposición en estas actuaciones de un Jefe de la Zona (o del País, en este caso Brasil) o una persona del Área de Sostenibilidad asignada a Brasil. Como resultado de esas actuaciones se espera un detallado informe con los resultados obtenidos y eventualmente los documentos de compromiso que se generen como consecuencia de las negociaciones realizadas.

Etapas de diseño y ejecución

Durante estas etapas se vigilan los siguientes aspectos que afectan a la sostenibilidad social, económica y técnica y comprobar que se diseñan y ejecutan correctamente. En este caso particular de la Comunidad de Abaré se ha recurrido a una serie de encuestas realizadas a los futuros usuarios de energía eléctrica y los datos suministrados por Coelba. Se remite por ello al apartado Proyecto Técnico donde se especifican los resultados y sus consideraciones.

Sostenibilidad social

Si el gestor de la instalación son los beneficiarios, hay que diseñar un equipo que tenga capacidad y autoridad dentro de la comunidad para aplicar un Plan de Explotación, que incluya las normas de Operación y Mantenimiento, un plan de formación de personal y un plan de gestión de recursos económicos. Si el gestor de la instalación es un organismo público o privado, hay que establecer los acuerdos pertinentes que obliguen a la entidad responsable a la correcta explotación de la instalación. En el caso particular de este proyecto en Brasil, se propone este segundo modelo.

Sostenibilidad económica

Se calculan los costes de operación y mantenimiento, así como los de reposición de equipos, todo ello periodificado durante la vida de la instalación. Se remite para ello a los capítulos técnicos y económicos, donde se especifican.

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Sostenibilidad técnica

Se suministran los siguientes documentos: � Normas de operación con indicación clara de las condiciones y limitaciones en la operación de

la instalación � Normas de seguridad de la instalación � Normas de mantenimiento preventivo � Normas de mantenimiento correctivo � Listado de incidencias � Listado de piezas de repuesto � Libros de instrucciones de los equipos

Los responsables de que se realicen estas actuaciones son los responsables de Sostenibilidad en cada Área, o el de Brasil. La documentación esperada seria la correspondiente a las actividades descritas.

Etapa de Explotación

La instalación deberá estar bajo la supervisión de Esf durante al menos cinco años a partir de la puesta en marcha de la misma y entrega a los propietarios finales. Durante los primeros dos años (garantía de los equipos) la supervisión se centra, no solo en la correcta aplicación del plan de Operación y Mantenimiento, sino también en la correcta respuesta de los equipos a las condiciones de operación, frecuentemente extremas, a los que están sometidos, y en caso de fallos de diseño ayudar a los propietarios a la resolución de los problemas que pudieran surgir. Durante el resto de periodo se debe centrar la actuación en la comprobación periódica de que los objetivos para lo que fue diseñada la instalación se siguen obteniendo. Para la consecución de las metas anteriores es necesario lo siguiente:

� Establecer un sistema de información periódica: cada seis meses los primeros dos años y anualmente los tres siguientes. Esto permite evaluar las instalaciones con regularidad, diagnosticar su evolución y proponer medidas correctivas si procediera.

� Diseñar un sistema de indicadores de sostenibilidad, que partiendo de una línea base, en el momento del inicio del proyecto permita evaluar la evolución de los resultados del mismo en el trascurso del tiempo.

Los responsables de realizar este seguimiento serán los responsables de Sostenibilidad de cada Área o Brasil. La documentación necesaria para esta actividad seria:

� Acuerdo con la contraparte o responsable de enviar la documentación periódica en el que se defina claramente los datos a trasmitir.

� La guía de evaluación de la sostenibilidad de los proyectos que permite diagnosticar la sostenibilidad de los mismos

� Los indicadores de sostenibilidad y sus parámetros de medida.

Proyecto Técnico

Introducción

El objeto del presente apartado es la descripción de la parte técnica del proyecto de electrificación rural que está estudiando Esf-Iberdrola en la población LAGOA DO JOSÉ ALVES del municipio de Abaré de la provincia de Bahía en Brasil.

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Se analizarán en los distintos apartados de este informe la preselección de alternativas viables, la selección de la tecnología apropiada y se finalizará con la propuesta del dimensionado de las instalaciones.

Caracterización de la comunidad

Población LAGOA DO JOSÉ ALVES del municipio de Abaré de la provincia de Bahía en Brasil.

Localización

� Altitud: 365 msnm. � Tipo de terreno: Llano - Catinga (tipo sabana desértica). � Acceso: a través de carretera pavimentada y bitola por medio de camiones. En época de lluvias

(enero-marzo) queda interrumpido en diferentes ocasiones. Se encuentra a 60 km (1,5 horas de trayecto) de capital del municipio (Chorrochó).

Ilustración 5: Localización de la Comunidad

Población

� Población: 295 habitantes (145 mujeres; 150 hombres). � Número de casas: 74 (habitualmente 4 personas por casa).

Ubicación consumos

Partiendo de los datos de las encuestas domiciliarias realizadas dentro del programa LpT se dispone de las coordenadas de los puntos de suministro a alimentar (74 casas + 3 centros comunitarios, que comprenden 2 escuelas + 1 centro de salud). La Ilustración 6 se muestra la localización de cada consumidor (marcado con punto rojo la ubicación donde se encuentran los 3 centros comunitarios). Analizando la ubicación de los puntos de consumo se debe destacar que se pueden considerar dos zonas diferenciadas dentro de la misma comunidad, este aspecto será considerado en el proceso de decisión de la tecnología más apropiada para la electrificación. Las casas se encuentran en terrenos de propiedad particular, y los propietarios poseen pequeñas áreas para actividades de cultivo y cría de animales.

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Ilustración 6: Ubicación GPS de los puntos de consumo

La Ilustración 7 muestra los tamaños de las casas según las 66 familias que han participado en las encuestas individuales:

Ilustración 7: Tamaños de las casas

Servicios

Los servicios con los que cuenta la comunidad son los siguientes: � Telefonía: Disponible cobertura de telefonía móvil. � Suministro de agua: No disponen de pozos ni fuentes, se realiza el suministro de agua por

medio de camiones cisterna para su almacenamiento en depósitos en las casas y en pequeños embalses (servicio del Ayuntamiento-Prefeitura).

� Servicios comunitarios: Existen 2 escuelas y 1 centro de salud. � Otros servicios (restaurantes, tiendas,...): No existen servicios. � Existen cooperativas (aunque no se dispone información de sus servicios ni de su modo de

funcionamiento).

Organización comunitaria

Según los resultados de la información de Coelba a nivel comunitario: � No se dispone de ningún órgano administrativo establecido en la comunidad. � No se cuenta con la participación de ninguna ONG ni orden religiosa ni ningún tipo de institución

social. � No existen programas públicos ni privados de apoyo a la comunidad (el único apoyo que

reciben es el suministro de agua por medio de camiones cisternas costeado por el Ayuntamiento-Prefeitura).

-4646,46

-10236

-16000

-14000

-12000

-10000

-8000

-6000

-4000

-2000

0

2000

4000

-16000 -14000 -12000 -10000 -8000 -6000 -4000 -2000 0 2000 4000

COMUNIDAD DE ESTUDIO EN ABARE: 77 PUNTOS DE CONSUMO- SEPARACION EN METROS

Nº familiasAREA CONSTRUIDA 50 m2 42AREA CONSTRUIDA 51-75m2 6AREA CONSTRUIDA 76-100m2 9AREA CONSTRUIDA 101-150m2 5AREA CONSTRUIDA 151-200 m2 3AREA CONSTRUIDA +200M2 1

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Generación eléctrica actual

En este apartado se analizarán los sistemas de generación eléctrica que existen en la actualidad en la comunidad. Este análisis servirá para conocer el tipo de sistemas que se están utilizando por la población para satisfacer sus necesidades energéticas (eléctricas) y para hacerse una idea sobre el mercado de tecnológico que existe en la zona.

Tecnologías implantadas en la comunidad

Analizando las encuestas individuales se concluye: � Elevado número de familias que poseen en la actualidad instalaciones fotovoltaicas (43 familias

de las 66 entrevistadas). Respecto a estos sistemas debe indicarse:

� No se dispone información sobre tipología de sistemas (pico fotovoltaica, solar home systems DC o AC,...), pero observando las fotografías de las casas puede concluirse que una gran parte como mínimo se tratan de Sistemas de Energía para el Hogar19 (SHS). Sería conveniente obtener más detalle sobre las características técnicas de los sistemas existentes (potencia, capacidad acumulación,...).

� Solamente 5 familias de las 43 que disponen de energía solar indican disponer de lámparas (con una media de 4 lámparas por familia). Sería conveniente obtener una justificación a estas observaciones.

� Existen 23 familias que tienen gastos en “diésel” para iluminación pero no se tiene constancia de que existan pequeños generadores diésel individuales, debido a los bajos costos mensuales en diésel para iluminación (con una media de 7,1 R$ al mes, siendo el gasto mínimo de 2,5 y el máximo 25 R$/mes). Esas cantidades tan reducidas hace pensar que se trata de pequeñas lámparas diésel y no para pequeños generadores diésel.

Considerando la información general de la comunidad suministrada por Coelba se concluye:

� Existen instalaciones de paneles solares (no indican número). � No existen generadores fósiles en la comunidad. � No existe ningún tipo de comité de energía ni similar.

Se puede concluir, del elevado número de familias (65% de las entrevistadas) que disponen de energía solar, que es una tecnología extendida en la zona de actuación. Como se analizará en el apartado de Capacidad y Voluntad de pago algunas de las familias declaran un coste mensual por la energía solar que dispone, esto nos lleva a pensar que pueden ser familias que realizan un pago a un vecino que disponga de sistemas fotovoltaicos y no sean ellos los propietarios de un sistema fotovoltaico. En el caso de que esas familias no se consideren como propietarias de un sistema de energía solar, habría un 56% de familias encuestadas que poseerían un sistema solar doméstico. Este elevado número de familias con sistemas de energía solar deberá ser considerado en el proceso de decisión sobre la tecnología más apropiada a implementar, tendrá que decidirse junto con ellos si incluir o excluir a estas familias en el programa de electrificación y en ese caso la forma en la que participarían, pudiendo ser futuros usuarios del sistema que se decida implementar o sólo como clientes a los que dar servicio de mantenimiento.

Empresas suministradoras, instaladoras y mantenimiento

En la información inicial suministrada por Coelba a nivel comunidad se indica que se considera que el municipio no tendrá suficiente capacidad industrial para ser un punto de referencia en la búsqueda de piezas de repuesto.

19 Sistemas de Energía para el Hogar, o en inglés “Solar Home Systems“ (SHS)

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35 Proyecto Abaré

El Grupo de Aprovisionamiento de Esf y el personal de apoyo en Brasil han establecido contactos con algunos suministradores de componentes para los sistemas fotovoltaicos y de redes de distribución, a los que se les han solicitado presupuestos para las instalaciones dimensionadas. Se ha analizado la posibilidad de realizar el suministro inicial de los equipos desde España, pero en la información recibida desde Brasil indica que el coste se vería incrementado en un 50-60% por el coste de importación y otra serie de trámites que deberían realizarse. Otros aspectos a considerar en la toma de esta decisión son:

� La verificación previa de la posibilidad de ejecutar de forma local el mantenimiento de los equipos que se suministren en caso de que no sean suministrados localmente,

� El extra-coste que supondría para la operación y mantenimiento la no utilización de equipamiento local,

� Los efectos que tendría sobre la satisfacción de los usuarios la no disponibilidad de energía eléctrica durante largos periodos en caso de avería de los equipos importados.

Preselección tecnologías viables

Es aconsejable que el proceso de selección final se realice con la participación activa de la población local (mapeo participativo, reuniones grupales hombres/mujeres, y entrevistas semi-estructuradas). Se consideran así sus preferencias y se tienen en cuenta sus opiniones respecto a una amplia variedad de posibles criterios como podrían ser los económicos, técnicos, sociales y medioambientales. Este trabajo queda pendiente de verificar en campo en una fase posterior. Para realizar este análisis, se ha partido de los datos obtenidos a través de una serie de encuestas realizadas a los futuros usuarios de energía eléctrica y los datos suministrados por Coelba. Básicamente, los datos inicialmente utilizados son los siguientes:

� Las encuestas a nivel individual realizada dentro de Programa Luz para Todos (LpT): “Questionário para Pesquisa de Campo para levantamento dos dados relacionados à implantação do PNER “Luz para Todos” – propiedades e domicílios rurais – questionario ex-ante”. Encuesta individual realizada a 66 de las 74 familias de Lagoa do José Alves entre los meses de Junio-Julio de 2014.

� Datos generales a nivel comunidad suministrados por Coelba en el marco del estudio de Electrificación Rural desarrollado por Energía sin Fronteras e Iberdrola: “proyecto Esf Brasil - Bahía” de finales del año 2014.

Ilustración 8: Aspectos a considerar en la preselección de alternativas tecnológicas

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Desarrollo de un Modelo de Electrificación para Comunidades Rurales y Zonas Aisladas

36 Proyecto Abaré

En la Ilustración 8 se refleja de forma gráfica los aspectos que se consideran en la preselección de alternativas. En los siguientes apartados se analizaran las distintas alternativas, se filtrarán y se concluirá con una lista de alternativas viables para este proyecto.

Estimación recursos naturales

En este apartado se analizan los recursos naturales disponibles en la comunidad que podrían ser utilizados para la generación eléctrica según las distintas alternativas tecnológicas. En la Ilustración 9 se muestra la variabilidad de los diferentes recursos.

Ilustración 9: Viabilidad de los diferentes recursos

Recurso solar

Se analiza la disponibilidad del recurso en la zona donde se implantará el proyecto. De los métodos posibles para estimar el recurso solar, se ha decidido utilizar los datos de la Base de datos de la NASA y de la herramienta de modelado HOMER.

Ilustración 10: Estimación del Recurso Solar

Del análisis de estos se datos se puede concluir la irradiación solar en la comunidad que se muestran en la Ilustración 11 y la Ilustración 12.

VARIABILIDAD

ESPACIAL EN LA

COMUNIDAD

DIARIA ESTACIONAL INTERANUAL

FOTOVOLTAICA IRRADIACION SOLAR [Kwh/m2] BAJA ALTA ALTA BAJA

EOLICA VELOCIDAD DEL VIENTO [m/s] ALTA ALTA ALTA MEDIA

GENERADOR DIESEL

-EXISTENCIA DE SUMINISTRO /ACCESO

AL EMPLAZAMIENTO

-COSTE [R$/l o $/l]

NINGUNA BAJA BAJA MEDIA

CONEXIÓN A RED-DISTANCIA A LA RED [km]

- TENSION DE CONEXIÓN [kV]NINGUNA BAJA BAJA BAJA

HIDRAULICA-ALTURA SALTO [m]

- CAUDAL [l/s]BAJA BAJA ALTA MEDIA

BIOMASA?

-CANTIDAD DE BIOMASA DISPONIBLE

[kg]

-HUMEDAD RELATIVA[%]

-PODER CALORIFICO INFERIOR [MJ/Kg]

BAJA BAJA ALTA BAJA

ESTIMACION DE RECURSO NECESARIA EXISTENTE A PRIORI

VARIABILIDAD TEMPORAL

TECNOLOGIA SENCILLO MEDIO COMPLICADO

Mapas y tablas irradiacion

(NASA, HOMER,

RETScreen..)

Suministradores locales

NECESIDAD DE APOYO LOCAL

FOTOVOLTAICA

METODO DE ESTIMACION RECURSO

Medicion indirecta

(produccion

instalacion proxima)

Medicion Directa

(medicion en

terreno)

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37 Proyecto Abaré

Ilustración 11: Irradiación solar de la región (formato tabla).

Ilustración 12: Irradiación solar de la región en comparación con otras regiones próximas

Recurso eólico

A continuación se indican los posibles métodos a emplear para determinar el recurso eólico en la zona de la actuación, entre la variedad de métodos se ha decidido emplear los mapas y tablas de viento junto con la extrapolación de medidas (ver Ilustración 13).

Ilustración 13: Estimación del Recurso Eólico

IRRADIACION SOLAR DIARIA [Kwh/m2/d]

ABARE NASA HOMER PROMEDIO

ENERO 5,62 6,152 5,89

FEBRERO 5,78 6,145 5,96

MARZO 5,37 5,504 5,44

ABRIL 5,16 5,108 5,13

MAYO 4,74 4,874 4,81

JUNIO 4,54 4,472 4,51

JULIO 4,72 4,589 4,65

AGOSTO 5,55 5,494 5,52

SEPTIEMBRE 6,31 6,237 6,27

OCTUBRE 6,56 6,769 6,66

NOVIEMBRE 6,15 6,388 6,27

DICIEMBRE 5,91 6,217 6,06

PROMEDIO 5,53 5,65 5,59

TECNOLOGIA SENCILLO MEDIO COMPLICADO

Mapas y tablas

viento (NASA,

NOAA,

RETScreen..)

Extrapolacion de medidas

Escala Beaufort

Defermacion

vegetacion

NECESIDAD DE APOYO LOCAL

METODO DE ESTIMACION RECURSO

EOLICAMedicion Directa

(medicio en terreno)

Medicion indirecta

(produccion instalacion

proxima)

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Desarrollo de un Modelo de Electrificación para Comunidades Rurales y Zonas Aisladas

38 Proyecto Abaré

Se inicia el estudio a través de los mapas de viento (ver Ilustración 14) para decidir si es necesario realizar un análisis más detallado o puede ser descartada la tecnología eólica (aunque estos datos siempre se deben contrastar con la percepción local).

Ilustración 14: Mapa eólico de la región

Analizando el mapa de recurso eólico mundial de 3TIER, se concluye que es recomendable analizar el recurso eólico con más detalle al encontrarse velocidades de viento que son de interés a 80 metros de altura. Como se desprende del mapa eólico, Abaré se encuentra en una zona amarilla que indica que el recurso eólico puede ser de interés. Se consultan en una segunda aproximación la Base de Datos de la NASA. Se puede ver en la Ilustración 15 y en la Ilustración 16, los resultados de velocidad de viento para Abaré (m/s).

Ilustración 15: Base de Datos de la Nasa del recurso eólico mensual

Ilustración 16: Estimación del recurso eólico en comparación con otras regiones próximas

PERIODO

NASA 10m

TERRENO

AEROPUERT

O

NASA 50m

ENERO 3.16 4.03

FEBRERO 3.02 3.85

MARZO 2.81 3.58

ABRIL 3.29 4.2

MAYO 3.77 4.8

JUNIO 4.33 5.52

JULIO 4.67 5.95

AGOSTO 4.78 6.09

SEPTIEMBRE 4.86 6.19

OCTUBRE 4.54 5.79

NOVIEMBRE 4.19 5.34

DICIEMBRE 3.46 4.41

MEDIA 3.93 4.98

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39 Proyecto Abaré

Estos resultados indican que puede ser viable la instalación de sistemas eólicos como apoyo a otros sistemas de generación. Para comprobar su viabilidad, debería realizarse una consulta a la población local sobre la existencia del recurso antes de decidir realizar una campaña de medición del recurso, de forma que pueda contrastarse la viabilidad inicial de esta tecnología.

Recurso hidráulico

Según los resultados de la información suministrada por Coelba a nivel de la comunidad no existen ríos cercanos ni saltos de agua, por lo que se descarta la tecnología hidráulica.

Recurso biomasa

No se disponen de datos para hacer un análisis detallado del recurso de biomasa, pero se debería analizar con más detalle las posibilidades de la tecnología basada en biomasa ya que según las encuestas individuales es una zona en la que está extendida la cría de animales y muchas familias disponen de cantidades importantes de ganado. También se indica en las encuestas que se consumen 400 kg de leña/carbón vegetal “sin coste” por lo que pueden existir residuos, de alguna fábrica, aserraderos o similar, aunque de la encuesta parece que no existe ningún tipo de negocio en la zona. En caso de que la leña provenga de la vegetación circundante se estará provocando una deforestación local de la zona que puede afectar a la población del entorno.

Estimación de combustibles fósiles

Se incluye la viabilidad de acceso de combustibles fósiles en la zona del proyecto para analizar la viabilidad del establecimiento de sistemas de generación mediante combustibles fósiles (principalmente generadores diésel). La evaluación de esta tecnología se realiza ya que podría ser implementada de forma exclusiva o como parte de un sistema híbrido donde se combinen diferentes tecnologías de generación. Considerando la viabilidad de acceso de los camiones cisterna de forma frecuente para el suministro de agua a la población puede considerarse que también sería viable el suministro de combustible fósil, pudiendo ser necesario la implantación de un tanque de almacenamiento de combustible para los momentos que haya cortes en las vías de acceso a la comunidad por las lluvias. Sería necesaria una consulta a la población local para tener una mejor información a este respecto. El otro factor que deberá analizarse para esta tecnología es el precio del combustible. Indicar que existe una política nacional que hace que los precios del combustible sean inferiores a los existentes en otros países. El coste del diésel es de aproximadamente 2,8 R$/l - 0,8 $/l, sin datos para el estado de Bahía - BA para febrero de 201520.

Ilustración 17: Estimación del Recurso Fósil

En una futura fase, se deberán realizar consultas a la población local y suministradores de la zona para confirmar estos precios oficiales para mayoristas en zonas de acceso sencillo. Debe tenerse en

20 Fuente Diario Oficial da União http://bit.ly/1aZsTqa http://bit.ly/1aqVqDS

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Desarrollo de un Modelo de Electrificación para Comunidades Rurales y Zonas Aisladas

40 Proyecto Abaré

consideración que el coste del transporte hasta la comunidad puede incrementar esos precios de forma relevante.

Estimación de la extensión de la red de distribución

Para analizar la viabilidad de la extensión de la red eléctrica o bien para disponer de unos valores de referencia para el caso de que se decida establecer un sistema de generación distribuida, es necesario analizar los tres factores siguientes:

Distancia a la red de distribución

Según la información suministrada por Coelba en junio de 2015 en relación con la extensión de la red, se concluye que:

� Longitud trazado extensión, desde el usuario más cercano: 13 km.

Costes de extensión de la red

El coste total por los 13 km de conexión a red remitido por Coelba para la extensión de red es de 806.446 $. La consideración del coste de red dependerá del sistema de distribución que se establezca con otras alternativas de generación eléctrica. En el caso de que se compare con sistemas de microrred este coste habrá que descontarle la parte proporcional de la red de la microrred ya que para la microrred también habrá que incurrirse en un coste de distribución de red en MT y BT. Sin embargo, si se comparase la extensión de red o la microrred con la implantación de Sistemas de Energía para el Hogar21 (SHS), si habrá que considerar el coste de toda la red, ya que estos sistemas no cuentan con red de distribución interna.

Costes de suministro de energía mediante la red de distribución

Existe una tarifa social para consumidores de menores recursos económicos y para bajos consumos de electricidad, este aspecto ha sido analizado en el apartado “Tarifa Social”.

Listado de alternativas viables

Como conclusión de los análisis descritos en los apartados anteriores se ha decidido considerar la siguiente lista de alternativas tecnológicas viables:

� Energía solar fotovoltaica. � Energía eólica. � Generador diésel.

Se incluye la posibilidad de usar sistemas de acumulación de energía por baterías y como alternativas de distribución:

� Sistemas de Energía para el Hogar (SHS). � Micro-red híbrida para la totalidad de la comunidad. � Micro-redes híbridas para cada una de las dos zonas diferenciadas que se han identificado

anteriormente dentro de la comunidad En la Tabla 3 se presenta un resumen general de viabilidad de las distintas alternativas para la electrificación.

21 En inglés “Solar Home Systems“(SHS).

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Desarrollo de un Modelo de Electrificación para Comunidades Rurales y Zonas Aisladas

41 Proyecto Abaré

Tabla 3: Resumen de viabilidad de las distintas alternativas de electrificación

Capacidad de pago, gastos actuales y voluntad de pago

Otro de los factores que deben analizarse para determinar la viabilidad económica de las diferentes alternativas es la capacidad y la voluntad de pago de la población. Este análisis permitirá tomar una decisión sobre la viabilidad económica de determinadas tecnologías.

Capacidad de pago

Analizando la encuesta cumplimentada por Coelba a nivel general de la comunidad: � Renta mensual media familiar: 400 BR$. � No existen casas ni locales que desarrollen actividad empresarial. � No existe ningún tipo de mecanismo de préstamo o crédito.

Considerando los resultados de las encuestas individuales resulta una renta familiar media de 965 R$/mes (con una mediana de 800 R$/mes), sin embargo debe destacarse la gran variabilidad de ingresos entre las familias y existiendo 25 familias (38% de la muestra) cuyo ingreso mensual es inferior a los 350 R$ (112 $/mes). De las 25 familias cuyos ingresos familiares son menores de 350 R$/mes existen 10 familias que no disponen de energía solar y 15 familias que disponen de energía solar (13 si se excluyen las familias que realizan un pago mensual por la energía solar y que pueden no ser propietarios de un SHS).

Ilustración 18: Renta media mensual de las familias.

VARIABILIDAD

ESPACIAL EN LA

COMUNIDAD

DIARIA ESTACIONAL INTERANUAL RECURSO MINIMO VIABILIDAD DE

ESTUDIO

FOTOVOLTAICA IRRADIACION SOLAR [Kwh/m2] BAJA ALTA ALTA BAJA 1 HSP /DIA SI

EOLICA VELOCIDAD DEL VIENTO [m/s] ALTA ALTA ALTA MEDIAMIN 4 M/S

MAX 20 M/SSI

GENERADOR DIESEL

-EXISTENCIA DE SUMINISTRO /ACCESO

AL EMPLAZAMIENTO

-COSTE [R$/l o $/l]

NINGUNA BAJA BAJA MEDIA

Suministro fiable a un precio

razonable en función de la

aplicación.

SI

CONEXIÓN A RED-DISTANCIA A LA RED [km]

- TENSION DE CONEXIÓN [kV]NINGUNA BAJA BAJA BAJA

Distancia de ruptura.

Distancia hasta la cual resulta

más económico realizar la

extensión de la red que instalar

otro tipo de sistemas aislados.

SI

HIDRAULICA-ALTURA SALTO [m]

- CAUDAL [l/s]BAJA BAJA ALTA MEDIA

Fluyente 1m/s

Salto 5 m

Caudal 0.2 l/s

NO

BIOMASA

-CANTIDAD DE BIOMASA DISPONIBLE

[kg]

-HUMEDAD RELATIVA[%]

-PODER CALORIFICO INFERIOR [MJ/Kg]

BAJA BAJA ALTA BAJA

Pendiente de evaluar

dependiendo de disponibilidad

real en emplazamiento

NO

ESTIMACION DE RECURSO NECESARIA EXISTENTE A PRIORI

VARIABILIDAD TEMPORAL

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59 61 63 65

Renta familiar (R$/mes)

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42 Proyecto Abaré

Gastos actuales

Del análisis realizado de las 66 encuestas individuales se pueden obtener los gastos actuales en energéticos, se muestran a continuación los resultados resaltando en negrita los gastos en energéticos que podrían ser sustituidos por la energía eléctrica.

Ilustración 19: Gastos medios actuales por familia en energía y equipos (R$/mes)

Como ya se ha indicado con anterioridad, existen familias (6) que indican un coste mensual (entre 3,5-8,5 R$/mes) en relación la energía solar, debería verificarse el origen de este dato pudiéndose tratar de pagos que se realizan a algún vecino o familiar que les venda energía o si se tratan de gastos de recargas de teléfono móvil u otros equipos en alguna instalación que disponga de energía solar como suministro. Si esto fuese corroborado entonces el número de familias con energía solar no sería 43 y serían 37 las familias que dispongan de sistemas de energía solar (56% de las familias). Se debe resaltar que las familias que disponen de energía solar siguen manteniendo un nivel elevado de gastos en energéticos que podría esperarse que deberían haber sido sustituidos por la instalación de los sistemas solares. Los gastos en diésel y queroseno22 para iluminación así como en velas es relevante en las familias que disponen de energía solar (aunque es algo menor que el gasto que tienen las familias que no disponen de energía solar en ese tipo de energéticos). Destacar que únicamente 3 familias, de las 43 que disponen energía solar fotovoltaica, no están teniendo gastos en la actualidad en otros energéticos para iluminación. Las otras 40 familias a pesar de disponer de sistemas fotovoltaicos continúan manteniendo gastos en diésel para iluminación, queroseno para iluminación y/o en velas. En caso de realizar un análisis más en profundidad con la población local para deducir el motivo que en la actualidad no hayan sido sustituidos (o ampliamente reducidos) esos gastos en las familias que disponen de sistemas de energía solar se podría verificar si estos sistemas se encuentran operativos en la actualidad. Otro aspecto que debe destacarse es que existe únicamente 5 familias (de las 43 que disponen de energía solar) que disponen de lámparas pareciendo que el uso que se le está dando a estos sistemas son diferentes a los habituales de iluminación dándose especial relevancia a la televisión así como a la telefonía celular.

22 Para algunas experiencias en la que los consumidores se organizan y obtienen créditos que pagan con el ahorro en queroseno que es sustituido por energía eléctrica, ver Schäfer, M., & Kammen, D. (2014). Innovating energy access for remote areas: Discovering untapped resoures. Berkeley: University of California.

Nº familiasMEDIANA

(R$/mes)

MEDIA

(R$/mes)Nº familias

MEDIANA

(R$/mes)

MEDIA

(R$/mes)

ENERGÍA SOLAR 23 43 0,0 1,0

DIESEL ILUMINACIÓN 11 5,0 7,5 12 5,0 6,7

QUEROSENO ILUMINACIÓN 10 10,0 13,6 8 8,0 12,5

PILAS 0 0

VELAS 21 8,1 14,1 37 8,1 8,2

DIESEL COCINA, RIEGO,… 2 6,5 6,5 9 5,0 16,4

GAS - LPG 12 42,0 42,0 36 42,0 43,2

LEÑA (kg ) 22 300,0 342,3 42 375,0 397,5

Nº FAMILIAS CON EQUIPOS:

TELEVISIÓN 25

ANTENA PARABÓLICA 21

LÁMPARAS 5

TELÉFONO 14 36

EQUIPO DE SONIDO 2

GASTOS ENERGÉTICOS FAMILIAS

SIN ENERGIA SOLAR

GASTOS ENERGÉTICOS FAMILIAS

CON ENERGÍA SOLAR

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43 Proyecto Abaré

Existen 50 familias que disponen un total de 72 teléfonos móviles (33 familias con 1 teléfono, 13 familias con 2 teléfonos, 3 familias con 3 teléfonos y 1 familia con 4 teléfonos). Por último debe destacarse que sorprendentemente no existe gasto en pilas por ninguna de las familias encuestadas. Si se tuviera que tomar un gasto único mensual de energía eléctrica por familia se aconseja los gastos de la mediana, porque son más representativos que la media, ya que puede ésta puede estar alterada por los outlayer que gastan mucho. Se podría concluir que la familia dispone de una capacidad de pago en energía eléctrica en torno a 23 R$/mes = 7€/mes.

Voluntad de pago

En las encuestas individuales por familia no existen cuestiones relacionadas con la voluntad de pago de la población. Del análisis de la información suministrada por Coelba a nivel comunitario se debe indicar:

� No se han contestado las preguntas relacionadas con la voluntad de pago por la energía eléctrica.

� Se indica que los futuros usuarios no estarían dispuestos a contribuir con la adecuación de sus terrenos para la instalación de los sistemas eléctricos.

� Sí se considera que deberían electrificarse los espacios comunitarios, debiendo ser estos sistemas propiedad del Ayuntamiento - Prefeitura.

� Se considera que la población no estaría dispuesta a pagar por las instalaciones municipales. Para poder estimar la voluntad de pago podría ser empleado como punto inicial de partida el pago que están realizando otras comunidades de la misma zona y características similares que estén en el Programa LpT. Resaltar que el cobro por energía que se está realizando a los usuarios de LpT es de un mínimo 30 kWh/mes aunque su consumo mensual de energía sea menor, considerando la tarifa correspondiente a cliente Residencial - Baja renta (0,12861172 R$/kWh mes) implicaría un coste por energía de 3,86 R$/mes.

Determinación de la demanda

En la actualidad las familias que disponen de energía solar están dando servicio con la electricidad a diferentes equipos de consumo: teléfonos móviles, televisión, antena parabólica, lámparas y equipos de sonido. Se puede observar los resultados de las encuestas individuales sobre los futuros usos previstos de la electricidad en la Ilustración 20. De las encuestas se concluye que los equipos que se prevén utilizar son:

� TV + Antena parabólica: la totalidad de las familias, que no disponen televisión en la actualidad, desearían instalarla cuando dispongan de suministro eléctrico.

� Iluminación: la totalidad de las familias encuestadas indican que desearían obtenerlas en el corto plazo.

� Nevera: la totalidad de las familias indican que desean instalar neveras en el medio-largo plazo. � Equipos de sonido y Licuadoras: que se prevé su adquisición por un elevado número de

clientes. � Planchas: el 50% de los usuarios desean comprar planchas. Se debe prestar atención a este

aspecto por el elevado incremento de consumo que podría suponer. � Bombas: un total de 14 familias tiene previsto comprar pequeñas bombas (< 1 CV). � Ventilador: un total de 11 familias prevén adquirir un ventilador.

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44 Proyecto Abaré

Ilustración 20: Usos futuros previstos de equipos de consumo

Estimación demanda inicial e incremento futuro

Del análisis realizado de las encuestas individuales disponibles, y considerando la diferencia de consumos y de gastos de la población objeto del proyecto parecería razonable establecer tres categorías de posibles consumidores:

� Nivel bajo de demanda: población más vulnerable y con menores ingresos, satisfaciendo las necesidades más básicas de iluminación y recarga de teléfonos móviles.

� Nivel medio de demanda: población con un mayor nivel adquisitivo, pudiendo sufragar los gastos de compra de algún equipo adicional (equipo musical, licuadora o similar) y afrontar un mayor gasto mensual por la energía consumida.

� Nivel alto de demanda: población de elevado nivel adquisitivo, que puede permitirse mayores gastos.

� En la Tabla 4 se establece una lista de posibles consumos según estas tres categorías de consumidores.

En el programa LpT, el pago mínimo mensual de la totalidad de los clientes del programa es el correspondiente a un cobro por el consumo de 30 kWh/mes. Debe destacarse que esta solución de cobro no es la más adecuada para el tipo de consumidor habitual de zonas rurales aisladas y no es una medida que fomente el ahorro energético por parte de los consumidores. En el proyecto se ha considerado que las casas parten de un consumo de nivel medio de 11,58 kWh/mes que se corresponde con el consumo previsto para un consumidor de categoría de nivel medio. Este consumo se verá incrementado a los 5 años alcanzando los 30,78 kWh/mes, que es el consumo que se cobra como mínimo a cada usuario según el modelo de tarifas actual en LpT. A los 10 años se alcanza los 58,05 kWh/mes, que es el consumo medio de los usuarios de LpT a los 10 años de disponer de suministro eléctrico, según datos proporcionados por Coelba. El diseño considera este escalado de las instalaciones de generación, que se muestra para cada una de estas 74 casas en la Tabla 5. Para los centros comunitarios existentes (2 escuelas y 1 centro de salud) se ha considerado una demanda de 216 KWh/mes para cada escuela y de 324,7 KWh/mes para el centro de salud. En la Tabla 6 y la Tabla 7 se desglosa el consumo previsto atendiendo a los equipos que se prevén utilizar. A efectos de cálculo se ha considerado esta demanda desde el primer hasta el último año útil del proyecto.

