UNIVERSIDAD DON BOSCO VICERRECTORÍA DE ESTUDIOS DE POSTGRADO TRABAJO DE GRADUACIÓN INSTRUMENTO METODOLÓGICO DE DIAGNÓSTICO Y VIABILIDAD PARA ESTABLECER LA PROPUESTA DE UN PROYECTO DE GENERACIÓN DE ENERGÍA CON RECURSOS RENOVABLES EN LA MEDIANA EMPRESA PARA OPTAR AL GRADO DE MAESTRO(A) EN GESTIÓN EN ENERGÍAS RENOVABLES ASESOR: MAESTRO ISMAEL ANTONIO SÁNCHEZ FIGUEROA PRESENTADO POR ANA ELENA MELGAR SALVADOR JORGE ALBERTO SALVADOR RODRÍGUEZ Antiguo Cuscatlán, La Libertad, El Salvador, Centroamérica Agosto de 2018 Pág. i RESUMEN EJECUTIVO El Salvador cuenta con recursos limitados por su espacio territorial, y conscientes del agotamiento de sus recursos, especialmente los energéticos; así como, de la importancia en crear una agenda de país que permita encontrar soluciones a los problemas relacionados con el crecimiento económico por medio de la optimización en el uso de la energía, lográndose con ello incrementar la competitividad empresarial; hemos dispuesto la creación de un Instrumento Metodológico que permita consolidar y analizar toda la información involucrada en cada proyecto de generación de energía con recursos renovables, con el objeto de facilitar la toma de decisiones. Considerando que en el entorno productivo nacional requieren mayor apoyo económico la mediana y pequeña empresa se ha buscado propiciar que en las mismas generen energía utilizando los recursos energéticos disponibles dentro de sus instalaciones y su entorno. Por ello, se ha desarrollado una metodología y un instrumento metodológico (IM), a seguir durante este proceso. Dicho instrumento facilita detectar, medir, evaluar, planificar y aprovechar los recursos energéticos y ponderar las variables más determinantes en la implementación de este tipo de proyectos, para establecer que alternativa de generación de energía le es más viable a la empresa. En el documento se presenta el instrumento metodológico (IM) desarrollado, aplicado en la fábrica de cueros: Tenería La Sirenita. Y los diseños conceptuales de las dos alternativas de generación de energía que el IM muestra como resultado. Como aplicación práctica del Instrumento Metodológico desarrollado, se presenta la pre- factibilidad técnica y económica del proyecto de generación de energía renovable para determinar la que muestra un mejor desempeño. Con todo lo anteriormente expuesto, se busca cumplir una visión tecnológica encaminada hacia el aprovechamiento de los recursos. En el primer capítulo se determina los objetivos, el alcance y la justificación, en la que se detalla y se establecen los lineamientos a seguir durante el desarrollo de la investigación. En el capítulo dos se desarrolla el marco referencial, en donde se plantean los diferentes tipos de generación de energía renovables como el hidroeléctrico, geotérmico, eólico, solar, biomasa, biogás, así como también se desarrolla el marco teórico con una breve explicación de los diferentes fuentes de energía más utilizadas hoy en día. Información que sirve como referencia para la toma de decisión de la fuente energética a proponer. Posteriormente, en el capítulo tres se desarrolla la metodología para realizar la investigación partiendo del diagnóstico y viabilidad de recursos, así como de la recopilación y revisión de información documental y lograr el diseño del instrumento metodológico y la implementación del instrumento en la empresa midiendo los recursos renovables con variables significativas. Pág. ii El procesamiento de la información y elaboración del documento final del instrumento metodológico de diagnóstico y viabilidad, aparecen en el capítulo cuatro. Dicho IM permite la evaluación de los recursos renovables de una fábrica. En el capítulo cinco se presentan los resultados de aplicar la Metodología y el Instrumento Metodológico a la Tenería la Sirenita, ubicada en el departamento de Santa Ana, en donde se desarrolla la etapa de diagnóstico de la situación actual de la empresa, la etapa de investigación y análisis y la etapa de entrega de resultados. Así como, el diseño conceptual de propuesta de proyectos de generación con fuentes renovables a evaluar. En el mismo capítulo como resultado de la evaluación se muestra la Pre factibilidad del proyecto mejor evaluado partiendo de los resultados de la matriz de evaluación y procesamiento de información. En el diseño conceptual se evaluaron fuentes solar fotovoltaica, biomasa y otras fuentes de energía disponibles, sin embargo estas dos son las que salieron mejor evaluadas, y son a las que se les da más énfasis en el presente documento. Luego se concluye en el capítulo seis con la discusión de resultados y conclusiones. Pág. III INDICE GENERAL RESUMEN EJECUTIVO..................................................................................................................... i 1. INTRODUCCIÓN....................................................................................................................... 1 1.1. OBJETIVOS. ............................................................................................................................... 7 1.1.1. OBJETIVO GENERAL .............................................................................................................. 7 1.1.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS ...................................................................................................... 7 1.2. ALCANCE Y JUSTIFICACIÓN. ............................................................................................... 7 1.2.1. JUSTIFICACIÓN. ....................................................................................................................... 8 2. MARCO REFERENCIAL ........................................................................................................ 11 2.1. Marco Teórico ........................................................................................................................... 11 2.1.1. Fuentes de Energía. ................................................................................................................... 12 2.1.1.1. Energía Solar Fotovoltaica ........................................................................................................ 12 2.2. Marco Conceptual ..................................................................................................................... 16 2.3. Marco Contextual ...................................................................................................................... 17 2.4. Marco Legal .............................................................................................................................. 18 2.4.1. Norma para usuarios finales productores de Energía Eléctrica con Recursos Renovables; Acuerdo 367-E-2017. ................................................................................................................ 18 2.4.1.1. Disposiciones Generales. ........................................................................................................... 18 2.4.1.2. Algunos Requerimientos Técnicos ............................................................................................ 