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Mobby Wind, turbina eólica móvil
para la generación de electricidad
ESTUDIO DE MERCADOMobby Wind – Estudio de mercado
Turbina Eólica móvil para la generación de electricidad Cliente DIMEC-USACH
FechaRev
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Propósito Prep.
por
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Aprob.
PorFecha
Resolución cliente
Rev Aut Inf 1 2 3 4 5
05/11/2015 A1 x
NOCSRHFRMJSOSUC
MSD AGS
12/11/2015 A2 x
NOCSRHFRMJSOSUC
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24/11/2015 A3 x
NOCSRH
FRMJSOSUC
MSD AGS
07/01/2016 B1 x
NOCSRHFRMJSOSUC
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Tabla de contenidos
1 Introducción ................................................................................................................ 4
2
Reconocimiento de necesidades ................................................................................ 4
3 Análisis FODA ............................................................................................................ 5
4 Dimensionamiento del mercado .................................................................................. 6
4.1 Análisis de consumidores .................................................................................... 6
4.1.1 Sector privado .............................................................................................. 6
4.1.2 Sector público ............................................................................................... 7
4.2 Análisis de competencia ...................................................................................... 9
4.2.1 Grupo de generadores ................................................................................ 10
4.2.2 Aerogeneradores ........................................................................................ 10
4.2.3 Generadores fotovoltaicos .......................................................................... 11
5 Estado actual de equipos y soluciones actuales ....................................................... 11
5.1 Grupos electrógenos ......................................................................................... 12
5.1.1 Motores de grupos electrógenos según combustibles usados .................... 12
5.2 Generadores mediante ERNC ........................................................................... 13
5.2.1 Aerogeneradores de eje vertical ................................................................. 13
6 Tarifas ...................................................................................................................... 15
7 Estudio de mercado .................................................................................................. 16
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Índice de figuras
Figura 4.1: Aerogeneradores de eje vertical tipo Darrieus-Savonius mixto (Hi-VAWTDS-
1500) en Taiwan (izquierda). Aerogenerador de eje vertical tipo Darrieus en la Antártida(derecha). ........................................................................................................................ 15
Índice de tablas
Tabla 3.1: Matriz FODA de Mobby Wind ............................................................................ 5
Tabla 4.1 Porcentaje de cobertura de servicios básicos en Chile ...................................... 7
Tabla 4.2 Tabla presupuesto agenda energética del ministerio de energía de Chile .......... 8
Tabla 6.1: Tarifas para bajas tensiones inferiores a 10 KW ............................................. 16
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1 Introducción
Para generar un marco en el cual Mobby Wind pueda desempeñarse, es necesario lograr
un conocimiento pleno de las fortalezas y debilidades de la empresa. Además deldesempeño posible que pueda tener la empresa en el sector que se cubra.
El carácter innovador de la turbina eólica móvil que se pretende desarrollar durante el
presente proyecto, genera un nicho de desarrollo en el cual Mobby Wind planea cautivar
con su propuesta ecológica, flexible y potencialmente económica con respecto a sus
competidores.
Para esto aparece en el documento un análisis detallado del reconocimiento de las
necesidades de la sociedad, un análisis FODA que permita una introspección de la
empresa en su posicionamiento y posibilidades, el dimensionamiento del mercado, tanto
de los consumidores como de los competidores, con un análisis de estos, ya sea en el
sector privado como en el público, para finalmente terminar con el estado actual de los
equipos que hay en el mercado así como también las posibles soluciones para entrar en
él.
2 Reconocimiento de necesidades
En vista de la problemática de suministro eléctrico para zonas rurales aisladas y
situaciones de catástrofe, se establece este proyecto como una fuente colaboradora de
energía eléctrica para estos casos particulares, donde sus principales consumidores son
entidades o personas carentes de los servicios básicos, ya sea de forma permanente o
transitoria y de difícil acceso a estos. Esto es, proyectos de carácter privado, como por
ejemplo, faenas de trabajo alejadas de la urbanización, y por tanto de tendidos eléctricos,
que requieran suministro eléctrico. Por ello se ofrece como alternativa la generación de la
energía eléctrica a través de los aerogeneradores móviles, o bien, como apoyo a los
grupos generadores a diésel comúnmente utilizados. A su vez, también se ofrece como
un proyecto de carácter social, considerando como horizonte ayudar a las comunidades
afectadas para que sean provistas de los servicios básicos de energía eléctrica.
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3 Análisis FODA
Para conocer el posicionamiento de la empresa en el mercado y crear una estrategia en
base a esta, se presenta el siguiente análisis FODA
Fortalezas
Grupo de trabajo conocidopreviamente.