1) TELEVISION 412) ANTENA PARABOLICA 423) GELADEIRA 644) CONGELADOR 25) DUCHA6) SECADOR DE PELO 27) PLANCHA 318) CALENTADOR ELECTRICO9) LÁMPARAS 42910) LAVADORA11) AIRE ACONDICIONADO12) MÁQUINA DE COSER13) LIQUIDIFICADOR 4914) VENTILADOR 2715) MEZCLADOR16) TELEFONO 517) EQUIPO DE SONIDO 4718) VIDEO CASSETTE 3419) BOMBA 120) MOTOR (TO 1CV) 1421) MOTOR (> 1 CV hasta 5 CV)22) MOTOR (> 5 hp a 10 hp)23) MOTOR (> 10 hp)24) DESINTEGRADOR25) PICADEIRA 1

EQUIPOS PREVISTOS A ADQUIRIR

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45 Proyecto Abaré

Tabla 4: Ejemplo de posibles consumos para distintos niveles de ingresos de la población

Consumo (kWh/mes)

Consumo (Wh/día)

Periodo (años)

Descripción

11,58 386 1-5 Consumo inicial previsto para familia de nivel medio (considerado para todas las familias).

30,78 1.026 6-10 Consumo que se cobra como mínimo a cada usuario según el modelo de tarifas actual en LpT.

58,05 1.935 11-20 Consumo medio de usuarios de LpT a los 10 años de disponer de suministro eléctrico.

Tabla 5: Demanda inicial e incremento anual por casa.

Tabla 6: Ejemplo de posibles consumos para escuela

CONSUMOS INICIALES PREVISTOS POR FAMILIA (NIVEL BAJO)

Potencia del equipo (W)

Nº de aparatosHoras uso al

día

Consumo estimado (Wh/dia)

Consumo estimado

(kWh/mes)LÁMPARAS 12 3 5 180 5,4TELÉFONO (CARGA) 3 1 2 6 0,2TOTAL 186,0 5,6

CONSUMOS INICIALES PREVISTOS POR FAMILIA (NIVEL MEDIO)

Potencia del equipo (W)

Nº de aparatosHoras uso al

día

Consumo estimado (Wh/dia)

Consumo estimado

(kWh/mes)LÁMPARAS 12 3 5 180 5,4TELÉFONO (CARGA) 3 1 2 6 0,2EQUIPO DE MÚSICA 100 1 2 200 6,0TOTAL 386,0 11,6

CONSUMOS INICIALES PREVISTOS POR FAMILIA (NIVEL ALTO)

Potencia del equipo (W)

Nº de aparatosHoras uso al

día

Consumo estimado (Wh/dia)

Consumo estimado

(kWh/mes)LÁMPARAS 12 3 5 180 5,4TELÉFONO (CARGA) 3 1 2 6 0,2EQUIPO DE MÚSICA 100 1 2 200 6,0TELEVISIÓN 200 1 3 600 18,0ANTENA PARABÓLICA 20 1 2 40 1,2TOTAL 1026,0 30,8

CONSUMOS INICIALES PREVISTOS POR ESCUELA

Potencia del equipo (W)

Nº de aparatosHoras uso al

día

Consumo estimado (Wh/dia)

Consumo estimado

(kWh/mes)LÁMPARAS AULAS 12 20 5 1200 36,0LÁMPARAS PASILLOS 12 3 5 180 5,4LÁMPARAS DESPACHOS+ASEOS

12 3 5 1805,4

LÁMPARAS DESPACHOS+ASEOS

12 3 5 1805,4

TELÉFONO (CARGA) 3 2 4 24 0,7ORDENADOR 300 2 8 4800 144,0TELEVISIÓN 200 1 3 600 18,0ANTENA PARABÓLICA 20 1 2 40 1,2TOTAL 7204,0 216,1

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46 Proyecto Abaré

Tabla 7: Ejemplo de posibles consumos para centro de salud

Perfil de la demanda

El perfil horario de consumo estimado para cada casa se observa en la Ilustración 21. El perfil de demanda considerado para los centros comunitarios existentes (2 escuelas y 1 centro de salud) se observa en la Ilustración 22.

Ilustración 21: Perfil de demanda diaria para casas

Ilustración 22: Perfil de demanda diaria para escuelas y centro de salud

CONSUMOS INICIALES PREVISTOS CENTRO SALUD

Potencia del equipo (W)

Nº de aparatosHoras uso al

día

Consumo estimado (Wh/dia)

Consumo estimado

(kWh/mes)LÁMPARAS 12 5 5 300 9,0FRIGORIFICO 100 1 8 800 24,0SILLON DENTISTA 2500 1 1 2500 75,0RAYOS X 800 1 1 800 24,0AUTOCLAVE 2200 1 1 2200 66,0COMPRESOR 1800 1 1 1800 54,0ORDENADOR 300 1 8 2400 72,0TELÉFONO (CARGA) 3 2 4 24 0,7TOTAL 10824,0 324,7

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Desarrollo de un Modelo de Electrificación para Comunidades Rurales y Zonas Aisladas

47 Proyecto Abaré

Dimensionado y coste de las instalaciones

En este apartado se desarrollará el dimensionado de la lista de alternativas tecnológicas viables para este proyecto. El apartado se estructura según un primer apartado donde se describen las herramientas informáticas empleadas en el dimensionamiento, se continúa con la descripción de las variables de entrada necesarias para la realización de los cálculos, y se muestran los resultados del dimensionado de las distintas alternativas. Para terminar se realizan unos análisis de sensibilidad en la solución basada en microrredes para verificar la robustez de los resultados obtenidos.

Software utilizado para el cálculo de las instalaciones

Los cálculos para el dimensionado de las instalaciones se han realizado utilizando los programas HOMER y VIPOR, cuyas características principales de cada uno se describen a continuación:

� HOMER (Hybrid Optimization Model for Electric Renewables): programa desarrollado por NREL (National Renewable Energy Laboratory) que permite analizar una amplia variedad de tecnologías de generación (solar, eólica, mini hidráulica, biomasa, pilas de combustible, generadores diésel y baterías). Optimiza desde un punto de vista económico (minimización del valor presente neto) el sistema de electrificación necesario para satisfacer la demanda con resolución horaria para un año completo. Este programa permite realizar diversos análisis de sensibilidad para diferentes variables como pueden ser la velocidad del viento o el coste del combustible.

� VIPOR (Village Power Optimization model for Renewables): programa de optimización que tiene en consideración los datos de cada carga y la disposición geográfica de la demanda y da como resultado la solución más económica del mix de generación optimo determinando las cargas que deben alimentarse mediante sistemas aislados y/o centralizados. También se obtiene la localización del sistema de generación centralizado, de los transformadores y el diseño de la red de distribución de media y baja tensión.

Variables de entrada

Para el correcto dimensionado de las instalaciones se debe partir de unos datos fiables para alimentar las distintas herramientas informáticas empleadas para el dimensionamiento. Entre los datos necesarios se encuentran:

� Estimación de demanda. � Recursos naturales. � Costes. � Otros parámetros.

Demanda inicial y futura

Además de los perfiles de demanda considerados en el apartado de Determinación de la demanda, se deben parametrizar otras hipótesis en relación con la demanda que ha sido estimada. Se encuentran entre estas estimaciones:

� La consideración del mismo perfil para todos los días de la semana. � La simultaneidad de cargas. � Un margen de variabilidad diaria: 10% � Un margen de variabilidad horaria: 10%

Recursos

A continuación se muestran los recursos disponibles en el emplazamiento que han sido considerados para el dimensionado de las instalaciones.

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Desarrollo de un Modelo de Electrificación para Comunidades Rurales y Zonas Aisladas

48 Proyecto Abaré

Radiación Solar

Ilustración 23: Radiación solar disponible

Velocidad del viento

Ilustración 24: Velocidad del viento disponible

Combustible diésel

Se ha considerado un precio del diesel de 1,2 $/l. Se han realizado cálculos de sensibilidad considerando variaciones incrementales en el precio del combustible diesel del +25% y +50% respectivamente.

Costes

Los costes de los equipos correspondientes al sistema de generación de energía eléctrica que se han considerado para el dimensionado de las instalaciones se pueden agrupar en:

� Costes de inversión (suministro de equipos). � Costes de reposición. � Costes de operación y mantenimiento.

Los datos de costes considerados para cada tecnología se incluyen más adelante en el resumen de variables de entrada del modelo. Debe indicarse que el proyecto llevará asociado otra serie de costes como pueden ser la formación de los futuros usuarios, los costes de establecimiento y funcionamiento de la entidad encargada de la gestión del sistema implantado y otra serie de costes “no técnicos” que no son pertinentes de incluir en este momento pero que si son considerados en el modelo económico del proyecto.

Otros parámetros

Existe otra serie de parámetros de muy variada naturaleza que deben ser considerados para el dimensionado de las instalaciones entre los que pueden encontrarse aspectos tan variados como la vida útil, eficiencia de los equipos y tasa de interés anual entre otros que también se han incluido.

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Desarrollo de un Modelo de Electrificación para Comunidades Rurales y Zonas Aisladas

49 Proyecto Abaré

Resumen de variables de entrada por tecnología y red distribución

A continuación se desglosan los datos relacionados con las tecnologías de generación considerados en el dimensionamiento para los sistemas de microrred:

Tabla 8: Resumen de variables de entrada por tecnología

La Tabla 9 incluye las configuraciones posibles permitidas en HOMER para realizar la simulación de las configuraciones óptimas.

Tabla 9: Espacio búsqueda HOMER

Asimismo se han considerado:

� Coste transporte de materiales de la red del 5% del coste de los materiales � Coste de O&M de la red del 2% del coste total de inversión de la misma

A partir de estos costes se han estimado los costes de red MT, red BT, coste por transformador MT/BT y extension máxima de red de BT como variables de entrada a VIPOR para dimensionamiento de la distribución óptima. Una vez obtenida la distribución óptima de la red con VIPOR se ha hecho un estudio técnico-económico más detallado de la solución obtenida como se puede consultar en el apartado de resultados. Para el cálculo de la alternativa Sistemas de Energía para el Hogar (SHS), se han tomado las mismas hipótesis de costes y demanda individual en corriente alterna para cada casa con el objetivo de dar el mismo servicio que el suministrado por la microrred.

Tipos de generacion Coste capital / Coste de reemplazo (por KW) Coste O&M Notas

Irradiacion media: 5,51 kwh/m2/dia

Factor derating: 90%

Pendiente: 9,1º

Reflexion del suelo: 25%

Efecto de la temperatura: no considerado

Vida util 20 años

Velicidad media anual: 4,98 m/s

Altura manometroi: 5m

Weibull k: 2

Factor autocorrelacion: 0,85

Vida util 20 años

Coste combustible 1,2 $/l

Minima relacion de carga generador: 30%

Vida util : 6000 horas

Tecnologia VRLA

Condicionante vida minima de la bateria: 5 años

Inversor+rectificador (doble flujo)

Eficiencia 85%

Vida util 20 años

Inversor no puede operar simultaneamente con generador AC

Tasa de interes real anual

Vida del proyecto

Costes fijos capital del sistema

Costes fijos O&M del sistema

Estrategia de despacho del grupo

Limite falta de capacidad

Reserva operativa solar

Reserva operativa viento

Generacion fotovoltaica

5,62% (media ultimos 10 años)

Convertidor

Bateria

Grupo electrogeno

Generacion eolica

Capital: 1.320 $

Reemplazo: 910 $ (reutilizacion estructura, obra

civil y cerramiento)

30$/año

275$/año

Capital: 3.092 $

Reemplazo: 3.092 $

0,1 $/hora

100 $/año

Capital: 680 $

Reemplazo: 680 $

Capital: 1397 $

Reemplazo: 1397 $

10$/año

Capital: 540 $

Reemplazo: 456 $ (reutilizacion bancada cableado y

5%

0%

0%

Otras hipotesis

Notas:

-Datos de recurso considerados: ver apartado estimacion de recuros

-Unidad de microgenerador eolico considerado 3,5KW AC

-Resto de datos basado en experiencia en proyectos y ofertas solicitadas

Ciclo de carga (SoC 30%)

20 años

Para cada caso se contemplaran los costes de suministro y montaje de las

0 (se supone mismo coste que aislada, por lo que no se contempla)

ESPACIO DE BUSQUEDA Generacion fotovoltaica Generacion eolica Grupo electrogeno Convertidor Bateria

Inclusion obligatira 0 (no) 0 (no) 0 (no) 0 (no) 0 (no)

Min tamaño/numero 5 1 5 1 1

Max tamaño/numero 70 5 35 45 3

Paso 5 2 5 5 1

Nota:Maximo 3 clusters de

15KW cada uno

-Numero se refiere a strings de 24 elementos de

2V para obtener los 48Vcc

-Tamaño maximo 3 strings, 72 elementos por

capacidad del contenedor

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Desarrollo de un Modelo de Electrificación para Comunidades Rurales y Zonas Aisladas

50 Proyecto Abaré

Resultados del dimensionamiento

Una vez realizado el dimensionado de las distintas alternativas tecnológicas se muestran a continuación las soluciones obtenidas:

Sistemas de Energía para el Hogar23 (SHS)

La Ilustración 25 detalla los equipos y dimensionamiento para la solución tecnológica SHS.

Ilustración 25: Equipos y dimensionamiento para microrredes y SHS

El sistema resultante para satisfacer la demanda inicial se muestra en la Tabla 10.

EQUIPOS CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS VIDA ÚTIL (años) COSTE DE INVERSIÓN ($) Panel fotovoltaico 150 Wp 20 137

Batería 6*2 - 12V 623 Ah

10 1.257

Regulador 20 A

12 - 24 V 20 62

Inversor 600 W

12 Vdc - 120 Vac 60 Hz

20 409

Tabla 10: Características técnicas, vida útil y coste de los componentes del SHS

Se debe incrementar la instalación según las previsiones de crecimiento de demanda a partir de los años 5 y 10, por ello la Tabla 11 muestra la compra de componenetes en cada periodo. La Tabla 12 incluye el total de inversión a futuro $ del Sistema de Energía para el Hogar (SHS) para cada consumidor individual con sus diferentes hipótesis de consumo

EQUIPOS AÑOS 1-5 AÑOS 6-10 AÑOS 11-20 Panel fotovoltaico 1 1 2 Batería 1 0 2 Regulador 1 0 0 Inversor 1 0 0

Tabla 11: Matriz compra componentes del Sistema de Energía para el Hogar (SHS)

23 Sistemas de Energía para el Hogar, o en inglés “Solar Home Systems“(SHS).

Año 1-5 Año 6-10 Año 11-20

FV 5 kWp 10 kWp 15 kWp

Convertidores 5 kW 10 kW 15 kW

Baterias 1400Ah x 24 1400Ah x 24 1400Ah x 24

% demanda cubierta 100% 99,40% 96,22%

FV 15 kWp 25 kWp 35 kWp

Convertidores 10 kW 15 kW 25 kW

Baterias (C100) 1400Ah x 24 1400Ah x 48 1400Ah x 72

% demanda cubierta 96,40% 95,60% 95%

FV 150 Wp 300 Wp 600 Wp

ControladorConvertidor

10A 12/24V 600W

10A 12/24V 600W

10A 12/24V 600W

Baterias (C100) 625Ah x 1 625Ah x 2 625Ah x 2

% demanda cubierta 100% 100% 100%

FV 2700 Wp 2700 Wp 2700 Wp

ControladorConvertidor

2 x 60A 12/24V2 x 600W

2 x 60A 12/24V

2 x 600W

2 x 60A 12/24V2 x 600W

Baterias (C100) 625Ah x 10 625Ah x 10 625Ah x 10

% demanda cubierta 100% 100% 100%

FV 1800 Wp 1800 Wp 1800 Wp

ControladorConvertidor

3 x 60A 12/24V4 x 600W

3 x 60A 12/24V

4 x 600W

3 x 60A 12/24V4 x 600W

Baterias (C100) 625Ah x 7 625Ah x 7 625Ah x 7

% demanda cubierta 100% 100% 100%

Microrred Norte: 28 casas - Microrred Sur: 46 casas, 2 escuelas y 1 centro de salud

SHS: 74 casas, 2 escuelas y 1 centro de salud

Mic

rorr

edS

HS

No

rte

Su

rC

asa

Cen

tro

de

Sal

ud

Esc

uel

a

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Desarrollo de un Modelo de Electrificación para Comunidades Rurales y Zonas Aisladas

51 Proyecto Abaré

CASA

11,58 kWh/mes

CASA 30,78

kWh/mes

CASA 58,05

kWh/mes

ESCUELA 216,1

kWh/mes

C.SALUD 324,7

kWh/mes Coste SHS instalado ($) 2.236 164 3.344 16.046 24.111

Tabla 12: Costes totales unitarios de los Sistemas de Energía para el Hogar (SHS)

El coste de los tres restantes sistemas comunitarios se ha estimado tomando como referencia el ratio $/kWh del SHS mayor que se corresponde con el de 58,05 kWh/mes.

Sistema de microrred para dar cobertura a la totalidad de los usuarios

El sistema resultante para satisfacer la demanda prevista estableciendo una única microrred para la totalidad de la comunidad, estaría constituido por una microrred con 74 casas, 2 escuelas y 1 centro de salud. El dimensionamiento del sistema sería el siguiente:

Sistema fotovoltaico

(kW)

Sistema eólico (kW)

Generador diésel (kW)

Sistema acumulación

(kAh)

Convertidor

(kW)

Inicial 10 0 0 48x1500 15

Año 5 30 0 0 72x1500 25

Año 10 65 0 5 72x1500 35 Tabla 13: Resultado dimensionamiento microrred para totalidad de la comunidad

Sistema de dos microrredes independientes

La Ilustración 25 detalla los equipos y dimensionamiento para la solución tecnológica “microrredes”. El sistema resultante para satisfacer la demanda prevista estableciendo dos microrredes independientes según las dos zonas diferenciadas que se han identificado anteriormente dentro de la comunidad, estaría constituido por la microrred norte que cuenta con 28 casas, y la microrred sur que cuenta con 46 casas, 2 escuelas y un centro de salud. El dimensionamientos de ambos sistemas sería el siguiente:

MICRO-RED

NORTE

Sistema fotovoltaico

(kW)

Sistema eólico (kW)

Generador diésel (kW)

Sistema acumulación

(kAh)

Convertidor

(kW)

Inicial 5 0 0 24x1500 5

Año 5 10 0 0 24x1500 10

Año 10 15 0 0 48x1500 15 Tabla 14: Resultado dimensionamiento microrred norte

MICRO-RED SUR

Sistema fotovoltaico

(kW)

Sistema eólico (kW)

Generador diésel (kW)

Sistema acumulación

(kAh)

Convertidor

(kW)

Inicial 15 0 0 24x1500 10

Año 5 25 0 0 48x1500 15

Año 10 35 0 0 72x1500 25 Tabla 15: Resultado dimensionamiento microrred sur

En adelante este sistema se denominara caso de “microrredes”.

Sistemas distribución energía

Los cálculos de las líneas de MT y lista de materiales se han realizado bajo las recomendaciones de la norma NTD-07 de CELPA.

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Desarrollo de un Modelo de Electrificación para Comunidades Rurales y Zonas Aisladas

52 Proyecto Abaré

Para el caso considerado de “microrredes” CON tarifa social, se ha incluido como red de distribución la misma que la que utiliza Coelba para el caso de la extensión de red, que tiene un coste de 540.259€ del que se ha eliminado el tramo de red que une la microrred norte de la sur quedando un coste de 508.904€. En el caso de “microrredes” SIN tarifa social, se ha considerado un cable CAA 4 AWG (SWAN) y con vanos de 80m. Primeramente se muestra configuración de red de la distribución óptima obtenida con VIPOR que a continuación ha sido validada mediante cálculos eléctricos de calentamiento, cortocircuito y caída de tensión para finalmente detallar su configuración final y coste. A continuación, en la Ilustración 26 y la Ilustración 27 se muestran respectivamente los tramos de la red de distribución y el diagrama unifilar de la microrred norte. Por otro lado, en la Ilustración 28 y la Ilustración 29 se muestran respectivamente los tramos de la red de distribución y el diagrama unifilar de la microrred sur. Finalmente, en la Ilustración 30 se muestra la lista de materiales y costes para las líneas de MT de las redes de distribución. En ella se ve el desglose del coste total de la red de distribución que incluye materiales, transporte, instalación y proyecto para las “microrredes” SIN tarifa social de 355.292 €.

Ilustración 26: Tramos de la red de distribución norte

Ilustración 27: Diagrama unifilar de la microrred norte

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Desarrollo de un Modelo de Electrificación para Comunidades Rurales y Zonas Aisladas

53 Proyecto Abaré

Ilustración 28: Tramos de la red de distribución sur

Ilustración 29: Diagrama unifilar de la microrred sur

Descripción Especificación kVA Qtd R$ Unit. R$ TOTALTransformador Monofásico 0,22/7,9kV 50 1 12.000,00R$ 12.000,00R$

Transformador Monofásico 7,9/0,22kV 5 0 1.200,00R$ -R$

Transformador Monofásico 7,9/0,22kV 10 21 2.400,00R$ 50.400,00R$

Dispositivo fusibles principal 15kV,300A 2 215,00R$ 430,00R$

Fusible a insertar 15kV,300A 21 4,30R$ 90,30R$

Dispositivo fusibles derivacion a casas 15kV,300A 21 215,00R$ 4.515,00R$

Pararrayos 15kV,300A 22 166,00R$ 3.652,00R$

Aisladores 15kV,300A 145 41,16R$ 5.968,20R$

Poste de pino incluido aislador 15kV,300A 145 Incluido en coste aislador -R$

Postes de hormigon doble T T 11/600daN 144 837,40R$ 120.847,29R$

Obra Civil por poste 144 150,00R$ 21.646,88R$

Material de puesta a tierra (picas y cables de cobre desnudo) Ø3/4"x3000mm + cabo 35mm² 368 85,90R$ 31.610,93R$

Cables MT CAA 4 AWG (SWAN) 11,545 km 992,75R$ 11.461,25R$

Cables BT 1X16mm² +16mm² multiplex 5200 m 0,25R$ 1.275,61R$

Materiales varios por cada tramo y poste Varios PA/POSTE 150,00R$ 21.646,88R$

Materiales varios por cada acometida a fincas. No incluye el cable Varios 26 160,00R$ 4.160,00R$

MATERIALES RED NORTE 289.704,33R$

MICRO REDES ABARE - LISTA DE MATERIALES PARA LINEAS MEDIA TENSION ABARE COSTOS

Microrred Norte ABARE COSTOS DE MATERIALES MR Norte

Descripción Especificación kVA Qtd R$ Unit. R$ TOTALTransformador Monofásico 0,22/7,9kV 75 1 15.000,00R$ 15.000,00R$

Transformador Monofásico 7,9/0,22kV 5 0 1.200,00R$ -R$

Transformador Monofásico 7,9/0,22kV 10 31 2.400,00R$ 74.400,00R$

Dispositivo fusibles principal 15kV,300A 3 215,00R$ 645,00R$

Fusible a insertar 15kV,300A 32 4,30R$ 137,60R$

Dispositivo fusibles derivacion a casas 15kV,300A 32 215,00R$ 6.880,00R$

Pararrayos 15kV,300A 33 166,00R$ 5.478,00R$

Aisladores 15kV,300A 220 41,16R$ 9.055,20R$

Poste de pino incluido aislador 15kV,300A 220 Incluido em isolador -R$

Postes de hormigon doble T T 11/600daN 221 837,40R$ 185.274,75R$

Obra Civil 125 150,00R$ 18.750,00R$

Material de puesta a tierra (picas y cables de cobre desnudo) Ø3/4"x3000mm + cabo 35mm² 564 85,90R$ 48.463,71R$

Cables MT CAA 4 AWG (SWAN) 17,75 km 992,75R$ 17.621,24R$

Cables BT 2X10mm² multiplex 3500 m 0,25R$ 858,59R$

Varios PA/POSTE 150,00R$ 33.187,50R$

Materiales varios por cada acometida a fincas. No incluye el cable Varios 46 160,00R$ 7.360,00R$

MATERIALES RED SUR 423.111,58R$

Microrred Sur ABARE COSTOS DE MATERIALES MR Sur

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Desarrollo de un Modelo de Electrificación para Comunidades Rurales y Zonas Aisladas

54 Proyecto Abaré

Ilustración 30: Listas de materiales y costes para las líneas MT de las redes de distribución

Modelo Económico

Introducción

El objeto del presente apartado es la de servir de modelo económico del proyecto de demonstración para la electrificación en la comunidad rural de Abaré. Existe bastante literatura sobre el análisis económico y financiero de los sistemas basados en energía renovable24. Los análisis económicos pueden incluir aspectos como la Tasa Interna de Retorno (TIR), el impacto de las subvenciones e impuestos, una comparación con los costes de soluciones basadas en combustibles fósiles, y otros factores que tienen como objetivo cuantificar los beneficios medioambientales y para la salud. Los análisis financieros se centrarían principalmente en las entradas y salidas del flujo de caja, teniendo en cuenta los costes reales del sistema, las tarifas y el impacto de las políticas gubernamentales. A efectos de este estudio, la realización del modelo económico se basa en:

� Un análisis de la rentabilidad financiera del proyecto para las opciones SHS, microrred y extensión de red. Para su análisis se ha estimado los costes anuales recurrentes, los costes plurianuales de reposición y escalado de equipos principales durante la vida útil del proyecto. Además, se ha anualizado los “gastos operativos” o “Operating Expenses” (OPEX) y las “inversiones en bienes de capitales” o “Capital Expenditures” (CAPEX), y se ha calculado la cuota de enganche inicial y la tarifa del beneficiario. Se continúa el análisis con un cálculo del “coste medio ponderado de capital” o “Weighted Average Cost of Capital” (WACC), las cuotas de devolución del préstamo y las amortizaciones de los equipos. Finalmente se realizan las

24 Short, W., Packey, D. J., Holt, T. (2005). A manual for the economic evaluation of energy efficiency and renewable energy technologies. Honolulu: University Press of the Pacific. También en Rabl, A., Fusaro, P. (2001). Economic and financial aspects of distributed generation. Distributed Generation: The Power Paradigm for the New Millennium 203.

Descripción R$/DIA

MUNCK - (Camion con Grua) Incluye Motorista 700,00R$

Camion cesta Incluye Motorista 700,00R$

PICK UP - Camioneta Incluye Motorista 400,00R$

Varios 300,00R$

HORA-HOMEM - electricista 54,00R$

HORA-HOMEM - ayudante

37,00R$

HORA-HOMEM - encargado81,00R$

Instalacion promedio 2,5 postes/dia con vano de 80m (incluye toda 200,00R$ Equipo de instalación (1 Encargado + 1 tecnico o administrativo + 6

electricistas + 4 ayudantes) 12

Coste HH/dia 634,00R$

Coste equipamentos/dia 2.100,00R$

Coste total/dia 2.734,00R$

km de rede Norte 11,545

dias trabalho 62

km de rede Sul 17,75

dias trabajo 95

Total dias de trabalho 156,73R$

Coste total de MO para instalar las 2 redes 428.495,04R$

NORTE 168.867,56R$

SUR 259.627,48R$

COSTE DE INSTALACIÓN

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Desarrollo de un Modelo de Electrificación para Comunidades Rurales y Zonas Aisladas

55 Proyecto Abaré

proyecciones económicas, calculando los Flujos de Caja, la Tasa Interna de Retorno (TIR), y el Valor Actual Neto25 (VAN) para cada una de las opciones.

� Un análisis del punto de equilibrio entre la solución on-grid vs off-grid (microrred y SHS), y microrred vs SHS.

El modelo económico ha estudiado dos entornos:

� Un entorno “CON tarifa social”: resultante de la línea de actuación llevada por el negocio de la distribuidora Coelba bajo el programa LpT en la comunidad.

� Otro entorno “SIN tarifa social”: resultante de una línea de actuación de acción social de la Fundación Iberdrola o un modelo de negocio inclusivo.

Datos Generales

En la Tabla 16 se muestran los datos generales que se han considerado en la ejecución del modelo para calcular la tarifa necesaria y que sea sostenible económicamente la comunidad cooperativa que se constituye para la electrificación rural. Se ha considerado para los dos casos de estudio (con y sin tarifa social) los siguientes supuestos:

� Una vida útil del proyecto de 20 años. � Una tasa de morosidad del 5%, aunque en otras experiencias similares26 se han obtenidos

resultados menores del 1%. La morosidad implica una reducción de los ingresos mensuales sobre el total de los ingresos correspondientes a cada mes.

� Un incremento del índice de precios al consumidor (IPC) del 1,5%27, que se ha aplicado anualmente sobre la compra de energía en el mercado mayorista para la extensión de red y sobre la tarifa.

Tabla 16: Datos Generales del proyecto

� Una inflación del coste de los materiales del 5,6%, que se ha utilizado para el caso de las

reposiciones y el escalado tecnológico. � Un incremento anual de los gastos de explotación entre año 1 y 5 del 4%. � Un incremento anual de los gastos de explotación entre año 6 y 20 del 1%. � Un pago de impuestos del 28%. � Una rentabilidad financiera del proyecto calculada con el 100% de fondos propios, y otra con

un apalancamiento del 80% mediante préstamo bancario a una tasa de interés anual del 3,8%, y un WACC para cada caso de estudio.

� Unas cuotas de devolución del préstamo con un horizonte de 12 años28.

25 En la práctica, un desarrollador de proyecto puede utilizar tanto el VAN como TIR en el análisis de las posibles inversiones. Mientras que uno te da una idea de la magnitud relativa, la otra indica tamaño absoluto. 26Acciona Microenergía en Perú ha obtenido tasas de morosidad en 2014 del 0,7% 27 Calculado en base a los aumentos del IPC anual al precio del kWh de los últimos 10 años 28 Se ha utilizado 12 años por la involucración de la sede de la corporación en España, aunque se ha observado en el propio país en desarrollo, el plazo del préstamo puede estar en el rango de 5-7 años. Ver ESMAP (2001). Best practice manual: Promoting decentralized electrification investment. Washington, DC: The World Bank. También ver IED (2013). Identifying the gap and building the evidence base on low carbon mini-grids: Support study on Green Mini-grid development. Francheville: Innovation Energie Developpement.

Datos Generales

Vida útil del proyecto 20

Morosidad 5%

IPC anual precio kWh 1,5%

Inflación Coste Materiales 5,6%

Inc. anual gastos explotación (años 1-5) 4%

Inc. anual gastos explotación (años 6-20) 1%

Tipo de cambio 1 BRL = x € (29-04-2015) 0,30745193

Tipo de cambio 1 USD = x EUR (29-04-2015) 0,89869061

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Desarrollo de un Modelo de Electrificación para Comunidades Rurales y Zonas Aisladas

56 Proyecto Abaré

� El CAPEX inicial y del escalado en el 6 y 11 año se amortizan a 10 años. Aunque existen distintos métodos de amortización29, se ha utilizado una cuota constante.

� Las reposiciones de los equipos se consideran OPEX, mientras que el escalado con el fin de acompañar los aumentos de los consumos se considera CAPEX.

� Los gastos anuales de Operación y Mantenimiento (O&M) de las instalaciones se han considerado en torno al 2% de la inversión inicial.

� No se ha incluido en estos costes los relativos a la Comunidad Cooperativa, ya que se considera que para esta fase inicial se van a realizar con sus recursos existentes las gestiones propias.

Análisis de la Financiación Internacional

En los últimos años, la financiación de proyectos de cooperación al desarrollo ha sufrido cambios importantes debido a dos razones contrapuestas. Por un lado la crisis económica universal impacta sobre los fondos disponibles, que a nivel nacional español se han visto reducidos y por otro lado se desea cumplir los objetivos de desarrollo sostenible post 2015 del acceso universal a la energía para el año 2030, lo que fomenta el buscar métodos nuevos para ayudar a la financiación de estos proyectos. La Agencia Española de Cooperación Internacional al Desarrollo (AECID) en su IV Plan Director de la Cooperación Española 2013-2016 define una serie de países (países de asociación) en los que se van a concentrar las subvenciones. En América Latina aparecen 12 países pero ninguno es Brasil con lo cual esta vía está cerrada para la financiación. A nivel internacional se han incrementado significativamente los presupuestos para acciones de cooperación al desarrollo. La Unión Europea piensa aportar 3500 millones de Euros desde 2014-2020 para apalancar inversiones de 30.000 millones de Euros en energía sostenible para generación eléctrica transmisión y acceso. Hay compromisos específicos de la UE para América Latina y Caribe que están incluidos en los planes indicativos geográficos de los países y de las regiones y de los temas específicos. En diversas comunicaciones la UE se compromete a fondos específicos para distintas iniciativas y programas. Un ejemplo es el compromiso de la Unión Europea en el EU-CELAC (Community of Latin America and Caribbean States) Summit30 celebrado en Bruselas el pasado 10 y 11 de Junio, de aportar 230 millones de € para apoyar el desarrollo sostenible en América Latina y el Caribe. No especificó las modalidades de la aportación y se entiende que utilizará las vías habituales de apoyo presupuestario a gobiernos o apoyos a proyectos puntuales o a través de convocatorias de propuestas. La Unión europea se constituye en uno de los mayores colaboradores al desarrollo. La tendencia actual es financiar proyectos de gran magnitud (presupuesto >1millón €) y con cofinanciación de al menos un 20% a proponer por el que hace la propuesta. Se está además fomentando la financiación mediante “blending” (financiación mixta mediante subvención de la UE y mediante créditos a solicitar por el proponente del proyecto). En los últimos meses la UE ha lanzado un instrumento de financiación denominado “Electrifi”, aún en desarrollo, que pretende involucrar al sector privado en la financiación de los proyectos. Consiste en que la UE ofrece subvenciones convertibles en deuda subordinada para de este modo apalancar la consecución de préstamos al proyecto de instituciones financieras. Se propone que la subvención inicial sea reembolsable a la UE. Independientemente de los requisitos e instrumentos anteriores de la UE hay que destacar que Brasil ya no es elegible para la cooperación geográfica bilateral de la UE. Sin embargo aún se pueden obtener subvenciones a través del programa regional para América Latina con fondos del Instrumento de cooperación al desarrollo (Development Cooperation Instrument) También es aplicable a Brasil el Programa de financiación temática denominado “Global Public Goods and Challenges” con un presupuesto importante para 2014-2020. Las convocatorias concretas de proyectos de desarrollo de la UE se publican en la web31.