19 2.4.1.3. Algunos Aspectos Sobre la Calidad de Energía ........................................................................ 19 2.4.2. Ley de Incentivos Fiscales para la promoción de Proyectos de Generación de Energía con base en Recursos Renovables (Reformada)....................................................................................... 20 2.4.2.1. Exención de Derechos Arancelarios .......................................................................................... 20 3. METODOLOGÍA. .................................................................................................................... 21 3.1. Recopilación y Revisión de Información Documental y Diseño de Instrumento Metodológico. ................................................................................................................................................... 21 3.2. Implementación del Instrumento Metodológico en la Empresa, midiendo los recursos renovales con variables significativas. ...................................................................................................... 21 3.3. Diseños Conceptuales de propuestas de Proyectos de Generación de Energía con fuentes renovables (fotovoltaico y biomasa) y su Evaluación. ............................................................. 22 3.4. Pre-factibilidad del Proyecto mejor evaluado. .......................................................................... 22 Pág. IV 3.5. Procesamiento de Información y Elaboración del Documento final del Instrumento Metodológico de Diagnóstico y Viabilidad. .............................................................................. 22 4. RESULTADOS – INSTRUMENTO METODOLÓGICO Y METODOLOGÍA DE APLICACIÓN ........................................................................................................................... 23 4.1. Datos generales de la empresa. .................................................................................................. 26 4.1.1. Datos generales.......................................................................................................................... 26 4.1.2. Datos de producción .................................................................................................................. 26 4.2. Procesos de producción ............................................................................................................. 27 4.2.1. Memoria descriptiva de las instalaciones .................................................................................. 27 4.2.2. Diagrama de los procesos. ......................................................................................................... 27 4.2.3. Características de los principales consumidores de energía. ..................................................... 28 4.3. Análisis energético de la industria ............................................................................................. 29 4.3.1. Fuentes de suministro energético .............................................................................................. 29 4.4. Mediciones y registros de datos ................................................................................................ 30 4.4.1. Mediciones eléctricas ................................................................................................................ 30 4.4.2. Mediciones del rendimiento térmico (%) .................................................................................. 30 4.4.3. Mediciones del recurso energético renovable. .......................................................................... 30 4.5. Consumos específicos y costos energéticos .............................................................................. 30 4.5.1. Consumos específicos de energía en la empresa ....................................................................... 30 4.5.2. Costo energético del establecimiento, factura eléctrica y tarifas aplicadas. .............................. 31 4.5.3. Repercusión de la energía en los costos variables ..................................................................... 31 4.6. Alternativas propuestas en la Consultoría de evaluación. ......................................................... 31 4.7. Resumen y Conclusiones ........................................................................................................... 32 4.8. Anexos del Instrumento Metodológico. .................................................................................... 33 5. VALIDACIÓN DEL INSTRUMENTO METODOLÓGICO Y DISEÑOS CONCEPTUALES APLICADOS EN UNA MEDIANA EMPRESA: TENERÍA LA SIRENITA ......................... 34 5.1. Procesos de producción ............................................................................................................. 35 5.1.1. Diagrama de los procesos .......................................................................................................... 40 5.1.1.1. Descripción de Proceso de Producción de Cueros .................................................................... 46 5.1.2. Características de los principales consumidores de energía ...................................................... 63 5.1.2.1. Análisis energético de la industria ............................................................................................. 65 5.1.3. Mediciones y Registros de datos ............................................................................................... 66 5.1.3.1. Mediciones eléctricas ................................................................................................................ 66 Pág. V 5.1.3.2. Mediciones del rendimiento térmico (%) .................................................................................. 68 5.1.4. Consumos específicos y costos energéticos .............................................................................. 69 5.1.5. Alternativas propuestas en la Consultoría de evaluación. ......................................................... 70 5.1.6. Resumen y Conclusiones ........................................................................................................... 71 5.2. Diseño Conceptual .................................................................................................................... 72 5.2.1. Generación de Energía con fuente Solar Fotovoltaica. ............................................................. 72 5.2.2. Generación de Energía con fuente Biomasa. ............................................................................. 77 5.3. Pre-factibilidad Técnica y Económica del Proyecto de Generación con Energía Renovable ... 82 6. DISCUSIÓN DE RESULTADOS Y CONCLUSIONES. ...................................................... 100 7. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS. ................................................................................... 102 Índice de Figuras Figura 1-1 Tasa de Crecimiento de la Demanda de Energía Eléctrica ..................................................... 2 Figura 1-2 Demanda de Energía Eléctrica en El Salvador, 2002 - 2017 ................................................... 