Producto innovador de bajo impactoambiental.
Gran cantidad de sectores ruralessin energía eléctrica continua
Proyecto móvil y ventaja sobrecostos de operación de la principalcompetencia
Debilidades
Poca experiencia laboral.
Pocas redes de contactos paraconllevar el proyecto.
Sector reducido de instalación porintermitencia de viento.
Oportunidades
Aumento global de inversiones paraproyectos sustentables.
Leyes en vías de aprobación deaumento de energía renovable noconvencional y desarrollo de
sustentabilidad. Buena imagen al público por
trabajar con energía limpia.
Amenazas
Escasa información referente altema de generadores de energíaeólica móviles
Pocos sectores sin energía eléctrica
Tabla 3.1: Matriz FODA de Mobby Wind
Fuente: elaboración propia
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4 Dimensionamiento del mercado
En este apartado se presentarán diversas alternativas en las cuales existe una posible
implementación del proyecto planteado y de posibles competidores a modo general. Sinembargo, es necesario tener en cuenta, debido a la naturaleza de la fuente de energía,
que todo el espectro que se presentará a continuación se verá acotado debido a las
condiciones meteorológicas de los sitios necesarios para la implementación de este tipo
de tecnología. Esto se debe a que las ventajas se aprecian con mayor fuerza en zonas
costeras o de viento constante a altas velocidades. No obstante, este estudio de
factibilidad técnica se verá en entregas posteriores y el presente escrito se abocará a
explorar todas las posibilidades que existen de implementación.
4.1 Análisis de consumidores
4.1.1 Sector privado
La generación de energía eléctrica a través de turbinas eólicas móviles puede
implementarse en proyectos que se realicen en lugares remotos donde no existe cableado
para la transmisión de energía eléctrica, como por ejemplo la instalación inicial de equipos
en una faena o en lugares que se hagan perforaciones para una planta geotérmica; donde
generalmente estos proyectos se llevan en lugares aislados y montañosos. También es
viable en proyectos donde los insumos vayan trasladándose geográficamente por
diversos factores, como lo son las salmoneras. Esta alternativa de energía es un apoyo a
la fuente total del proyecto, generalmente producida por un grupo generador de energía.
Un potencial cliente son empresas privadas que quieran una implementación de sistemas
de gestión ambiental, ya que con una instalación temporal de turbinas eólicas dentro de la
empresa se podrá disminuir el consumo de energía eléctrica generalmente otorgada con
métodos de gran impacto al ambiente, por lo que la empresa podrá alcanzar y demostrar
un desempeño ambiental, mediante el control de los impactos negativos, de sus
actividades, productos y servicios.
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Esto conlleva para la empresa diversos beneficios secundarios como el fortalecimiento de
la imagen de la empresa, una diferenciación del producto o servicio en el mercado,
mejorar la relación con las autoridades y la comunidad, enfrentar la normativa presente y
futura, y tener alternativa de energía para proyectos futuros, entre otros.
4.1.2 Sector público
4.1.2.1 Proyectos sociales
Se establece que la cantidad de viviendas pertenecientes al territorio chileno que no
cuentan con ningún tipo de suministro eléctrico llegan a 35.870 (Censo Chile, 2012), lo
que implica que para el año 2012 habían 90.726 personas carente de este servicio básico.
Tabla 4.1 Porcentaje de cobertura de servicios básicos en Chile
Es fundamental el acceso universal a los servicios básicos, en el caso particular de la
electricidad para zonas aisladas donde es muy difícil ofrecer soluciones convencionales
debido a comprometer territorios donde la geografía es de difícil acceso para sistemas de
alimentaciones convencionales, para estos casos particulares, el gobierno de Chile
recomienda privilegiar y acelerar la instalación de sistemas ERNC para el abastecimiento
de energía, disminuyendo su generación a través de diésel (Ministerio de Agricultura,
2013)
La agenda energética del ministerio de energía (Ministerio de Energía, 2014), busca
promover la generación de energía a través de las energías renovables no
convencionales, por lo que propone como objetivo que el 20% de la energía producida
provenga de estas fuentes, además de electrificar 10.000 hogares que carecen de
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suministro para el año 2018 y asegurar que el 100% de las escuelas y postas públicas
aisladas y rurales del país cuenten con suministro eléctrico permanente.
El presupuesto contemplado para lograr realizar esta tarea, es el siguiente:
Fuente División y acceso y equidad energética (DAEE), Ministerio de Energía (Agosto
2014)
Tabla 4.2 Tabla presupuesto agenda energética del ministerio de energía de Chile
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4.1.2.2 Situaciones de catástrofe
El balance de la ONEMI, ha establecido importantes falencias en los sistemas de
suministro eléctrico en situaciones de catástrofes, donde las provincias afectadas han
permanecido tiempos prolongados y no aceptables de carencia de los servicios básicos
de electricidad.