29 Crundwell, F. (2008). Finance for engineers: Evaluation and funding of capital projects. Berlin: Springer. La forma de amortización puede ser definida por el regulador, ver caso en India con Central Electricity Regulatory Commission (2014). Depreciation Schedule. Retrieved October 14, 2014 from http://www.cercind.gov.in/131205/appendix_2.pdf. 30 http://www.consilium.europa.eu/en/meetings/international-summit/2015/06/10-11/ 31 https://webgate.ec.europa.eu/europeaid/online-services/index.cfm?do=publi.welcome

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Desarrollo de un Modelo de Electrificación para Comunidades Rurales y Zonas Aisladas

57 Proyecto Abaré

Otras fuentes de financiación de los grandes organismos sería el IRENA32, aunque actualmente Brasil no es socio de esta organización, el Banco Iberoamericano de desarrollo33 (BID), y algunos Departamentos del Banco Mundial en concreto el ESMAP34. Hay que tener en cuenta que los Bancos generalmente funcionan a través de créditos que habría que amortizar con el proyecto complicando su financiación. A veces aportan fondos directamente a los gobiernos y estos los utilizan con la modalidad que decidan en cada momento. Recientemente el Banco Mundial ha concedido fondos de muchos (=200) millones de euros para programas como el PERMER (Proyecto de energías Renovables en mercados rurales). Pero por el momento no se ve incluido Brasil en ese programa. Es importante destacar el programa SE4ALL de la ONU que está coordinando las actividades y las aportaciones para conseguir financiar el acceso universal a la energía eléctrica para 2030. En el segundo foro anual de SE4ALL celebrado en Nueva York el 20 de Mayo de 2015, varias organizaciones internacionales públicas y privadas (Unión Europea, Global Environment Facility, OPEC Fund for International Development, Netherlands-based NGO ENERGIA, PowerGen Renewable Energy, United Kingdom new Green Mini-Grids in Africa programme, ENEL y otras) se comprometieron a aportar fondos para conseguir el acceso universal. Entre ellos, Iberdrola ha marcado como objetivo alcanzar en 2020 la cifra de cuatro millones de beneficiarios de Electricidad para Todos, iniciativa que lanzó en enero de 2014 con el fin de asegurar el acceso a la electricidad a la población de países emergentes y en vías de desarrollo. Existen otras convocatorias para proyectos de menor dimensión como las organizadas por REEEP (Rural Electrification and Energy Efficiency Partnership), Millenium Challenge corporation del Banco Mundial y Departamento de asuntos sociales y económicos de las naciones Unidas (UN-DESA) pero son ocasionales y no se puede programar su convocatoria. Recientemente se ha publicado una convocatoria de Global Sustainable Electricity Partnership (GSEP) para proyectos de electricidad sostenibles pero hay una serie de requisitos (garantía soberana del país, plan de negocio, cofinanciación, etc.) que hacen la convocatoria inaplicable para un proyecto como el nuestro. Como se ha visto, para el caso de la opción de Sistemas de Energía para el Hogar (SHS) y microrredes, según los apartados “Análisis económico con Tarifa Social” y “Análisis económico sin Tarifa Social” respectivamente, la financiación se puede devolver en un proyecto de este tipo, ya que con el pago de la tarifa por parte de la Comunidad Rural Aislada (CRA) se puede generar recursos para cubrir los gastos de inversión inicial y los de operación y mantenimiento (O&M). Como en el caso de Brasil, se requiere el apoyo del regulador para subvencionar la tarifa, el CAPEX inicial y de escalado de los equipos. A pesar de que la financiación se puede devolver por parte del proyecto, la financiación para un único proyecto como el que se analiza, al ser pequeño el montante financiero necesitado, no se da por parte de los organismos internacionales analizados, por ser de una dimensión muy pequeña. Se deben agrupar en un programa la realización de varios proyectos como el presentado, en uno o varios países, y poder acceder a un fondo mayor con mejores condiciones financieras. Esto se puede acompañar de un modelo de electrificación con un plan de acción en distintas fases, como el presentado en el capítulo siguiente. Teniendo en cuenta la situación actual de una disponibilidad grande de recursos para grandes programas se aconseja plantear un programa de proyectos de una mayor dimensión, y financiarlo así mediante los fondos disponibles en programas como SE4ALL o en iniciativas como Electrifi de la UE. Esto obliga a cambiar el planteamiento anterior de financiación. Antes se contaba con subvenciones para cubrir la inversión inicial. Actualmente la UE puede aportar fondos reembolsables iniciales para lanzar un proyecto y hacerlo aceptable para los financiadores. El propio programa debe ser capaz de generar recursos para cubrir los gastos de inversión inicial y los de O&M. Lanzarse a este nuevo esquema requiere un análisis estratégico por parte de Iberdrola para determinar si es aceptable seguir el nuevo esquema.

32 http://www.irena.org/home/index.aspx?PriMenuID=12&mnu=Pri 33 http://www.iadb.org/es/acerca-del-bid/paises-miembros,6291.html 34 https://www.esmap.org/

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Desarrollo de un Modelo de Electrificación para Comunidades Rurales y Zonas Aisladas

58 Proyecto Abaré

Análisis económico con Tarifa Social

Este análisis se aplicaría en el caso de que se preste servicio a la comunidad bajo el programa Luz para Todos (LpT) por la distribuidora Coelba.

Tarifa y subvenciones con Tarifa Social

La tarifa que se aplica fue presentada en el apartado Tarifa Social, y se corresponde con la proporcionada por Coelba para consumidores residenciales de bajos ingresos. Se muestra en la Tabla 17, Tabla 18, y Tabla 19, según el consumo estimado para la casa, escuela y centro de salud respectivamente. En ella se puede observar el descuento aplicado como subvención al consumo por parte del estado.

Tabla 17: Detalles de la tarifa del programa LpT según consumo estimado de la casa

Tabla 18: Detalles de la tarifa del programa LpT según consumo estimado de la escuela

Tabla 19: Detalles de la tarifa del programa LpT según consumo estimado del Centro de Salud

El programa LpT no aplica cuota de enganche, por lo que no se considera. Se considera una subvención del 85% de la inversión inicial como subvención a la inversión, tal y como establece el programa LpT, y como se ha explicado en el apartado Sistemas de Generación Descentralizados con o sin red de Asociados. Esta subvención es directa sin crédito bancario, y es proporcionada por el gobierno de Brasil. El 15% restante se debe satisfacer por la distribuidora Coelba. Es importante reseñar que esta subvención del 85% se ha considerado que se aplica también en este análisis, sobre los equipos que se instalan para hacer el escalado. Estos equipos se consideran como inversión (CAPEX), ya que se instalan con el fin de seguir los aumentos de los consumos. Este aspecto debe considerarse en el diálogo con el regulador, con vistas a llegar a un acuerdo. Lógicamente, no se ha considerado subvención en la reposición de equipos, ya que se consideran Costes Operativos (OPEX).

Coste Medio Ponderado de Capital (WACC) con Tarifa Social

A continuación se hace un análisis financiero desde el punto de vista de la rentabilidad de la instalación para la distribuidora Coelba. Éste análisis financiero tiene en cuenta el valor del dinero en el tiempo. Se considera una tasa de descuento, apalancamiento, Coste Medio Ponderado de Capital (WACC), y una amortización para los equipos.

Consumos por Casa Día Mes Año Tarifa Actual LpT Descuento

Aplicado

Parte subencionada a

Usuario On-GridTarifa Total LpT

kwh/d kwh/mes kwh/año R$/kwh % R$/kwh R$/kwh

Hip inicial 0-5 año 0,386 12 139 R$ 0,12861172 65% R$ 0,23885034 R$ 0,36746206

Hip mitad 6-10 año 1,026 31 369 R$ 0,22047725 65% R$ 0,40945775 R$ 0,62993500

Hip final 11-20 año 1,935 58 697 R$ 0,30002597 40% R$ 0,20001731 R$ 0,50004328

Consumos por

EscuelaDía Mes Año Tarifa Actual LpT

Descuento

Aplicado

Parte subencionada a

Usuario On-GridTarifa Total LpT

kwh/d kwh/mes kwh/año R$/kwh % R$/kwh R$/kwh

Hip inicial 0-5 año 7,203 216 2.593 R$ 0,51490563 0% R$ 0,00000000 R$ 0,51490563

Hip mitad 6-10 año 7,203 216 2.593 R$ 0,51490563 0% R$ 0,00000000 R$ 0,51490563

Hip final 11-20 año 7,203 216 2.593 R$ 0,51490563 0% R$ 0,00000000 R$ 0,51490563

Consumos por

Centro SaludDía Mes Año Tarifa Actual LpT

Descuento

Aplicado

Parte subencionada a

Usuario On-GridTarifa Total LpT

kwh/d kwh/mes kwh/año R$/kwh % R$/kwh R$/kwh

Hip inicial 0-5 año 10,823 325 3.896 R$ 0,51490563 0% R$ 0,00000000 R$ 0,51490563

Hip mitad 6-10 año 10,823 325 3.896 R$ 0,51490563 0% R$ 0,00000000 R$ 0,51490563

Hip final 11-20 año 10,823 325 3.896 R$ 0,51490563 0% R$ 0,00000000 R$ 0,51490563

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Desarrollo de un Modelo de Electrificación para Comunidades Rurales y Zonas Aisladas

59 Proyecto Abaré

Para ello se ha considerado un tipo de interés anual del 3,8%, que se corresponde al interés obtenido en un préstamo bancario. Este tipo de interés es la suma del Euribor al 2,55% más un diferencial del 1,25%. El Euribor calculado35 es la media del Euribor anual en los 15 últimos años.

Tabla 20: Coste Medio Ponderado de Capital (WACC) con Tarifa Social

Se analizan las soluciones técnicas basadas en Sistemas de Energía para el Hogar (SHS), el sistema de dos microrredes norte y sur independientes (caso de “microrredes”), y la extensión de red. Se presentarán datos de estos sistemas para facilitar su comparación y futuras conclusiones. Para el cálculo del Coste Medio Ponderado de Capital (WACC) se ha simulado dos escenarios uno con el 100% de fondos propios, y otro con un apalancamiento del 80% (ver Tabla 20: Coste Medio Ponderado de Capital (WACC) con Tarifa Social). El coste de la deuda para el caso de apalancamiento proviene de un préstamo corporativo. El escenario propuesto es pesimista, al poderse encontrarse un préstamo con mejores condiciones mediante financiación internacional (ver apartado “Análisis de la Financiación Internacional”) o para grandes empresas. En cualquier caso se aconseja a Iberdrola agrupar en un programa de mayor dimensión, un grupo de proyectos como el presentado, y financiarlo así mediante fondos que se ponen a disposición por los organismos internacionales con mejores condiciones.

Cuotas de devolución del préstamo con Tarifa Social

A continuación en la Tabla 21 se muestran las cuotas de devolución para el préstamo establecido. El préstamo se ha realizado con un horizonte de 12 años.

Tabla 21: Cuotas de devolución del préstamo con Tarifa Social

Amortizaciones de equipos con Tarifa Social

A continuación en la Tabla 22 se muestran cómo se realiza la amortización de los equipos. El CAPEX inicial se amortiza en 10 años, el CAPEX por escalado en el 6 y 11 años se amortiza también a 10 años

35 Según datos del Banco de España y publicados en Euribor rate. Se considera el Euribor a un año como el primer valor del año. Más información en http://es.euribor-rates.eu/euribor-valor-12-meses.asp

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Desarrollo de un Modelo de Electrificación para Comunidades Rurales y Zonas Aisladas

60 Proyecto Abaré

a partir de la fecha en que se incurre en el gasto. Aunque existen distintos métodos de amortización36, se ha utilizado una cuota constante.

Tabla 22: Parametrización de las amortizaciones de equipos con Tarifa Social

En la Tabla 23 se muestra las distintas partidas anuales que se deben destinar para la amortización de los equipos durante la vida útil del proyecto. Posteriormente se introducirán cada partida en la tabla final del análisis económico en su opción tecnológica correspondiente.

Tabla 23: Dotaciones para la amortización de equipos con Tarifa Social

Rentabilidad financiera del proyecto con Tarifa Social

A continuación se analizan las rentabilidades del proyecto para la distribuidora Coelba en el caso del uso de la Tarifa Social. Se analiza cada una de las tres soluciones técnicas; Sistema de Energía para el Hogar (SHS), microrredes, y extensión de red. La Tabla 24 presenta un resumen de las rentabilidades financieras del proyecto para cada solución técnica con Tarifa Social con un WACC del 14.4%. El VAN y el TIR considerados son los disponibles para el accionista. VAN de FC disp. inv. (20 años) TIR Fondos Propios Microrredes -55.766 € << 0 18.655 € SHS -24.039 € -5% 7.211 € Ext. Red -67.622 € << 0 21.742 €

Tabla 24: Rentabilidades financieras del proyecto para cada solución técnica con Tarifa Social

La solución técnica de menos pérdida financiera es la SHS y la de más pérdida financiera es la de extensión a red (on-grid). Ninguna de las soluciones planteadas alcanza el punto de equilibrio. Veamos un detalle de la hoja de pérdidas y ganancias para el SHS (ver Tabla 25), microrredes (ver Tabla 26), y extensión de red (ver Tabla 27).

36 Crundwell, F. (2008). Finance for engineers: Evaluation and funding of capital projects. Berlin: Springer.

ConceptoInversión

microrredes

Inversión

SHS

Inversión

Extensión

Red

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Amortización

Anual

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SHS

Amortización

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Extensión

Red

Plazo

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Amortización

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microrredes

Amortización

Anual

SHS

Amortización

Anual

Extensión

Red

Plazo

Amort

Amortización

Anual

microrredes

Amortización

Anual

SHS

Amortización

Anual

Extensión

Red

Generación Fotovoltaica 3.552 € 1.829 € 0 10 355 € 183 € 0 10 266 € 137 € 0 10 266 € 273 € 0

Conversor-Regulador con ampliaciones 3.666 € 6.279 € 0 10 367 € 628 € 0 10 0 € 0 € 0 10 0 € 0 € 0

Baterias 3.497 € 16.794 € 0 10 350 € 1.679 € 0 10 175 € 0 € 0 10 350 € 2.507 € 0

Red de distribución - Balance of Service (BoS) 76.336 € 0 € 108.712 € 10 7.634 € 0 € 10.871 € 10 0 € 0 € 0 10 0 € 0 € 0

Coste Combustible - - - 10 - - - 10 - - - 10 - - -

Otros 6.225 € 6.225 € - 10 - - - 10 - - - 10 - - -

Montaje Aislada - 4.980 € - - - - - - - - - -

Total Inversión 93.276 € 36.107 € 108.712 € 8.705 € 2.490 € 10.871 € 441 € 137 € 0 € 616 € 2.780 € 0 €

Activo corriente (circulante) requerido 0 € 0 € 0 €

NECESIDADES INICIALES DE CAPITAL 93.276 € 36.107 € 108.712 €

6-10 años 11-20 años1-5 años 1-5 años

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Desarrollo de un Modelo de Electrificación para Comunidades Rurales y Zonas Aisladas

64 Proyecto Abaré

Tabla económica consolidada con Tarifa Social

La Tabla 28 presenta una visión económica consolidada con los supuestos establecidos para el caso que exista Tarifa Social.

Tabla 28: Resultado económico con Tarifa Social

En el apartado de Inversión (CAPEX) no se ha aplicado ninguna subvención. Se aplicará posteriormente en el apartado ingresos si corresponde. Los elementos que se han incluido son:

� Conexión a la red general: coste de la línea de conexión a la red general. � Generación Fotovoltaica � Conversor-Regulador con ampliaciones � Baterías � Red de distribución - Balance of Service BoS � Escalado para seguir consumo año 6 y año 11

En el apartado de Costes Operativos (OPEX) se han incluido:

� Costes anuales recurrentes en los que se incurrirá en ellos todos los años y que estarán formados por los gastos de Operación y Mantenimiento (O&M) de las instalaciones. Se ha considerado unos gastos anuales en torno al 2% de la inversión inicial en el que se incluye el transporte, averías relevantes y material de repuesto, y consumibles.

� Costes plurianuales de reposición de equipos principales, se incurrirán únicamente cada un determinado número de años en función de la vida útil de cada uno de los equipos principales de las instalaciones. No se ha considerado ninguna tasa de fallo de los equipos por lo que se está asumiendo que la totalidad de equipos alcanzan su vida útil. Estos costes incluyen suministro y transporte.

� Costes de la energía adquirida en el que se incurre tan sólo en el caso de la extensión de red. Se ha tomado como dato el precio medio de la compra de energía en la Leilão de Energia Reserva nº 02 27 abril 2015 que tuvo un valor de 199,97 R$/MWh.

� Otros costes de inversión considera los siguientes elementos: o Seguros 1.558 $ o Transporte terrestre 3.895 $ o Aduana 6.231 $ o Viajes + estancia local 11.127 $ o Documentación 1.669 $ o Gastos generales 3.895 $ o Puesta en Marcha + formación 4.451 $

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Desarrollo de un Modelo de Electrificación para Comunidades Rurales y Zonas Aisladas

65 Proyecto Abaré

o Sistema comunicaciones 2.225 $ o Formación a los miembros de la comunidad 11.127 $

Estos elementos suman un total de 46.178$ = 41.500€ para las microrredes. Además para el caso particular de la SHS, también se incluyen 36.945$ = 33.202€ en concepto de montaje, lo que hace un total de 41.500 € + 33.202 € = 74.702€.

La SHS es la opción técnica con mayores Ingresos menos Costes (-270.822 €) con Tarifa Social (Coelba). Comparando la solución técnica basada en SHS respecto a las otras soluciones técnicas, hay que destacar que se incurre en una menor inversión en las etapas iniciales de mayor riesgo del proyecto. Sin embargo, la SHS en los años 6 y 10 requiere una inversión mayor de 443.594€ respecto a las otras soluciones técnicas (121.983€ para las microrredes y 0€ para la extensión de red). Recordar que las inversiones en el 6 y 10 año se realizan para añadir equipos que permitan acompañar los escalones establecidos de consumo. Estos escalones de consumo se han fijado en base a la experiencia de Coelba en Brasil. Señalar también que los costes de inversión (CAPEX) dados para la red de distribución (BoS) para la solución técnica basada en microrredes (508.904 €) y extensión de red (540.259 €), están ambos basados en el presupuesto facilitado por Coelba, con vistas a facilitar una comparación de términos iguales. La diferencia en los costes se produce por los 5.784 m del coste de la red que une la microrred norte con la sur que no se incluye en el caso de microrredes y sí en la extensión de red. La Tabla 28 muestra algunos indicadores de las soluciones técnicas durante la vida útil, como son el “coste normalizado de la energia eléctrica” o “Levelized Costs of Energy” (LCOE), en función del coste total (OPEX + CAPEX) y la energía total vendida. También se muestra el “ingreso normalizado de la energia eléctrica”, en función del total de ingresos y la energía total vendida. También decir que en esta Tabla 28, a diferencia de la Tabla 25, Tabla 26 y Tabla 27, no se considera las amortizaciones, ni el Costo del Capital Medio Ponderado (Weighted Average Cost of Capital - WACC) para la financiación. No se ha incluido en estos costes los relativos a la Comunidad Cooperativa (ver capítulo del Modelo de Electrificación), ya que se considera que para esta fase inicial se van a realizar con sus recursos existentes las gestiones relativas a la Comunidad Cooperativa. Si se realizara un escalado a otras comunidades, se debería crear la Comunidad Cooperativa, y este coste se debería considerar y repercutir. Decir que este coste será menor si la Comunidad Cooperativa realiza una gestión conjunta de varias comunidades que se encuentren en la misma jurisdicción. La estimación anual de estos costes es la siguiente:

Constitución de la Comunidad Cooperativa 11.127 $ Gestión de cobro 2.225 $ Gestión de averías 2.225 $ Contabilidad de gastos e ingresos 2.225 $ Formación continua y rotación técnica 1.113 $

Estos elementos suman un total de 18.915$ = 16.999€

Comparación OPEX y CAPEX con Tarifa Social

En la Ilustración 37, la Ilustración 32 y la Ilustración 33 se muestra el desglose del coste de inversión total durante la vida del proyecto, para la solución microrredes, SHS, y extensión de red con tarifa social. En ella se puede ver el porcentaje que tiene cada uno de sus componentes en el cómputo total de CAPEX para las distintas soluciones.

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Desarrollo de un Modelo de Electrificación para Comunidades Rurales y Zonas Aisladas

66 Proyecto Abaré

Ilustración 31: Desglose del coste de inversión para la solución Microrredes con Tarifa Social

Ilustración 32: Desglose del coste de inversión para la solución SHS con Tarifa Social

Ilustración 33: Desglose del coste de inversión para solución Extensión de Red con Tarifa Social

Señalar el alto coste de la red de distribución (BoS) que supone un 73% y un 75% de la inversión total inicial para la solución técnica basada en microrredes y extensión de red respectivamente. El 73% del coste de inversión de la solución técnica basada en SHS es por el escalado para seguir el consumo en el año 6 y 11, mientras que este apartado es de tan sólo el 17% en la solución técnica de microrredes. También se destaca la inversión inicial en baterías y conversores-reguladores para la solución SHS un 18% y 7% respectivamente, frente al 3% y 4% de la solución técnica basada en microrredes. La solución SHS no cuenta con los altos costes en la red de distribución en la que incurre la solución de microrredes. En la Ilustración 37, la Ilustración 35 y la Ilustración 33 se muestra el desglose del coste operativo total durante la vida del proyecto, para la solución microrredes, SHS, y extensión de red con tarifa social. En ella se puede ver el porcentaje que tiene cada uno de sus componentes en el cómputo total de OPEX para las distintas soluciones.

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Desarrollo de un Modelo de Electrificación para Comunidades Rurales y Zonas Aisladas

67 Proyecto Abaré

Ilustración 34: Desglose del coste Operativo para la solución Microrredes con Tarifa Social

Ilustración 35: Desglose del coste Operativo para la solución SHS con Tarifa Social

Ilustración 36: Desglose del coste Operativo para la solución Extensión de Red con Tarifa Social

Señalar el alto coste de la Operación y Mantenimiento (O&M) que supone un 76% y un 85% del coste operativo total para la solución técnica basada en microrredes y extensión de red respectivamente. El 64% del coste operativo total de la solución técnica basada en SHS es por la reposición de los equipos, en esencia de las baterías, mientras que este apartado es de tan sólo un 14% en la solución técnica de microrredes.

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Desarrollo de un Modelo de Electrificación para Comunidades Rurales y Zonas Aisladas

68 Proyecto Abaré

Análisis económico sin Tarifa Social

Este entorno es el que se encontraría una acción social de la Fundación Iberdrola o un modelo de negocio inclusivo.

Tarifa

Una característica común a las Comunidades Rurales Aisladas es que tienen capacidades limitadas de pago y consumos bajos. Para este caso no se considera subvención a la inversión (CAPEX), ni al consumo sobre la tarifa aplicada, por salirnos del programa Luz para Todos. Parece lógico pensar que debería existir alguna subvención adicional de otro programa regional, como Luces para Aprender de la Organización de Estados Iberoamericanos (OEI), o gubernamental en Brasil, proveniente de un Programa de Aceleração do Crescimento (PAC), para electrificar las escuelas y centros de salud. Se recomienda un análisis más en profundidad en una fase de implementación y validación del modelo. En cualquier caso, para el cálculo de la tarifa se ha utilizado el gasto energético mensual que se realiza actualmente en una casa de la comunidad, y que sería sustituido37 por el uso de energía eléctrica. Esta información procede de las encuestas realizadas y asciende a 7 €/mes. Esto impondría una cuota fija por servicio de:

� Casas 7 €/mes por 11,58 kWh/mes, periodo 1-5 años � Casas 18,7 €/mes por 30,78 kWh/mes, periodo 6-10 años � Casas 35,1 €/mes por 58,05 kWh/mes, periodo 11-20 años � Escuela 130,6 €/mes por 206,58 kWh/mes, periodo 1-20 años � Centro de Salud 196,5 €/mes por 325 kWh/mes, periodo 1-20 años

Asegurando que se realiza el total del consumo sería equivalente a aplicar una tarifa de:

� Casas 11,58 kWh/mes 0,604491 €/kWh, por 11,58 kWh/mes, periodo 1-5 años � Casas 30,78 kWh/mes 0,604491 €/kWh, por 30,78 kWh/mes, periodo 6-10 años � Casas 58,05 kWh/mes 0,604491 €/kWh, por 58,05 kWh/mes, periodo 11-20 años � Escuela 216 kWh/mes 0,604491 €/kWh, por 206,58 kWh/mes, periodo 1-20 años � Centro de Salud 325 kWh/mes 0,604491 €/kWh, por 324,7 kWh/mes, periodo 1-20 años

Se establece también una cuota de enganche:

� Casas: 10 € � Escuela: 186 € � Centro de Salud: 280 €

Se podría haber utilizado en la tarifa una parte fija y otra parte variable según consumo. No se realiza por simplificación del modelizado, y por la necesidad de contadores38 y limitadores de carga que aumentaría el coste y crearía un modelado ficticio. En el caso de que se introdujese en una fase de implementación, la parte variable de la tarifa generaría un escenario de control mensual que asegure que es suficiente para poder cubrir el coste total previsto, y poder así satisfacer tesorería. Esta función de control podría ser realizada por la Comunidad Cooperativa. Tradicionalmente las tarifas utilizadas en los modelos off-grid han usado distintas métricas que han pasado por evitar el uso del kWh vendido, y se han basado en el tipo y duración del servicio proporcionado. Existen experiencias en la tarifa basada, por ejemplo, en el coste por hora de iluminación o en una tarifa fija semanal o mensual39. Estas tarifas tienen la ventaja de su bajo coste de transacción y la no utilización de contadores. Sin embargo, para el caso concreto de estudio en el que

37 Velas y queroseno principalmente. 38 Existen casos de manipulación de contadores y sobrecarga de la conexión que se han resuelto mediante limitadores de carga. 39 Kandpal, T. C., Garg, H. P. (2003). Financial evaluation of renewable energy technologies. New Delhi: MacMillam India Limited.

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Desarrollo de un Modelo de Electrificación para Comunidades Rurales y Zonas Aisladas

69 Proyecto Abaré

se analizan países en vías de desarrollo, en el que potencialmente puede llegar una futura extensión de red a la comunidad, se aconseja por su desarrollo, habituar el consumo al pago de una tarifa por kWh. Independientemente de la tarifa aplicada finalmente, habría que hacer en una fase posterior un análisis de campo en el que se consideran otra variedad de factores para tomar una decisión conjunta con los futuros usuarios sobre la cuota que debe establecerse y su periodicidad. Entre estos factores se deben destacar:

� Realidad sociocultural y económica � Capacidad y voluntad de pago de los usuarios � Opiniones de los futuros usuarios

Coste Medio Ponderado de Capital (WACC) sin Tarifa Social

A continuación se hace un análisis financiero desde el punto de vista de la rentabilidad de la instalación para la distribuidora Coelba. Éste análisis financiero tiene en cuenta el valor del dinero en el tiempo. Se considera una tasa de descuento, apalancamiento, Coste Medio Ponderado de Capital (WACC), y una amortización para los equipos. Para ello se ha considerado un tipo de interés anual del 3,8%, que se corresponde al interés obtenido en un préstamo bancario. Este tipo de interés es la suma del Euribor al 2,55% más un diferencial del 1,25%. El Euribor calculado40 es la media del Euribor anual en los 15 últimos años. Se analizan las soluciones técnicas basadas en Sistemas de Energía para el Hogar (SHS), el sistema de dos microrredes norte y sur independientes (caso de “microrredes”). El caso de la extensión de red no se estudia, al no contemplarse como posible una solución técnica on-grid como resultado de una acción social de la Fundación Iberdrola o un modelo de negocio inclusivo. Se presentarán datos de estos sistemas para facilitar su comparación y futuras conclusiones.

Tabla 29: Coste Medio Ponderado de Capital (WACC) sin Tarifa Social

Para el cálculo del Coste Medio Ponderado de Capital (WACC) se ha simulado dos escenarios uno con el 100% de fondos propios, y otro con un apalancamiento del 80% (ver Tabla 29). El coste de la deuda para el caso de apalancamiento proviene de un préstamo corporativo. El escenario propuesto es pesimista, al poderse encontrarse un préstamo con mejores condiciones mediante financiación internacional (ver apartado Análisis de la Financiación Internacional) o para grandes empresas. En cualquier caso se aconseja a Iberdrola agrupar en un programa de mayor dimensión, un grupo de proyectos como el presentado, y financiarlo así mediante fondos que se ponen a disposición por los organismos internacionales con mejores condiciones.

Cuotas de devolución del préstamo sin Tarifa Social

40 Según datos del Banco de España y publicados en Euribor rate. Se considera el Euribor a un año como el primer valor del año. Más información en http://es.euribor-rates.eu/euribor-valor-12-meses.asp

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Desarrollo de un Modelo de Electrificación para Comunidades Rurales y Zonas Aisladas

70 Proyecto Abaré

A continuación en la Tabla 30 se muestran las cuotas de devolución para el préstamo establecido. El préstamo se ha realizado con un horizonte de 12 años.

Tabla 30: Cuotas de devolución del préstamo sin Tarifa Social

Amortizaciones de equipos sin Tarifa Social

A continuación en la Tabla 31 se muestran cómo se realiza la amortización de los equipos. El CAPEX inicial se amortiza en 10 años, el CAPEX por escalado en el 6 y 11 años se amortiza también a 10 años a partir de la fecha en que se incurre en el gasto. Aunque existen distintos métodos de amortización41, se ha utilizado una cuota constante.

Tabla 31: Parametrización de las amortizaciones de equipos sin Tarifa Social

En la Tabla 32 se muestra las distintas partidas anuales que se deben destinar para la amortización de los equipos durante la vida útil del proyecto. Posteriormente se introducirán cada partida en la tabla final del análisis económico en su opción tecnológica correspondiente (SHS y microrredes).

Tabla 32: Dotaciones para la amortización de equipos sin Tarifa Social

Rentabilidad financiera del proyecto sin Tarifa Social

A continuación se analizan las rentabilidades del proyecto para la Fundación Iberdrola o un modelo de negocio inclusivo en el caso sin Tarifa Social. Se analiza cada una de las dos soluciones técnicas; Sistema de Energía para el Hogar (SHS) y microrredes. La Tabla 33 presenta un resumen de las rentabilidades financieras del proyecto para cada solución técnica sin Tarifa Social. El WACC considerado para la microrredes ha sido del 8,7% y para la SHS del 8,5%. El VAN y el TIR considerados son los disponibles para el accionista. Recordar que el TIR es la

41 Crundwell, F. (2008). Finance for engineers: Evaluation and funding of capital projects. Berlin: Springer.

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Desarrollo de un Modelo de Electrificación para Comunidades Rurales y Zonas Aisladas

71 Proyecto Abaré

tasa de descuento que hace el VAN sea igual a 0. En este caso se han aproximado los valores del WACC y el TIR. Recordar que las tasas de descuento aplicadas son menores que en los casos de los proyectos con Tarifa Social, por considerarse acciones, proyectos o emprendimientos sociales.

VAN de FC disp. inv. (20 años)

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Microrredes 719 € 8,8% 93.645 € SHS 218 € 8.5% 48.143 €

Tabla 33: Rentabilidades financieras del proyecto para cada solución técnica sin Tarifa Social

Veamos un detalle de la hoja de pérdidas y ganancias para las soluciones basadas en SHS (ver Tabla 34), y microrredes (ver Tabla 35). Hay que señalar que con los parámetros fijados se alcanza el punto de equilibrio en la solución técnica de la SHS en el año 15, y para la solución técnica basada en microrredes en el año 12. Decir también, para la solución técnica SHS hay que salvar un pico de tesorería entre los años 11 a 14 de un total de -936.031 € (ver Tabla 34), mientras que para las microrredes hay que salvar un pico de tesorería en el año 11 de -14.662€ (ver Tabla 35). Esto se debe a que la necesidad de tesorería es mayor durante los momentos de reposición de los equipos. La solución técnica con mayor rentabilidad es la solución técnica basada en microrredes, aunque requiere mayores fondos propios en la inversión.

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Desarrollo de un Modelo de Electrificación para Comunidades Rurales y Zonas Aisladas

74 Proyecto Abaré

Tabla económica consolidada sin Tarifa Social

La Tabla 36 presenta una visión económica consolidada con los supuestos establecidos para el caso que no exista Tarifa Social.

Tabla 36: Resultado económico sin Tarifa Social

En el apartado de Inversión (CAPEX) no se ha aplicado ninguna subvención. Se aplicará posteriormente en el apartado ingresos si corresponde. Los elementos que se han incluido son:

� Conexión a la red general: coste de la línea de conexión a la red general. � Generación Fotovoltaica � Conversor-Regulador con ampliaciones � Baterías � Red de distribución - Balance of Service BoS � Escalado para seguir consumo año 6 y año 11

En el apartado de Costes Operativos (OPEX) se han incluido:

� Costes anuales recurrentes en los que se incurrirá en ellos todos los años y que estarán formados por los gastos de Operación y Mantenimiento (O&M) de las instalaciones. Se ha considerado unos gastos anuales en torno al 2% de la inversión inicial en el que se incluye el transporte, averías relevantes y material de repuesto, y consumibles.

� Costes plurianuales de reposición de equipos principales, se incurrirán únicamente cada un determinado número de años en función de la vida útil de cada uno de los equipos principales de las instalaciones. No se ha considerado ninguna tasa de fallo de los equipos por lo que se está asumiendo que la totalidad de equipos alcanzan su vida útil. Estos costes incluyen suministro y transporte.

� Costes de la energía adquirida en el que se incurre tan sólo en el caso de la extensión de red. Se ha tomado como dato el precio medio de la compra de energía en la Leilão de Energia Reserva nº 02 27 abril 2015 que tuvo un valor de 199,97 R$/MWh.

� Otros costes de inversión considera los siguientes elementos: o Seguros 1.558 $ o Transporte terrestre 3.895 $

MicrorredesSolar Home System

(SHS)

INVERSIÓN (CAPEX) sin subvención

Conexión a la red general

Generación Fotovoltaica 23.679 € 12.192 €

Conversor-Regulador con ampliaciones 24.441 € 41.861 €

Baterias 23.313 € 111.959 €

Red de distribución - Balance of Service BoS 355.292 € 0 €

Escalado para seguir consumo año 6 y año 11 121.983 € 443.549 €

Total Inversión (CAPEX) en vida útil 548.708 € 609.561 €

COSTES OPERATIVOS (OPEX)

Operación y Mantenimiento (O&M) 234.132 € 50.856 €

Reposición de equipos 56.750 € 220.883 €

Energía adquirida 0 € 0 €

Otros costes 41.500 € 74.702 €

Total Costes Operativos (OPEX) en vida útil 332.382 € 346.441 €

TOTAL COSTES (CAPEX + OPEX) en vida útil 881.090 € 956.002 €

INGRESOS

Por aplicación de la tarifa (pagado por beneficiario) 637.736 € 637.736 €

Por subvenvión al consumo (pagado por el estado) 0 € 0 €

Por subvenciónes inversión (pagado por el estado) 0 € 0 €

Por cuota inicial de enganche (pagado por el beneficiario) 1.394 € 1.394 €

TOTAL INGRESOS en vida útil 639.129 € 639.129 €

INDICADORES en vida útil

Energía vendida (kwh) 885.218 885.218

Total Costes/Energía vendida (€/kwh), LCOE sin restar subvención 0,995 1,080

Total Ingresos/Energía vendida (€/kwh), Ingreso Medio de la Energía 0,722 0,722

Total (Ingresos - Costes) (€) -241.961 € -316.873 €

Total [(Ingresos/Energía vendida) - (Costes/Energía vendida)] (€/kwh) -0,273 -0,358

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Desarrollo de un Modelo de Electrificación para Comunidades Rurales y Zonas Aisladas

75 Proyecto Abaré

o Aduana 6.231 $ o Viajes + estancia local 11.127 $ o Documentación 1.669 $ o Gastos generales 3.895 $ o Puesta en Marcha + formación 4.451 $ o Sistema comunicaciones 2.225 $ o Formación a los miembros de la comunidad 11.127 $

Estos elementos suman un total de 46.178$ = 41.500€ para las microrredes. Además para el caso particular de la SHS, también se incluyen 36.945$ = 33.202€ en concepto de montaje, lo que hace un total de 41.500 € + 33.202 € = 74.702€.