3 Figura 1-3 Proyección del Crecimiento de la Demanda de Energía Eléctrica ......................................... 3 Figura 1-4 Trilema energético de El Salvador, 2016. ............................................................................... 4 Figura 1-5 Perfil energético de El Salvador, 2016 ................................................................................... 5 Figura 1.2.1-1 Vista aérea de la Mediana Empresa, ubicada en Santa Ana. ......................................... 10 Figura 2.1.1.1-1 Paneles: Mono cristalino; Poli cristalino y Amorfo ..................................................... 14 Figura 2.2-1 Fuentes Renovables de Energía ....................................................................................... 17 Figura 4-1 Esquema de la Metodología de Trabajo para la Evaluación de los Recursos Renovables en una Mediana Empresa Industrial ........................................................................................................... 24 Figura 4.2.3-1 Modelo de Esquema de Diagrama de Procesos ............................................................ 28 Figura 5.1-1 Organigrama de la dirección de La Sirenita, S.A. de C.V ................................................... 38 Figura 5.1-2 Esquema de ubicación de La Sirenita, SA de CV ................................................................ 38 Figura 5.1-3 Vista en Planta con detalles de la topografía del terreno donde se ubica La Sirenita, SA de CV ........................................................................................................................................................... 39 Figura 5.1.1-1 Fotos del Área de Saladero........................................................................................... 40 Figura 5.1.1-2 Esquema de Distribución en Planta del Área de Producción de la Tenería Sirenita ..... 41 Figura 5.1.1-3 Fotografía de los Batanes en la Área Húmeda .............................................................. 42 Figura 5.1.1-4 Cueros en proceso de secado en túnel de secado y al aire libre .................................. 43 Figura 5.1.1-5 Acabados finales y medido de piezas ............................................................................. 43 Figura 5.1.1-6 Pieles Terminadas en área de Acabado. ....................................................................... 44 Figura 5.1.1-7 Bodega de producto terminado .................................................................................... 44 Figura 5.1.1-8 Fotografía de una vista parcial del Taller de Mantenimiento ....................................... 45 Figura 5.1.1-9 Área de almacenamiento de productos químicos ......................................................... 45 Figura 5.1.1-10 Tanques facultativos .................................................................................................... 46 file:///C:/Users/Leo%20Melgar/Documents/ANEL/MAGER/Administrativo%20entrega%20final/20181227%20Tesis%20MAGER.docx%23_Toc2865037 file:///C:/Users/Leo%20Melgar/Documents/ANEL/MAGER/Administrativo%20entrega%20final/20181227%20Tesis%20MAGER.docx%23_Toc2865038 Pág. VI Figura 5.1.1.1-1 Proceso General de Curtición de Pieles ..................................................................... 49 Figura 5.1.1.1-2 Área de recepción de Pieles saladas, mesa para examinar calidad de pieles que ingresan .................................................................................................................................................. 50 Figura 5.1.1.1-3 Flujograma de Proceso de Ribera ............................................................................... 52 Figura 5.1.1.1-4 Batanes para las operaciones de Ribera y Curtido ..................................................... 53 Figura 5.1.1.1-5 Píeles apiladas, en la Etapa de Embancado o Apilado. ............................................... 54 Figura 5.1.1.1-6 Flujograma de Proceso de Curtido, Segunda Etapa: CURTIDO AL CROMO. .............. 55 Figura 5.1.1.1-7 Flujograma de Proceso de Curtido al Vegetal. .......................................................... 56 Figura 5.1.1.1-8 Desvenado de pieles ................................................................................................... 58 Figura 5.1.1.1-9 Flujograma de Proceso de Curtido de la Tercera etapa ACABADO EN HÚMEDO ...... 58 Figura 5.1.1.1-10 Flujograma de Proceso de Curtido. Tercera Etapa: Acabado en húmedo o recurtido y engrase de curtido vegetal .................................................................................................................. 60 Figura 5.1.1.1-11 Pieles secando pigmentos en etapa de acabado ...................................................... 61 Figura 5.1.1.1-12 Diagrama de proceso de acabado en seco ............................................................... 62 Figura 5.1.2-1 Balance General del proceso de Producción de cueros ................................................ 63 Figura 5.1.3.1-1 Gráfica de Diferencia de Potencial del Sistema Trifásico ............................................ 66 Figura 5.1.3.1-2 Gráfica de Intensidad de Línea de cada Fase del Sistema Trifásico. ........................... 67 Figura 5.1.3.1-3 Gráfica de Potencia Activa (kW) .................................................................................. 67 Figura 5.2.1-1 Vista aérea de conjunto y detalle del sitio propuesto (recuadro rojo) para el Sistema Solar Fotovoltaico................................................................................................................................... 72 Figura 5.2.1-2 Vista de la estructura que soporta el techo en el área de producción .......................... 73 Figura 5.2.1-3 Vista del techo propuesto para la instalación - al fondo de la foto .............................. 73 Figura 5.2.1-4 Consumo de Energía Eléctrica mensual y análisis .......................................................... 74 Figura 5.2.1-5 Vista del posicionamiento del SSFV en la herramienta PVWatts Calculator de NREL .. 75 Figura 5.3-1 Vista aérea de conjunto y detalle del techo disponible (recuadro rojo) para el Sistema Solar Fotovoltaico................................................................................................................................... 82 Figura 5.3-2. Vista del medidor utilizado y perfil de consumo en un día laboral .................................. 82 Figura 5.3-3 Perfil de Carga Anual de la Tenería La Sirenita ................................................................. 83 Figura 5.3-4 Perfil de Carga en una Jornada Laboral.............................................................................. 84 Figura 5.3-5 Perfil de Carga Anual en una Jornada Laboral ................................................................... 84 Figura 5.3-6 Perfiles de carga de los días sábado y domingo................................................................. 85 Figura 5.3-7 Energía generada vrs Energía consumida en un día laboral, propuesta A ........................ 87 Figura 5.3-8 Energía generada vrs Energía consumida en un día sábado, propuesta A ....................... 