Experiencia reciente respecto a este tipo de situaciones existe. A continuación se
presenta el registro de la catástrofe natural que afectó el suministro eléctrico en la región
de Coquimbo el presente año 2015:
Movimiento telúrico, magnitud 8,4 en la escala de Richter, epicentro Región de
Coquimbo Norte de Chile, miércoles 16 de noviembre 2015, 19:54 horas, las
autoridades registran que un total de 240 mil hogares permanecen sin suministro
eléctrico (Ministro de energía), dos días más tarde, viernes 18 de noviembre 2015,
12.313 personas permanecen sin suministro eléctrico (director de ONEMI, Ricardo
Toro), de los cuales 1.826 son clientes de las empresas Chilquinta y CONAFE
(ONEMI).
Por lo tanto, debido a las características y demanda de servicios básicos de la situación,
la solución ofrecida por la empresa representa una rápida solución a problemas de
necesidad inmediata.
4.2 Análisis de competencia
Dentro del estudio de mercado, además de analizar la oferta que se tiene para el
proyecto, también se debe hacer un análisis sobre las posibles empresas competidoras y
sus productos o servicios que ofrecen. En estos aspectos se incluyen tecnologías,
rentabilidad y qué tan bien están en comparación al proyecto. Sin embargo, ya visto en los
posibles clientes que se desarrolló antes, se puede crear una alianza con ciertas
empresas para funcionar como energía de soporte sustentable, disminuyendo el consumo
de petróleo en un grupo generador de energía eléctrica, o como apoyo para una planta de
paneles fotovoltaicos. Desde este punto de vista, los principales competidores de la
empresa serán los generadores eléctricos a base de combustibles fósiles y quienes hagan
aerogeneradores, tanto móviles como fijos, nacionales e internacionales.
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4.2.1 Grupo de generadores
Mientras que una empresa que preste servicios de generador eléctrico es más efectiva, el
proyecto no puede apuntar a quitarle todo el mercado debido a las capacidades que
ofrece, sino que a ser más un apoyo para disminuir el consumo y el impacto ambiental,
por tanto se consideran como un competidor directo al proyecto de la empresa, en el
punto de vista que sólo es una oportunidad para el proyecto, y no algo seguro. Vale decir,
si la empresa que presta servicios eléctricos con un grupo generador no acepta el apoyo,
es una competencia directa.
Existen muchas marcas de generadores eléctricos que se comercializan en la actualidad.
Algunos de los competidores son:
Kauffman: Fabricadores de grupos generadores electrógenos con un rango de 10
a 1100 kVA.
Chilectra: Instalación de grupo generador de 6kW.
4.2.2 Aerogeneradores
Competidores:
Wireless Energy: Principales competidores en Chile, partícipes en varios proyectos
eólico-diésel como la “Isla Tac” con una generación de 15kW. Su gama de turbinasde baja potencia los convierte en el principal competidor para el proyecto, con
turbinas que van desde los 0.2kW hasta los 50kW, la mayoría fabricadas fuera del
país.
Vestas: Empresa internacional de turbinas eólicas, tienen una gamma de turbinas
y desarrollaron el parque eólico de “Alto Baguales” con tres aerogeneradores y un
total de 2MW.
Siemens AG: Importantes productores de plataformas marinas de
aerogeneradores que van desde los 2MW a 7MW, así como también torresaerogeneradores con parques que alcanzan los 200MW. Reconocidos en el
mercado internacional. Aunque el proyecto no apunta a tanta energía, tienen la
tecnología para desarrollar el problema y venderlo.
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4.2.3 Generadores fotovoltaicos
A pesar de que los grupos generadores domina el mercado y el campo de aplicación,
especialmente en el norte, el proyecto se ve amenazado por los campos de generador
fotovoltaicos, que pueden ser instalados remotamente, sin embargo, estas presentan
considerablemente menor a los anteriores, ya que se necesita una gran cantidad de
paneles para recrear una potencia apreciable.
Competidores:
Solarnet: Empresa chilena de paneles FV que van desde 50W a 250W.
Tritec: Empresa chilena de proyectos solares, posee un proyecto en Tratacal –
Calama, Mall Plaza Calama – Calama, y muchos otros, donde tiene un campo de
paneles FV de 1MW para el primer ejemplo mencionado.
5 Estado actual de equipos y soluciones actuales
El uso de equipos portátiles en la actualidad funciona con combustibles fósiles.