La solución técnica basada en microrredes es la que tiene mayores Ingresos menos Costes (-241.961 €) sin Tarifa Social. Además son mayores que los -270.822 € del caso de la SHS con Tarifa Social. Comparando la solución técnica basada en SHS respecto a las otras soluciones técnicas, hay que destacar que se incurre en una menor inversión en las etapas iniciales de mayor riesgo del proyecto. Sin embargo, la SHS en los años 6 y 10 requiere una inversión mayor de 443.594€ respecto a las otras soluciones técnicas (121.983€ para las microrredes y 0€ para la extensión de red). Recordar que las inversiones en el 6 y 10 año se realizan para añadir equipos que permitan acompañar los escalones establecidos de consumo. Estos escalones de consumo se han fijado en base a la experiencia de Coelba en Brasil. Señalar también que los costes de inversión (CAPEX) dados para la red de distribución42 (BoS) para la solución técnica basada en microrredes (355.292 €), provienen para este caso de una tercera parte basada en Brasil, y resultan aproximadamente un 30% de reducción43 frente a los costes de inversión del BoS dados con Tarifa Social. Esto se debe a que no existe la obligatoriedad en este caso de ir con la distribuidora local. La Tabla 28 muestra algunos indicadores de las soluciones técnicas durante la vida útil, como son el “coste normalizado de la energia eléctrica” o “Levelized Costs of Energy” (LCOE), en función del coste total (OPEX + CAPEX) y la energía total vendida. También se muestra el “ingreso normalizado de la energia eléctrica”, en función del total de ingresos y la energía total vendida. También decir que en esta Tabla 36, a diferencia de la Tabla 34 y Tabla 35, no se considera las amortizaciones, ni el Costo del Capital Medio Ponderado (Weighted Average Cost of Capital - WACC) para la financiación. No se ha incluido en estos costes los relativos a la Comunidad Cooperativa (ver capítulo del Modelo de Electrificación), ya que se considera que para esta fase inicial se van a realizar con sus recursos existentes las gestiones relativas a la Comunidad Cooperativa. Si se realizara un escalado a otras comunidades, se debería crear la Comunidad Cooperativa y este coste se debería considerar y repercutir. Decir que este coste será menor si la Comunidad Cooperativa realiza una gestión conjunta de varias comunidades que se encuentren en la misma jurisdicción. La estimación anual de estos costes es la siguiente:

Constitución de la Comunidad Cooperativa 11.127 $ Gestión de cobro 2.225 $ Gestión de averías 2.225 $ Contabilidad de gastos e ingresos 2.225 $ Formación continua y rotación técnica 1.113 $

Estos elementos suman un total de 18.915$ = 16.999€

Comparación OPEX y CAPEX sin Tarifa Social

42 La red de distribución considerada utiliza cable CAAA 4 AWG, con una instalación de postes cada 80m. 43 Debido principalmente a un modelo de costes, calidad y procedimientos de operación distintos.

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Desarrollo de un Modelo de Electrificación para Comunidades Rurales y Zonas Aisladas

76 Proyecto Abaré

En la Ilustración 37 y la Ilustración 38 se muestra el desglose del coste de inversión total durante la vida del proyecto, para la solución microrredes y SHS sin tarifa social. En ella se puede ver el porcentaje que tiene cada uno de sus componentes en el cómputo total de CAPEX para las distintas soluciones.

Ilustración 37: Desglose del coste de inversión para la solución Microrredes sin Tarifa Social

Ilustración 38: Desglose del coste de inversión para la solución SHS sin Tarifa Social

Señalar el alto coste de la red de distribución (BoS) que supone un 65% de la inversión total inicial para la solución técnica basada en microrredes. El 73% del coste de inversión de la solución técnica basada en SHS es por el escalado para seguir el consumo en el año 6 y 11, mientras que este apartado es de tan sólo el 22% en la solución técnica de microrredes. También se destaca la inversión inicial en baterías y conversores-reguladores para la solución SHS un 18% y 7% respectivamente, frente al 4% y 5% de la solución técnica basada en microrredes. La solución SHS no cuenta con los altos costes en la red de distribución en la que incurre la solución de microrredes.

Ilustración 39: Desglose del coste operativo para la solución Microrredes sin Tarifa Social

En la Ilustración 39 y la Ilustración 40 se muestra el desglose del coste operativo total durante la vida del proyecto, para la solución microrredes y SHS sin tarifa social. En ella se puede ver el porcentaje que tiene cada uno de sus componentes en el cómputo total de OPEX para las distintas soluciones.

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Desarrollo de un Modelo de Electrificación para Comunidades Rurales y Zonas Aisladas

77 Proyecto Abaré

Ilustración 40: Desglose del coste operativo para la solución SHS sin Tarifa Social

Señalar el alto coste de la Operación y Mantenimiento (O&M) que supone un 70% del coste operativo total para la solución técnica basada en microrredes. El 64% del coste operativo total de la solución técnica basada en SHS es por la reposición de los equipos, en esencia de las baterías, mientras que este apartado es de tan sólo un 17% en la solución técnica de microrredes.

Punto de Equilibrio entre la solución off-grid vs on-grid

Para este estudio se ha utilizado el resultado económico con Tarifa Social que se mostraba en la Tabla 28. En ella vemos que la opción on-grid es menos favorable económicamente que las off-grid a estos 13 km de distancia de la línea de Alta Tensión (AT). Por los datos facilitados por Coelba el coste del km de la línea de Media Tensión (MT) que conecta a la de AT es de 46.157 R$/km, es decir de 14.191 €/km. Si quitamos al coste de la “conexión a la red general” el coste de los km de la línea de MT, vemos que la inversión (CAPEX) en vida útil es menor para on-grid a partir de:

� 5 km de extensión de red para la SHS � 12 km de extensión de red para las microrredes

Pero si consideramos el total Ingresos menos los Costes (OPEX + CAPEX) durante la vida útil, este valor es mayor para las soluciones técnicas off-grid frente a la on-grid, incluso si no existiera línea de AT. Por lo que la solución off-grid va a ser económicamente mejor que la on-grid para esta Comunidad Rural “tipo” de Abaré.

Punto de Equilibrio entre las soluciones off-grid

Se ha estudiado los parámetros que definen el punto de equilibrio desde un punto de vista económico entre las soluciones técnicas off-grid, teniendo en cuenta los costes de OPEX y CAPEX incurridos durante la vida útil del proyecto. Dentro de las soluciones técnicas off-grid se ha considerado el Sistema de Energía para el Hogar (SHS) y el sistema basado en microrredes para la CRA de Abaré. Para su análisis se ha realizado un estudio de regresión lineal múltiple para estimar la función de coste de las soluciones técnicas basadas en microrredes y SHS. Se han considerado para ello los parámetros de dispersión, demanda y número de domicilios (casas, escuelas y centros de salud). Se muestra en la Ilustración 41 y la Ilustración 42 las funciones de coste resultantes.

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Desarrollo de un Modelo de Electrificación para Comunidades Rurales y Zonas Aisladas

78 Proyecto Abaré

Ilustración 41: Función coste para la solución técnica basada en microrredes

Ilustración 42: Función coste para la solución técnica basada en SHS

De este análisis se concluye que para la solución técnica basada en microrredes:

� Los mejores estimadores para esta opción son la Dispersión, Consumo y Número de Domicilios � El coste de la microrred está influido en mayor medida por el número de domicilios, después

por la dispersión (m) y finalmente por el consumo (kWh/mes) � Por cada domicilio adicional voy a requerir 2516,88 $ de coste adicional � Por cada metro de dispersión voy a requerir 191,32 $ de coste adicional � Por cada kWh/mes de consumo voy a requerir 43,61 $ de coste adicional

De este análisis se concluye que para la solución técnica basada en SHS:

� Los mejores estimadores para esta opción son el Consumo y Número de Domicilios � El coste de la aislada está influido en mayor medida por el número de domicilios que por el

consumo (kWh/mes) � Por cada domicilio adicional voy a requerir 2131,76 $ de coste adicional � Por cada kWh/mes de consumo voy a requerir 167,73 $ de coste adicional

Analicemos con más detalle el resultado de esta aproximación a la función coste mediante la regresión. La compartición por parte de la comunidad de los componentes de una microrred hace que su coste sea menos sensible que el SHS, al aumento de consumos. Estos valores son por cada kWh/mes de consumo de 43,61 $ en la microrred, frente a los 167,73 $ en la SHS. Es decir, cuanto mayor consumo, menor será el coste de la microrred frente a la SHS. Por otro lado, la dispersión44 junto con el número de domicilios aumenta el coste de la red de distribución, factor que afecta al coste final de la microrred frente al SHS. Esto hace que cuanto menor sea la dispersión y el número de domicilios, menor será la longitud de las líneas de distribución necesarias en la instalación, y por lo tanto menor será el coste de la microrred. Estos valores son por cada domicilio adicional de 2516,88 $ en la microrred, frente a los 2131,76 $ en la SHS, además de verse penalizada la microrred por cada metro de dispersión por 191,32 $ de coste adicional.

44 La dispersión tal y como se ha calculado usando la función “desvprom” de Excel, que representa la desviación media o desviación promedio, que se define como la media aritmética de los valores absolutos de las desviaciones respecto a la media aritmética. Dos domicilios pueden dar una medida de dispersión similar a la de 28 o 49 domicilios.

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Desarrollo de un Modelo de Electrificación para Comunidades Rurales y Zonas Aisladas

79 Proyecto Abaré

Existe un cierto compromiso en el coste de la microrred frente al del SHS, donde por un lado se le penaliza por el aumento de la dispersión y el número de domicilios, y por otro lado se ve favorecido por el aumento de los consumos. Basándonos en el análisis de regresión lineal múltiple se concluye la Tabla 37. Para las condiciones particulares45 de este proyecto, considerando los costes de la Tabla 28 con Tarifa Social, se observa en la Tabla 37 los valores de dispersión, consumo y número de domicilios, donde la opción SHS es económicamente más favorable que la microrred. Esta tabla se puede utilizar como primera aproximación o “proxy” para otros proyectos cuyas condiciones sean similares a este. En nuestro caso particular de la solución técnica basada en microrredes, donde por un lado la microrred norte tiene una dispersión de 2363 m, consumos de 324 KWh/mes y 28 casas, mientras que la microrred sur tiene una dispersión de 2182 m, consumos de 1290 KWh/mes y 49 domicilios (46 casas, 2 escuelas y 1 centro de salud). Si en ambas microrredes se entran dichos valores en la Tabla 37 adjunta, se comprueba que la dispersión existente hace que sea económicamente más rentable la solución SHS. Esto ya lo habíamos visto en el resultado económico con Tarifa Social que se mostraba en la Tabla 28.

45 Las condiciones particulares social (ej. coste de la comunidad cooperativa), regulatoria (ej. subvención LpT), técnica (ej. costes de los componentes y líneas de distribución) y financiera (ej. IPC anual), han impuesto unos costes precisos según consumo, dispersión y número de domicilios para la comunidad en estudio de Abaré.

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Desarrollo de un Modelo de Electrificación para Comunidades Rurales y Zonas Aisladas

81 Proyecto Abaré

Aplicación a la Planificación de Red

La planificación de red para lograr el acceso universal a la electricidad en una región requiere la utilización de diferentes enfoques que traten los distintos aspectos de esta cuestión multidisciplinar. Existen aspectos que no son puramente tecno-económicos, difíciles de cuantificar, como son algunos factores sociales (ej. existencia de liderazgo local, aceptación tecnológica, percepción del consumidor), medioambientales y políticos. Por ello, existen distintas aproximaciones46 a la planificación de la electrificación de zonas aisladas. Algunas de ellas se basan en el LCOE como métrica central, otras incluyen distintos factores mediante análisis multi-criterio. Veamos algunos de estos factores y como el estudio realizado podría aplicarse de forma básica a la planificación de red. Una primera aproximación a la planificación de red, podría consistir en quitar las zonas que la utility considera posibles de extender la red eléctrica centralizada (on-grid), y desplegar en las restantes zonas soluciones técnicas off-grid. Estas “zonas” restantes se podrían categorizar según distintos criterios como:

� La escalabilidad: atendiendo a su futuro crecimiento, considerando aspectos demográficos y económicos de la zona.

� La orografía: que puede encarecer la solución técnica de microrred frente a la SHS, por el sobrecoste que produciría el terreno sobre la red de distribución.

Además de las zonas, habría que categorizar la “comunidades” según criterios como:

� Disponibilidad de recursos: como la irradicación solar, biomasa, disponibilidad de diesel, posibilidad mini-hidro, etc. Estos recursos dan una indicación de las tecnologías a utilizar.

� Clasificación del tipo de electrificación: según los consumos, se podría clasificar en básica, servicios básicos, centros comerciales o productivos (ver Ilustración 60). Estos últimos son más adecuadas a una solución de microrred frente a la SHS.

� Dispersión, número de domicilios y consumos: la microrred frente al del SHS se ve penalizada por el aumento de la dispersión y el número de domicilios, y se ve favorecida por el aumento de los consumos.

� Perfil de la demanda: si los consumos son picos diarios o equilibrados, su análisis estacional y anual.

� Distancia a la red47. En el caso particular de Abaré este “proxy” se vería definido por los siguientes criterios que hace que la mejor solución sea la microrred:

46 Por citar algunas fuentes: Hiremath, R. B., S Shikha, and N. H. Ravindranath. "Decentralized energy planning; modeling and application — a review." Renewable and Sustainable Energy Reviews 11 (2007): 729-752. Parshall, Lily, Dana Pillai, Mohan Shashank, Aly Sanoh, and Vijay Modi. "National electricity planning in settings with low pre-existing grid coverage: Development of a spatial model and case study of Kenya." Energy Policy, 2009. Szabo, S, K. Bodis, T. Huld, and M. Moner-Girona. "Sustainable energy planning: Leapfrogging the energy poverty gap in Africa." Renewable and Sustainable Energy Reviews 28 (2013): 500-509. Kemausuor, Francis, Edwin Adkins, Isaac Adu-Poku, Abeeku Brew-Hammond, and Vijay Modi. "Electrification Planning using the Network Planner Tool: The case of Ghana." Energy for Sustainable Development 19 (2014): 92-101. 47 La distancia y la orografía han sido mencionados como criterios limitantes al acceso universal. Por citar algunas fuentes: Zerriffi, Hisham, 2011. Rural Electrification: Strategies for Distributed Generation. Springer, New York. Mahapatra, Sadhan, Dasappa, S., 2012. Rural electrification: optimising the choice between decentralised renewable energy sources and grid extension. Energy Sustain. Dev. 16 (2), 146–154. Urpelainen, Johannes, 2014. Grid and off-grid electrification: an integrated model with applications to India. Energy Sustain. Dev. 19, 66–71.

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Desarrollo de un Modelo de Electrificación para Comunidades Rurales y Zonas Aisladas

82 Proyecto Abaré

� La escalabilidad: estándar, es decir, similar a la de otras comunidades rurales dentro del programa Luz para Todos.

� La orografía: estándar, es decir, no tiene complicaciones orográficas señaladas. � Disponibilidad de recursos: solar, suele tener el LCOE más apropiado para estas “zonas”, con

una potencial hibridación. � Clasificación del tipo de electrificación: centros comerciales o productivos (ver Ilustración 60),

ya que cuenta con 2 escuelas y centro de salud. Esto tiende a que sea más favorable la microrred o la extensión a red.

� Dispersión, número de domicilios y consumos: la microrred norte tiene una dispersión de 2363 m, consumos de 324 KWh/mes y 28 domicilios, mientras que la microrred sur tiene una dispersión de 2182 m, consumos de 1290 KWh/mes y 49 domicilios (46 casas, 2 escuelas y 1 centro de salud). Según Tabla 37 la microrred sería más favorable tanto para la norte como para la sur.

� Perfil de la demanda: con una estimación de nivel bajo a medio de demanda (ver apartado “Determinación de la demanda”).

� Distancia a la red: 13 km. Este dato para este “proxy” en Abaré es irrelevante, ya que la solución off-grid va a ser económicamente mejor que la on-grid (ver apartado “Punto de Equilibrio entre la solución off-grid vs on-grid”).

En base a las categorías resultantes se podría sacar un representante o “proxy”, y aplicar el estudio sistemático (regulatorio, social, técnico y económico) que se ha realizado en Abaré a este “proxy”. Ello nos daría unas tablas con los puntos de equilibro entre la solución off-grid vs on-grid, y entre las soluciones off-grid que se podrían aplicar a las comunidades representadas por ese proxy. Todo esto, por supuesto, se podría informatizar con la entrada de mapas de recurso, coordenadas GPS, valores y pesos para cada factor por parte del regulador o la utility, para computarizar el estudio sistemático, sacar planos y coste de red, realizando una planificación multi-criterio. Los criterios se podrían enriquecer más, considerando otros factores regulatorios, sociales, técnicos, económicos y políticos48.

48 Ver la iniciativa de “Clarity” que ha desarrollado una serie de herramientas para ayudar al modelo de gestión basado en cooperativa o híbrido entender, evaluar y analizar el entorno político, y las leyes vigentes que las rigen en sus países. clarity.coop

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PARTE II

MODELO DE ELECTRIFICACIÓN

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Desarrollo de un Modelo de Electrificación para Comunidades Rurales y Zonas Aisladas

85 Modelo de Electrificación

PARTE II: MODELO DE ELECTRIFICACIÓN

El contexto

Si se analiza con detalle el problema del acceso, la mayor parte de la población urbana cuenta con acceso a servicios de electricidad, sin embargo, al menos una tercera parte de la población rural de América Latina sigue sin tener acceso. El acceso en el medio rural se enfrenta a dos obstáculos principales: (1) el consumo de electricidad de la población rural es mucho menor que el de la población urbana, y (2) la población rural está muy dispersa, lo que requiere mayores inversiones en el sistema de distribución eléctrica (transformadores, cables eléctricos, postes, etc.) debido a las grandes distancias involucradas. Por estas mismas razones, los sistemas eléctricos rurales presentan costes más altos de operación y mantenimiento (O&M), en comparación con las zonas urbanas. A continuación el análisis se centra en Brasil y México por ser los principales países emergentes en los que Iberdrola tiene presencia, y en los cuales puede realizar más impacto en su objetivo de desarrollar proyectos socialmente sostenibles, y facilitar para el año 2020 el acceso a la electricidad a 4 millones de personas en su programa “Electricidad para todos”. En los siguientes apartados se dan unas breves pinceladas, como primera aproximación a los aspectos socio-económicos, culturales, geográficos, legales, políticos, tecnológicos, y medioambientales. Habría que entrar en más detalle en los aspectos propios del país, región, municipio y locales en la que se quiere aplicar el modelo de electrificación. También se requiere de un análisis más profundo de los factores del contexto que bloquean y facilitan como puedan ser políticas y leyes, logística, tendencias de consumo, y recursos naturales.

Brasil

A partir de 1970 se realizaron muchas inversiones en electrificación en Brasil. La facilidad del crédito y la existencia de recursos gracias a la participación de Electrobras, la agencia federal de energía, y la participación de empresas privadas gracias a concesiones del estado, permitieron la implementación de un modelo de distribución de energía que no alcanzó a gran parte de las comunidades rurales. Fue finalmente con el programa Luz para Todos (LpT) que se inició en 2003, cuando se extendió el acceso a estas comunidades rurales. LpT ha demostrado49 que el acceso a la energía ha cambiado las vidas de las personas, abriendo nuevas oportunidades tanto al entretenimiento como a su desarrollo económico. Estas personas cuyos ingresos mejoran se convierten en consumidores activos y productores en el mercado, lo cual trae los consiguientes beneficios a estas zonas marginadas. Aunque las tasas de electrificación rural proporcionadas por el programa Luz para Todos han sido positivas, todavía existen comunidades pequeñas y medianas que no tienen acceso a fuentes modernas de energía. Según el BID en 2016, Brasil cuenta aproximadamente con 1,67 millones de personas sin acceso a la energía, a pesar de contar con una cobertura del 99%. Iberdrola tiene en el país las siguientes distribuidoras: Coelba (estado de Bahía), Cosern (estado de Rio Grande do Norte), Celpe (estado de Pernambuco) vía su participación en Neoenergía, y Elektro (estados de São Paulo y Mato Grosso do Sul). Según el programa Luz Para Todos el porcentaje de exclusión eléctrica por regiones respecto al total del país es del:

� 54% en los estados del Noreste de Brasil, donde se encuentra Coelba, Cosern y Celpe. � 12% en los estados del Sureste, donde se encuentra Elektro por São Paulo.

49 Efetividade do programa nacional de universalização do acesso e uso da energia elétrica – luz para todos. Lucas Noura de Moraes Rêgo Guimarães. Rev. Bras. de Políticas Públicas, Brasília, v. 1, n. 2, p. 207-223, jul./dez. 2011

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Desarrollo de un Modelo de Electrificación para Comunidades Rurales y Zonas Aisladas

86 Modelo de Electrificación

� 7% en los estados del Centro-oeste, donde se encuentra Elektro por Mato Grosso do Sul. Las ciudades brasileñas sufren del éxodo de las poblaciones de las comunidades rurales, lo que disminuye aún más la calidad de los inadecuados servicios urbanos y las condiciones sociales. Este éxodo que en principio se puede considerar como un proceso “natural” consecuencia del progreso, también puede considerarse como un proceso “forzado” por la falta de desarrollo de estas comunidades rurales. Se parte de un principio de que una familia pobre en Brasil gasta una media de 11$ por mes en la compra de queroseno y velas50. El gobierno brasileño creó una nueva normativa51 que afecta directamente al desarrollo de la LPT en comunidades aisladas. La normativa aborda el diseño e implementación de proyectos de generación eléctrica off-grid con una capacidad instalada de hasta 100 kW en áreas remotas. Los concesionarios están autorizados a realizar el proceso de licitación, bajo la supervisión del gobierno, con el fin de seleccionar un tercero que proporcione electricidad en las áreas específicas de su concesión. Esto abre la oportunidad a nuevos agentes de convertirse formalmente en proveedores de electricidad. Esto significa también que estos nuevos agentes cuentan ahora con un acceso a recursos financieros en forma de subvenciones de capital y de operación, que previamente estaban reservados únicamente a los concesionarios. Estos terceros incluyen a organizaciones como las ONG, empresarios, cooperativas y las iniciativas comunitarias no incluidos oficialmente en el régimen LPT inicial. El Ministerio de Minas y Energía (MME), siendo consciente de las limitaciones del programa LpT en el acceso a CRAs, lanzó el 15 de Diciembre del 2015 el Programa de Desarrollo de Generación Distribuida de Energía (ProGD), ampliando y profundizando52 en las acciones de estímulo a la generación de energía por los propios consumidores, basado en fuentes de energía renovables y fotovoltaica en particular. Destacar que el Banco Nacional de Desarrollo Económico y Social (BNDES) fue autorizado por la Ley Nº 13.203, de 8 de diciembre de 2015, a apoyar con fondos a los proyectos de eficiencia energética y la generación distribuida a partir de fuentes renovables en las escuelas y centros de salud públicos. Desde el punto de vista de los planes de Promoción de Tecnología e Innovación Energética nacionales en el caso de Brasil está dirigido por el Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación (MCTI) y el Ministerio de Desarrollo, Industria y Comercio Exterior (MDIC). Los programas nacionales utilizan la Financiadora de Estudios y Proyectos (FINEP), para la financiación de sus dos programas CT-Energia e Innova Energia Brasil. Destacar la labor de la Empresa de Investigación Energética (EPE), el Centro de Investigación en Energía (CEPEL), y la Cámara de Comercialización de la Energía Eléctrica (CCEE).

50 Más información en http://www.goodplanet.info/agir/2010/09/15/electrification-des-campagnes-au-bresil-l-eblouissante-idee-de-fabio-rosa/#sthash.YmjmtxFl.dpuf 51 Ver: ANEEL, Brazilian Regulatory Energy Agency, 2011. Disponible: http://www.aneel.gov.br/cedoc/ren2011427.pdf [accedido 31.12.15] MME, Manual de Operacionalização LPT e 2011 a 2014, 2011. Disponible: http://luzparatodos.mme.gov.br/luzparatodos/Asp/documentos.asp [accedido 02.01.12] MME, PORTARIA 341. 04-06-2012, 2012 Disponible: http://www.aneel.gov.br/cedoc/prt2012341mme.pdf [accedido 30.08.13] ANEEL, Brazilian Regulatory Energy Agency, 2012. Disponible: http://www.aneel.gov.br/aplicacoes/audiencia/arquivo/2012/005/resultado/reh20121295.pdf [accedido 30.08.13] ANNEL, Brazilian Regulatory Electricity Agency, 5 June 2012. Disponible: http://www.aneel.gov.br/cedoc/ren2012493.pdf [accedido 25.07.13] 52 Los responsables políticos ya habían implementado directrices para la aplicación de dos formas de energía distribuida: microsistemas integrados para la generación y distribución de electricidad (MIGDI) y sistemas individuales para la generación de electricidad con una fuente intermedia (SIGFI). Ver ANEEL 2012. Resolution 493. Brazilian Electricity Regulatory Agency, Brasília. Barnes, Douglas F. (Ed.), 2007. The Challenge of Rural Electrification: Strategies for Developing Countries. FF Press, Washington, DC.

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Desarrollo de un Modelo de Electrificación para Comunidades Rurales y Zonas Aisladas

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Algunos ejemplos de modelos y experiencias de prestación de servicios de acceso a la energía en Brasil son:

� IDEAAS53: fue fundada por Fabio Rosa con el objetivo de reducir el coste de las instalaciones conectadas a la red, mediante un cambio del sistema trifásico a un sistema monofásico. Esto inspiró al gobierno brasileño para financiar conexiones a la red y llevar energía al 80% de los brasileños. Desde 2003, Fabio Rosa ha trabajado también en llevar la energía solar a los brasileños mediante sistemas off-grid mediante la organización sin ánimo de lucro IDEEAS que desarrolla modelos para la entrega de energía off-grid con bajos costes, y el programa “el sol brilla para todos”, que implementa estos modelos mediante el alquiler de sistemas de energía solar a comunidades rurales y zonas aisladas de Río Grande do Sul y Amazonía.

� El proyecto Enermad54: es un proyecto pionero de generación de energía eléctrica a partir de fuentes renovables, que pretendía instalar una planta de energía térmica de 200 kW basado en un sistema de turbina de vapor que utilizaba residuos de madera de una industria de aserradero ubicado en una comunidad aislada, en el estado de Pará en la región del Amazonas. Anteriormente, el suministro de energía en el aserradero se basaba en un generador diesel. Con este proyecto se buscaba que los fabricantes se interesaran en la fabricación de equipos de poca capacidad. Fue subvencionado por el Ministerio de Minas y Energía (MME), finalizado en 2009, y contó con la participación del Centro Nacional Brasileño de Referencia en Biomasa (CENBIO) del Instituto de Electrotécnica y Energía (IEE), de la Universidad de São Paulo (USP).

� Conversión de los consumidores en clientes en los barrios pobres en la ciudad de Sao Paulo55: el objetivo del proyecto piloto fue convertir consumidores “piratas” de electricidad on-grid, en clientes satisfechos, que pagaran de una manera viable a la empresa distribuidora. El proyecto se ejecutó en Paraisópolis (2006 – 2009), la segunda mayor "favela" en São Paulo. La calidad del servicio eléctrico era muy pobre, con conexiones ilegales de baja seguridad, y sin pago por el servicio. Los hogares y las empresas consumían altas cantidades de electricidad (en promedio 250 kWh/mes), debido al mal estado de los electrodomésticos y dispositivos eléctricos (refrigeradores y calentadores eléctricos de agua para las duchas), y la falta de una señal de precio que empujara a los consumidores a utilizar la electricidad con prudencia.

México

Actualmente Iberdrola tiene plantas de ciclos combinados y cogeneración en las provincias de Coahuila, Nuevo León, San Luis Potosí, y Tamaulipas56. Además dispone de plantas eólicas en Oaxaca y Puebla. Según el BID en 2013, México cuenta con aproximadamente 1,5 millones de personas sin acceso a la energía, a pesar de contar con una cobertura del 99%. Según un informe de la Secretaría de Energía57 (SENER), al cierre de 2014 el país tenía una cobertura eléctrica del 98.43% de la población, lo cual representa 119,969,191 habitantes que cuentan con el servicio de energía eléctrica, estando aún pendientes de contar con el suministro 1,917,774 habitantes - 1.57% de la población total. Las acciones de electrificación dirigidas a las comunidades rurales y zonas urbanas marginadas, serán financiadas por el “Fondo de Servicio Universal Eléctrico”. En las comunidades aisladas y con alto grado de dispersión se considerará el uso de tecnologías de fuentes de energía renovable cuando ésta sea la solución técnica-económica más adecuada. Existe un programa específico denominado “Programa de Servicios Integrales de Energía”, cuyo objetivo es de electrificar 33 comunidades rurales (alrededor de 6.000 habitantes del país) a través de

53 Distributed Solar Energy in Brazil: Fabio Rosa’s Approach to Social Entrepreneurship. UNC Kenan-Flagler Business School 2005. 54 http://energy-access.gnesd.org/cases/31-increasing-energy-access-in-remote-villages-in-amazon-region-enermad-project.html 55 http://energy-access.gnesd.org/cases/30-converting-consumers-into-customers-in-slums-at-sao-paulo-city.html 56 Ver Iberdrola pone a tu alcance toda su capacidad instalada en http://www.iberdrola.es/conocenos/una-gran-empresa/mapa-instalaciones/ 57 Programa de Desarrollo del Sitema Eléctrico Nacional 2015 – 2029 (PRODESEN)

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microrredes. Este programa cuenta con el apoyo financiero del Banco Mundial y del Global Environment Facility (GEF) con alrededor de 30 MUSD. Desde el punto de vista de los planes de Promoción de Tecnología e Innovación Energética nacionales en el caso de México está dirigido por el CONACYT que gestiona la I+D nacional. En este ámbito destacan los Fondos Institucionales y Sectoriales (FINNOVA, FIT, FONSEC CFE y FSE), así como el Centro Mexicano de Innovación en Energía Solar y Eólico (CEMIE-Sol y Eólico). Algunos ejemplos de modelos y experiencias de prestación de servicios de acceso a la energía en Brasil son:

� Iluméxico: es una empresa social que proporciona electricidad a través de SHS a comunidades rurales aisladas. Diseñan y fabrican sistemas solares para la BOP. Utilizan un modelo de gestión híbrido, con un servicio centralizado y soporte en las comunidades, basado en el empleo de técnicos locales. Promueve programa de desarrollo social en las comunidades rurales y zonas aisladas donde opera y proporciona financiación flexible para los usuarios con el fin de reemplazar servicios de iluminación más costosos.

� Programa Habitat: el objetivo del programa es reducir la pobreza urbana mediante una prestación de los servicios sociales e infraestructuras adecuado. El programa combina una inversión en infraestructura básica y equipamiento con la promoción de los servicios sociales y desarrollo comunitario. El programa proporciona acceso a la energía por extensión de la red y alumbrado público. Los proyectos se llevan a cabo en las ciudades con al menos 15.000 habitantes. El Ministerio de Desarrollo Social (SEDESOL) coordina el programa y las actividades. El "Plan Nacional de Desarrollo" establece el marco de desarrollo sostenible.

Modelo de Electrificación

El Modelo de Electrificación establece una marco conceptual con una serie elementos clave sobre cómo realizar tanto la prestación del servicio58 de electrificación, como un producto/servicio que se utilice para satisfacer la necesidad de los usuarios de electrificación o para soportar una necesidad que se apoye en el consumo eléctrico. Este producto/servicio depende de la organización que lo proporcione y los objetivos que persiga. Analizando las tres líneas de acción del programa de Iberdrola “Electricidad para todos”, se encuentra que existen distintas organizaciones detrás de cada una de estas líneas, como puedan ser: la Fundación Iberdrola, una Empresa Social o una Unidad de Negocio de Iberdrola en un país. Por ello la necesidad de establecer una serie de componentes, requisitos y consideraciones marco, que permitan una particularización del Modelo de Electrificación, a los objetivos concretos definidos para cada una de las organizaciones. En la Ilustración 43 se presenta un Ecosistema de Electrificación. En dicho Ecosistema encontramos distintos niveles (agentes, objetivos, entorno, servicio) con sus respectivos elementos. El Modelo de Electrificación permite definir la prestación de servicio o el producto adecuado a cada organización, orquestando la actuación de la organización en la relación con cada uno de los elementos que la componen. La primera labor a realizar en el modelo de electrificación es conocer el usuario. El usuario se mueve en un contexto59 determinado, y tiene unas determinadas necesidades y deseos60. Estas

58 Ver Garside B., Bellanca R. (2013), An approach to designing energy delivery models that work for people living in poverty. Ver también Wilson E., Wood R. G., Garside B. (2012), Sustainable energy for all ? Linking poor communities to modern energy services, IIED. 59 Determinado por aspectos socio-económico, cultural, geográfico, legal, político, tecnológico, y medioambiental. 60 Existen varia herramientas para el análisis de necesidades y deseos. Ver A Guide to Assessing Needs: Essential Tools for Collecting Information, Making Decisions, and Achieving Development Results, Watkins et al (2012), World Bank https://openknowledge.worldbank.org/handle/10986/2231 (accedido: 21.01.15). Ver A community needs assessment guide: a brief guide on how to conduct a needs assessment, Sharma A et al / University of Chicago (2000) https://cyfernetsearch.org/sites/default/files/Sharma%202000.pdf (Libro de cómo conducer análisis de necesidades incluyendo “focus group” y encuestas – se focaliza en comunidades de US pero es útil

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necesidades y deseos vienen definidas por sus tareas diarias, los problemas que le previenen de hacer estas tareas diarias, y los beneficios que requieren o esperan en la solución de esos problemas. El contexto afecta la definición de la cadena de valor.