87 Figura 5.3-9 Energía generada vrs Energía consumida en un día domingo, propuesta A .................... 88 Figura 5.3-10 Energía generada vrs Energía consumida en un día laboral, propuesta B ...................... 89 Figura 5.3-11 Energía generada vrs Energía consumida en un día sábado, propuesta B ..................... 90 Figura 5.3-12 Energía generada vrs Energía consumida en un día domingo, propuesta B................... 90 Figura 5.3-13 Flujo de Caja del proyecto con inyección a la red y autoconsumo ................................. 91 Figura 5.3-14 Diagrama Unifilar genérico de Instalación fotovoltaica ................................................. 93 Figura 5.3-15 Plana de la superficie fotovoltaica en el techo ............................................................... 93 Pág. VII Índice de Tablas Tabla 1-1 Demanda de Energía Eléctrica en El Salvador desde 2012 al 2017 ......................................... 1 Tabla 1-2 Índice trilema energético comparativo de El Salvador, desde el 2014 hasta el 2016 ............ 5 Tabla 1.2.1-1 Tipos de Empresas y sus Características, en El Salvador ................................................... 9 Tabla 2.1.1.1-1 Años de Fabricación de Paneles y celdas Fotovoltaicos. .............................................. 13 Tabla 2.1.1.1-2 Valores Promedio de Funcionamiento de un panel Fotovoltaico ................................ 15 Tabla 4.1.1-1 Ficha para los Datos Generales de la Empresa .............................................................. 26 Tabla 4.1.1-2 Datos de las personas de contacto ................................................................................. 26 Tabla 4.1.2-1 Datos de Información de la Producción. ........................................................................ 27 Tabla 4.3.1-1 Datos del consumo energético de la fábrica. .................................................................. 29 Tabla 4.6-1 Características generales de una Alternativa de generación de energía con fuente renovable ............................................................................................................................................... 32 Tabla 4.7-1 Cuadro resumen de las Alternativas propuestas ............................................................... 33 Tabla 5-1 Datos generales ..................................................................................................................... 34 Tabla 5.1-1 Producción de La Sirenita S.A. de C.V. para el año 2017 ..................................................... 36 Tabla 5.1-2 Personal en la fase de operación ........................................................................................ 37 Tabla 5.1-3 Colindantes del Terreno donde se ubica la Empresa .......................................................... 39 Tabla 5.1.1.1-1 Lista de Materiales para la Producción ........................................................................ 47 Tabla 5.1.2-1 Procesos y balance de materia para la etapa de Ribera ................................................ 64 Tabla 5.1.3.2-1 Reporte de Análisis de Combustión de la Caldera – primera parte ............................. 68 Tabla 5.1.3.2-2 Reporte de Análisis de Combustión de la Caldera – segunda parte ........................... 68 Tabla 5.1.4-1 Indicadores Energéticos que relacionan la producción y la energía ............................... 69 Tabla 5.2.1-1 Datos de Consumo de Energía Eléctrica en la Tenería La Sirenita y su análisis ............. 74 Tabla 5.2.1-2 Información del Sistema Solar Fotovoltaico propuesto ................................................. 75 Tabla 5.2.1-3 Resumen de Resultados de Generación de Energía y Ahorro por Autoconsumo ........... 76 Tabla 5.2.2-1 Estimación de Biogás que es posible generar ................................................................ 77 Tabla 5.2.2-2 Descripción de la caldera ................................................................................................ 80 Tabla 5.2.2-3 Energía Equivalente (valor energético) Biogás vrs. otras fuentes .................................. 80 Tabla 5.3-1 Propuesta A de SSFV, con datos generales y energía generada ......................................... 86 Tabla 5.3-2 Propuesta B de SSFV, con datos generales y energía generada ......................................... 89 file:///C:/Users/Leo%20Melgar/Documents/ANEL/MAGER/Administrativo%20entrega%20final/20181227%20Tesis%20MAGER.docx%23_Toc2865093 Pág. 1 Tabla 1-1 Demanda de Energía Eléctrica en El Salvador desde 2012 al 2017 1. INTRODUCCIÓN. Trabajar con la computadora, climatizar un área, operar una sierra eléctrica, realizar soldaduras, coser piezas de tela, mover con motores fajas transportadoras, calentar agua, secar con vapor son algunas de las actividades cotidianas que se realizan en muchas empresas, en las que se requiere energía para efectuarlas. En este sentido, la energía se vuelve un recurso básico para el desarrollo productivo empresarial e incide en la economía salvadoreña. También es de notar que, el crecimiento económico y demográfico ha generado un aumento en la demanda energética nacional; esto lo ratifica la Comisión Económica para América Latina y el Caribe (CEPAL) quienes afirman que “la demanda energética en Latinoamérica en las últimas décadas creció aceleradamente”. Este crecimiento en la demanda nacional, también lo confirman el Consejo Nacional de Energía (CNE), la Superintendencia General de Electricidad y Telecomunicaciones (SIGET) y la Unidad de Transacciones (UT) en sus informes. La Unidad de Transacciones en su informe anual de 1999, presentó el análisis de la tasa de crecimiento de la demanda energética nacional desde 1993; en el mismo se detalla la variación mensual, señalándose la mayor tasa de 12.5 % y la menor de 2.3 %, en los años de 1993 y 1999 respectivamente (ver Figura 1-1). Pág. 2 En la Tabla 1-1, basándose en los reportes estadísticos de Demanda Total registrados en la Unidad de Transacciones, se presenta un consolidado de la Demanda de Energía Eléctrica que anualmente se ha consumido en El Salvador desde el 2002 hasta el año 2007, así como el análisis de la tasa de variación que anualmente ha mostrado. La mayor tasa durante este período es de 9.2 %, del 2005 al 2006, y la menor es de -0.1 % del 2016 al 2017. En la figura 1-2 se presentan gráficamente estos datos de Demanda de Energía Eléctrica. Figura 1-1 Tasa de Crecimiento de la Demanda de Energía Eléctrica Pág. 3 Figura 1-2 Demanda de Energía Eléctrica en El Salvador, 2002 - 2017 Figura 1-3 Proyección del Crecimiento de la Demanda de Energía Eléctrica Pág. 4 El Consejo Nacional de Energía en el “Plan Indicativo de la Expansión de la Generación Eléctrica de El Salvador 2018-2035”, presenta tomando como referencia datos históricos tres escenarios de demanda en energía eléctrica, ligados al crecimiento económico nacional y a variables como la temperatura, donde las tasas de crecimiento son de 1.5 % (Bajo), 2.2 % (Base) y 3.0 % (Alto). (Ver Figura 1-3) El Consejo Mundial de la Energía (CME), acreditado por la ONU, se define a sí mismo, como una institución que lleva casi un siglo conduciendo