Análisis Económico de la Central Eléctrica AT Solar III

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Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey

Departamento de Ingeniería en Energía

Regulación y Financiamiento de los Recursos Energéticos

Análisis Económico de la Central Eléctrica AT Solar III Ganadora en la Segunda Subasta del Mercado Eléctrico Mayorista en México

Presenta:

Juan Carlos Percino Picazo

Profesores:

Dr. Federico Ángel Viramontes Brown

Y

Dr. Armando Llamas Terrés

Monterrey, Nuevo León; Otoño de 2017

Contenido

RESUMEN        3

INTRODUCCIÓN        4

METODOLOGÍA        5

Central Eléctrica AT SOLAR III        5

Recurso Solar        5

Temperatura        7

Tecnología        7

Inversor        8

Cálculo de la energía generada        9

Precio Marginal Local        10

Costo de la tecnología        11

Consideraciones principales        11

RESULTADOS        12

CONCLUSIONES        15

BIBLIOGRAFÍA        15

ANEXO I        16

RESUMEN

En este documento se analiza la factibilidad económica de la Central Eléctrica Solar Fotovoltaica (CES-FV), denominada AT SOLAR III, ganadora en la segunda subasta de energía en México, la cual ofertó un precio de 464.64 MXN/ MWh.  Se realizó el análisis para dos escenarios, con incentivo de Certificados de Energías Límpias (CELs) (293.2 MXN/CEL) y sin incentivo, y se encontró que en el escenario sin incentivos no se recupera la inversión, mientras que en el escenario con incentivos se recupera en 21 años. Esto indica que, es necesario incentivar a las renovables para que puedan competir contra las tecnologías convencionales. Asimismo, se calculó el Costo Nivelado de la Energía (LCOE por sus siglas en inglés y se obtuvo un costo de 1,476 MXN/MWh, lo que confirma los resultados.

INTRODUCCIÓN

El uso de las Energías Renovables (ER) para generar energía eléctrica a gran escala en México tuvo un gran impulso después de la implementación de la Reforma Energética en 2014. De acuerdo con una nota publicada por el Gobierno de la República^[1], la Segunda Subasta realizada por el Centro Nacional de Control de Energía (CENACE) tuvo un alto grado de participación; con un total de 57 licitantes, de los cuales 23 de ellos resultaron adjudicados, logrando una asignación del 80.5% de la oferta de potencia, el 83.82% de la oferta de energía y el 87.26% de la oferta de CELs.

También se observó que, la tecnología solar predominó en la venta de energía y CELs, con una participación del 54% y 53% respectivamente. Mientras que el precio promedio de energía limpia (en la combinación de 1 MWh + 1 CEL) fue de 33.47 USD.

En contraste con el precio ofertado en la segunda subasta, es de interés comparar el Precio Marginal Local (PML) en el nodo de inyección de alguno de los proyectos de ER, con el objeto de determinar si se ha logrado la paridad de precio en dicho punto, es decir, verificar si el precio de subasta ya es cercano al precio de referencia, al PML. En este contexto, se seleccionó a la Central Eléctrica AT SOLAR, ganadora en la segunda subasta, con una capacidad de 30 MW y ubicada en el estado de Sonora, para realizar el análisis de factibilidad.  

El documento se estructura en 2 partes: primera, se presenta la metodología y los detalles pertinentes, y segunda se exponen los resultados obtenidos para el caso de estudio, finalmente se presenta la conclusión.

METODOLOGÍA

La metodología se estructuró para que, de acuerdo con los datos ambientales, tecnológicos y económicos, se pueda obtener un conjunto de indicadores económicos que permitan identificar si actualmente se ha alcanzado la paridad de red, esto es, en base al precio de la energía solar fotovoltaica, evaluar si es competitivo en comparación con el precio de mercado. Para ello, los indicadores a evaluar serán los siguientes:  el Costo Nivelado de la Energía (LCOE), el Valor Presente Neto (VPN), el Periodo de recuperación (PAYBACK), la Tasa Interna de Retorno TIR y la relación Beneficio/Costo (B/C).

La metodología empleada se compone de una primera parte en la búsqueda y selección de datos ambientales, tecnológicos, económicos e incentivos para Energías Renovables (ER). Dentro de los datos ambientales se buscaron aquellos relacionados con el recurso solar y la temperatura máxima promedio mensual. En la sección de datos tecnológicos se procedió a seleccionar un panel fotovoltaico y el inversor. En los datos económicos se buscaron costos de la tecnología solar, así como el precio de referencia, en este caso se empleó el Precio Marginal Local (PML) y finalmente el incentivo a considerar fueron el de Certificados de Energías Limpias (CELs).

Central Eléctrica AT SOLAR III

La CES-FV, denominada AT SOLAR III está proyectado en Pitiquito, a seis kilómetros al noroeste de esta localidad, en el estado de Sonora, mientras que la zona de interconexión será en Puerto Libertad 04PLD-230, el nodo más cercano de interconexión. La capacidad de dicha planta se espera sea de 30 MW y su posible entrada en operación se prevé para finales de junio de 2019. AT SOLAR III proyecta generar 478,260.96 MWh/año a un precio de 222,030,010.68 MXN/año, lo cual nos da un precio por MWh de 464.24 MXN

Recurso Solar

El Recurso Solar (RS) de una localidad se determina a partir de la irradiancia (densidad de potencia instantánea por unidad de área), cuyas unidades son [W/m2]. Así, a este recurso solar en un instante de tiempo se le denomina irradiación (densidad de energía por unidad de área), y sus unidades son [Wh/ m2].

En una gráfica típica de irradiancia, el área bajo la curva representa el recurso solar por unidad de área para ese día (ver figura 1a), ahora bien, la misma área se puede formar por un rectángulo como el de la figura (1b), con una altura de 1,000 W/m2 y una base de aproximadamente 4.5 horas. Esto es, el recurso solar de la figura 1a es el mismo que el del rectángulo de la figura 1b, la altura siempre tendrá 1,000 W/m2 y a la base del rectángulo se le denominará Horas Solares Pico (HSP). Es más cómodo e ilustrativo manejar el RS de una localidad en HSP, por ejemplo, el RS promedio anual de Tijuana es de 7 HSP, mientras que el de la Ciudad de México será de 4.9.

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