Ilustración 43: Ecosistema de Electrificación

El modelo se basa en una adaptación del “House Model” propuesto por Jacques Horovitz61 por su sencillez e ilustración. En el techo se ha situado la Misión y Visión de la organización. Debajo del techo, y soportado por las columnas, se ha colocado la Propuesta de Valor de la organización. En los Pilares se ha ubicado el cómo se va a alcanzar donde quiere llegar la organización, para ello se estructuran tres pilares básicos; Gestión, Económico y Tecnológico. Finalmente en su base se sitúan los Valores de la organización. En la Ilustración 44 se muestran los distintos componentes de un Modelo de Electrificación. En los pilares de gestión y económico, se han incluido los elementos propuestos por Alexander Osterwalder62 en su plantilla (“Canvas”) para el desarrollo de modelos de negocio63, particularizadas para un objetivo social y de electrificación, por lo que se incluyen también otras consideraciones. Se ha incluido el pilar tecnológico, ya que los servicios/productos que se definan en su función, pueden adaptarse y reutilizarse por distintas organizaciones de Iberdrola (Fundación, Unidad de Negocio, y Empresa Social). El Modelo de Electrificación permite estructurar mediante una metodología cómo realizar tanto la prestación del servicio de electrificación, como un producto/servicio que se utilice para satisfacer la necesidad de los usuarios de electrificación o para soportar una necesidad que se apoye en el consumo eléctrico. Esta estructuración se realiza sobre una sola hoja (plantilla) de manera visual para permitir tener una imagen del conjunto. El proceso ayuda a plantear hipótesis sobre el producto/servicio,

para cualquier comunidad). Ver Needs assessment – an overview, Altshuld J and Kumar D (2010), en Amazon (desde la perspectiva de la organización, con herramientas y teoría útil). Ver Community needs assessment FAQs, Rotary Club (2006) http://www.rotary2000.org/PDG/pdg_home/RRFC/Human/MatchingGrantCNAFAQs.pdf (2 páginas rápida de introducción a sobre valoración de necesidades) (accedido: 21.01.15) 61 Ver libro A Dream with a Deadline: Turning Strategy into Action. Jacques Horovitz and Anne-Valérie Ohlsson-Corboz. Harlow: Pearson Education, 2007 62 Ver libro Generación de modelos de negocio de Alexander Osterwalder y Yves Pigneur - 18 marzo 2011. Ver también Diseñando La Propuesta De Valor de Alexander Osterwalder, Yves Pigneur, Alan Smith, Gregory Bernarda - 3 mar 2015. 63 Un modelo de negocio describe cómo se crea una organización, entrega y genera valor. Para la creación de modelos de negocios en comunidades rurales y zonas aisladas se recomienda también ver Practical Action Tool Mapping the Market: A framework for rural enterprise development policy and practice http://practicalaction.org/mapping_the_market (accedido: 21.01.15). Ver también Garside B., Bellanca R. (2013), An approach to designing energy delivery models that work for people living in poverty http://pubs.iied.org/pdfs/16551IIED.pdf? (accedido: 21.01.15)

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identificando los elementos y actividades que lo determinan mediante preguntas (cómo, porque, el qué, quién, donde y cuando). Una vez definidos se pueden acompañar con el uso de indicadores. Fomenta la definición de la propuesta de valor y las relaciones con los agentes importantes para optimizar las operaciones y reducir los riesgos. El modelo es dinámico y revisable, para ir adaptándole a las nuevas necesidades y ayudar a la toma de decisiones sobre los cambios a adoptar.

Ilustración 44: Componentes de un Modelo de Electrificación

La metodología consiste en completar los elementos definidos, que están interrelacionados y que explican el funcionamiento de la organización. La forma más dinámica de completar la plantilla es partir de la definición de la propuesta de valor, para escribir sobre cada elemento de la plantilla unos post-it con los aspectos claves que definen cada elemento. La Ilustración 45 presenta la Plantilla del Modelo de Electrificación para una organización. Esta plantilla se estructura según los siguientes elementos:

� Misión, Visión y Valores � Propuesta de Valor � Pilar de gestión.

o Operación: • Actividades Principales • Recursos Clave • Agentes Importantes

o Satisfacción del usuario • Segmentos de usuarios • Canales de comunicación, distribución o venta • Relaciones con los usuarios

� Pilar económico: o Ingresos y beneficios:

• Estructura de Costes • Fuentes de Ingresos y Beneficios al Desarrollo

� Pilar tecnológico:

o Servicios/productos: • Solución Tecnológica • Servicios de Soporte

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92 Modelo de Electrificación

El techo y la base

Visión (el sueño)

Lo que nos permite definir el futuro y trabajar hacia un objetivo específico. Por ejemplo, ser un modelo de electrificación sostenible y escalable de referencia para países emergentes y en vías de desarrollo, diseñados para las comunidades aisladas con esquemas de distribución innovadores y participación social, que actúe como palanca para el desarrollo local.

Misión (el qué y porqué)

La razón/motivo por el que ser/estar. Por ejemplo, para impactar de forma sostenible y significativa en extender el acceso universal a la energía, mediante la implementación de programas de electrificación de comunidades rurales o zonas aisladas, escuelas, centros comunitarios y casas de salud.

Valores (el cómo vivirlo)

Los valores compartidos constituyen el cimiento de la organización y generan beneficios para las personas y la organización misma, y en última instancia para la sociedad por contribuir al desarrollo local. Es la convicción que los miembros de una organización tienen al preferir cierto estado de cosas por encima de otros, optimizando los recursos y maximizando el impacto social ante las decisiones. Unos de los valores fundamentales puede ser el compromiso, que significa ética y responsabilidad sobre las acciones, interés por la problemática social del entorno, y disposición al servicio.

La Propuesta de Valor

La propuesta de valor describe tanto los servicios/productos como sus características, que se proporcionan para facilitar la electrificación en el área geográfica (países, regiones y comunidades aisladas) de actuación. Alexander Osterwalder define64 una metodología para definir la propuesta de valor. El primer paso de esta metodología consiste en identificar los usuarios potenciales en el área geográfica de actuación, analizar sus tareas diarias, los problemas que le previenen de hacer estas tareas diarias, y los beneficios que requieren o esperan en la solución de esos problemas. El paso siguiente es estructurar por segmentos de usuarios y ordenar dichas tareas, problemas y beneficios por relevancia, según la perspectiva de cada segmento de usuario. A continuación, las tareas, problemas y beneficios se mapean con los servicios/productos potenciales que la organización podría ofrecer como propuesta de valor. Posteriormente, se analizan las características con que deben contar estos servicios/productos para solucionar los problemas y crear beneficios para los usuarios. Se continúa ordenando por relevancia los servicios/productos, las características que solucionan los problemas, y las características que crean beneficios, según la perspectiva de cada segmento de usuario. Finalmente, se focaliza en los servicios/productos y aquellas características que solucionan los problemas, y crean beneficios que impactan considerablemente en el usuario. Tras este proceso la propuesta de valor queda definida por los servicios/productos, y las características que solucionan los problemas y crean beneficios. Estas características pueden ser cuantitativas o cualitativas. Dentro de las características cuantitativas se encuentran el precio y eficiencia. Mientras que dentro de las características cualitativas podemos encontrar la experiencia del usuario final y el resultado final (ej. accesibilidad y facilidad de uso).

64 Ver Diseñando La Propuesta De Valor de Alexander Osterwalder, Yves Pigneur, Alan Smith, Gregory Bernarda - 3 mar 2015.

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Desarrollo de un Modelo de Electrificación para Comunidades Rurales y Zonas Aisladas

93 Modelo de Electrificación

¿Cuáles son sus requisitos?

Los requisitos específicos de la Propuesta de Valor son: � Innovación: respecto a otras propuestas existentes, si existieran, en el área geográfica de

actuación. � Características: debe considerar características como la sostenibilidad, adecuación, precio,

facilidad de uso, comodidad y desarrollo.

¿Qué cosas hay que considerar?

Por un lado, hay que considerar desde el punto de vista de la identificación de las tareas, problemas y beneficios, que los usuarios buscan resolver los mismos problemas y obtener los mismos beneficios de manera homogénea, lo que nos lleva a distintos segmentos de usuarios. Por otra parte, los problemas y beneficios que el usuario identifica a corto plazo (pj. “estar informado y entretenido” con una televisión, y “conservar” los alimentos además de luchar contra el calor” con un refrigerador) no son los mismos que identifica a largo plazo (pj. “aumentar la producción en el cultivo para tener más ingresos "). Existe también una reflexión en el horizonte de tiempo en los que el usuario puede solucionar sus problemas y alcanzar los beneficios, que va íntimamente relacionada con su capacidad de desarrollo y pago, y que está íntimamente ligado con la fuente de ingresos, estructuras de costes, y dimensionamiento de la solución tecnológica y servicios de soporte. Por otro lado, desde el punto de vista del requisito de innovación, hay que considerar que la innovación tradicionalmente ha venido de la mano de:

� Una innovación tecnológica: en términos de mejoras de eficiencia y reducción de costes. � Un posicionamiento: en términos de cómo satisfacer de manera adecuada la demanda del

servicio que se va a dar a la sociedad. La innovación tecnológica se puede producir en cualquiera de las distintas fases que cubren la cadena de valor (ver Ilustración 46):

� Fabricación: incluye los componentes del proyecto (ej. módulos fotovoltaicos, inversores, materiales de instalación).

� Desarrollo y Construcción del proyecto: incluye desde las fases iniciales del proyecto hasta la puesta en marcha.

� Operación: una vez que el proyecto está en funcionamiento, el proyecto genera energía con una relación coste/beneficio.

Ilustración 46: Innovación tecnológica en fases de cadena de valor de proyectos de generación

La innovación tecnológica cubre aspectos tanto técnicos como científicos, comerciales y financieros. Estos aspectos permiten la creación de nuevos productos, servicios, procesos o procedimientos productivos, técnicas de gerencia y sistemas organizacionales. Desde el punto de vista del posicionamiento, merece prestar atención al hecho de que el desarrollo sostenible en las comunidades rurales y zonas aisladas requiere de intervenciones complementarias e integrales. Estas iniciativas requieren la colaboración y sinergia entre agentes

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Desarrollo de un Modelo de Electrificación para Comunidades Rurales y Zonas Aisladas

94 Modelo de Electrificación

con objetivos de desarrollo distintos. Es indudable la palanca que ofrece el acceso universal a la energía al desarrollo, como ratifican los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS), pero este acceso no garantiza por sí mismo el desarrollo sostenible. Se hacen necesarias intervenciones complementarias e integrales que permitan a las comunidades rurales y zonas aisladas alcanzar su desarrollo social y económico. De esta forma, se fomenta no sólo la implementación y operación de soluciones de acceso a la energía para comunidades rurales y zonas aisladas, sino que se potencian iniciativas de desarrollo “integrales” más trasformadoras. Por ello la importancia estratégica de establecer partners que estén focalizados y tengan el conocimiento de cómo satisfacer de manera adecuada otros ODS complementarios a los definidos en la propia empresa como estratégicos, y proporcionen otras capacidades complementarias que impulsen el desarrollo. La propuesta de valor depende del ente que proporcione la propuesta. Puede ser distinta la propuesta de valor de una Fundación, una Empresa Social o una Unidad de Negocio de una utility en un país, aunque en algunos casos una Fundación pueda realizar actividades propias de una Empresa Social65. El Modelo de Electrificación cuenta con un marco de requisitos y modos de operación de carácter general, que requiere de una particularización propia para cada una de las línea de actuación y entes del programa “Electricidad para todos” de Iberdrola. Por ejemplo, supongamos que se acepta dentro de la propuesta de valor el principio de ser una propuesta de desarrollo “integral”. Este principio podría llevar a la búsqueda de partners distintos por parte de la Fundación y una Unidad de Negocio de Iberdrola en Brasil. La Unidad de Negocio de Iberdrola podría centrarse en los agentes participantes en los Programas de Aceleración del Crecimiento (PAC) del gobierno de Brasil. Por otro lado, la Fundación al aceptar el principio de desarrollo “integral” podría buscar alianzas globales con:

� Partners sociales: UNICEF, Save the Children. � Partners regionales y locales: Organización de Estados Iberoamericanos66 (OEI).

También para superar las barreras propias de estas comunidades rurales o zonas aisladas mediante el uso de servicios de soporte (ver apartado) podría buscar alianzas con:

� Partners tecnológicos: que faciliten servicios de soporte como micropagos con móvil67, telecomunicaciones mediante estaciones base68, o servicios remotos de O&M (ej. Telefónica,

65 La Fundación Acciona Microenergía (FUNDAME) es la fundación corporativa de Acciona, S.A. Se creó en 2008 y tiene por objeto la cooperación para el desarrollo, mediante el fomento del acceso a servicios básicos e infraestructuras de las personas y comunidades sin expectativa de cobertura de dichas necesidades. Adicionalmente, apoya y estimula las actividades humanitarias, sociales, económicas, culturales y de promoción al progreso que tienen por objeto el acrecentamiento humano en cualquiera de sus dimensiones. 66 La Organización de Estados Iberoamericanos (OEI) promueve la iniciativa “Luces para aprender”. Esta iniciativa fue aprobada en la XXI Conferencia Iberoamericana de Educación, (Paraguay 2011). Se inserta en el marco de las Metas Educativas 2021 y comparte sus ambiciosos objetivos de contribuir en los próximos años a la mejora de la calidad educativa de las escuelas rurales y al desarrollo de las comunidades a las que pertenecen, instalando módulos fotovoltaicos para el suministro de la energía eléctrica y la dotación de equipos informáticos con conexión a internet a escuelas rurales latinoamericanas. 67 Comenzó en Kenia y está creciendo en popularidad. Ver Bardouille P, Muench D. How a new breed of distributed energy services companies can reach 500mm energy-poor customers within a decade 2014. Ver también Buevich M, Schnitzer D, Escalada T, Jacquiau-Chamski A, Rowe A. Fine-grained Remote monitoring, control and pre-paid electrical service in rural microgrids. IPSN-14, IEEE; http://dx.doi.org/10.1109/IPSN.2014.6846736. Finalmente en Nique M, Opala K. The synergies between mobile, Energy and wáter access: Africa. GSM Association; 2014. 68 La provision de electricidad a las estaciones base de telecomunicaciones se estima que es el 40% del coste operativo de los operadores de redes móviles. Ver Geirbo HC, Bakken V, Braa K. Leveraging mobile network infrastructure for rural electrification – experiences from a non going pilot project in Bangladesh. Ver también MILEN International; 2012. Roach M, Ward C Harnessing the full potential of mobile for off-grid energy. GSM Association; 2011.

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Desarrollo de un Modelo de Electrificación para Comunidades Rurales y Zonas Aisladas

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SteamaCo, SparkMeter), financiación (ej. BBVA y Santander), microcréditos (ej. Kiva), y crowdfunding (ej. SunFunder) para superar las barreras propias de estas comunidades rurales o zonas aisladas.

En este sentido estos partners pueden buscar satisfacer otros ODS complementarios a un supuesto objetivo clave69 para la Fundación de Iberdrola de “proporcionar energía asequible y no contaminante” (ODS 7). Con ello, se facilitaría un desarrollo “integral” y más trasformadoras, como el de proporcionar también una “educación de calidad” (ODS 4) o “salud y bienestar” (ODS 3). Esta aproximación estratégica de la Fundación, podría tener ciertas decisiones de diseño sobre los tres pilares del Modelos de Electrificación (gestión, tecnológico y económico). Por ejemplo, se podría “articular” centrando las actuaciones en:

• Uso de crowdfunding, ayudas y subvenciones cruzadas (ej. educación, sanidad, acceso universal TIC, agricultura, etc.) dentro del pilar económico.

• Dar servicio a centro de salud y escuelas (mayores consumos y más desarrollo), lo que potencialmente es más adecuado al uso de soluciones tecnológicas basadas en microrredes dentro del pilar tecnológico.

El Pilar de Gestión

¿Cuáles son sus componentes?

El pilar de gestión se compone de dos funciones fundamentales: operación y servicio al usuario (ver Ilustración 47). La función de operación a su vez se compone de los siguientes elementos:

� Actividades Principales: Las actividades más importantes en la ejecución de la propuesta de valor de una empresa. Las actividades componen los procesos que definen la cadena de valor. Existe un estudio70 que señala las siguientes actividades como críticas: la gestión de la tarifas, el cobro, el mantenimiento y la gestión de los contratistas, la gestión de robos, el manejo del crecimiento de la demanda, la gestión de los límites de carga, la formación local y la creación de instituciones. Además podrían existir otras actividades principales, por ejemplo, una Fundación podría crear palancas para el desarrollo local contando con una actividad principal de:

o Realizar un desarrollo integral local, integrando con otros partners otros objetivos de desarrollo como una “educación de calidad” y “salud y bienestar”. Esto a partir de la experiencia adquirida en la prestación del servicio de acceso a la energía, integrando actuaciones con otros organismos u organizaciones internacionales.

o Facilitar el desarrollo de microempresas sociales energéticas que presten servicios de reparación, asesoramiento técnico y venta de dispositivos de eficiencia energética71, a partir de la experiencia adquirida en la prestación del servicio de acceso a la energía.

69 Existen experiencias que demuestran que los pequeños ahorros económicos y el aumento de la comodidad que la electricidad ha traído no han sido suficientes para revertir el éxodo rural de los habitantes de la comunidad a las ciudades. Ver “Proyecto Equinócio” (Equinox Project) en el Rio Ouro Preto: A.S. Sánchez n, E.A. Torres, R.A. Kalid. Renewable energy generation for the rural electrification of isolated communities in the Amazon Region. Renewable and Sustainable Energy Reviews 49; 278–290; 2014. 70 Schnitzer, David, Deepa Shinde Lounsbury, Juan Pablo Carvallo, Ranjit Deshmukh, Jay Apt, and Daniel Kammen. "Microgrids for Rural Electrification: A critical review of best practices based on seven case studies." United Nations Foundation, 2014. 71 El proyecto Electrificación Rural con Centros de Suministros y Servicios (ER-CESS) de Acciona Microenergía Perú, tiene como objetivo final la implantación de establecimientos microfranquiciados ubicados en las comunidades atendidas, y regentados por usuarios del programa Luz en Casa para ofrecer servicios de asistencia técnica y reparación SHS, venta de focos y dispositivos eléctricos.

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Desarrollo de un Modelo de Electrificación para Comunidades Rurales y Zonas Aisladas

96 Modelo de Electrificación

o Crear soluciones adecuadas, utilizar y capacitar personal para instalarlas y mantener el servicio de electrificación72. Crear una alianza con un fondo de inversión73 o crowdfunding para crear empresas que proporcionen el servicio de electrificación.

o Usar microcréditos74 para facilitar el acceso a la energía, al mismo tiempo que crear un servicio de electrificación competitivo, dando un buen servicio post-venta, realizando instalación y O&M en base a ingenieros sociales, y estableciendo un programa de capacitación y becas.

o Desarrollar mercados locales75 para el uso de productos y servicios de energía, con campañas de sensibilización, asistencia a empresas en aspectos relativos a la energía, transferencia de conocimiento tecnológico y de negocio, asistencia técnica y capacitación con el objeto de facilitar el desarrollo sostenible y el acceso a la energía. Ejemplo de servicios: tratamiento de residuos, reducción consumos y CO2, construcción sostenible, y producción de energía limpia.

Ilustración 47: Componentes del pilar de gestión

72 El Barefoot College en colaboración con Enel Green Power, transfiere por seis meses a mujeres de aldeas pobres y aisladas sin acceso a la electricidad al norte de India, para aprender a instalar y mantener pequeños paneles solares, volviéndose de tal manera técnicos solares, con el fin de regresar a sus aldeas de origen llevando no sólo los kits solares donados por Enel Green Power, sino también electricidad, desarrollo y trabajo a sus lugares de origen. www.enelgreenpower.com/es-ES/sustainability/csv/social/enabling_electricity. D.light es una empresa social que abarca la cadena de valor de sistemas y lámparas solares. En esta empresa toma relevancia la innovación en productos y la disminución de costes, creando productos de calidad adecuados a las necesidades de las comunidades rurales. Utilizan como canales de venta los pequeños comercios formales o informales que venden productos básicos. En algunos casos se apoya en microcréditos y donantes. www.dlight.com 73 Ver el modelo de Schneider Electric BipBop (Business, Innovation and People in the Base of the Pyramid). Dispone del fondo Schneider Electric Energy Access (SEEA) para apoyar el emprendimiento para facilitar el acceso a la energía. www.schneider-electric.com/bipbop 74 Ver el programa de trabajo de Grameen Shakti en Bangladesh proporcionando SHS a zonas remotas. Shakti se centra principalmente en las áreas de energía solar, bio-gas, abono orgánico y estufas mejoradas. Shakti ha estado trabajando en este programa desde 1996. También organiza la capacitación técnica, mantenimiento, servicio post-venta e introduce estos productos a la BoP. www.gshakti.org. 75 Es importante señalar la experiencia en esta línea del programa “Energising Development” (EnDev) constituido por una asociación de múltiples donantes, actualmente financiada y gestionada por los gobiernos de los Países Bajos, Alemania, Noruega, Australia, el Reino Unido y Suiza. www.endev.info

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Una actividad principal podría ser la mejora continua, usando Indicadores Claves de Desempeño (KPI) e Informes de Sostenibilidad e Impacto sobre el desarrollo local, que sean públicos y permitan su consideración76 por parte de donantes o mecenas (crowdfunding).

� Recursos Clave: Los recursos que son necesarios para crear valor para el usuario. La electrificación de comunidades rurales y zonas aisladas requiere de recursos físicos, financieros, intelectuales y humanos. Dentro de los recursos físicos, y dada la lejanía de las zonas de actuación, puede hacerse necesario guardar componentes que pudieran utilizarse en caso de fallos o tener acceso a una distribución local. Desde el punto de vista intelectual, se puede necesitar de otras instituciones que faciliten un desarrollo integral. Si se analiza el punto de vista humano, puede ser necesario tanto del apoyo de líderes locales, como de otras partes de la sociedad civil como pueda ser el voluntariado. Finalmente, desde el punto de vista financiero se pueden requerir micro-finanzas que puedan facilitar préstamos puente o subsidios cruzados. Se incluyen aquí facilitadores como el derecho a la propiedad de los terrenos, regulaciones, subsidios, disponibilidad de crédito, e incentivos como el “feed-in tariffs” (FIT).

� Agentes Importantes77: que son claves para optimizar las operaciones, adquirir recursos y actividades, y reducir los riesgos78 en un contexto socio-económico y cultural determinado. Dentro de estos agentes se encuentran; usuarios, socios, proveedores, facilitadores e instituciones. Pueden tomar relevancia como resultado de las actividades principales como la realización de alianzas con fines sociales complementarios, la relación comprador con proveedor, o la investigación conjunta con centros tecnológicos. Por ejemplo, podría establecerse una red de socios locales para garantizar la sostenibilidad, reducir el riesgo, y alcanzar economías de escala en las comunidades bajo su área de influencia. Se podría considerar incluso la adquisición de empresas o tecnología que añadan capacidades tecnológicas distintivas. Este elemento debe integrar agentes con expectativas distintas.

La función de satisfacción del usuario a su vez se compone de los siguientes elementos:

� Segmentos de usuarios: Para identificar los usuarios a los que se trata de servir y las necesidades que se van a satisfacer y sus características. Los segmentos de usuarios se establecen tradicionalmente atendiendo a: sus necesidades que justifican una oferta distinta, la forma de acceder a ellos que impone distintos canales de distribución, el tipo de relación que puede ser distinta, el nivel de ingresos y el modo de cobro o su tarifa, los aspectos individuales como la edad y el sexo, o características socio-culturales. En el caso de comunidades rurales y zonas aisladas una segmentación podría realizarse considerando donde se sitúan los usuarios en la base de las pirámide (BoP) por su nivel de ingresos, o según sus necesidades (básicas, servicios básicos, centros comerciales y productivos, escuelas y centros de salud). Los servicios/productos se pueden dirigir a un mercado de masas o de nicho.

� Canales de comunicación, distribución o venta: Por lo que se entrega la propuesta de valor al usuario objetivo. Por el canal se puede sensibilizar al usuario de la oferta, se le permite la compra y la entrega del producto o servicio, y se proporciona el servicio de O&M. Por ejemplo, una Fundación podría explorar y planificar activamente, es decir, de forma “directa” los usuarios a los que dar su servicio en los países destino y acercarse directamente a ellos. Por otro lado, una empresa social o unidad de negocio en un país podría llegar a sus usuarios mediante sus

76 Ver trabajo de The Global Fund, Corporate KPIs Narrative - The Global Fund Thirty-Second Board Meeting. Montreux, Switzerland, 20-21 November 2014. Ver también la guía de impacto y monitorización realizada por “Produse” para el diseño e implementación de evaluaciones de impacto en el uso productivo de la electricidad, con metodologías cuantitativas y cualitativas. www.produse.org. Ver también la Organizational Capacity Assessment Tool (OCAT) de McKinsey & Company, una herramienta gratuita basada en mejores prácticas, que ayuda a las organizaciones sin ánimo de lucro evaluar su capacidad operativa e identificar fortalezas y áreas de mejora. mckinseyonsociety.com/ocat 77 Por citar algunas herramientas de identificación de agentes. Ver Planning Tools: Stakeholder Analysis, ODI (2009) http://www.odi.org/publications/5257-stakeholder-analysis (accedido: 21.01.15). Ver Areol Action research and evaluation online – Session 4: stakeholders and participation http://www.aral.com.au/areol/areol-session04.html (accedido: 21.01.15). Ver HEDON stakeholder analysis guide http://www.hedon.info/docs/E-MINDSET-Stakeholder-Analysis.pdf (accedido: 21.01.15). 78 Para herramientas de evaluación de riesgos ver Risk assessment tools Mindtools risk/impact probability chart https://www.mindtools.com/pages/article/newPPM_78.htm (accedido: 21.01.15). JISC risk management full guide https://www.jisc.ac.uk/full-guide/risk-management (accedido: 21.01.15).

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propios canales directos (tiendas, web, fuerza de ventas), o indirectos (técnicos y microfranquicias de la comunidad, minoristas informales, recomendaciones personales).

� Relaciones con los usuarios: Para garantizar la sostenibilidad del modelo debe identificar el tipo de relación que se quiere crear con sus segmentos de clientes. La relación con el cliente está íntimamente ligada con el modelo de gestión elegido (comunitario o cooperativa, sector privado, utility, o híbrido). Por ejemplo: en un modelo híbrido se optaría por una asistencia de primer nivel por personal de la comunidad dedicado y formado para garantizar la sostenibilidad. También se contemplaría la posibilidad de dar servicios remotos de O&M y pago por móvil, si existiera cobertura de red de telecomunicaciones. Otro aspecto que se debería considerar es el de la co-creación, a través de la entrada directa del usuario en el servicio final proporcionado, mediante la que se facilita una relación personal, participación y apropiación79 que facilita la sostenibilidad80. Finalmente otro tipo de relación puede venir determinada porque exista un personal dedicado a proporcionar el servicio (tienda y soporte al cliente), si es un auto-servicio o si el servicio está automatizado.

¿Cuáles son sus requisitos?

Los requisitos específicos de este pilar son: � Participación Comunitaria: el trabajo con las comunidades es fundamental para garantizar el

uso continuo de los sistemas y su adecuación local. � Favorecer la mano de obra local � Distribución local � Escalabilidad y replicabilidad � Participación y apropiación local: para garantizar sostenibilidad, y evitar aspectos como la

corrupción y robos.

¿Qué cosas hay que considerar?

La Alianza para la Electrificación Rural (ARE) realiza una clasificación de los Modelos de Gestión de acuerdo a la propiedad y la estructura operativa en81:

� Comunitario o cooperativa82: en los que la comunidad posee y opera el sistema. La comunidad ofrece servicios de mantenimiento del sistema de suministro eléctrico, realiza el cobro y la gestión. La gestión se realiza a través de un comité rural que se compone de representantes elegidos por la comunidad. del pueblo elegidos por la comunidad de la aldea o nombrado por el jefe de la aldea.

� Sector privado: en los que la pequeña y mediana empresa o particulares poseen y operan el sistema de suministro eléctrico, vendiendo a los domicilios o clientes comerciales. En la mayoría de los casos, los modelos del sector privado están interrelacionados con otros modelos convirtiéndose en modelos híbridos.

� Utility privada o pública83: en los que una gran o mediana utility posee y opera el sistema de suministro eléctrico. Puede ser una mediana empresa dando servicios descentralizados, o una

79 Ver la “Caja de Herramientas Comunitarias” un recurso on-line para el trabajo con comunidades rurales y zonas aisladas, que ayuda en la gestión del cambio, participación y apropiación. Se compone de múltiples herramientas que facilitan el inicio rápido de las actividades clave en el trabajo comunitario. ctb.dept.ku.edu 80 Ver la herramienta de Evaluación de Sostenibilidad desarrollado por la Global Ecovillage Network. La herramienta consta de un cuestionario para ayudar en la evaluación de la situación actual y las posibles áreas de crecimiento y mejora de una comunidad rural y zona aislada. El objetivo es poder comparar la situación actual de la comunidad con los objetivos ideales de sostenibilidad medioambiental, social, cultural y económica. gen.ecovillage.org/es/page/evaluacion-de-sostenibilidad 81 Ver Rolland, S. & Glania, G. (2011) Hybrid micro-grids for rural electrification - lessons learned. Brussels: Alliance for Rural Electrification ARE. Ver también Mini-grid Policy Toolkit. Policy and Business Frameworks for Sucessful Mini-grid Roll-outs. European Union Energy Initiative Partnership Dialogue Facility (EUEI PDF), 2014. 82 Ver experiencia de Energías sin Fronteras (Esf) en Guatemala www.energiasinfronteras.org. Ver también Barnes D. F. (2007), The Challenge of Rural Electrification, Strategies for Developing Countries, (D. F. Barnes. Ed.), World Bank, Washington D.C. 83 En Sudáfrica, el acceso ha crecido del 35% en 1990 al 80% en 2007, en su mayoría por extensión de red gracias a los incentivos dados a Eskom, la única utility que es estatal. www.eskom.co.za

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gran empresa dando servicios centralizados. Este modelo puede llevar consigo obligaciones regulatorias con subsidios cruzados.

� Híbrido: intenta integrar los beneficios de los anteriores modelos, eliminando sus riesgos84. Para ello divide el servicio en distintos componentes85 como pueden ser la operación y mantenimiento (O&M), distribución y venta de energía. A cada uno de estos componentes se le puede asignar un ente responsable que puede ser público, privado o sociedad civil. Según las responsabilidades asignadas recibe el nombre de alianzas Multi-actor o “Public-Private-People”. Como en el modelo comunitario o cooperativa, tras su gestión puede estar una empresa social86 o una ONG.

En el pasado, el modelo de gestión comunitario o cooperativo ha tenido éxito en la electrificación de comunidades rurales y zonas aisladas. Ejemplo de ello fue el aplicado por NRECA International Ltd87 de EE.UU. La Alianza para la Electrificación Rural (ARE) sugiere los modelos de gestión basados en el sector privado e híbridos como los más recomendable para la electrificación de comunidades rurales y zonas aisladas, ya que estos incorporan todas las medidas para hacer frente a una gestión eficiente del suministro eléctrico.

Ilustración 48: Alianza Public-Private-People o Alianza multi-actor

84 Ver la iniciativa de “Clarity” que ha desarrollado una serie de herramientas para ayudar al modelo de gestión basado en cooperativa o híbrido entender, evaluar y analizar el entorno político, y las leyes vigentes que las rigen en sus países. clarity.coop 85 Existen distintas divisiones en base a granularidad y fase de intervención en el proyecto. Por ejemplo en fase de O&M: O&M básico y avanzado, capacitación, cobros, gestión local, etc. 86 Ver el programa de trabajo de Grameen Shakti en Bangladesh proporcionando SHS a zonas remotas. Shakti

se centra principalmente en las áreas de energía solar, bio-gas, abono orgánico y estufas mejoradas. Shakti ha estado trabajando en este programa desde 1996. También organiza la capacitación técnica,

mantenimiento, servicio post-venta e introduce estos productos a la BoP. www.gshakti.org. Ver también el trabajo de la Fundación Acciona Microenergía. 87 NRECA International Ltd publicó una guía integral para el desarrollo de las cooperativas y la electrificación rural. Ver Yudkin, M. ed. (2009) Guides for electric cooperative development and rural electrification. Arlington: NRECA International Ltd.

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100 Modelo de Electrificación

El modelo que se considera más adecuado para la problemática en cuestión de estos países es un modelo hibrido definido por una Alianza Public-Private-People o Alianza multi-actor (ver Ilustración 48). En esta alianza, la entidad pública asume el financiamiento de la red, mientras que una empresa privada, en participación con el gobierno, invierte en el sistema de energía que se utiliza para proporcionar la energía. La alianza requiere de la participación de la sociedad civil para garantizar la sostenibilidad. La empresa privada sería la misma distribuidora de Iberdrola (Coelba, Cosern, Celpe y Elektro) o una subsidiaria (p.ej. para el caso de México), que cobraría y capacitaría técnicamente a la comunidad. La entidad pública subvenciona la instalación y tarifa para que la empresa privada pueda vender energía producida con tecnologías de generación distribuidas a precios establecidos por una tarifa acordada con el gobierno, y más tarde vende esta energía en el sistema eléctrico a un precio determinado. Iberdrola proporcionaría los recursos económicos, de gestión y técnicos. La entidad pública en el caso de Brasil, siguiendo el modelo actual de Luz para Todos, se coordinaría con el ministerio de minas y energía, mientras que para el caso de México la coordinación se realizaría con el ministerio de energía de México. El trabajo con las comunidades es fundamental. Se requiere un conocimiento del entorno y una implicación de la comunidad rural88. En este sentido se impone la existencia de una “comunidad cooperativa” que facilite una interlocución y diálogo constantes entre la empresa privada, las instituciones públicas y las comunidades. La administración local facilita la adopción de este modelo de acceso a la energía. Por ello, parte de la operación y mantenimiento (O&M) se transfiere a esta cooperativa para involucrar y apropiar localmente con su participación y supervisión, como puntos de coordinación local con su región/municipio.

Ilustración 49: Provisión del Servicio

La Ilustración 49 muestra el proceso de provisión del servicio. En este proceso, la empresa privada podría ser responsable de la O&M, dar capacitación, y tener la propiedad de los sistemas. También podría existir el caso de que la comunidad sea propietaria de parte de los activos de electrificación, con el fin de facilitar la sostenibilidad de los proyectos, y para que el consumidor se comprometa con su propio desarrollo (marco de derechos y deberes).

88 Chaurey, A., Krithika, P. R., Palit, D., Rakesh, S., & Sovacool, B. K. (2012). New partnerships and business models for facilitating energy access. Energy Policy, 47, 48–55.