el debate sobre la energía. El CME explica que: “con el propósito de orientar a legisladores y dirigentes del sector para que adopten las mejores decisiones” ha desarrollado el concepto del “trilema energético”, donde se busca equilibrar: Seguridad Energética, Igualdad Energética y Sostenibilidad Medioambiental, buscando promover un suministro y uso sostenible de la energía en beneficio de todos. El CME define los componentes de este triángulo 1 , en la siguiente forma: “Seguridad energética, es la gestión eficaz del suministro energético primario proveniente de fuentes nacionales y extranjeras, la integridad de las infraestructuras energéticas y la capacidad de satisfacer la demanda actual y futura de parte de los proveedores energéticos. Igualdad energética, un suministro energético asequible al que pueda acceder toda la población. Sostenibilidad medioambiental, consiste en la consecución de la eficacia en materia energética, tanto desde el lado de la oferta como desde el de la demanda, y en el desarrollo del suministro energético de fuentes renovables y poco dependientes del petróleo.” El CME al evaluar la situación energética de El Salvador utilizando el análisis del trilema energético, al cierre del 2016, el país fue ubicado en la posición 71; donde la seguridad energética y la equidad energética son sus aspectos más débiles y la sostenibilidad medioambiental es el componente que con mayor fortaleza se ha desarrollado en nuestro país (ver figura 1-4.) Otro elemento, del CME, que contribuye a establecer el perfil del consumo de la energía a nivel nacional se obtiene analizando la matriz de fuentes de energía primaria, donde el petróleo, en el informe del 2016, representa un 45.93% y el recurso hídrico un 3. 66% (ver figura 1-5) 1 World Energy Council 2014 Figura 1-4 Trilema energético de El Salvador, 2016. Pág. 5 También se debe considerar la diversidad de fuentes de energía que se utilizan para generar electricidad (energía secundaria), donde el 39.29% proviene de generadoras térmicas convencionales que utilizan combustibles fósiles y, el 29.81% son plantas de generación hidroeléctricas. Cabe señalar que el país ha avanzado (ver tabla 1-2), en forma global, desde el punto de vista energético; sin embargo, la seguridad energética ha disminuido y los avances en igualdad energética siguen siendo mínimos. Y comparando los países centroamericanos encontramos que Costa Rica con un índice de 42 sigue siendo el mejor evaluado con el trilema energético, por el CME. Tabla 1-2 Índice trilema energético comparativo de El Salvador, desde el 2014 hasta el 2016 Por lo expresado anteriormente, podemos afirmar que actualmente en El Salvador las formas tradicionales de generación de energía se basan en la utilización de recursos no renovables, como son los combustibles fósiles, y a través de grandes plantas hidroeléctricas y geotérmicas. Muchos de estos recursos se agotan, aumentan las importaciones y además contaminan el medio ambiente. Estas razones han promovido que en las últimas décadas a nivel mundial, se han emprendido diversas investigaciones que buscan nuevas alternativas para la obtención de energía en los recursos: sol, viento, biomasa, hidráulico y los océanos. Figura 1-5 Perfil energético de El Salvador, 2016 Pág. 6 En el presente, la visión tecnológica está encaminada en aprovechar recursos, de tal manera que se pueda garantizar la sostenibilidad de la energía eléctrica y, en El Salvador que se cuenta con recursos limitados por el espacio territorial, y conscientes del agotamiento de los recursos energéticos, los cuales cada día son más escasos y más caros, se hace imperativo aprovechar y optimizar todos los recursos energéticos con que se pueda contar. Desde la Cumbre de Rio el desarrollo de fuentes alternativas de generación de energía y fuentes renovables de energía se han constituidos en temas prioritarios para todos los gobiernos del mundo. Por otra parte, al analizar el desarrollo de los pueblos la CEPAL 2 afirma que: “Los países de América Latina y el Caribe (ALC) muestran, durante la última década, un mayor dinamismo económico, reflejado en una mayor tasa de crecimiento del PIB per cápita. Asociado a este mayor dinamismo se observa también un aumento del empleo, del consumo y la inversión, una reducción de la pobreza y una mejora en la distribución del ingreso. Sin embargo, este mayor dinamismo económico y sus consecuentes logros sociales, presenta también riesgos y contiene paradojas importantes que sugieren que resulta difícil de sostener el actual estilo de desarrollo en el largo plazo y que sugiere incluso que sus bases de sustentación son aún frágiles; más aún, persiste el riesgo de que el actual estilo de crecimiento este erosionando sus propias bases de sustentación.” Entra las paradojas que se establecen esta: el “Crecimiento económico y energía en el largo plazo: el desafío energético”, afirmación 3 que se sustenta en el hecho de que: “Las economías de América Latina y el Caribe, como el conjunto de las economías modernas, son altamente dependientes del consumo de energía estableciéndose incluso diversos tipos de causalidad bidireccional entre ambas variables. Así, por ejemplo, el PIB de América Latina y el Caribe, para el periodo de 1980 a 2010, creció a una tasa anual promedio de 2,6% que fue acompañado con una tasa de crecimiento del consumo de energía de 2,4% para el mismo periodo… De este modo, un elevado y continuo ritmo de crecimiento económico en América Latina y el Caribe requiere, como una condición indispensable, disponer de una oferta de energía flexible, moderna, eficiente, a precios razonables y sostenibles ambientalmente. Ello representa una ventaja estratégica fundamental en la competencia internacional que incluso será más importante en el futuro” Es así que para diferentes autores, el crecimiento económico necesario en El Salvador implica un crecimiento en la demanda de energía, lo que obliga el urgente y rápido crecimiento en la generación de energía y, siendo un país sin reservas petroleras, esto involucra un aumento en 2 Galindo, Luis Miguel y otros. Paradojas y riesgos del crecimiento económico en América Latina y el Caribe, 2014, CEPAL. 3 Ídem 2 Pág. 7 nuestras importaciones de combustibles fósiles con la consecuente fuga de divisas, si se utilizan generadores térmicos. Por lo tanto, es importante en la agenda de país encontrar soluciones que permitan el Crecimiento Económico y la optimización de la energía que apoyará dicho crecimiento. Dicha optimización involucra un abanico de soluciones que incluyen: utilizar eficientemente todos los recursos disponibles, mantener competitivos los precios de la energía y reducir la intensidad energética, entre otros. 1.1. OBJETIVOS. 1.1.1. OBJETIVO GENERAL Establecer un Instrumento Metodológico (IM) (protocolo) que posibilite el diagnóstico y la viabilidad, técnica, financiera y ambiental, con la finalidad de elaborar la propuesta de un proyecto de generación de energía con fuentes renovables en la mediana empresa. 1.1.