Particularmente por el hecho de que es un recurso de fácil obtención y económicamente
está al alcance de todos. Es por esto que los generadores a combustibles fósiles son los
más utilizados actualmente, ya sea ante una situación de catástrofe, una situación de
corte de luz sectoriales o interregionales (como el blackout del 2011 que afectó a más denueve regiones del país) debido a fallas con el sistema interconectado del país, o de
pleno en lugares aislados como pueblos en sectores rurales. Debido a lo anterior, ante el
uso urgente de energía eléctrica se opta por utilizar la solución más rápida disponible en
el mercado, la cual consta de moto generadores que funcionan con diésel o gasolina y
tienen una capacidad desde los 650 watt hasta 200 KVA.
Si se contara con otra alternativa el día de hoy frente a los problemas referentes al uso de
electricidad, lo primero que se viene a la mente es un equipo generador eléctrico móvil
que sea de fácil instalación y que sea lo menos contaminable posible y ya que no existe
competencia frente a los grupos generadores, hay una gran oportunidad en el mercado
actual para competir con ello, diseñando y creando turbinas eólicas móviles, que sean de
fácil armado para las comunidades que requieran de energía eléctrica o para los
campamentos ambulatorios provenientes de una catástrofe natural o humana. A
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continuación se presentan un pequeño listado de los equipos actuales para la generación
de energía eléctrica, así como las ventajas y desventajas que estos presentan, así como
también se presentan unas posibles soluciones con las que se puede abordar el
problema presentado anteriormente.
5.1 Grupos electrógenos
Es una máquina que mueve un generador eléctrico a través de un motor de combustión
interna. Son comúnmente utilizados cuando hay déficit en la generación de energía
eléctrica de algún lugar, o cuando son frecuentes los cortes en el suministro eléctrico. Así
mismo, la legislación de los diferentes países puede obligar a instalar un grupo
electrógeno en lugares en los que haya grandes densidades de personas, como centros
comerciales, restaurantes, cárceles, edificios administrativos, etc. Una de las utilidades
más comunes es la de generar electricidad en aquellos lugares donde no hay suministro
eléctrico. Generalmente son zonas apartadas con pocas infraestructuras y muy poco
habitadas. Otro caso sería en locales de pública concurrencia: hospitales, fábricas, etc.,
lugares en los que la energía eléctrica de red es insuficiente y es necesaria otra fuente de
energía alterna para abastecerse.
5.1.1 Motores de grupos electrógenos según combustibles usados
5.1.1.1 Grupos Electrógenos con motor Diésel
Los motores diésel que se encuentran en el mercado, poseen entre 1 y 8 cilindros, en una
línea, dos o en forma de V, son de 4 tiempos, ciclo diésel y presentan un desgaste
calórico de 9300 Kcal /litro. Son aptos para funcionar en altas temperaturas, pero al
trabajar en temperaturas extremadamente bajas, requieren del uso de calentadores. Una
de las ventajas de los motores diésel es que no presentan peligros porque no son
inflamables, ni corren demasiado riesgo de explosión. Si el combustible es almacenado
durante mucho tiempo en el motor, no se degrada. Dicho combustible, podrá almacenarse
en obras, permitiendo la recarga en el motor cada vez que sea necesario, ya que no
presenta riesgo de explotar. Si bien este tipo de motores poseen un costo superior a
otros, el costo de utilización es inferior, ya que el diésel es uno de los combustibles más
económicos del mercado. Una de las principales desventajas, es que los motores diésel
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presentan la dificultad de ser dañados por el agua. Esto hace que se deba tener sumo
cuidado de que el motor no se moje.
5.1.1.2 Grupos Electrógenos con motor Gasolina
Los motores gasolina se encuentran en el mercado como monocilíndricos y bicilíndricos.
Son de 4 tiempos y tienen un poder calórico de 7600 Kcal/litro. Una de las ventajas de los
motores de gasolina es que permiten un arranque simple. Además, funcionan en
temperaturas extremas, tanto frías como calurosas y presentan una sonoridad inferior a la
de otros tipos de combustibles. En cuanto a las desventajas, cabe destacar que el
combustible de gasolina es inflamable, por lo tanto, no se puede almacenar gasolina en
obras para recargar el motor cada vez que se agote. Este tipo de combustible, se degrada
y ensucia el motor. Por este motivo, no puede permanecer mucho tiempo sin utilizarse enel interior del mismo.