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Entre las actividades de este ente local de la sociedad civil se encuentra el soporte básico a los usuarios, el cobro de cuotas, así como la gestión y la operación diaria (p.ej. recaudación de tarifas, formación, incidencias técnicas de primer nivel, inspección, seguridad e interlocución). Se alienta a la comunidad a asumir cierta responsabilidad sobre las instalaciones (pago, conservación, propiedad). Se promueve la mano de obra local y el desarrollo económico por lo que se debe garantizar la formación técnica y conocimientos de negocio (seguimiento del presupuesto, analizar el modelo y llevarlo a la práctica – usuarios, cuotas, sostenibilidad local). Este modelo requiere un establecimiento común de procedimientos de gestión, explotación y mantenimiento. El desarrollo de las tres áreas (público, privada y sociedad civil) es fundamental. La necesidad de garantizar la sostenibilidad de los proyectos impone nuevas formas de alianzas que incluyen, además, la sociedad civil representada por la comunidad cooperativa, la comunidad rural y a determinados grupos de interés. Esto ha dado lugar a una extensión de las denominadas Alianzas Público Privadas (APP), para dar paso al concepto de Alianzas Multi-actor o “Public-Private-People”. Estas alianzas aparecen de manera temporal hasta que las actividades son institucionalizadas. En principio esta “comunidad cooperativa” es parte de la acción de la sociedad civil. Como se ha comentado se crea un mecanismo natural de sostenibilidad y cuidado de las infraestructuras por los propios usuarios. Este modelo, por un lado, facilita la regulación acorde a las necesidades reales, por el conocimiento de la cultura y costumbres. Por otro lado, permite acompañar el desarrollo local con la incorporación de nuevos usuarios, y prever las necesidades futuras de escalado por aumentos de consumos. Finalmente, mediante este modelo se facilita la transición de manera natural, una vez el sistema esté funcionando de manera autónoma y económicamente autosuficiente, a su futura privatización, convirtiéndose en una microempresa local. El objetivo de esta microempresa local es buscar el desarrollo local, la rentabilidad y reinversión. Los técnicos de la región o municipio son los especialistas de Iberdrola en la región, y tienen bajo su supervisión y control los sistemas de generación de varias “comunidades cooperativas”. Estos técnicos proporcionan segundo y tercer nivel de soporte a estas “comunidades cooperativas”. Existe la necesidad de pagar por los servicios para recuperar los costes de la gestión, operación, mantenimiento y reposición de equipos. Para ello, estas “comunidades cooperativas” cuentan a su vez con el soporte local de dos técnicos de la comunidad (TC). Los TCs son formados con los necesarios conocimientos técnicos, financieros, medioambientales y herramientas de participación comunitaria. Estos técnicos pertenecen a la “comunidad cooperativa”. Los TCs cobran las cuotas a los usuarios, realizan la O&M básico y resuelven, por lo tanto, las incidencias de primer nivel. La comunidad paga una tarifa mensual a los TCs. La tarifa recaudada se dividen en tres partidas: la primera partida de aproximadamente el 25% paga a los TCs salario mensual; la segunda partida de aproximadamente el 25% ofrece un subsidio para la “comunidad cooperativa”; y la tercera partida de al menos el 50% se dedica pagar la sustitución de los componentes de recambio en el futuro. A través de estos TCs se desarrollan metodologías que permiten trabajar de la manera más adecuada con la comunidad, además de proporcionar capacitación de los usuarios sobre sus sistemas. Se utilizaran equipos de comunicación remota, como plataformas vía móvil para conectar. Los usuarios de la comunidad rural pagan la cuota, hacen un uso adecuado de las instalaciones, y realizan la limpieza y vigilancia de las mismas. Existen experiencias89 en las que la participación comunitaria ha reducido el robo de electricidad de un 35% al 15%. Los modelos de gestión requieren la aplicación de técnicas participativas90 centradas en el usuario, que permitan un análisis y diseño de abajo hacia arriba (bottom-up). Por ello, estos modelos de

89 Yadoo A,Cruickshank H. The role for low carbon electrification technologies in poverty reduction and climate change strategies: a focus on renewable energy mini-grids with case studies in Nepal, Peru and Kenya. Energy Policy 2012; 42: 591–602. http://dx.doi.org/10.1016/j.enpol.2011.12.029 90 Ver encuestas sobre el proyecto de calentamiento solar de agua para hogares de Household Energy Network (HEDON) en http://www.hedon.info/MandESIG:Examples (accedido: 21.01.15). Ver “A training manual for practitioners on participatory local development: Chapter 10, FAO (2005)” en http://www.fao.org/docrep/006/ad346e/ ad346e0f.htm (accedido: 21.01.15). Ver el “Overview of Participatory Rural Appraisal (PRA), FAO” en http://www.fao.org/docrep/003/x5996e/x5996e06.htm (accedido: 21.01.15). Ver “Wageningen Participatory rural appraisal of spate irrigation systems in eastern Eritrea”

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Desarrollo de un Modelo de Electrificación para Comunidades Rurales y Zonas Aisladas

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gestión no son fácilmente replicables. Como se ha comentado en apartados anteriores, existen cuestiones sociales, económicas, culturales, tecnológicas, medioambientales, y políticas que pueden ser propias de la comunidad rural en análisis. Se trata de construir un servicio sostenible. Para ello, se deben tener en cuenta ciertas consideraciones, tal y como se indicó en el apartado Modelo Social. Esto no quiere decir que las organizaciones con un enfoque de provisión de servicio/producto o fundaciones con una determinada proposición de valor, que se apoyen en una solución tecnológica y servicios de soporte determinados, no puedan buscar oportunidades para la entrega de sus servicios/productos o proposición de valor, utilizando técnicas participativas y realizando encuestas que evalúen y conduzcan a la sostenibilidad, escalabilidad y replicabilidad de sus servicios/productos según las tareas, problemas y beneficios buscados para sus usuarios.

El Pilar Económico

¿Cuáles son sus componentes?

El pilar económico se compone de la función ingresos y beneficios al desarrollo que tiene los siguientes elementos (ver Ilustración 50):

� Estructura de Costes: Describe los costes tanto fijos como variables en los que se incurre. Estos costes se calculan fácilmente tras definir las actividades principales, recursos clave, y los agentes importantes. Dada la necesidad de reducir los costes e incentivos estatales y privados para que el modelo sea económicamente sostenible, existe una búsqueda importante de una minimización de costes sin peligrar otros aspectos de la sostenibilidad (“cost-driven”). Por otro lado, existe un gran porcentaje de costes fijos debido al hardware de las opciones tecnológicas (módulos, red de distribución, etc.) respecto a los costes variables. Señalar también la importancia de alcanzar economías de escala que permitan abaratar el coste promedio por servicio, a medida que aumenta el número de usuarios. Se incluyen en este apartado también las posibles fuentes de financiación.

� Fuentes de Ingresos y Beneficios al Desarrollo: La forma en que una empresa realiza los ingresos de cada segmento de usuarios. Los ingresos pueden ser por transacción resultante de un único pago del usuario, o recurrentes. El primero puede venir, por ejemplo, por la venta o reparación de productos de alta eficiencia energética. El segundo puede ser resultante del pago de la tarifa por el servicio de acceso a la energía, por lo que está íntimamente relacionado con las consideraciones sobre el cobro y la tarifa. Entre las distintas formas de generar un flujo de ingresos destaca: la venta directa de un producto91, el pago por uso, pago por servicio92, alquiler/préstamo/leasing93, franquicia94, o intermediación por la venta de energía a red. Se incluyen en este apartado también las donaciones y subvenciones. Además se incluyen otros beneficios al desarrollo que nos son puramente de rentabilidad económica, como los relativos a la triple cuenta de resultados (“triple bottom line”) en sus dimensiones (social, económica y medioambiental), y como el fomento de criterios ESG (medioambientales, sociales y de gobierno) de sostenibilidad empresarial.

https://www.wageningenur.nl/de/Publicatie-details.htm?publicationId=publication-way-3636333235 (accedido: 21.01.15). Finalmente ver “Participatory methods” en IDRC http://www.idrc.ca/EN/Pages/default.aspx (accedido: 21.01.15) 91 Ver Sunlalob en Laos que proporciona servicios con ánimo de lucro de venta directa de las distintas soluciones tecnológicas. www.sunlabob.com 92 Ver Soluzusa que proporciona pago por servicio con ánimo de lucro en República Dominicana y Honduras. www.soluzusa.com 93 Ver Sunlalob en Laos que proporciona servicios con ánimo de lucro de alquiler y leasing de las distintas soluciones tecnológicas. Se apoyan en franquicias de técnicos de la comunidad. Cuentan con dos fondos uno privado para el alquiler que es operado por Sunlabob y otro de donantes que ayuda a los Comités de Electrificación Rurales a proporcionar iluminación a las comunidades. www.sunlabob.com 94 Ver Barefoot Power a través de una red de agentes con ánimo de lucro en India y Africa. www.barefootpower.com

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103 Modelo de Electrificación

Ilustración 50: Componentes del pilar de finanzas

¿Cuáles son sus requisitos?

Los requisitos específicos de este pilar son: � Financiación adaptada a la necesidad local: para permitir el acceso a la financiación. � Marco regulatorio con tarifa sostenible o tarifa asequible al usuario. � Sostenibilidad económica que perdure en el tiempo, no en base a proyecto (inicio-fin) � Rigor en el plan económico-financiero

¿Qué cosas hay que considerar?

En primer lugar hay que considerar el modelo de ingreso95 que se va a elegir para la prestación de servicio en Comunidades Rurales. La elección de un modelo particular debe adecuarse a los aspectos96 locales (ej. sociales, económicos, culturales, tecnológicos, medioambientales, y políticos) de la comunidad. Estos modelos se basan en el proceso de cobro y la modalidad de la tarifa (ver Ilustración 51). Dentro del proceso de cobro se pueden encontrar varios tipos:

� Pre-pago97: se han vuelto cada vez más populares, incluso en extensión de red. Los ingresos se recogen antes de su consumo y los clientes se desconectan automáticamente cuando se

95 Se pueden encontrar más ejemplos de modelos de prestación de servicios en el Mapa de Energía gestionado por la Universidad de Sana Clara (http://energymap-scu.org/) y la Red Global de la Base de Conocimiento para el Desarrollo Sostenible de la Energía de Acceso (http://www.energy-access.gnesd.org/). 96 Para un estudio de aspectos no técnicos que influyen en el resultado de los proyectos de energía renovable, ver Wustenhagen, Rolf, Maarten Wolsink, and Mary Jean Burer. "Social acceptance of renewable energy innovation: An introduction to the concept." Energy Policy 35 (2007): 2683-2691. 97 Ver Tewari DD, Shah T. An assessment of South African prepaid electricity experiment, lessons learned, and their policy implications for developing countries. Energy Policy 2003; 31:911–27. http://dx.doi.org/10.1016/S0301-4215(02)00227-6. Ver también van Heusden P. Discipline and the new “logic of delivery”: prepaid electricity in South Africa and beyond. In: McDonald DA, editor. Electric capitalism Recolonising Africa on the power grid; 2009. p.229–47. Finalmente ver experiencias de la empresa Simpa Networks en el

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104 Modelo de Electrificación

agota su crédito. Se puede obligar al cliente a pagar por adelantado utilizando un servicio a través del móvil. Usan para ello medidores que reducen el coste de la facturación y cobro, permitiendo a los clientes consumir la electricidad que pueden consumir. Existen experiencias en Perú con reducciones del 66% en gastos de recaudación de ingresos utilizando medidores de prepago respecto a los métodos de recaudación. Aunque el uso de medidores de pre-pago son más caros que los tradicionales, se encontró que el ahorro en costes operativos paga el sobrecoste en 5 años98. Se incluiría en esta categoría una potencial venta o renting99 de los componentes hardware de la opciones tecnológicas (ej. pico, SHS), su instalación y mantenimiento en su caso.

Ilustración 51: Modelos de ingresos utilizados en la prestación de servicio

� Post-pago: existen comunidades con ingresos estacionales100 que crean problemas en el cobro y requieren opciones de pago flexibles. Algunas empresas de servicios energéticos en el este de África que operan SHS permiten pagos durante varios años y un período de gracia de un año. Los clientes que se encuentran en el período de gracia tienen su servicio desconectado de forma remota a través de la red de telefonía móvil. Si el período de gracia se agota, se produce el embargo del sistema. Se incluiría en esta categoría una potencial venta a crédito y el leasing101 de los componentes hardware de las opciones tecnológicas (ej. pico, SHS), su instalación y mantenimiento en su caso.

� Venta a un tercero: quizás el de menos riesgo es la venta de electricidad a un tercero mediante un “Acuerdo de Compra de Electricidad” o “Power Purchase Agreement” (PPA) a largo plazo. A menudo el tercero es una utility que compra la electricidad a un “Productor Independiente de Energía” o “Independent Power Producer” (IPP). El pago recibido por el IPP por la energía entregada puede tener un incentivo basado en tarifa (“Feed-In Tariffs” - FIT). Existen experiencias102 en el uso de incentivos basados en FIT que se han encontrado adecuados para atraer la inversión, proporcionando una tasa de retorno que compensa el riesgo de la inversión. Otros posibles escenarios son los de venta a una concesión, ESCO (Energy Service Company), u otra empresa de servicio regulado.

estado de Karnataka en el sur de India que vende soluciones de energía distribuida, recuperado en Diciembre 2015 en http://simpanetworks.com 98 Yadoo A,Cruickshank H. The role for low carbon electrification technologies in poverty reduction and climate change strategies: a focus on renewable energy mini-grids with case studies in Nepal, Peru and Kenya. Energy Policy 2012; 42:591–602. http://dx.doi.org/10.1016/j.enpol.2011.12.029. 99 Izquierdo L., Eisman J. (2009), La electrificación sostenible de zonas rurales aisladas de países en desarrollo mediante microsistemas eléctricos renovables, Cuadernos de Energía, 83, 83–92 100 Energy Sector Management Assistance Programme (ESMAP). Mini-Grid Design Manual. ESMAP Technical Paper 2000. p.1–284. 101 Izquierdo L., Eisman J. (2009), La electrificación sostenible de zonas rurales aisladas de países en desarrollo mediante microsistemas eléctricos renovables, Cuadernos de Energía, 83, 83–92 102 M. Moner-Girona a, R.Ghanadan b,c, M.Solano-Peralta d, I.Kougias a, K.Bódis a, T.Huld a, S. Szabó. Adaptation of Feed-in Tariff for remote mini-grids: Tanzania as an illustrative case. Elsevier, Renewable and Sustainable Energy Reviews 53 (2016) 306–318.

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105 Modelo de Electrificación

Dentro de la modalidad de la tarifa se pueden encontrar varios tipos103: � Pago por Servicio104: ofrece un servicio determinado, como la iluminación o la carga del

teléfono móvil, por una tarifa diaria, semanal o mensual. Esto se debe a que la mayor parte de la estructura de costes del servicio se basa en costes fijos como es el caso de las microrredes.

� Cuota Fija: para una conexión limitada a un consumo máximo de energía. Esto hace que sea más fácil al consumidor presupuestar sus costes. La cuota fija se dice que es más apropiadas a las microrredes porque la estructura de costos de microrredes se compone en gran parte de costes fijos105. Esto requiere la instalación de limitadores106 que desconectan al cliente cuando su demanda supera el límite.

� Basadas en consumo: podría ser visto como más equitativo, ya que los que más consumen electricidad son los que más pagan. Se basa en el número de kWh consumidos, por lo que requiere la instalación de contadores que aumenta el coste. Se puede basar en sistemas de cobro pre-pago y post-pago.

� Híbrido: se paga una cuota mensual que permite el uso de unos kWh/mes fijos básicos. Si se sobrepasa este consumo fijo, se aplica una tarifa. Se aseguraría que se cubran los costes fijos y se garantiza que los que consumen menos no subsidien a los que consumen más.

Estos modelos de ingresos utilizados para la prestación de servicio en comunidades rurales y zonas aisladas son generalmente distintos al modelo tradicional utilizado por la utility. Esto se debe a que el suministro on-grid tradicional puede, dependiendo de la región, alcanzar economías de escala y centralizar consumos mayores, facturación y subsidios cruzados. El suministro off-grid por el contrario, en la mayoría de los casos no cuenta con las ventajas de la centralización, y las capacidades de pago y necesidades de los consumidores suelen diferir considerablemente, y contar con particularidades locales. Hay que considerar también la clasificación y la propiedad de los activos. Los activos necesarios para la electrificación se dividen en dos categorías: removibles y fijos. Los activos que intervienen en la generación de energía removibles son generalmente propiedad de la empresa privada. Estos activos pueden ser de cualquiera de las categorías explicadas en el pilar tecnológico. Los activos fijos, incluyendo la red de distribución local, los edificios y cimentaciones pueden en ocasiones ser propiedad de la comunidad. La extensión de red de una comunidad rural como la de Abaré no pierde su atractivo para la utility. Por un lado, la red de distribución local en la comunidad, según requisito específico, se diseña para hacer ser reutilizada al máximo caso de llegar la extensión de red. Por otro lado, existe una infraestructura de generación local y una organización social. La utility puede utilizar la generación de la comunidad como una capacidad de generación adicional. Esta utility cuidaría de la red de distribución del pueblo mientras que el equipo de generación permanece operado y mantenido en un primer nivel por el comité o cooperativa y en segundo nivel por la empresa privada. La empresa privada aumentaría sus ingresos, si escalara sus activos de generación para vender electricidad a la red. El modelo híbrido vendría a convertirse así en un modelo utility. Otro aspecto a considerar es el de agrupar varios proyectos de electrificación de varias comunidades rurales en un fondo único y pedir una financiación tipo revolving para una agrupación de proyectos. Se podría facilitar así la financiación de los activos fijos vía un préstamo multilateral,

103 Ver Sudeshna Banerjee, Quentin Wodon, Amadou Diallo, Taras Pushak, Helal Uddin, Clarence Tsimpo, and Vivien Foster. Access, Affordability, and Alternatives: Modern Infrastructure Services in Africa. AICD, World Bank (2008). Ver también Issues Note of the REToolkit; REToolkit: A Resource for Renewable Energy Development. World Bank (2008). 104 Por citar algunas experiencias: a.- El programa “Lighting a Billion Lives (LaBL)” con estaciones solares de carga realizado por TERI en India; b.- La iniciativa microrredes solares DC implementadas por el acuerdo de TERI con el Ministerio de Asuntos Exteriores de Noruega; c.- Las microrredes solares DC en Uttar Pradesh de Mera Gao Power en India; d.- el modelo de pico-red AC de la Fundación Mlinda en India. 105 Rolland S, Glania G. Hybrid mini-grids for rural electrification: lessons learned. Alliance for Rural Electrification 2011. 106 Ver Energy Sector Management Assistance Programme. Mini-Grid Design Manual. ESMAP Technical Paper 2000. p. 1–284. Ver también Harper MJ. Review of strategies and technologies for demand-side management on isolated mini-grids. Lawrence Berkeley National Laboratory 2013.

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106 Modelo de Electrificación

crowdfunding o micro-finanzas como Kiva. Señalar en este sentido la inversión realizada por Iberdrola de 750.000 dólares en la plataforma de crowdfunding SunFunder para financiar proyectos solares off-grid en países emergentes en sus actividades del programa Electricidad para Todos. También hay que considerar la necesidad de subvenciones cruzadas para este tipo de actuaciones. Se requiere el apoyo de la entidad pública para subvencionar la instalación y una tarifa por servicio para que la empresa privada pueda financiar la infraestructura de red necesaria. La tarifa debe ser regulada por el ente público, y debe ser adecuada como para ser aceptada por el ente privado y la comunidad. También debe proporcionar un entorno regulatorio que permita conectar y comprar la generación off-grid a la red de las utilities. Se debe explicar los cálculos de la tarifa al comité o cooperativa y, en definitiva, a la comunidad lo que les permite contribuir al establecimiento del modelo de electrificación. La intervención del estado es necesaria para asegurar la expansión de la cobertura de red (o “universalización” del acceso) si un proyecto específico de electrificación rural no es rentable para el sector privado. Esta intervención se puede realizar a través de una legislación que haga obligatorio el acceso universal, o mediante incentivos a la inversión de la empresa distribuidora (o los proveedores de servicios energéticos renovables rurales). Estos incentivos hacen posible la expansión de la cobertura, ya que facilitan precios accesibles al consumidor para la utilización del servicio. Los incentivos se limitan a cubrir parte de la inversión inicial necesaria, por lo que los costos de operación y mantenimiento deben ser cubiertos exclusivamente por los consumidores a través del sistema de precios definidos con el fin de garantizar la sostenibilidad de la operación de los sistemas de a lo largo de su vida útil. En general, el importe de la subvención influye en la tarifa, la asequibilidad y la escalabilidad de las microrredes. Cuantos mayores sean los subsidios más baja será la tarifa, más personas pueden permitirse estas tarifas en el sitio de microrred, pero menos microrredes podrán ser apoyadas por el fondo limitado destinado a este objetivo por las instituciones públicas; y viceversa. La disponibilidad de pago es “la cantidad máxima que una persona indica que está dispuesta a pagar por un bien o servicio”. Se ha evaluado en 7€ para el caso de estudio práctico de la comunidad rural de Abaré a través de preguntas sobre el consumo actual de energía y los gastos de los servicios comparables. Además hay que considerar para la empresas sociales los distintos tipos de estructuras empresariales como la que busca la optimización de costes (“cost driven”) en la que se consideran aspectos como el lean management, precios bajos, automatización y externalización. También hay que considerar los atributos de las estructuras de costes como los costes fijos que permanecen invariables ante los cambios de los niveles de actividad de la empresa (salarios, alquileres y servicios públicos), los costes variables que dependen de la cantidad de bienes producidos, las economías de escala, y economías de alcance (incorporando otros negocios). Otro aspecto a considerar, es el relativo a los beneficios al desarrollo sostenible que se produce en estas comunidades rurales o zonas aisladas. Por su importancia, se han incluido en este apartado beneficios que no son puramente de rentabilidad económica y permiten la búsqueda de otros objetivos como sociales y medioambientales relativos a la triple cuenta de resultados (“triple bottom line”). Entre estos beneficios se encuentran temas como el aumento de la equidad, la disminución de las desigualdades sociales, el impacto sobre las relaciones de género, la creación de empleo, y el fortalecimiento de la estructura social. Desde el punto de vista medioambiental hay que considerar temas como la mitigación de la contaminación local y el cambio climático, la disminución del agotamiento de los recursos naturales, el fomento de la protección de los ecosistemas, y la contribución a la gestión de recursos. Otros beneficios provienen de las oportunidades que se abren en educación y la salud, así como en el incremento de los ingresos de los habitantes de estas zonas rurales. El acceso a una energía asequible, fiable, sostenible y moderna para todos proporciona mayor seguridad energética, y abre un abanico de posibilidades como la refrigeración solar, el bombeo de agua o la potabilización de agua.

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107 Modelo de Electrificación

El Pilar Tecnológico

¿Cuáles son sus componentes?

El pilar tecnológico se compone de la función servicios/productos que tiene los siguientes elementos (ver Ilustración 52):

� Solución Tecnológica: que se utiliza para la prestación del servicio de la electrificación o el producto o servicio que se utiliza para facilitar la electrificación o el consumo eléctrico. Habría que considerar la fuente de energía primaria o secundaria que se utiliza y la opción tecnológica (pico, SHS, microrredes, extensión de red) en que se basa. Un aspecto tener en cuenta es la arquitectura de la solución, los componentes que la forman, y sus proveedores. Se realiza una aproximación al ciclo de vida de la solución (estrategia, diseño, transición, operación y mejora continua).

� Servicios de Soporte: que ayudan107 a la electrificación de la zona aislada. Se podrían incluir, por ejemplo, pago por móvil, micro-finanzas, micro-pagos por móvil, acceso a subvenciones cruzadas, capacitación, y promoción de políticas públicas. Atendiendo siempre a los criterios propios y específicos de estas zonas como son la usabilidad, aceptación, satisfacción de necesidades, disponibilidad de tecnología, etc.

Ilustración 52: Componentes del pilar tecnológico

107 Ver SteamaCo en Kenia, que se basa en sistema remoto de gestión de microgrids para comunidades rurales y zonas aisladas, que utiliza un sistema de medición y pagos a distancia, mediante un control del consumo de la energía, y permitiendo a los usuarios el pago por uso de la energía con sus teléfonos móviles, y el registro de incidencias. Ver también SparkMeter, un sistema de medición para microrred que permite poner en marcha un sistema pre-pago, así como el monitoreo y control en tiempo real de las microrredes. El sistema consta de cuatro componentes hardware, una interfaz de operador en la nube, y un sistema de pre-pago basado en móvil o efectivo. www.sparkmeter.io

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108 Modelo de Electrificación

En su sentido amplio este apartado trata tanto de la prestación del servicio de electrificación, como de un producto/servicio que se utilice para satisfacer la necesidad de los usuarios de electrificación o para soportar una necesidad que se apoye en el consumo eléctrico. Por lo tanto este pilar tecnológico puede no tener aparatos o equipos (“hardware”) asociados. Por ejemplo, en el caso de un servicio para la electrificación que no cree tecnología o infraestructura. En este escenario se podría encontrar una fundación o una empresa social que se focaliza tan sólo en hacer el crowdfunding de otras empresas que son las que realmente realizan la electrificación. Otro caso también sería el de una fundación o una empresa social que realice sensibilización o capacitación para que otras empresas o personas realicen un servicio de eficiencia energética para disminuir el consumo o un servicio de electrificación en comunidades rurales o zonas aisladas.

¿Cuáles son sus requisitos?

Los requisitos específicos de este pilar son: � Escalabilidad que permita acompañar desarrollo local, el crecimiento del consumo, y el

aumento demográfico en el tiempo, de manera que sea viable económicamente. � Tecnología existente en el mercado nacional, y cuando no sea posible acceder a producto en

mercados internacionales. � Solución técnica más apropiada, no exclusivamente renovables. � Desarrollo tecnológico nacional: favorecer la I+D+i según los planes de Promoción de

Tecnología e innovación energética nacionales. � Servicio fiable que proporcione la propuesta de valor al usuario � Facilidad de instalación y O&M por personal con una mínima formación � Homogenización de las soluciones técnicas que permitan economías de escala � Prever la instalación inicial económicamente óptima, que permita una adaptación a una futura

extensión de red108 � Minimización de costes

¿Qué cosas hay que considerar?

No nos centramos en este pilar tecnológico tan sólo en el servicio de electrificación, también se centra en un producto/servicio que se utilice para satisfacer la necesidad de los usuarios de electrificación o para soportar una necesidad que se apoye en el consumo eléctrico. El producto/servicio final puede ser un producto o servicio, varios productos y servicios, o una combinación de varios productos y servicios. A la hora de considerar los productos/servicios es importante identificar la necesidad que existe en la realización de las tareas diarias, los problemas que previenen de hacer estas tareas diarias, y los beneficios que requieren o esperan en la solución de esos problemas. Es importante entender porque necesidad existe, cuáles son las causas, y si han existido intentos fallidos en mitigar esa necesidad, por que han fallado. A continuación, se puede entrar en el estudio de los productos/servicios adecuados para paliar esa necesidad. La necesidad puede ser satisfecha por un producto o por un servicio. Existe una variedad de productos que satisfacen la necesidad de los usuarios de electrificación o para soportar una necesidad que se apoye en el consumo eléctrico en las comunidades rurales o zonas aisladas. Ejemplo de ellos pueden ser las linternas solares, cocinas mejoradas, bombas de agua, dispositivos de eficiencia energética, y productos adaptados a la electrificación como pequeños kits de electrificación. Los servicios pueden ser de distinta índole como la carga de móvil, el apoyo a la creación de microempresas sociales energéticas, la reparación y asesoramiento técnico, la venta de dispositivos de eficiencia energética, los financieros e inversión, el desarrollo de mercados, la capacitación tecnológica, el asesoramiento, el tratamiento de residuos, la reducción de consumos y CO2, la construcción sostenible, y la producción de energía limpia.

108 Experience With PV-diesel Hybrid village Power Systems in Southern Morocco. Progress in Photovoltaics: Research and Applications, 15, 529-539. Muñoz, J., Narvarte, L., & Lorenzo, E., 2007

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109 Modelo de Electrificación

Se prestará a continuación más atención al servicio de electrificación de comunidades rurales o zonas aisladas. Por ello, en un primer apartado se tratarán las opciones tecnológicas (sistemas Pico, Energía para el Hogar, microrredes, y extensión de la red). Estas opciones tecnológicas son el medio para facilitar el acceso a la energía. El análisis se debe centrar en los usuarios, en las necesidades que satisfacen y en los cambios socio-económicos que fomentan. Por ello en el segundo apartado se tratan los criterios de identificación de la opción tecnológica. Finalmente en el tercer apartado se tratan potenciales servicios de soporte.

Opciones tecnológicas

Este documento estructura el pilar tecnológico en base a las siguientes opciones tecnológicas para el servicio eléctrico de comunidades rurales:

� Sistemas Pico � Sistemas de Energía para el Hogar, o en inglés “Solar Home Systems“ (SHS) � Sistemas de microrredes � Extensión de la red

Las tres primeras opciones tecnológicas usan fuentes de energía distribuida, no conectadas a red (“off-grid”), principalmente basadas en fuentes renovables. Se caracterizan por su modularidad, que ha facilitado una gran penetración en los países del Sur de Asia y África109. La extensión a red (“on-grid”) puede conducir a grandes pérdidas de distribución y aumentar el coste del sistema global, por la necesidad de cubrir el sistema con líneas de Transmisión y Distribución (T&D). Muchos países desarrollados110 están dedicando recursos para modernizar la infraestructura existente y permitir la integración de las tecnologías descentralizadas.

Sistemas Pico

Esta clasificación está compuesta por los nuevos sistemas de tercera generación que toman forma de kit de instalación y aprovecha los avances tecnológicos con la nuevas baterías recargables de litio, lámparas LED, reguladores integrados, nuevos conectores intuitivos y cargas (DVD, celulares, MP3) con baterías recargables. Esta opción tecnológica suele utilizarse para la mitigación de la exclusión eléctrica. Se pueden categorizar de la siguiente manera:

� 1 a 5 Wp: con un coste 30 $ a 80 $. Como prestaciones tiene un punto de luz, más un cargador de celular como mínimo.

� 5 a 10 Wp: con un coste de 80 $ a 200 $. Como prestaciones tiene de uno a tres puntos de iluminación, más un cargador celular, más conexión de radio. Cuenta con accesorios de conectividad.

� 10 a 30 Wp: con un coste de 200 $ a 350 $. Como prestaciones tiene iluminación de dos a tres puntos, más un cargador de celular, más uno de radio, más uno de televisión, más uno de MP3, iPod, etc. El corazón es la batería de litio.

Un sistema de estas características de 16 Wp puede satisfacer unas necesidades de 80 Wh/día comparables a un Sistema de Energía para el Hogar (SHS) de 50 Wp con las características presentadas en la Ilustración 53.

109 Palit, D. (2013). Solar energy programs for rural electrification: Experiences & lessons from South Asia. Energy for Sustainable Development, 17(3), 270–279. 110 Ustun TS, Ozansoy C, Zayegh A. Recent developments in microgrids and example cases around the world — a review. Renew Sustain Energy Rev 2011; 15: 4030–41.

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110 Modelo de Electrificación

Ilustración 53: Posibilidades de satisfacción de consumo de las actuales tecnologías Pico Fuente: Olade Energía y Acceso. Miguel H. Fernandez abril 2015

Los sistemas pico más comercializados están basado en sistemas fotovoltaicos. Entre sus características generales destaca:

� El uso de kits que facilitan su instalación y estandarización � Puede contar con varios puntos para iluminación, más conexiones para cargador de celular,

radio, televisión, MP3, iPod, etc.

Ilustración 54: Sistema Pico, proporcionando luz en forma de linternas o kits solares

Sistemas de Energía para el Hogar (SHS)

Esta es a menudo la opción más viable para las poblaciones dispersas, o en las regiones montañosas de difícil acceso. El SHS utiliza típicamente un grupo electrógeno, que a menudo funcionan a diésel, pero recientemente los hogares han recurrido a tecnologías de energías renovables para diseñar sistemas independientes con energía solar, eólica o energía pico-hidroeléctrica. Estas opciones, aunque socialmente menos costosas que la extensión de la red, tienden a ser costosas inversiones individuales y requieren una atención considerable a la combinación de la fuente de generación hasta la carga. Esta opción tecnológica suele utilizarse en situaciones de pre-electrificación.

Ilustración 55: Sistemas para el Hogar, proporcionando acceso a la energía para un hogar

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111 Modelo de Electrificación

Los sistemas más comercializados están basados en sistemas fotovoltaicos, aunque existen soluciones con otras fuentes renovables como la mini-eólica y pico-hidráulica. A estos sistemas se le está dando un formato tipo pack para facilitar su instalación y mantenimiento en las comunidades rurales, que pueden tomar valores de 50Wp, 100 Wp, 200 Wp e incluso superiores para un hogar. En ocasiones, las limitaciones a nivel de servicio de SHS han dado lugar a insatisfacción de los clientes, que esperaban el mismo nivel de servicio que la extensión a red111. Entre sus características generales destaca:

� Coste bastante bajo � Fácil instalación, se pueden realizar en formato kit � Las ventajas propias de la generación distribuida � Puede aceptar conexión de pequeñas cargas y aparatos en corriente continua (DC) � Puede aceptar conexión de aparatos en corriente alterna (AC), utilizando conversores de DC a

AC.

Sistemas aislados de microrredes

Como se vio en el apartado “Punto de Equilibrio entre la solución off-grid vs on-grid” los sistemas aislados basados en microrredes pueden ser una solución más barata a la extensión de red, cuando la distancia a la red es la adecuada. Por otro lado, por lo visto en el apartado “Punto de Equilibrio entre las soluciones off-grid”, pueden ser más baratos que los sistemas de energía para el hogar (SHS), cuando se dan las condiciones de dispersión, número de domicilios y consumos indicadas que la hacen ventajosa. Esta opción tecnológica suele utilizarse en situaciones de pre-electrificación y electrificación. Las microrredes pueden incorporar grupos electrógenos, sistemas de almacenamiento de energía, y cualquier recurso renovable disponible localmente en una infraestructura de que capture la fiabilidad de la red y la seguridad de la generación distribuida. Suelen operar en unos niveles de generación entre 1-100 KW. Estos sistemas pueden proporcionar acceso con alimentación tanto en corriente continua (DC), ver Ilustración 56, como en corriente alterna (AC), ver Ilustración 57. Cada conversión de DC a AC, o viceversa, resulta en pérdida de energía. Evitando estas pérdidas se mejora la eficiencia del sistema mediante la maximización de la utilización de energía para dispositivos eléctricos. Está aumentando el uso de los sistemas que utilizan corriente continua (DC), por la disponibilidad de conexiones y dispositivos off-grid con alimentación en continua, aunque el sistema tradicional sea el de corriente alterna (AC). Existen muchos aparatos electrónicos y algunos aparatos especialmente diseñados para operar con corriente continua (DC). Muchas fuentes de energía renovables también generan en corriente continua y las baterías que pueden almacenar la energía son de continua.

Ilustración 56: Sistema de microrred para acceso a la energía en una comunidad en continua

111 Martinot E, Reiche K. Regulatory Approaches to rural electrification and renewable energy: case studies from six developing countries. Washington, DC: World Bank; 2000.

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112 Modelo de Electrificación

Los sistemas más comercializados están basados en sistemas fotovoltaicos, aunque existen soluciones con otras fuentes renovables como eólica, micro-hidráulica, gasificadores de biomasa, combustión de biomasa o bio-fuel. También se puede realizar una hibridación con sistemas de apoyo diésel. Entre sus características generales destaca:

� Más fácil que la instalación de microrredes en corriente alterna (AC) � Rango de distribución limitada � Existen límites en la interconexión a la red � Puede aceptar conexión de pequeñas cargas y aparatos en corriente continua (DC) � Puede aceptar conexión de aparatos en corriente alterna (AC), utilizando conversores de DC a

AC. Para facilitar el requisito específico de potencial conexión a la red del modelo y la facilidad de compra de electrodomésticos, se recomienda el acceso a la energía para la comunidad en corriente alterna (AC). Las redes eléctricas centralizadas suelen entregar alimentación en corriente alterna (AC) para el usuario final. La corriente alterna generalmente se puede distribuir de manera más eficiente a través de largas distancias. Los aparatos más grandes de calefacción, refrigeración y equipos industriales son más compatibles con la alimentación en alterna. Entre sus características generales destaca:

� Instalación más compleja � Mayor rango de distribución � Más adecuado para una posterior extensión de la red � Puede aceptar conexión de mayores cargas y aparatos en corriente alterna (AC) � Se puede hibridar con otra generación para aumentar la disponibilidad de energía � Se puede proporcionar más fiabilidad equivalente a la de los sistemas on-grid � Permiten a las poblaciones locales aunar recursos para la compra de sistemas más grandes

Ilustración 57: Sistema de microrred para acceso a la energía en una comunidad en alterna

Extensión de la red

En los países emergentes y en vías de desarrollo, el coste de la extensión de red puede ser bastante elevado112 entre 6.690 $/ km y 19.070 $/km. Esto hace que esta opción pueda no ser rentable para los servicios públicos teniendo en cuenta los perfiles de demanda de carga de muchas poblaciones rurales que carecen de electricidad. Además, las pérdidas actuales de la líneas de transmisión y distribución (T&D) dan como resultado la perdida de la producción de energía y mayores pérdidas en los ingresos, lo cual sólo aumenta con la expansión de la red113.