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS  Elaborar un Instrumento Metodológico (IM) que permita detectar, medir, evaluar, planificar y aprovechar los recursos energéticos y todas las variables más determinantes en la implementación de un proyecto de generación de energía con recursos renovables en una mediana empresa.  Validar el Instrumento en la Mediana Empresa visitada y establecer los Diseños Conceptuales de las propuestas de proyectos de generación de energía con recurso solar y biomasa, existentes en la empresa, ponderando su factibilidad técnica. financiera y ambiental.  Validar las Ponderaciones de propuestas del IM, elaborando la Pre-factibilidad, Técnica y Económica, del proyecto de generación de energía renovable, con mayor viabilidad técnica, financiera y ambiental. 1.2. ALCANCE Y JUSTIFICACIÓN. La Tesis de investigación y aplicación tiene el alcance que a continuación se detalla:  Diseñar un Instrumento Metodológico de Diagnóstico y Validación que permita presentar propuestas de proyectos de generación de energía con los recursos energéticos de una Mediana Empresa salvadoreña.  Establecer los tipos de energía (eléctrica y térmica) que utiliza la empresa y sus perfiles de consumo.  Interpretar y presentar la forma en que la empresa consume energía. Pág. 8  Evaluar para la empresa, que porcentaje representa la energía en su matriz de costos.  Realizar un inventario de los recursos renovables, disponibles en la empresa, que pueden utilizarse para generar energía.  Establecer que proyectos de generación de energía pueden desarrollarse con los recursos encontrados.  Elaborar los Diseños Conceptuales de los proyectos posibles, con los recursos energéticos solar y biomasa, identificados en la empresa  Analizar el proyecto que tiene mayor viabilidad y desarrollar el Anteproyecto del mismo.  Elaborar el presupuesto del Anteproyecto  Analizar la rentabilidad del proyecto, su impacto medioambiental y su impacto social.  Evaluar y retroalimentar el IM de Diagnóstico y Validación.  Comparar y concluir los beneficios que le brinda a una Mediana Empresa un proyecto de generación de energía con fuentes renovables. 1.2.1. JUSTIFICACIÓN. Actualmente el salvadoreño afronta muchas necesidades: alimentación nutritiva, vivienda digna, servicios de salud adecuada, seguridad, entre otros. Con una economía que ha venido creciendo muy lentamente por debajo del resto de Centroamérica, de acuerdo a las declaraciones de la CEPAL, fortalecer la competitividad de todos los sectores económicos que contribuyen con los ingresos en El Salvador es una urgente necesidad, especialmente si en este sector productivo se generan empleos. Una forma de fortalecer la competitividad de una empresa es reducir sus costos de operación. Y si adicionalmente, se incrementan sus oportunidades de ingresos se mejorarán las perspectivas financieras en la misma y la posibilidad de sostener su cantidad de empleos o incrementarla. Dichas empresas en el país se clasifican, de acuerdo a diferentes instituciones 4 por su tamaño, capital de trabajo y número de trabajadores en: Grande, Mediana, Pequeña y Micro. Y es FUSADES que establece para cada tipo de empresa, las características que se presentan en la tabla 1.2.1-1 Considerando estas características se puede visualizar que son las Medianas, Pequeñas y Micro empresas las que requieren más apoyo para incrementar su competitividad. Y siendo parte de su matriz de costos, la energía consumida en las mismas, cualquier reducción en los gastos de este rubro, les representa un aporte significativo. Una forma eficaz de reducir los gastos en energía es evaluar y generar su propia energía con potenciales recursos energéticos, que ya posee la empresa, y no están siendo utilizados o son sub-utilizados. 4 Fundación Salvadoreña para el Desarrollo Económico y Social (FUSADES), el Banco Central de Reserva (BCR), Banco de Desarrollo de El Salvador (BANDESAL), Ministerio de Economía (MINEC) Pág. 9 Tabla 1.2.1-1 Tipos de Empresas y sus Características, en El Salvador TIPO DE EMPRESA CARACTERISTICA Grande Cuenta con los mejores recursos económicos, materiales, organizacionales, tecnología avanzada. Mediana Se encuentran en proceso de crecimiento habiendo superado las etapas de talleres artesanales o familiares. Cuentan con instalaciones adecuadas a su demanda, usando la tecnología moderna y personal a todo nivel económico Pequeña Iniciativa modesta en magnitud y capacidad, con escasos recursos económicos y con participación de personal que no pertenece al núcleo familiar. Micro Iniciativa modesta en magnitud y capacidad, principalmente de tipo familiar y con escasos recursos económicos. Es por ello, que visualizar, cuantificar y utilizar estos recursos energéticos contribuye a racionalizar y disminuir los gastos energéticos en una empresa. Adicionalmente, si estos recursos son renovables se brinda un valor agregado a los productos o servicios que estas empresas comercializan, lo cual ofrece la posibilidad de mejorar ingresos por incursionar en mercados que aprecian los bienes y servicios de empresas “verdes" y están dispuestos a pagar mejores precios por los mismos. Estas dos grandes oportunidades pueden aprovecharlas más fácilmente las empresas que ya están exportando o tienen la posibilidad de hacerlo y, siendo la Mediana Empresa la que cumple con esta premisa se considera que apoyarla con un Instrumento Metodológico que le facilite visualizar y utilizar sus recursos renovables disponibles, causará un impacto positivo en la generación de empleos y la microeconomía nacional. Por lo anteriormente expresado para desarrollar un IM que se valide en una mediana empresa es de utilidad para nuestro país. Por ello, se visitó y evaluó una fábrica que comercializa sus productos en el mercado nacional y ha iniciado operaciones de exportación de algunos artículos. Esta mediana empresa, ubicada en Santa Ana (ver figura 1.2.1 1), está dedicada al rubro del procesamiento de cueros. Y desde el 2000, ha invertido para mejorar sus procesos con materiales menos contaminantes y materias primas (en sus procesos) más amigables con el medio ambiente y biodegradables. También ha estado invirtiendo en modernizar tecnologías, optimizar procesos y desarrollar productos innovadores para el consumo nacional y de Pág. 10 exportación. Por ello, están interesados en instalar un sistema de generación de energía con fuentes renovables para que sus productos de exportación cuenten con un valor agregado en la calidad de los mismos y reducir sus costos actuales que en el rubro de energía se consumen en sus procesos productivos y administrativos. Figura 1.2.1-1 Vista aérea de la Mediana Empresa, ubicada en Santa Ana. Pág. 11 2. MARCO REFERENCIAL Este capítulo desarrolla algunos tópicos fundamentales para el desarrollo de un Instrumento Metodológico que facilite la visualización de los recursos renovables que existen en una mediana empresa y su cuantificación, con la finalidad de analizar las diferentes alternativas de generación de energía que puedan implementarse, permitiendo la selección con criterios técnicos, económicos y ambientales de la mejor alternativa. La unidad de generación se instala con el objeto de abastecer la demanda interna de la empresa y, bajo una condición temporal y excepcional, por un período corto de tiempo podría inyectar excedentes de energía a la red de distribución eléctrica sin fines comerciales. 