5.1.1.3 Grupos Electrógenos con motor Gas
Si bien los motores de gas no son los más utilizados en grupos electrógenos, se puede
encontrar motores que por medio de una bomba, aceptan gases butano o propano. Este
tipo de motores, sólo pueden adaptarse a grupos electrógenos pequeños, debido a su
poder calórico inferior a otros tipos de combustibles. Una de las ventajas de los motores a
gas, es que este tipo de combustible no contamina el aceite y es bajo en carbonilla,
realizando una combustión límpida. Es un combustible que no se degrada y su costo de
utilización es más económico que el de la gasolina. Una de las desventajas, es que no
puede almacenarse en obras, ya que se trata de un combustible tan volátil, que podría
explotar en cuestión de segundos. Para utilizar este tipo de combustible, es necesaria la
inspección y habilitación del motor.
5.2 Generadores mediante ERNC
5.2.1 Aerogeneradores de eje vertical
Son aquellos en los que el eje de rotación se encuentra perpendicular al suelo. También
se denominan VAWT (del inglés, Vertical Axis Wind Turbine), en contraposición a los de
eje horizontal o HAWT.
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Sus ventajas son:
Se pueden situar más cerca unos de otros, debido a que no producen el efecto de
frenado de aire propio de los HAWT, por lo que no ocupan tanta superficie.
No necesitan un mecanismo de orientación respecto al viento, puesto que sus palas
son omnidireccionales.
Se pueden colocar más cerca del suelo, debido a que son capaces de funcionar con
una menor velocidad del viento, por lo que las tareas de mantenimiento son más
sencillas.
Mucho más silenciosos que los HAWT.
Mucho más recomendables para instalaciones pequeñas (de menos de 10 kW) debido
a la facilidad de instalación, la disminución del ruido y el menor tamaño.
Sus desventajas son:
Al estar cerca del suelo la velocidad del viento es baja y no se aprovechan las
corrientes de aire de mayor altura.
Baja eficiencia.
Mayor gasto en materiales por metro cuadrado de superficie ocupada que las turbinas
de eje horizontal.
No son de arranque automático, requieren conexión a la red para poder arrancar
utilizando el generador como motor
Tienen menor estabilidad y mayores problemas de fiabilidad que los HAWT. Las palas
del rotor tienen tendencia a doblarse o romperse con fuertes vientos.
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Las siguientes figuras muestran algunos modelos de aerogeneradores que pueden ser
perfectamente modificados para caer en la categoría de móvil.
Figura 5.1: Aerogeneradores de eje vertical tipo Darrieus-Savonius mixto (Hi-VAWTDS-
1500) en Taiwan (izquierda). Aerogenerador de eje vertical tipo Darrieus en la Antártida
(derecha).
6 Tarifas
Considerando un cliente tipo BT1 (baja tensión inferior a 10kW), y considerando los
precios de nudo y de distribución por uso único de troncal (DECRETO Nº 1T/2012 de
zonas y tarifas del ministerio de energía), se puede dar una tarifa por área a cobrar,
asumiendo un aumento de esta tarifa por lejanía del proyecto, sin embargo, regido a estos
peajes normados por el ministerio de energía:
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Tabla 6.1: Tarifas para bajas tensiones inferiores a 10 KW
Fuente: Diario oficial de la República de Chile (2 de abril del 2013)
Donde todas las expresiones tienen un valor asociado definido por el ministerio, adjunto
en los datos del proyecto, sin embargo no se presenta una cifra tangible pues este cálculo
ha de realizarse por área donde se instale el proyecto y rigiéndose siempre por el
ministerio.
7 Estudio de mercado
En primera instancia, se define el proyecto como principal alimentador de poblaciones
rurales sin acceso a energía eléctrica continua. Haciendo un catastro aproximado de las
familias a las que se les debe proporcionar energía, estas serían un aproximado de cien,más edificios de servicio público. Es por esto que, diseñando un aerogenerador fácil de
transportar que implica una capacidad de 5 a 10 kW, una cantidad de aerogeneradores a
fabricar en un primer instante serían 10 para la instalación como parque eólico destinado
a esa localidad y cobrar la energía al pueblo a una tarifa por kWhora generado en las
facturaciones. Teniendo en cuenta, además, proyecciones para aportar energía en
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proyectos remotos que la requieran, se tiene, además, por lo menos 10 aerogeneradores
más, los cuales puedan aportar una energía eléctrica lo más continua posible y con una
generación no menor a lo que requiera el proyecto.
En conclusión a lo estimado anteriormente, y a lo demandado por ciudades sin energía
eléctrica y proyectos remotos en la última década, se estima que se necesitarán entre 20-
25 aerogeneradores de energía para suplir la demanda inicial del proyecto, con
crecimiento dependiendo de cuánto crezca la demanda en función del tiempo.