112 Rolland, S., & Glania, G. (2011). Hybrid Mini-grid for Rural Electrification: Lessons Learned. Bruselas: Alliance for Rural Electrification. 113 Kamenetz, A. (2009, July 1). Why the Microgrid Could Be the Answer to Our Energy Crisis. (accedido, 18.04.2012), de FastCompany.com: http://www.fastcompany.com/magazine/137/beyond-the-grid.html.

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Desarrollo de un Modelo de Electrificación para Comunidades Rurales y Zonas Aisladas

113 Modelo de Electrificación

Ilustración 58: Extensión de red permitiendo el acceso on-grid de una comunidad

Entre sus características generales destaca:

� Puede proporcionar energía suficiente para los hogares, las empresas, la industria y otros servicios

� Puede no ser ni técnica ni económicamente viable para las comunidades rurales

Criterios de identificación opción tecnológica

Criterios básicos como la distancia a la red, dispersión, número de domicilios, y consumos de las casas definen una primera pertinencia de las opciones tecnológicas anteriormente definidas. En la Ilustración 59 se observan estos criterios. El parámetro de dispersión está íntimamente ligado con la densidad de población.

Ilustración 59: Criterios de adecuación de la opción tecnológica Notas: (1) Para los valores adecuados de distancia a la red entre extensión de red u off-grid, ver el apartado Punto de Equilibrio entre la solución off-grid vs on-grid. (2) Para los valores adecuados de dispersión, número de domicilios, y consumos de red entre la opción microrred o SHS ver el apartado Punto de Equilibrio entre las soluciones off-grid y la Tabla 37: Escenarios en los que la opción SHS es mejor que la microrred Tabla 37.

Se establecen tres categorías o tipos de electrificación basados en sistemas de generación distribuida off-grid para comunidades rurales, que ayudan a identificar los consumos existentes:

Marsden, J. (2011). Distributed Generation Systems: A New Paradigm for Sustainable Energy. 2011 Green Technologies Conference (pp. 1-4). IEEE.

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114 Modelo de Electrificación

� Electrificación básica: para cubrir necesidades esenciales como la luz. Va desde Pico sistemas de 1- 30 Wp para una casa a Sistemas de Energía para el Hogar (SHS) con un rango de consumo de 12 KWh/mes y menor de 60 KWh/mes.

� Electrificación a pequeñas zonas con servicios básicos: como centros comunitarios o de salud, escuelas y algún centro productivo. Pueden utilizar Sistemas de Energía para el Hogar (SHS) o microrredes. Pueden ser sistemas que incluyen un rango de consumo de 60 KWh/mes para casas, 215 KWh/mes para una escuela, o 325 KWh/mes para un centro de salud.

� Electrificación de zonas comerciales o productivas que deben satisfacer las actividades económicas y potencial crecimiento. Pueden utilizar microrredes con un rango de consumo superior a los 325 KWh/mes para algunos inmuebles.

¿Extensión de red u off-grid?

Los principales factores que influyen en los aspectos económicos para justificar una opción de microrred respecto a la extensión de red son la distancia al punto de interconexión de red, la complejidad del terreno, y los consumos de la comunidad rural. Para analizar los valores adecuados de distancia a la red y consumos, entre extensión de red u off-grid, ver el apartado “Punto de Equilibrio entre la solución off-grid vs on-grid” donde se cuantifica. Existen también otras factores114 a favor de la extensión de red que influyen en los aspectos económicos como la gestión de los subsidios cruzados y otros apoyos financieros, que se pueden gestionar mejor contando con un sistema central interconectado.

¿Micro red o Pico – SHS?

El coste de la microrred frente al del SHS, se ve penalizado por el aumento de la dispersión, y se ve favorecido por el aumento del número de domicilios y consumos. Con vistas a establecer una primera aproximación para otros proyecto, se ha realizado la Tabla 37, en la que se indica los valores de dispersión, consumo y número de domicilios, donde la opción SHS es económicamente más favorable que la microrred en el caso “tipo” de Abaré (ver más detalles en el apartado ”Punto de Equilibrio entre las soluciones off-grid”). La opción Pico se utiliza para la mitigación de la exclusión eléctrica, y es una electrificación muy básica, con bajos consumos frente a la situación de pre-electrificación de la SHS. El parámetro de dispersión media está íntimamente ligado con la densidad de población. A efectos del proyecto de Abaré, se ha comprobado115 que existen densidades muy bajas. Así, en las comunidades de alrededor de Abaré donde se ha realizado este estudio llegan a alcanzar menos de 25 habitantes/km2. El mismo pueblo de Abaré cuenta con densidades de hasta 2500 habitantes/km2. En la Ilustración 60 se cuantifican los criterios de adecuación de la opción tecnológica, según las conclusiones establecidas en el caso práctico realizado para la comunidad rural de Abaré. La incorporación de Centros Comerciales o Productivos mejora el pilar garantizando una carga constante de la planta de energía mediante cargas de mayor tamaño (motores, bombas de agua, torres

de telefonía móvil, etc.) y la entrada de una tarifa comercial116. Estos criterios de adecuación de la opción tecnológica es el resultado de una adaptación de los distintos niveles de acceso a la electricidad definidos117 en el marco del Sustainable Energy for

114 Bhattacharyya, S. C. (2014). Business issues for mini-grid-based electrification in developing countries. Mini-Grids for Rural Electrification of Developing Countries (pp. 145–164). Heidelberg: Springer International Publishing. 115 Ver el mapa de Irena para la población http://irena.masdar.ac.ae que utiliza LandScan, una base de datos del Oak Ridge National Laboratory (ORNL) que modela la densidad de la población. 116 Palit, D., Malhotra, R., & Kumar, A. (2011). Sustainable model for financial viability of decentralized biomass gasifier based power projects. Energy Policy, 39(9), 4893–4901. 117 Ver ESMAP, World Bank, IEA, (2013), SE4All Global Tracking Framework, Washington D.C, p. 84

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Desarrollo de un Modelo de Electrificación para Comunidades Rurales y Zonas Aisladas

115 Modelo de Electrificación

All118 (SE4All). Donde el Tier 1 correspondería al tipo de electrificación básica, el Tier 2, 3 y 4 podrían corresponderse con el tipo de electrificación de Servicios Básicos, y el Tier 4 y 5 podrían corresponderse con un tipo de electrificación para centros comerciales y productivos. Para más detalles ver la Ilustración 61.

Ilustración 60: Criterios de opción tecnológica en base al estudio de Abaré Notas Para los valores adecuados de distancia a la red entre extensión de red u off-grid, ver el apartado “Punto de Equilibrio entre la solución off-grid vs on-grid “. Para los valores adecuados de dispersión, número de domicilios, y consumos de red entre la opción microrred o SHS ver el apartado Punto de Equilibrio entre las soluciones off-grid y la Tabla 37.

Ilustración 61: niveles de acceso a la electricidad definidos en el marco del SE4ALL

118 SE4ALL es una iniciativa internacional puesta en marcha por la Organización de las Naciones Unidas a la que se han subscrito más de 75 países, el sector privado y organismos multilaterales para alcanzar en el 2030 los objetivos globales de: 1.- facilitar el acceso universal a servicios energéticos modernos; 2.- duplicar la tasa global de mejora de la eficiencia energética; 3.- duplicar la cuota de las energías renovables en el mix energético global.

Tipo Electrificación Consumos Dispersión y Consumo Distancia a red (on-grid) Tecnología

Básica

Casas: cargas de móvil y luz Dispersion alta, media, o baja

Consumo casa > 12 KWh/mes -> SEH

Pico

Sistemas de Energía para el Hogar (SEH)

Servicios Básicos

Casas: entretenimiento (TV,

DVD, Ordenador), confort

(ventilador), escuela y centro

de Salud

Dispersión global baja < 728m ->

Micro-red

Consumo global alto > 2651

KWh/mes -> Micro-red

El aumento de dispersión favorece

la SEH

El aumento de número de

domicilios y consumos favorece la

micro-red

Consumo global < 4.878 KWh/mes ->

SEH y Micro-red

Consumo global > 4.878 KWh/mes ->

analizar extensión red

Sistemas de Energía para el Hogar (SEH)

Micro-red

Extensión de la red

Centros Comerciales o

Productivos

Casas, actividades Sociales

(escuela, centro de salud,

centro comunal), actividades

comerciales, y centros

Distancia a red alta -> Micro-red Micro-red

Extensión de la red

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116 Modelo de Electrificación

Servicios de Soporte

Lo ideal es que un modelo de electrificación preste servicio en un contexto donde los aspectos socio-económicos, culturales, geográficos, legales, políticos, tecnológicos, y medioambientales son los adecuados (pj. los bancos proporcionan crédito, los usuarios pueden realizar los pagos, el gobierno proporciona incentivos, la logística es la adecuada, la opciones tecnológicas están probadas y son conocidas por los usuarios). Sin embargo, la prestación de servicios de energía a las comunidades rurales o zonas aisladas encuentra ciertas barreras, como la lejanía de las comunidades, bajos consumos, altos costes de provisión del servicio, y falta de logística e infraestructura de apoyo a la cadena de suministro. Existen servicios de soporte al usuario que se pueden ser facilitadores del modelo de electrificación como son:

� El acceso a financiación, microcréditos o crowdfunding � El lobby en organismos (bancos, regulador, etc.) para re-evaluar el riesgo percibido. � Los subsidios públicos � Los servicios remotos de O&M � Los micropagos por móvil � La capacitación y divulgación sobre las opciones tecnológicas � La co-creación y entrada del usuario mismo en provisión del servicio � El acceso al móvil mediante creación de una red de telecomunicaciones mediante estaciones

base que pueden precisar, por otro lado, servicios energéticos. En este sentido se recomienda estudiar hacer alianzas con empresas con plataformas que permitan facilitar servicios de soporte como micropagos con móvil119, telecomunicaciones mediante estaciones base120, o servicios remotos de O&M (ej. Telefónica, SteamaCo, SparkMeter), financiación (ej. BBVA y Santander), microcréditos (ej. Kiva), y crowdfunding (ej. SunFunder) para superar las barreras propias de estas comunidades rurales o zonas aisladas.

Casos de Estudio

Caso de Estudio de una Fundación

La Ilustración 62 presenta una plantilla rellenada del Modelo de Electrificación para el caso de estudio de una Fundación.

Contexto

Una Fundación de una utility tiene la misión de trabajar para mejorar el desarrollo humano de los más vulnerables de forma equitativa y sostenible. En su visión aspira a ser una referencia mundial en el desarrollo sostenible humano, facilitando el acceso a una energía asequible y no contaminante como palanca del desarrollo local. Los usuarios con los que va a trabajar son agricultores y ganaderos en comunidades rurales o zonas aisladas en países en vías de desarrollo con pocos recursos económicos, que cuentan con usos domiciliarios, escuelas, centros de salud, y/o pequeños centros productivos

119 Comenzó en Kenia y está creciendo en popularidad. Ver Bardouille P, Muench D. How a new breed of distributed energy services companies can reach 500mm energy-poor customers within a decade 2014. Ver también Buevich M, Schnitzer D, Escalada T, Jacquiau-Chamski A, Rowe A. Fine-grained Remote monitoring, control and pre-paid electrical service in rural microgrids. IPSN-14, IEEE; http://dx.doi.org/10.1109/IPSN.2014.6846736. Finalmente en Nique M, Opala K. The synergies between mobile, Energy and wáter access: Africa. GSM Association; 2014. 120 La provision de electricidad a las estaciones base de telecomunicaciones se estima que es el 40% del coste operativo de los operadores de redes móviles. Ver Geirbo HC, Bakken V, Braa K. Leveraging mobile network infrastructure for rural electrification – experiences from a non going pilot project in Bangladesh. Ver también MILEN International; 2012. Roach M, Ward C Harnessing the full potential of mobile for off-grid energy. GSM Association; 2011.

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Desarrollo de un Modelo de Electrificación para Comunidades Rurales y Zonas Aisladas

117 Modelo de Electrificación

básicos (agricultura, ganadería, pequeños talleres), alejados de la posibilidad de un acceso a la electricidad on-grid, o inviable por motivos de coste. Quiere trabajar con estos usuarios para mejorar sus medios de vida, y es conocedor de la importancia para el desarrollo humano de la educación y salud, así como del desarrollo y la

Tareas, Problemas y Beneficios

Después de realizar encuestas y utilizar métodos participativos se han identificado las siguientes tareas, problemas y beneficios. Desde el punto de vista de la educación y la salud, los centros no disponen de un adecuado servicio de electricidad, agua y saneamiento. Además existe falta de personal cualificado con el conocimiento necesario para atender estas zonas, por lo que los usuarios realizan viajes a otras localidades lejanas, que impide la educación y la asistencia sanitaria. Existen programas gubernamentales con subvenciones, que no resultan viables en la práctica por la falta de infraestructuras de energía, agua, carreteras y saneamiento, así como escuelas, centros de salud, profesores, y asistentes sanitarios. Los usuarios no consideran aumentar la productividad y mecanizar sus procesos de producción por el escaso conocimiento de las soluciones disponibles (ej. neveras solares, bombas de agua) y las oportunidades que ofrecen de mejora. Por otro lado, existen bajos consumos y baja capacidad de compra, a lo que hay que añadir los problemas de servicio post-venta por la falta de infraestructura y logística. El análisis de la problemática indica que existe un vacío en cuanto a las políticas gubernamentales, y los servicios de apoyo destinados a estimular la mecanización de los procesos productivos. Por otro lado, aunque existen zonas donde las empresas están interesadas en vender módulos solares e instalar SHS, los usuarios no pueden pagar los costes, sufren la falta conocimiento sobre la O&M de los componentes. Algunas instalaciones existentes no están funcionando, o lo realizan con bajos rendimientos, lo que muestra la falta de competencias técnicas. Los electrodomésticos (televisores, radios y teléfonos móviles) están disponibles en el área urbana que los usuarios visitan mensualmente. Sin embargo, se necesita organizar su mantenimiento en estas comunidades rurales y zonas aisladas remotas donde viven. La existencia de estas infraestructuras, personal y servicios aumentarían la calidad y esperanza de vida, así como contribuiría al desarrollo social, económico y medioambiental de estas zonas.

Propuesta de valor

Se ha considerado como propuesta de valor que la Fundación podría ofrecer: un desarrollo "integral" de las comunidades aisladas más vulnerables y la promoción de "programas de desarrollo integrales" locales (energía, educación, salud, productivo).

Pilar de gestión - Operación

Actividades Principales

Las actividades principales están relacionadas con garantizar el desarrollo “integral” local y la sostenibilidad del servicio/producto. Existen por un lado actividades propias del desarrollo “integral” como son la elección y el trabajo con partners que garanticen intervenciones complementarias e integrales más trasformadoras. Por las características de las comunidades rurales y estas zonas aisladas, y la búsqueda de Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS), está ligada a la búsqueda de financiación internacional, para los cual es importante demonstrar con informes KPIs y evidencias comúnmente aceptadas, así como facilitando el benchmarking de la inversión social con otras inversiones del mismo carácter, con vistas a atraer la financiación y demostrar el impacto al desarrollo en las áreas de actuación.

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Desarrollo de un Modelo de Electrificación para Comunidades Rurales y Zonas Aisladas

118 Modelo de Electrificación

Existen por otro lado otras actividades que garantizan la sostenibilidad del producto/servicio, como la resolución de problemas, la capacitación local, el servicio post-venta, la adecuación del producto/servicio, el abaratamiento de costes, y la calidad de los procesos de instalación, integración y mantenimiento.

Recursos Clave

Los recursos que son necesarios para crear valor para el usuario. La electrificación de comunidades rurales y zonas aisladas requiere de recursos físicos, financieros, intelectuales y humanos. Entre ellos se encuentran algunos de los recursos clave que puede necesitar una unidad de negocio, como son el stock de equipos, los técnicos de la comunidad y la contraparte comunitaria. Dentro de los recursos humanos destaca los proporcionados por las alianzas integrales para el desarrollo, que facilitan conocimiento y mano de obra para el desarrollo de otros ODS. También dentro de los recursos humanos se considera importante el voluntariado. Desde el punto de vista de recursos financieros se consideran importantes las subvenciones cruzadas, y la red de mecenas y donantes.

Agentes Importantes

Los distintos grupos de interés tienen distintas prioridades relacionadas con la energía eléctrica. Los usuarios domiciliarios precisan de educación para sus hijos y mejorar la salud. También necesitan de la luz de sus casas en la noche, ver la televisión y cargar los teléfonos móviles (para uso privado, así como a recibir información para uso productivo). Otros organismos y partners internacionales han manifestado su compromiso por contribuir a los distintos Objetivos del Desarrollo Sostenible (ODS). Los gobiernos locales y nacionales están interesados en aumentar los indicadores de educación y salud de la región, así como de mecanizar el sistema de producción para aumentar el desarrollo y la productividad. Los financiadores del desarrollo quieren ver soluciones de energía que aumente los indicadores de desarrollo según los ODS. Los fabricantes de equipos (agricultura, ganadería, pequeños talleres, energía) están interesados en incrementar su negocio mediante la ampliación de la gama de productos que venden para incluir nuevo productos en base al uso de la electricidad. Además existe el interés social de las ONGs, voluntariado, y servicios sociales.

Pilar de gestión - Satisfacción del usuario

Segmentos de usuarios

Comunidades rurales y zonas aisladas más vulnerables, con escuelas y centros de salud que requieran un desarrollo integral (energía, educación, salud, productivo). Es un nicho de mercado por su especificidad y lo remoto de estas localidades, que se segmenta por los parámetros del índice de desarrollo humano (salud, educación y riqueza), y definirán la necesidad de servicios/productos.

Canales de comunicación, distribución o venta

Un canal por el que se entrega la propuesta de valor es el contacto directo, por el que se analiza y desarrolla la sostenibilidad de la propuesta de valor, después de realizar un estudio y planificación el área de actuación. Se realizan campañas de sensibilización y promoción en las comunidades que se llevan a cabo con otros partners para el desarrollo integral. Para estas campañas se utilizan ejemplos de servicios/productos utilizados en otras comunidades. También la web y los técnicos capacitados en la comunidad para una O&M de primer nivel, pueden ofertar servicios/productos. Para la compra, entrega y post-venta, los productos pequeños son comprados directamente de tiendas en la ciudad, mientras que las solución tecnológica de acceso a la energía eléctrica son personalizadas de acuerdo a las necesidades (domicilios, escuelas, centro de salud, microempresas), y a continuación instalada, integrada y mantenida por los técnicos de la región o municipio son los especialistas en la región, que tienen bajo su supervisión y control varias comunidades.

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Desarrollo de un Modelo de Electrificación para Comunidades Rurales y Zonas Aisladas

119 Modelo de Electrificación

Relaciones con los usuarios

El tipo de relación que se quiere crear con los segmentos de clientes está íntimamente ligada con el modelo híbrido de gestión. En este modelo híbrido se opta por una asistencia de primer nivel por personal de la comunidad dedicado y formado para garantizar la sostenibilidad. Se contempla la posibilidad de dar servicios remotos de O&M y pago por móvil, si existiera cobertura de red de telecomunicaciones. Otro aspecto que con el que se trabaja es el de la co-creación, a través de la entrada directa del usuario en el servicio final proporcionado, mediante la que se facilita una relación personal, participación y apropiación que facilita la sostenibilidad .

Pilar económico – Ingresos y Beneficios

Estructura de Costes

La mayor parte de los costes son fijos y provienen de los componentes de los productos/servicios y del personal encargado de las actividades de instalar, integrar y mantener. También existen unos costes variables por la actividad de capacitación al desarrollo. Entre las fuentes de financiación se encuentran mecenas, microfinanzas, subvenciones cruzadas, crowdfunding, préstamos revolving, organismos internacionales, bancos éticos y sostenibles, y fundaciones sociales.

Fuentes de Ingresos y Beneficios al Desarrollo

Las fuentes de ingresos provienen de los productos/servicios vendidos a los usuarios. Los ingresos están íntimamente ligados al consumo de la electricidad, y la cantidad de productos comprados por parte de los usuarios, y provienen de la venta de electricidad, el servicio de iluminación, y la venta de dispositivos. Existen donaciones institucionales, y subvenciones cruzadas gubernamentales (energía, salud y educación). La venta de electricidad tiene asociada o no, una tarifa social que depende de la región, una subvención al consumo, y una subvención a la inversión en infraestructura. El servicio de iluminación está subvencionado por el estado, y los ingresos provienen del pago del municipio. Desde el punto de vista de los productos, existen distintos ingresos por el alquiler, préstamo o leasing de dispositivos de bajo consumo y de generación (ej. grupos diésel, biodigestores, etc.). Dentro del proceso de cobro se acepta post-pago dependiendo de las características sociales, económicas, culturales, y políticas del área de actuación. En el largo plazo, se esperan beneficios en la triple cuenta de resultados (“triple bottom line”), en sus dimensiones sociales, económicas y medioambientales, por el aumento de la productividad en los centros productivos básicos (agricultura, ganadería, pequeños talleres), la mejora de la calidad de vida de los usuarios (ej. educación, salud, entretenimiento), el aumento en empleos en la región gracias al desarrollo integral, y beneficios medioambientales por utilizar energías limpias. Se contribuye al fomento de criterios ESG (medioambientales, sociales y de gobierno) de sostenibilidad empresarial, relativos a la Responsabilidad Social Empresarial (RSE).

Pilar tecnológico - Servicios/productos

Solución Tecnológica

Se proporcionan servicios de electrificación en las distintas fases del ciclo de vida (instalación, integración, y mantenimiento). Se utilizan fuentes de energía renovables, la región dispone de amplios recursos renovables (ej. solar, agua, biomasa, etc.) durante todo el año y el gobierno tiene una política a favor de la energía renovable bajando los impuestos sobre los productos importados. Se consideran, por lo tanto, productos tecnológicos nacionales e internacionales cumpliendo la

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Desarrollo de un Modelo de Electrificación para Comunidades Rurales y Zonas Aisladas

120 Modelo de Electrificación

certificación requerida en el país. No se descarta la utilización de otras fuentes de energía si se considera adecuado para la comunidad. La arquitectura de componentes del servicio de electrificación está homologada y sigue los estándares de la organización, y cuenta con un sistema de compras a una lista de proveedores preseleccionados. Se favorece la promoción de programas de desarrollo integrales locales (energía, educación, salud, productivo), por lo que los consumos y dispersión de los usuarios (casa, escuelas, centros de salud y productivos) favorecen el uso de microrredes que pueden ser híbridas. Para favorecer el desarrollo integral se dispone de un catálogo de productos de bajo consumo dirigidos al domicilio (ej. entretenimiento y calidad de vida – conexiones TV y refrigerador, neveras y lámparas solares, kits sistemas pico, cocinas mejoradas, carga de móvil), la comunidad (ej. servicios de iluminación), los centros de producción (ej. bombas de agua riego, desalinización), las escuelas (ej. iluminación, ordenadores), y centros de salud (ej. dispositivos médicos) con servicio post-venta.

Servicios de Soporte

Para favorecer un desarrollo integral sostenible (energía, educación, salud, productivo) se requiere de servicios que ayuden en las tareas, minimicen los problemas y maximicen los beneficios. En este sentido se ofrece un servicio de análisis para el desarrollo e implementación de planes para estas comunidades rurales y zonas aisladas. Dentro de este servicio se incluye la sensibilización y capacitación que facilite la mecanización sus procesos de producción. Con vistas a eliminar los problemas de los usuarios de realizar viajes a otras localidades lejanas, que impide la educación y la asistencia sanitaria, se facilita el micro-pago móvil, educación y asistencia sanitaria remota, cuando se garantiza la infraestructura y personal adecuado. La falta de personal cualificado se aborda mediante la capacitación sobre la energía, salud y educación, adaptada a estas comunidades rurales y zonas aisladas. Desde el punto de vista energético se capacita a los técnicos de la comunidad llevar a cabo la instalación y mantenimiento. La existencia de técnicos regionales mejora el servicio post-venta, concentrando la actividad en “hubs” regionales pudiendo realizar actividades de gestión y O&M remoto, y facilitar el mantenimiento de dispositivos de bajo consumo. La capacitación la pagan los proveedores internacionales de tecnología a través de sus iniciativas de Responsabilidad Social Empresarial (RSE). Los programas gubernamentales cuentan o no con subvenciones, pero en la práctica resultan poco viables, se utiliza un servicio de intermediación con el gobierno y regulador para adecuar estos programas. Para facilitar la adquisición de productos/servicios en estas zonas más vulnerables, se realizan campañas de sensibilización. La compra de componentes podría subvencionarse por los proveedores principales preseleccionados e imponiendo requisito en una compra internacional. Estos están interesados en la apertura de nuevos mercados. Se cuenta con el apoyo del gobierno, asociaciones de productores y red de donantes. Para reducir la percepción de riesgo, durante los tres primeros años el gobierno ofrece un pequeño subsidio para cubrir la diferencia entre el costo de un sistema de energía solar más pequeño y uno que es compatible con los dispositivos productivos. Se proporciona un servicio adicional de microfinanciación (ej. crowdfunding, microcréditos) y gestión de subsidios.

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Desarrollo de un Modelo de Electrificación para Comunidades Rurales y Zonas Aisladas

122 Modelo de Electrificación

Caso de Estudio de una Unidad de Negocio

La Ilustración 63 presenta una plantilla rellenada del Modelo de Electrificación para el caso de estudio de una Unidad de Negocio.

Contexto

Una unidad de negocio (ej. distribuidora, utility, etc.) tiene la misión de trabajar para contribuir al desarrollo social y económico de los usuarios en el área de actuación. En su visión aspira como proveedor de servicios a proporcionar cobertura total del acceso universal a la electricidad en el área de actuación para 2020. Los usuarios con los que trabaja, viven tanto en zonas urbanas sin servicio o con enganches piratas, como en zonas aisladas con mucha dispersión y bajo consumos, alejadas de la posibilidad de un acceso a la electricidad on-grid o un servicio adecuado. El servicio se centrara en estas últimas. La unidad de negocio quiere trabajar con estos usuarios asumiendo su obligación legal y/o responsabilidad social de extender el acceso a la energía eléctrica en estas zonas de actuación.

Tareas, Problemas y Beneficios

Después de realizar encuestas y utilizar métodos participativos se han identificado las siguientes tareas, problemas y beneficios. Existen bajos consumos y baja capacidad de compra, a lo que hay que añadir problemas de servicio post-venta por la falta de infraestructura y logística. El análisis de la problemática indica que existe un vacío en cuanto a las políticas gubernamentales, y los servicios de apoyo destinados a estimular el acceso a la energía en estas comunidades rurales y zonas aisladas. Aunque existen programas que subvencionan el acceso a la energía, resultan en la práctica poco viables y faltan de sostenibilidad por lo alejadas de estas zonas y la falta de infraestructura. Por otro lado, aunque existen zonas donde las empresas están interesadas en vender módulos solares e instalar SHS, los usuarios no pueden pagar los costes, y sufren la falta conocimiento sobre su O&M. Algunas instalaciones existentes no están en funcionamiento, o están en funcionamiento con bajos rendimientos, lo que muestra la falta de competencias técnicas. Se necesita organizar un mantenimiento en estas comunidades rurales y zonas aisladas remotas. Los electrodomésticos (televisores, radios y teléfonos móviles) están disponibles en el área urbana que los usuarios visitan periódicamente. Aunque manifiestan el interés por usar estos electrodomésticos, existen dudas del horizonte en el que pueden llegar a adquirir y pagar los mismos, así como cuando se van a incrementar los consumos de energía eléctrica para dimensionar unas instalaciones adecuadas y disminuir el riesgo del modelo de negocio. La prestación del servicio de electrificación y productos/servicios que se utilice para satisfacer la necesidad de estos usuarios y apoyen el consumo eléctrico, contribuiría al desarrollo social, económico y medioambiental de estas zonas, y a la triple cuenta de resultados (“triple bottom line”) de la Unidad de Negocio.

Propuesta de valor

Se ha considerado como propuesta de valor que la unidad de negocio podría ofrecer la disminución del coste del gasto energético actual al sustituirse por el servicio de energía eléctrica propio, y el servicio de dispositivos de bajo consumo a regiones off-grid.

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Desarrollo de un Modelo de Electrificación para Comunidades Rurales y Zonas Aisladas

123 Modelo de Electrificación

Pilar de gestión - Operación

Actividades Principales

Las actividades principales están relacionadas con garantizar el desarrollo local y la sostenibilidad del servicio/producto. Por ello, algunas actividades están relacionadas con la resolución de problemas, como la capacitación local y el servicio post-venta. Otras actividades están relacionadas con la adecuación del producto/servicio a las necesidades de estas comunidades rurales o zonas aisladas, como son la innovación de productos/servicios mediante la I+D+i nacional. Este aspecto está íntimamente relacionado con el abaratamiento de costes, característica esencial para estas zonas para llegar con servicios/productos que sean económicamente accesibles para los usuarios. Por ello existe un profundo proceso de mejora continua y búsqueda de eficiencia de costes. También la disminución de costes y su futura calidad de O&M, está íntimamente con los procesos de instalación, integración y mantenimiento.

Recursos Clave

Los recursos claves son aquellos necesarios para crear valor para el usuario. La electrificación de comunidades rurales y zonas aisladas requiere de recursos físicos, financieros, intelectuales y humanos. Dentro de los recursos físicos, y dada la lejanía de las zonas de actuación, hace necesario el stock de equipos que pudieran utilizarse en caso de fallos. Si se analiza el punto de vista humano e intelectual, puede ser necesario tanto del apoyo de líderes locales que actúen como contraparte comunitaria, como los técnicos de la comunidad. Finalmente, desde el punto de vista financiero se pueden requerir micro-finanzas que puedan facilitar la disponibilidad de créditos puente o subsidios cruzados, y los incentivos como el “feed-in tariffs” (FIT). Se incluyen también aquí facilitadores que proporcionen la propiedad de los terrenos y regulaciones adecuadas.

Agentes Importantes

Los distintos grupos de interés tienen distintas prioridades relacionadas con la energía eléctrica. El gobierno busca el desarrollo local, mientras que los usuarios domiciliarios buscan el entretenimiento, calidad de vida, mientras que los usuarios productivos buscan el desarrollo económico. La propia unidad de negocio muestra interés por los beneficios sociales y medioambientales de sus actividades comerciales, evaluando su potencial desde el punto de vista de la Responsabilidad Social Empresarial (RSE). Como proveedor de servicios está interesado en la venta de energía, soluciones tecnológicas off-grid y dispositivos de bajo consumo. El financiador internacional que quiere ver soluciones de energía limpias bajas en carbono que contribuyan al desarrollo y mitiguen el cambio climático, para desarrollar productos financieros sociales o verdes que destaquen los beneficios sociales y medioambientales. Una agencia estatal está tratando de aumentar la productividad aumentando la mecanización (riego de cultivos, tractores, triturado mecánico, etc.).

Pilar de gestión - Satisfacción del usuario

Segmentos de usuarios

Comunidades rurales y zonas aisladas más vulnerables, donde han llegado o no los planes de electrificación. Es un servicio a masas con características sociales, económicas, culturales, tecnológicas, medioambientales, y políticas propias a cada comunidad particular. Se segmenta por los ingresos y posibilidad de pago, que determinan las áreas de mayor valor económico.

Canales de comunicación, distribución o venta

Está constituido por una mezcla de comercios para la venta directa, y agentes asociados para la promoción y el mantenimiento. Estos comercios pueden ser sus propios canales directos (tiendas, web, central de ventas), o canales indirectos (técnicos y microfranquicias de la comunidad, comercio informal local, recomendaciones personales). También la web y el media pueden ofertar y promocionas los servicios/productos. La solución tecnológica de acceso a la energía eléctrica son personalizadas de acuerdo a las necesidades (domicilios, escuelas, centro de salud, microempresas,

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Desarrollo de un Modelo de Electrificación para Comunidades Rurales y Zonas Aisladas

124 Modelo de Electrificación

producción), y a continuación instalada, integrada y mantenida por los técnicos de la región o municipio que son los especialistas en la región, que tienen bajo su supervisión y control varias comunidades.

Relaciones con los usuarios

El tipo de relación que se quiere crear con los segmentos de clientes está íntimamente ligada con el modelo híbrido de gestión. En este modelo híbrido se opta por una asistencia de primer nivel por personal de la comunidad, y de segundo y tercer nivel por técnicos de la región o municipio que son los especialistas dedicados y formados para garantizar la sostenibilidad. Se contempla la posibilidad de dar servicios remotos de O&M y pago por móvil, si existiera cobertura de red de telecomunicaciones. Otro tipo de relación viene determinada por la existencia de personal dedicado a proporcionar el producto/servicio en sus canales directos (tiendas, web, central de ventas), o canales indirectos (técnicos y microfranquicias de la comunidad, comercio informal local, recomendaciones personales).

Pilar económico – Ingresos y Beneficios

Estructura de Costes

La mayor parte de los costes son fijos y provienen de los componentes de los productos/servicios y del personal encargado de las distintas actividades (post-venta, instalar, integrar y mantener, e innovación). También existen unos costes variables por la actividad de capacitación local. Es importante alcanzar economías de escala que permitan abaratar el coste promedio por servicio, a medida que aumenta el número de usuarios. Dada la necesidad de reducir los costes e incentivos estatales y privados para que el modelo sea económicamente sostenible, existe una búsqueda importante de una optimización de costes (“cost-driven”) sin peligrar la sostenibilidad. Los usuarios encuentran su atractivo por el potencial de ahorro que harán en el gasto energético mensual (ej. velas, queroseno, O&M de módulos solares) a través de la sustitución y uso de servicios/productos relativos a la energía eléctrica. Entre las fuentes de financiación se encuentran blending (capital propio y préstamo), subvenciones cruzadas, y créditos revolving con organismos internacionales.

Fuentes de Ingresos y Beneficios al Desarrollo

Las fuentes de ingresos provienen de los productos/servicios vendidos a los usuarios. Los ingresos están íntimamente ligados al servicio y consumo de la electricidad, y la cantidad de productos comprados por parte de los usuarios. Provienen de la venta de electricidad y la venta de dispositivos. Existe una fuente mínima de ingresos proveniente de las franquicias de microempresas. Existen subvenciones cruzadas gubernamentales y regionales (energía). La venta de electricidad tiene asociada una tarifa social, que depende de la región, con una subvención al consumo, y por otro lado una subvención a la inversión en infraestructura. Las microrredes están preparadas para una futura extensión de red, que permitirán la entrada de ingresos por la venta de energía a red. Dentro del proceso de cobro se acepta post-pago y pre-pago dependiendo de las características sociales, económicas, culturales, y políticas del área de actuación. En el largo plazo, se esperan beneficios en la triple cuenta de resultados (“triple bottom line”), en sus dimensiones sociales, económicas y medioambientales, por el aumento de la productividad en los centros productivos básicos (agricultura, ganadería, pequeños talleres), la mejora de la calidad de vida de los usuarios, el aumento en empleos en la región, y beneficios medioambientales por utilizar energías limpias. Se contribuye al fomento de criterios ESG (medioambientales, sociales y de gobierno) de sostenibilidad empresarial, relativos a la Responsabilidad Social Empresarial (RSE).