2.1. Marco Teórico En la actualidad, la tendencia mundial se enfoca al uso de energías renovables, mismas que son amigables con el medio ambiente, aprovechando los recursos naturales para generarlas (Vega, 2010). Las fuentes de energías renovables se han convertido en un tema prioritario en las agendas energéticas, tanto en los países industrializados como en muchas economías en desarrollo, gracias a sus efectos beneficiosos en las esferas económicas, sociales y ambientales (Del Sol, 2008). Así, se destaca la importancia de disponer de fuentes alternativas de energía para satisfacer la demanda de las grandes naciones al proporcionar la expansión del crecimiento en las fuentes alternativas (Vilela y Araújo, 2006). De acuerdo a Bertinat (2004), esta tendencia requiere estar fundamentada en los siguientes pilares, condiciones y criterios:  Seguridad en el abastecimiento de los diversos insumos energéticos.  Reducción de la actual dependencia energética.  Prevenir y revertir los impactos ambientales locales y globales, resultantes del actual sistema de producción y consumo de energía.  Asegurar la cobertura y el acceso equitativo de toda la población a los recursos y servicios energéticos.  Garantizar la participación democrática de la población en los procesos de decisión sobre las políticas y proyectos energéticos. A partir de la gran importancia que ha tomado este tema, las políticas energéticas de los diferentes países se han enfocado en aumentar gradualmente el suministro de energía renovable, elaborándose para ello una estrategia de desarrollo que diversas regiones, tales como la Unión Europea, Sudamérica y Centroamérica busquen un modo de aprovechar los recursos naturales para la producción de energía, mismos que minimicen el impacto ambiental de la actividad humana sobre el ambiente natural (Bertinat, 2004). Pág. 12 De lo anteriormente expresado, el uso de las fuentes alternativas para la generación de energía eléctrica ha tomado un auge importante; en particular el uso de la energía solar, que mediante su utilización, se espera satisfaga la demanda de energía de diversas actividades humanas. 2.1.1. Fuentes de Energía. Las fuentes de energía se definen como “los recursos existentes en la naturaleza de los que la humanidad puede obtener energía utilizable en sus actividades (Meléndez, 2008).” A su vez, estas fuentes de energía, tienen su origen en las fuentes no renovables y renovables, esto de acuerdo al ritmo de consumo de energía que el ser humano requiere. Sin embargo, en la actualidad algunos problemas relacionados con el desarrollo económico mundial son concernientes con la capacidad energética de cada país (Hernández, 2006). Existen diferentes fuentes de energía, las cuales se pueden clasificar, de acuerdo a su origen, en dos grandes grupos: a. Fuentes no-renovables: las cuales están disponibles en cantidades limitadas y se agotan por su uso, como los combustibles fósiles (carbón mineral, petróleo, gas natural). Estas fuentes tienen la característica de que, una vez utilizadas para la generación de energía, no se pueden volver a usar. b. Fuentes renovables: son todas aquellas que no se agotan por su uso, como la energía del viento y del sol. El agua y la biomasa también se incluyen en esta categoría, aunque son renovables bajo la condición de que la fuente se maneje en forma apropiada, por ejemplo, las cuencas hidrológicas y plantaciones de árboles. 2.1.1.1. Energía Solar Fotovoltaica El término fotovoltaico, engloba el conjunto de tecnologías que nos permiten la conversión directa de la luz solar en electricidad, mediante dispositivos electrónicos llamados células o celdas. En la tabla 2.1.1.1-1 se presenta la línea de tiempo de los acontecimientos históricos más relevantes en el desarrollo de esta tecnología. Ventajas del Uso de Energía Fotovoltaica 1. No precisan suministro de combustible alguno para su operación. 2. Son poco contaminantes. 3. Son muy fiables, su operación y mantenimiento son muy sencillos y al alcance de personal escasamente especializado. 4. Sus costos actualmente se ha ido reduciendo considerablemente. Pág. 13 5. Su vida útil es muy larga, probablemente superior a los 30 años, sin que muestren apenas degradación. Tabla 2.1.1.1-1 Años de Fabricación de Paneles y celdas Fotovoltaicos. Año Acontecimiento histórico sobre celdas y paneles fotovoltaicos 1883 Primera Celda fotovoltaica de estado sólido, de selenio con una eficiencia de 1% 1946 Russell Ohl patenta la primera moderna célula solar en unión semiconductora. 1955 Western Electric por primera vez comercializó Células Solares 1958 El Vanguard I, fue el primer satélite solar, disponía de un módulo fotovoltaico para alimentar un transmisor de 5 mW; por el costo de las celdas, eran usadas solo en la industria aeroespacial 1973 El embargo de petróleo iniciado por los países de la OPEP, despertó el interés en el uso de celdas solares. En esta etapa, la energía fotovoltaica dejó de ser solo de uso aeroespacial, para comenzar a tener usos terrestres El avance más grande desde la década de los 50´s es la fabricación de celdas de silicio y en la actualidad en celdas que combinan varios semiconductores conectados, formando celdas multiunión El Efecto Fotovoltaico Fue descubierto por el físico francés Edmund Bequerel en 1839. La conversión de la energía solar en electricidad depende del efecto fotoeléctrico, que es la emisión de electrones de una superficie sólida cuando se irradia con emanaciones electromagnéticas (fotones). Los fotones de la luz solar, inciden sobre la celda fotovoltaica, pudiendo ser reflejados, absorbidos o pasando a través de la misma, sin embargo, solo los fotones absorbidos pueden generar energía eléctrica, ya que la energía del fotón se transfiere a un electrón que es capaz de escapar de su posición normal para formar parte de la corriente en un circuito eléctrico. Celda Fotovoltaica Las celdas fotovoltaicas, se componen por capas de semiconductores, que están dopados para formar la parte positiva y la parte negativa para dar lugar a la formación del campo eléctrico, Pág. 14 por ello se denomina capa tipo “p” o tipo “n”, la razón para usar estos materiales, es que a bajas temperaturas funcionan como aislantes y al aumentar la temperatura como conductores. Las células solares están fabricadas con dos o más capas de semiconductores, entre las cuales, se forma un campo eléctrico suficiente como para separar las cargas de signo diferente y permitir la generación de corriente cuando reciben radiación luminosa. Su estructura básica es una oblea de silicio contaminada con pequeñas cantidades de fosforo y boro para crear en su superficie frontal un campo eléctrico interno. Se deposita por impresión en ambas caras un enrejado de plata y/o aluminio que se utilizan como electrodos para extraer la corriente eléctrica generada en el interior de la celda. La celda tiene un recubrimiento anti reflejante para hacerla oscura y que atrape más luz, y algunas tecnologías también la superficie frontal son texturizadas para disminuir la reflexión de la luz. El 80% de