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Desarrollo de un Modelo de Electrificación para Comunidades Rurales y Zonas Aisladas

125 Modelo de Electrificación

Pilar tecnológico - Servicios/productos

Solución Tecnológica

Se proporcionan servicios de electrificación en las distintas fases del ciclo de vida (instalación, integración, y mantenimiento).Se utilizan fuentes de energía renovables, la región dispone de amplios recursos renovables (ej. solar, agua, biomasa, hidro, etc.) durante todo el año y el gobierno tiene una política a favor de la energía renovable bajando los impuestos sobre los productos importados. Se consideran, por lo tanto, productos tecnológicos nacionales e internacionales cumpliendo la certificación requerida en el país. No se descarta la utilización de otras fuentes de energía si se considera adecuado para la comunidad. La arquitectura de componentes del servicio de electrificación está homologada y sigue los estándares de la organización, y cuenta con un sistema de compras a una lista de proveedores preseleccionados. También se utiliza la solución tecnológica que proporcione un acceso fiable a la energía eléctrica (ej. SHS, microrredes, extensión de red), considerando los aspectos sociales, económicos, culturales, medioambientales, y políticos de la comunidad. La solución tecnológica considerará los aspectos regulatorios y de planificación, como la generación distribuida y una futura extensión de red para la venta de energía eléctrica. Para favorecer el desarrollo integral se dispone de un catálogo de productos de bajo consumo dirigidos a los usuarios en casa (ej. entretenimiento y calidad de vida – conexiones TV y refrigerador, neveras y lámparas solares, kits sistemas pico, cocinas mejoradas, carga de móvil), y la comunidad (ej. servicios de iluminación) con servicio post-venta.

Servicios de Soporte

Para favorecer un desarrollo integral sostenible (energía, educación, salud, productivo) se requiere de servicios que ayuden en las tareas, minimicen los problemas y maximicen los beneficios. Con vistas a eliminar los problemas de realizar viajes a otras localidades lejanas, que impide la educación y la asistencia sanitaria, se facilita el micro-pago móvil, cuando se garantiza la infraestructura y personal adecuado. La falta de personal cualificado se aborda mediante la sensibilización y capacitación sobre la energía, capacitando técnicos de la comunidad y técnicos regionales para mejorar el servicio post-venta, y llevar a cabo la instalación y mantenimiento. La existencia de técnicos regionales mejora el servicio post-venta, concentrando la actividad en “hubs” regionales pudiendo realizar actividades de gestión y O&M remoto, facilitar el mantenimiento de dispositivos de bajo consumo, y realizar otras tareas de venta y soporte cruzado (ej. electrodomésticos). La capacitación la pagan los proveedores internacionales de tecnología a través de sus iniciativas de Responsabilidad Social Empresarial (RSE). Los programas gubernamentales cuentan o no con subvenciones, pero en la práctica resultan poco viables, se utiliza un servicio de intermediación con el gobierno y regulador para adecuar estos programas. Para facilitar la adquisición de productos/servicios en estas zonas más vulnerables con baja capacidad de compra, se realizan campañas de sensibilización y compra de componentes que podrían subvencionarse por los proveedores principales preseleccionados e imponiendo requisito en una compra internacional. Estos están interesados en la apertura de nuevos mercados. Se cuenta con el apoyo del gobierno, asociaciones de productores y red de donantes. Para reducir la percepción de riesgo, durante los tres primeros años el gobierno ofrece un pequeño subsidio para cubrir la diferencia entre el costo de un sistema de energía solar más pequeño y uno que es compatible con los dispositivos productivos. Se proporciona un servicio adicional de financiación flexible y microcréditos.

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Desarrollo de un Modelo de Electrificación para Comunidades Rurales y Zonas Aisladas

127 Modelo de Electrificación

El Plan de Acción

El Modelo de Electrificación requiere un plan de acción que permita verificar y facilitar la sostenibilidad, escalabilidad y replicabilidad del modelo en el área de actuación. Por ello, se establecen las siguientes fases de este plan de acción:

� “Anteproyecto”: tiene como objetivo el obtener unos primeros datos que evidencien la posibilidad del Modelo de Electrificación adecuado a la organización que lo proporciona y los objetivos que persiga. También el de desarrollar un plan para el futuro Modelo de Electrificación. Finalmente, tiene el objetivo de seleccionar una comunidad rural o zona aislada adecuada en cada uno de los países de actuación.

� “Validación”: tiene como objetivo el establecer el entorno regulatorio y la política energética adecuada en el país. Así como la implementación del Modelo de Electrificación (gestión, tecnológico y económico) en la comunidad rural o zona aislada adecuada, según la organización que lo proporciona y los objetivos que persiga del país objetivo. También tiene el objetivo de evaluar, monitorear121 y redefinir el modelo de electrificación. Finalmente, busca el acercamiento a las Universidades, Ministerios y Centros Tecnológicos Nacionales, así como los proveedores y distribuidores nacionales, para la implementación de soluciones técnicas disponibles y adaptadas a las necesidades del país.

� “Preparación”: tiene como objetivo el mejorar las condiciones necesarias para la ampliación. También cuenta con el objetivo de operar, mantener, monitorizar, y establecer la “due diligence” para la replicación y el escalado del modelo. Así como el de refinar el Modelo de Electrificación, y acompañar los parámetros de crecimiento de la comunidad. Por último, tiene el objetivo de utilizar el marco regulatorio para su replicabilidad.

� “Escalado”: tiene como objetivo el despliegue y replicación del Modelo de Electrificación para impactar y llegar a un gran número de comunidades rurales y zonas aisladas.

Para la fases de “validación, preparación y escalado” del Modelo de Electrificación, se requiere el apoyo económico, técnico y social del regulador, la empresa privada o Fundación, que permitan la realización de proyectos de demostración en la regiones elegidas del país destino. Se requiere de una planificación puede ser maximizar el acceso a la electricidad en una región determinada o facilitar el desarrollo, en un horizonte temporal, con garantías económicas. Por ello se requiere la identificación de las comunidades rurales y zonas aisladas prioritarias para los servicios/productos asociados a la electrificación, y la elección de las tecnologías off-grid (sistemas

121 Por citar algunas herramientas de evaluación y monitoreo. Ver Results-based monitoring guidelines for technical cooperation, GTZ (2008) http://waterfund.go.ke/watersource/Downloads/002.%20Result-Based-Monitoring%20Guidelines.pdf (accedido: 21.01.15). Ver GTZ results assessment – Survey on impacts of the Stove Project in Transmara, Western and Central Cluster of Kenya, GTZ (2009) http://www.hedon.info/docs/Kenya-ResultsAssessment-final-nov-2009.pdf . Ver HEDON, Monitorización y evaluación (M&E) en energía, varios links a encuestas y estudios sobre energía doméstica http://support.hedon.info/MandESIG%3AResources?bl=y (estudios de casos que contienen varios ejemplos sobre encuestas, indicadores y enfoques) (accedido: 21.01.15). Ver Toolkit: Six steps to Results Based Monitoring, HEDON Boiling Point 55 (2008) http://www.hedon.info/docs/BP55-Djedje.pdf (accedido: 21.01.15). Ver Measuring success and setbacks: How to monitor and evaluate household energy projects, GTZ/HERA (1996) http://www.who.int/indoorair/publications/methods/Y4_summary.pdf (Guía útils sobre M&E en energía, desde la perspectiva de definer y medir factores de éxito y fracaso) (accedido: 21.01.15). Ver Energy indicators and methodologies for sustainable development, European Environment Agency & International Energy Agency et al (2005) http://www-pub.iaea.org/MTCD/Publications/PDF/Pub1222_web.pdf (Se refiere más a indicadores a nivel nacional, aunque tiene indicadores útiles sobre el uso de la energía a nivel domiciliario) (accedido: 21.01.15). Ver Evaluating household energy and health interventions: a catalogue of methods, WHO (2008) (Aunque se centra en salud y contaminación del aire en locales cerrados, esta guía tiene también algunos criterios útiles de carácter general para la elección del enfoque de M&E adecuado con un catálogo de ejemplos) http://www.who.int/indoorair/publications/methods/full_catalogue_method.pdf (accedido: 21.01.15). Ver ‘Most Significant Change’ (MSC) Technique – A guide to its use, Davies R & Dart J (2005) http://www.mande.co.uk/docs/MSCGuide.pdf (accedido: 21.01.15).

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Desarrollo de un Modelo de Electrificación para Comunidades Rurales y Zonas Aisladas

128 Modelo de Electrificación

Pico, SHS o microrredes) más apropiadas, así como la utilización de un modelo sostenible, replicable y escalable. Por ello se han proporcionado los distintos requisitos y consideraciones en el Modelo de Electrificación. Se podría incluir en la elección de estas regiones un enfoque técnico, económico, y social, que tiene como objetivo alinearse con los Planes de Desarrollo Nacionales que por impacto, volumen y economía de escala identifican las áreas donde centrar las actuaciones. Generalmente estos Planes de Desarrollo nacionales se centran en estas dos categorías o tipos de electrificación anteriormente definidas:

� Electrificación de zonas comerciales o productivas � Electrificación a pequeñas zonas con servicios básicos

Como se ha visto anteriormente en estas dos categorías o tipos de electrificación se aconseja el uso de Sistemas de Energía para el Hogar (SHS) o microrredes dependiendo de los valores ya indicados de dispersión de la población, consumos y lejanía de la red. Los gobiernos y las utilities sólo pueden darse el lujo de ofrecer acceso a la electricidad a un número limitado de personas cada año, y tienen que priorizar. A menudo, la forma más rentable para proporcionar electricidad es con microrredes en aquellas zonas que cuentan con suficiente concentración de población, un clúster adecuado y alejadas suficientemente de la red. Por ello, las microrredes se han implementado satisfactoriamente en Islas en Brasil. Tal es el caso de:

� Ilha Grance en Maranhão (fotovoltaica y diésel): sustituyendo la FV con hibridación a un equipo diésel que proporcionaba servicio de 2h a 4h. Obteniendo servicios de 24h.

� Ilha de Araras en provincia de Pará: donde se han instalado 4 mini centrales (una hibrida con eólica y diésel).

Se han observados éxitos en la extensión del acceso, cuando la empresa privada ha incluido en el estudio de viabilidad realizado durante la creación de nuevas plantas de generación, un análisis del impacto social, que estudie la viabilidad de electrificación de las comunidades rurales o zonas aisladas adyacentes. De este modo se aprovechan los recursos involucrados para extender el acceso en las zonas de actuación.

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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

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Desarrollo de un Modelo de Electrificación para Comunidades Rurales y Zonas Aisladas

131 Conclusiones y Recomendaciones

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Conclusiones sobre el análisis y diseño del proyecto de demonstración en Abaré

Entorno y consideraciones

A continuación se detalla el entorno y las consideraciones en las que se basan las conclusiones: � La Comunidad Rural Aislada (CRA) de Abaré ha sido facilitada por Coelba, y se sitúa en el

estado de Bahía (Brasil). No entró en el programa Luz para Todos (LpT), y no se prevé su acceso hasta 2017. Esta comunidad “tipo” se caracteriza por la alta dispersión geográfica y el bajo consumo propia de las Comunidades Rurales Aisladas, que requiere mayores inversiones en Transmisión y Distribución (D&T), penalizando la extensión de red (on-grid) vs microrredes & SHS (off-grid).

� La comunidad de Abaré cuenta con 295 habitantes y se estructura en dos clústeres de poblaciones: un clúster norte con una dispersión de los inmuebles de 2.363 m, una red de distribución interna de 16.745 m, unos consumos de 324 KWh/mes, y 28 casas; y un clúster sur con una dispersión de los inmuebles de 2.182 m, una red de distribución interna de 21.250 m, unos consumos de 1.290 KWh/mes, y 49 domicilios (46 casas, 2 escuelas y 1 centro de salud). La distancia entre los dos clústeres es de 5.784 m.

� Se ha realizado el estudio del marco regulatorio, el análisis del modelo social, el proyecto técnico, y el modelo económico, con el objetivo de garantizar la sostenibilidad del proyecto de demonstración.

� La Comunidad Rural Aislada (CRA) se encuentra actualmente a 13 km de distancia de la red tras última extensión del programa Luz para Todos (LpT). Legalmente a más de 5 km de red se pueden instalar soluciones off-grid (SHS y Microrred).

� Se ha considerado como requisito el “facilitar el aumento del consumo” de la CRA, correspondiente a un país en vías de desarrollo, para acompañar el desarrollo de la comunidad rural. Por ello se han establecido, en base a las encuestas y la experiencia de Coelba en el programa LpT, tres escalones de consumos para las casas: 11,58 kWh/mes entre el año 1 y 5, 30,78 kWh/mes entre el año 6 a 10, y 58,05 kWh/mes entre el año 11 y 20. El consumo de la escuela se establece en 216 kWh/mes, y el consumo del centro de salud se establece en 324,7 kWh/mes, ambos durante el periodo de los 20 años.

� La configuración técnica se ha optimizado en base a los incrementos de consumos y la compra escalable de los componentes.

� La Ilustración 25 detalla los equipos y su dimensionamiento para las soluciones tecnológicas microrredes y SHS, según los tres escalones de consumo.

� Se han considerado dos casos de estudio: con tarifa social y sin tarifa social. El caso de estudio con tarifa social es aplicable por las distribuidoras de Iberdrola, mientras que el caso de estudio sin tarifa social es aplicable por la Fundación Iberdrola o una empresa que implemente un modelo de negocio inclusivo.

� Se ha considerado para los dos casos de estudio: o Una vida útil del proyecto de 20 años. o Una tasa de morosidad del 5%, aunque en otras experiencias similares122 se han

obtenidos resultados menores del 1%. La morosidad implica una reducción de los ingresos mensuales sobre el total de los ingresos correspondientes a cada mes.

o Un incremento del índice de precios al consumidor (IPC) del 1,5%123, que se ha aplicado anualmente sobre la compra de energía en el mercado mayorista para la extensión de red y sobre la tarifa.

o Una inflación del coste de los materiales del 5,6%, que se ha utilizado para el caso de las reposiciones y el escalado tecnológico.

122Acciona Microenergía en Perú ha obtenido tasas de morosidad en 2014 del 0,7% 123 Calculado en base a los aumentos del IPC anual al precio del kWh de los últimos 10 años

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Desarrollo de un Modelo de Electrificación para Comunidades Rurales y Zonas Aisladas

132 Conclusiones y Recomendaciones

o Un incremento anual de los gastos de explotación entre año 1 y 5 del 4%. o Un incremento anual de los gastos de explotación entre año 6 y 20 del 1%. o Un pago de impuestos del 28%. o Una rentabilidad financiera del proyecto calculada de dos maneras, mediante el

100% de fondos propios, y otra con un apalancamiento del 80% mediante préstamo bancario a una tasa de interés anual del 3,8%, y un WACC para cada caso de estudio.

o Unas cuotas de devolución del préstamo con un horizonte de 12 años124. o El CAPEX inicial y del escalado en el 6 y 11 año se amortizan a 10 años. Aunque

existen distintos métodos de amortización125, se ha utilizado una cuota constante. o Las reposiciones de los equipos se consideran OPEX, mientras que el escalado

con el fin de acompañar los aumentos de los consumos se considera CAPEX. o Los gastos anuales de Operación y Mantenimiento (O&M) de las instalaciones se

han considerado en torno al 2% de la inversión inicial. o No se ha incluido en estos costes los relativos a la Comunidad Cooperativa, ya

que se considera que para esta fase inicial se van a realizar con sus recursos existentes las gestiones propias.

� Se ha considerado para el caso de estudio con tarifa social: o Las condiciones establecidas en el programa LpT. Se considera, por lo tanto, una

subvención del 85% en la inversión inicial (ver apartado Marco Regulatorio) y la Tarifa Social proporcionada por Coelba para dicho programa (ver Ilustración 4). Con ello resulta la tarifa final que paga el beneficiario y la tarifa final que recibe el distribuidor (ver apartado Tarifa y subvenciones con Tarifa Social).

o Un WACC del 14.4%. o Los costes de la energía adquirida en la extensión de red se han tomado del precio

medio de la compra de energía en la Leilão de Energia Reserva nº 02 27 abril 2015 que tuvo un valor de 199,97 R$/MWh.

o Los costes de inversión (CAPEX) dados para la red de distribución (BoS) para la solución técnica basada en microrredes y extensión de red, se basan ambos en el presupuesto facilitado por Coelba, con vistas a facilitar una adecuada comparación de términos entre microrredes y extensión de red.

o Se considera que se garantizan los consumos mínimos y sus correspondientes ingresos por pago de la tarifa social:

� Casas 11,58 kWh/mes, periodo 1-5 años � Casas 30,78 kWh/mes, periodo 6-10 años � Casas 58,05 kWh/mes, periodo 11-20 años � Escuela 206,58 kWh/mes, periodo 1-20 años � Centro de Salud 325 kWh/mes, periodo 1-20 años

� Se ha considerado para el caso de estudio sin tarifa social: o Una tarifa que corresponde al gasto energético mensual que se realiza actualmente

en una casa de la comunidad, y que sería sustituido por el uso de energía eléctrica. Esta información procede de las encuestas realizadas y asciende a 7 €/mes. Se cobra por ello una cuota fija por servicio eléctrico de:

� Casas 7 €/mes por 11,58 kWh/mes, periodo 1-5 años � Casas 18,7 €/mes por 30,78 kWh/mes, periodo 6-10 años � Casas 35,1 €/mes por 58,05 kWh/mes, periodo 11-20 años � Escuela 130,6 €/mes por 206,58 kWh/mes, periodo 1-20 años � Centro de Salud 196,5 €/mes por 325 kWh/mes, periodo 1-20 años

o Una cuota de enganche que se establece para: casas de 10 €, escuela de 186 €, y centro de salud de 280 €.

124 Se ha utilizado 12 años por la involucración de la sede de la corporación en España, aunque se ha observado en el propio país en desarrollo, el plazo del préstamo puede estar en el rango de 5-7 años. Ver ESMAP (2001). Best practice manual: Promoting decentralized electrification investment. Washington, DC: The World Bank. También ver IED (2013). Identifying the gap and building the evidence base on low carbon mini-grids: Support study on Green Mini-grid development. Francheville: Innovation Energie Developpement. 125 Crundwell, F. (2008). Finance for engineers: Evaluation and funding of capital projects. Berlin: Springer. La forma de amortización puede ser definida por el regulador, ver caso en India con Central Electricity Regulatory Commission (2014). Depreciation Schedule. Retrieved October 14, 2014 from http://www.cercind.gov.in/131205/appendix_2.pdf.

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Desarrollo de un Modelo de Electrificación para Comunidades Rurales y Zonas Aisladas

133 Conclusiones y Recomendaciones

o No se aplican subvenciones. o El WACC considerado para la microrredes es del 8,7%, y para la SHS del 8,5%. o Los costes de inversión (CAPEX) dados para la red de distribución (BoS) para la

solución técnica basada en microrredes, provienen para este caso de una empresas que proporciona este tipo cableado CAAA 4 AWG, establecido por la norma de Coelba, e instalación parte basada en Brasil, y resultan aproximadamente un 30% de reducción frente a los costes de inversión del BoS dados con tarifa social.

Conclusiones preliminares

Se establecen las siguientes conclusiones preliminares: � Un factor a tener en cuenta a la hora de conseguir financiación para proyectos SHS frente a

microrred, es que con la SHS se minimizan los costes de inversión al inicio del proyecto en la etapa de mayor riesgo. La inversión importante en la microrred se efectúa al inicio del proyecto, si la comparamos con la inversión inicial de la SHS. Los costes de inversión de la SHS frente a la microrred, son más elevados a los 10 años de la puesta en marcha.

� Debido a la amplia variedad de ingresos que tiene la población, puede resultar conveniente establecer sistemas de diferentes potencias o una tarifa con una parte variable. Esto impondría la necesidad de contadores y limitadores que aumentarían el coste.

� En la configuración técnica de la microrred propuesta hay una gran cantidad de energia en exceso, con periodos de generación superiores al consumo. Esta energia se puede aprovechar instalando servicios adicionales para la comunidad. Estos servicios podrían ser desde un negocio de recarga de móviles, o recarga de baterías, o bombeos FV con depósitos, hasta usos meramente productivos (aserraderos, pequeños talleres) que generarían un ingreso extra abaratando el LCOE de la solución microrred, haciéndola más sostenible y sirviendo como palanca de desarrollo comunitario.

� La electrificación off-grid presenta las ventajas propias de la descentralización y abastecimiento. Por un lado aumenta la resiliencia de las comunidades durante evento naturales como tormentas (independencia energética y almacenamiento). Además evita el coste asociado a los cortes de servicio (emergencias, salud y seguridad pública). También reduce la tensión tanto en el sistema de distribución, como en el sistema de transmisión en el momento de pico. Permite también evitar o aplazar la construcción de redes de Transmisión y Distribución (T&D). Finalmente reduce las pérdidas energéticas de los sistemas, como el producido sobre las redes de transmisión.

Conclusiones sobre la rentabilidad financiera

En base a las anteriores consideraciones se establecen las siguientes conclusiones sobre la rentabilidad:

� La financiación de un único proyecto como el que se analiza mediante fondos internacionales (ej. UN-WB SE4ALL o EU Electrifi) requiere la agrupación en un programa varios proyectos, ya que este proyecto aunque resulta bancable, es de una dimensión muy pequeña. Se pueden agrupar en un programa varios proyectos en uno o varios países, y poder acceder a un fondo mayor con mejores condiciones financieras que las de un préstamo bancario. El uso conjunto de un Modelo de Electrificación y el plan de acción que permite planificar, verificar y facilitar la escalabilidad y replicabilidad, así la agrupación de varios proyectos en un único programa. Este enfoque estratégico requiere un análisis por parte de Iberdrola para determinar si es aceptable seguir este esquema propuesto.

� Las “microrredes” es la opción más viable frente a la SHS y la extensión de red sin Tarifa Social y la que menos coste de inversión (548.707€) y pérdida tiene (-241.960€), por lo que en el resultado puramente económico es más rentable. Con un WACC ≈ TIR 8,8 %, se alcanza el punto de equilibrio en el año 12. Hay que tener en cuenta que hay que salvar un pico de tesorería en el año 11 de -14.662€ (ver Tabla 35) debido a la reposición de los equipos. La SHS es la opción más viable frente a las microrredes y extensión de red con Tarifa Social, aunque su coste de inversión sería mayor que el de la “microrredes” sin Tarifa Social (609.561 €), tiene mayor pérdida (-270.822€), TIR negativa, y no alcanza el punto de

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Desarrollo de un Modelo de Electrificación para Comunidades Rurales y Zonas Aisladas

134 Conclusiones y Recomendaciones

equilibrio (ver Tabla 25). Se propone optar por la opción de “Microrredes” como la opción más viable para este caso concreto de Abaré.

� Hay que considerar que esto no significa que para todos los casos la solución basada en microrred sea más beneficiosa económicamente que la solución basada en SHS. En la comparación de los costes de SHS frente a microrred hay que tener en cuenta: el coste de la tecnología de generación, los componentes de balanza de sistema (BOS), la dispersión/densidad de población del lugar, los consumos y el número de domicilios a electrificar entre otros factores. El coste de la microrred frente al del SHS, se ve penalizado por el aumento de la dispersión y el número de domicilios, y se ve favorecido por el aumento de los consumos (ej. escuela, centro de salud, centro comunal, actividad comercial y centro productivo). Por lo que se requiere un análisis caso por caso, ya que dependiendo de estos parámetros la SHS puede ser económicamente mejor que la microrred, y viceversa.

� En relación con la opción de extensión de red, y tal como se preveía al no haber sido incluida esta comunidad en las últimas fases del programa LpT, debe indicarse que la inversión inicial a realizar es demasiado elevada en comparación con las otras alternativas consideradas. Como se comprueba, las CRAs se caracterizan por los bajos consumos y la dispersión que requiere mayores inversiones (D&T), penalizando la extensión de red (on-grid) vs microrredes & SHS (off-grid)

� En este punto debe indicarse que en el sistema de extensión de la red únicamente se están considerando los costes de la red de distribución eléctrica pero no se han considerado los costes de incrementar el parque generador del país para satisfacer esta nueva demanda, para el caso de un único proyecto no es necesaria esta consideración pero en el caso de querer replicar y extender a un número elevado de proyectos debería de ser tenido en cuenta el coste del incremento de capacidad necesaria del sistema de generación a nivel país.

Conclusiones puntos de equilibrio off-grid vs on-grid, y microrred vs SHS

Se ha realizado un análisis para esta comunidad del punto de equilibrio entre la solución on-grid (extensión de red) y off-grid (microrred y SHS). Se ha realizado también un análisis para esta comunidad del punto de equilibrio entre las soluciones off-grid (microrred y SHS) considerando los costes indicados en la Tabla 28, establecidos para la solución con tarifa social. En base a estos cálculos se establecen las siguientes conclusiones:

� Para las consideraciones establecidas, se concluye que la opción de extensión de red (on-grid) de estos 13 km para conectar la CRA, es menos favorable económicamente que cualquiera de las opciones off-grid basadas en microrred o el Sistema de Energía para el Hogar126 (SHS). A partir de tan sólo 12 km de extensión de red, la opción de microrred tiene menos inversión (CAPEX) en vida útil que la extensión de red. A partir de tan sólo 5 km de extensión de red, la opción de SHS tiene menos inversión (CAPEX) en vida útil que la extensión de red. Pero si consideramos el total Ingresos menos los Costes (OPEX + CAPEX) durante la vida útil, este valor es más favorable para las soluciones técnicas off-grid frente a la on-grid a cualquier distancia de extensión de la red. Esto se debe principalmente a los bajos consumos y dispersión existentes en las CRAs. Comentar que en el caso de esta CRA de Abaré no existe una especial complejidad en la orografía del terreno que penalice la extensión de red.

� Existe un cierto compromiso en el coste de la microrred frente al del SHS, donde por un lado se le penaliza por el aumento de la dispersión y el número de domicilios, y por otro lado se ve favorecido por el aumento de los consumos.

� Respecto a la aplicación del estudio a la “Planificación de Red”, Abaré posee ciertas categorías (escalabilidad, orografía, tipo de electrificación, dispersión, número de domicilios y consumos, demanda, distancia a red) que le pueden definir como “proxy” de otros estudios. Se podrían sacar otros proxis, y aplicarles el estudio sistemático (regulatorio, social, técnico y económico) que se ha realizado en Abaré. Ello nos daría unas tablas con los puntos de equilibro entre la solución off-grid vs on-grid, y entre las soluciones off-grid que se podrían aplicar a las comunidades representadas por ese proxy. Todo esto, por supuesto, se podría informatizar con la entrada de mapas de recurso, coordenadas GPS, valores y pesos para cada factor por parte del regulador o la utility, para computarizar

126 Sistemas de Energía para el Hogar, o en inglés “Solar Home Systems” (SHS)

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Desarrollo de un Modelo de Electrificación para Comunidades Rurales y Zonas Aisladas

135 Conclusiones y Recomendaciones

el estudio sistemático, sacar planos y coste de red, realizando una planificación multi-criterio. Los criterios se podrían enriquecer más, considerando otros factores como los regulatorios, sociales, técnicos, económicos y políticos.

� Con vistas a establecer una primera aproximación para otros proyectos que pueden utilizar este como “proxy”, se ha realizado la Tabla 37, en la que se indica los valores de dispersión, consumo y número de domicilios, donde la opción SHS es económicamente más favorable que la microrred. En el apartado “Aplicación a la Planificación de Red” se detallan las categorías consideradas.

Conclusiones sobre el modelo de electrificación

En base a la realización del modelo de electrificación se establecen las siguientes conclusiones: � En el marco que nos rodea de facilitar el acceso a comunidades rurales y zonas aisladas, y

considerando los programas de acceso como Luz para Todos (LpT), si se analizan los términos de coste-eficacia, las redes a gran escala pueden entregar energía mucho más barata que las microrredes, debido a las enormes economías de escala a partir de la producción de energía y la transmisión centralizada. Sin embargo, en la medida que la distancia a la red se incrementa, el costo se eleva drásticamente. Esto representa una pérdida considerable tanto a la utility como a los clientes que se enfrentan a mayores costos de Transmisión y Distribución (T&D) en sus facturas mensuales a pagar por la extensión de la red. Desde el punto de vista económico, existe un punto de equilibrio en el que los rendimientos no son suficientes para justificar la extensión de la red, y en ese momento la generación off-grid se convierte en la opción más atractiva. Esta generación puede basarse en Microrredes o Sistemas de Energía para el Hogar (SHS).

� Existe en este caso un punto de equilibrio entre la rentabilidad económica de las microrredes frente a los SHS. Este punto de equilibrio depende del coste de la tecnología de generación y los componentes de balanza de sistema (BOS)127 , la dispersión/densidad de población del lugar, los consumos y el número de domicilios a electrificar.

� En la extensión de redes, los equipos y materiales se diseñan y construyen para soportar el “incremento futuro” de demanda, ya que la sustitución de dichos equipos y materiales es muy costosa. Sin embargo, en el caso de los sistemas pico, sistemas de Energía para el Hogar (SHS) y sistemas de microrredes la instalación del sistema se puede realizar más “ajustada a la demanda actual”. Una correcta regulación contempla el derecho de que el usuario disponga de mayor energía cuando su demanda haya aumentado. Con esto, no sería necesario proyectar la demanda a 20 años y llevar al usuario a pagar una tarifa mayor por una capacidad instalada que no se utiliza. En muchos casos de utilización de los sistemas SHS y microrredes, este aumento requiere tan sólo instalar equipos complementarios y, en otros casos, la sustitución parcial de los mismos. Esta modularidad permite que tanto la inversión como el gasto se ajusten a las necesidades reales de cada momento. El coste de desinstalación y reinstalación de los sistemas pico y Sistemas de Energía para el Hogar (SHS) es reducido, comparado con la extensión de redes. Esto permite que a una casa que cuenta con una instalación de sistemas pico o sistemas de Energía para el Hogar (SHS), cuando llegue la red eléctrica, se puedan desinstalar los equipos y llevar a otra casa sin electrificar. En el caso de las microrredes, realizando una correcta planificación de red, se puede contemplar el escenario de diseñar la red de distribución local para soportar la extensión de red. Así, cuando llegue la extensión de red, se puede continuar con la instalación y vender la energía producida a la red.

Recomendaciones

� Se recomienda una dirección estratégica, un sentimiento de permanencia, y una visión de servicio en el país de actuación, más que un sentimiento de proyecto con una connotación inicio y fin. Las acciones sociales puntuales “one-off” no son eficientes en

127 El Balance del Sistema (BOS) representa todos los componentes y los costes con excepción de los módulos fotovoltaicos. Supone aproximadamente un 65% de la inversión total inicial para la solución técnica basada en microrredes sin tarifa social. Este valor se sitúa en un 73% y un 75% de la inversión total inicial para la solución técnica basada en microrredes y extensión de red respectivamente.

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Desarrollo de un Modelo de Electrificación para Comunidades Rurales y Zonas Aisladas

136 Conclusiones y Recomendaciones

la relación coste-impacto respecto a un programa de varias actuaciones orquestadas estratégicamente, focalizadas en países prioritarios (Brasil y Méjico). Las actuaciones requieren un conocimiento profundo de las instituciones y los aspectos sociales, económicos, culturales, tecnológicos, medioambientales, y políticos de la municipalidad, región y país de ejecución.

� Se recomienda el uso del “Modelo de Electrificación” descrito en este documento. Para clarificar el modelo se acompaña de dos casos de estudio: una fundación y una Unidad de Negocio, particularizado a unos objetivos concretos de cada organización, para garantizar la sostenibilidad, escalabilidad y replicabilidad de las distintas actuaciones. El Modelo de Electrificación establece una serie aspectos clave sobre cómo realizar la prestación del servicio de electrificación, cómo realizar un producto/servicio que se utilice para satisfacer la necesidad de los usuarios de electrificación o para soportar una necesidad que se apoye en el consumo eléctrico en comunidades rurales o zonas aisladas. Se basa en la definición de la misión, visión y valores de la organización, así como su propuesta de valor y tres pilares fundamentales de gestión, económico y tecnológico para orquestar la actuación de la organización. Se acompaña también de un plan de acción para su puesta en marcha, con la finalidad de facilitar un entorno metodológico. Su objetivo es el de garantizar la sostenibilidad, reducir los costes, así como los incentivos estatales y privados, para maximizar el impacto de las acciones. Con el fin de lograr una participación y apropiación por parte de la comunidad rural y zonas aisladas, así como el escalar y ampliar el impacto, este modelo considera el involucrar al sector privado, público y la sociedad civil, mediante la realización de Alianzas Multi-actor o “Public-Private-People”. Estas actuaciones requieren el apoyo económico, técnico y social del regulador y la empresa privada, que permita la continuación de proyectos de demostración como éste en el país destino, para diseñar, validar y escalar el modelo de electrificación, y facilitar la creación de políticas y programas adecuados.

� Se recomienda a la Fundación hacer alianzas con otros partners que estén focalizados y tengan el conocimiento de cómo satisfacer de manera adecuada otros ODS complementarios en el desarrollo sostenible de comunidades rurales o zonas aisladas. Estas alianzas pueden buscar el objetivo de permitir intervenciones complementarias e integrales, por lo que se pueden realizar con partners sociales (ej. UNICEF y Save the Children), y partners regionales/locales (ej. Organización de Estados Iberoamericanos). También pueden buscar el superar barreras propias de estas comunidades rurales o zonas aisladas, por lo que se pueden realizar alianzas con partners que faciliten servicios de soporte, como micropagos con móvil, telecomunicaciones mediante estaciones base y servicios remotos de O&M (ej. Telefónica, SteamaCo, SparkMeter), financiación (ej. BBVA y Santander), microcréditos (ej. Kiva), y crowdfunding (ej. SunFunder).

� Se recomienda realizar la implementación de microrred en Abaré para “validar” el modelo y aprovechar el “coste de oportunidad”, según el plan de acción del Modelo de Electrificación particularizado para la organización. Se puede dejar la red de distribución local preparada para una futura extensión de red128. La implementación de una microrred en otra comunidad, añadiría un sobrecoste de tiempo y recursos, utilizados en el estudio actual.

� Se recomienda encontrar un emplazamiento adecuado a microrred en México para realizar un “anteproyecto” (análisis y diseño). Estos proyectos de demostración facilitaran la “preparación” para la “replicación” y “escalado” del modelo de electrificación.

� Se recomienda el apoyo de la alta dirección, y el trabajo con regulador, los centros tecnológicos y la sociedad civil locales. Para “validar” el Modelo de Electrificación elegido, se requiere el apoyo económico, técnico y social del regulador, empresa privada, sociedad civil y centros tecnológicos, que permitan la realización de estos proyectos de demostración en loa países prioritarios para diseñar, validar y escalar el modelo de electrificación, y facilitar la creación de políticas y programas adecuados. Su realización permitirá avanzar en el desarrollo de una estructura de gestión, tecnológica y económica, que facilite la optimización de costes y subvenciones, y finalmente permita la viabilidad de estos modelos. Estos modelos han demostrado ser sostenibles, escalables y replicables tras periodos de demonstración.

128 Experience With PV-diesel Hybrid village Power Systems in Southern Morocco. Progress in Photovoltaics: Research and Applications, 15, 529-539. Muñoz, J., Narvarte, L., & Lorenzo, E., 2007

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137 Otras Referencias

OTRAS REFERENCIAS

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Desarrollo de un Modelo de Electrificación para Comunidades Rurales y Zonas Aisladas

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