la luz absorbida se convierte en calor, el 20% restante transfiere la energía a los electrones de los átomos de silicio en forma análoga a una bola de billar cuando choca con otra, los electrones son liberados del átomo y pueden moverse en la oblea. El campo eléctrico atrae los electrones a la superficie de la celda y se acumularan ahí, dando como resultado una tensión medible exteriormente, lo que produce el efecto fotovoltaico. En las células fotovoltaicas lo más común es utilizar como elemento semiconductor el silicio. Las hay de silicio monocristalino, policristalino y amorfo como lo muestra la Figura 2.1.1.1-1, a continuación: Figura 2.1.1.1-1 Paneles: Mono cristalino; Poli cristalino y Amorfo Pág. 15 Panel Fotovoltaico Una celda solar fotovoltaica aislada, proporciona una potencia reducida, con el fin de obtener potencias mayores para aparatos de media potencia, hace falta unir un cierto número de celdas en serie y paralelo, con lo que se aumenta la tensión eléctrica y la corriente. Un panel, colector, o también llamado modulo fotovoltaico está conformado por un conjunto de celdas que producen electricidad a partir de la luz solar que incide sobre ellos. En un módulo fotovoltaico, hay un número determinado de celdas que al estar interconectadas producen la cantidad de electricidad que según el caso se requiere, también los módulos pueden interconectarse hasta lograr la tensión necesaria para la iluminación, el bombeo de agua, entre otros. Es importante destacar que las conexiones entre paneles se hacen en serie para alcanzar la salida de tensión deseada y en paralelo para lograr la cantidad de corriente necesaria. Además una celda solar fotovoltaica caliente disminuye su eficiencia, por lo que es importante mantener una temperatura lo más baja posible, lo que se puede lograr por medio de un sistema de enfriamiento o tratando de proveer de buena ventilación natural a cada panel que forma el sistema. A partir de los 25°C que se considera una temperatura estándar, el módulo empieza a perder tensión a una razón aproximada de 83 mV por grado Celsius que aumente la temperatura de la celda. El módulo pierde potencia a razón aproximada promedio de 0.5% por grado Celsius que aumente la temperatura de la celda. En la tabla 2.2.2.2-2 se muestran algunos valores promedios de funcionamiento en un panel fotovoltaico. Tabla 2.1.1.1-2 Valores Promedio de Funcionamiento de un panel Fotovoltaico Valores Típicos de Funcionamiento a 1 kW/m2 Temperatura de la unión Tj (°C) 25 45 60 Tensión nominal de la batería (V) 12 12 12 Potencia máxima (±10%) PM (W) 47.5 43.2 40.2 Tensión a máxima potencia VM (V) 17 15.44 14.27 Corriente a máxima potencia IM (A) 2.8 2.81 2.82 Corriente de corto circuito ICC (A) 3.05 3.07 3.08 Tensión a circuito abierto VCA (V) 21.6 20 18.9 Sistema Solar Fotovoltaico Los sistemas fotovoltaicos pueden estar equipados con acumuladores que durante el día se encargan de almacenar energía que se podrá utilizar por las noches, o en días lluviosos, pero que del mismo modo pueden estar interconectados a la red eléctrica. Pág. 16 Los hay de dos tipos de sistemas fotovoltaicos: Autónomos: En este caso no hay una red de distribución pública disponible, lo que significa que la electricidad que se produce se utiliza de manera directa o utilizando un inversor, y se almacena en baterías para su uso por las noches o en periodos de escases de luz solar. Los sistemas de este tipo se han instalado por lo general, en zonas rurales aisladas de la red eléctrica. Interconectados a la red: Este tipo de sistemas se encuentra instalado en lugares donde se cuenta con conexión a la red eléctrica disponible, dada la legislación existente, los excedentes generados por el sistema fotovoltaico se inyectan a la red a través de un medidor bidireccional, una ventaja importante de este tipo de sistemas es que no requiere un banco de baterías por ello, el costo disminuye y lo hace más accesible. Además los sistemas fotovoltaicos, utilizan otros dispositivos como cables para las conexiones y los inversores, los cuales sirven como convertidores electrostáticos, que por medio de componentes electrónicos de potencia, convierten la corriente directa en corriente alterna. Los paneles pueden montarse en el techo de una casa, buscando el ángulo de inclinación y la orientación adecuados, para lo cual, requieren una estructura de soporte, la cual, está diseñada con un bastidor que sujeta el panel, un sistema de sujeción y la estructura de soporte que deben estar diseñados para soportar al menos 10 años de exposición a la intemperie y a factores ambientales, generalmente, se utiliza aluminio anodizado, acero inoxidable o hierro galvanizado, con todos los tornillos de acero inoxidable. La razón por la cual se usan este tipo de materiales es porque el aluminio anodizado es de poco peso y mucha resistencia, mientras el acero inoxidable es resistente a un ambiente corrosivo, de calidad y largo periodo de vida, aunque a más alto costo. 2.2. Marco Conceptual Las fuentes renovables de energía (FRE), o fuentes limpias de energía, por excelencia son la energía solar y sus manifestaciones como el viento, que es producto de un calentamiento desigual de la Tierra por parte de la radiación solar; la hidráulica, que tiene su origen en la evaporación, también por la acción del calor solar, del agua de los océanos, lagos y ríos, encharcamientos, etcétera, y su posterior condensación y caída en forma de lluvia; la biomasa, que es materia orgánica que está formada por arbustos, árboles, pastos, cultivos, residuos orgánicos, que se nutrieron con la participación de la energía del sol; el oleaje marino, que es a su vez ocasionado por el viento, entre otras, en la (figura 2.2-1) se puede observar las FRE. La energía geotérmica y la de las mareas también se consideran renovables, aunque son quizás, http://www.monografias.com/trabajos/enuclear/enuclear.shtml Pág. 17 junto con los combustibles nucleares, las únicas fuentes energéticas que no tienen su origen en el sol. Sin embargo el petróleo y sus derivados, así como el carbón mineral, se formaron durante millones de años a partir de la fosilización de biomasa en procesos energéticamente muy poco eficientes, los cuales emanan gases contaminantes en la atmosfera (GEI), produciendo el Efecto Invernadero que tanto daño está causando a nuestro Planeta Tierra ya que genera cambios climáticos que afectan a todas las especies animales y plantas, estos gases que afectan el medio ambiente son: el metano (CH4), el monóxido de carbono (CO) y el dióxido de carbono (CO2), los cuales causan el efecto del calentamiento global del planeta (Carmona et al., 2005). Figura 2.2-1 Fuentes Renovables de Energía 2.3. Marco Contextual Para el presente documento nos vamos a centrar en dos aspectos, debido al tipo de industria visitada, analizaremos el potencial de energía fotovoltaica y energía de biomasa debido a los procesos de producción de la fábrica de cueros. Pág. 18 2.4. Marco Legal Las normatividades y marcos legales son los lineamientos que permiten desarrollar este tipo de sistemas que benefician a la sociedad, bajo un esquema legal y regulatorio que satisfará tanto en cuestiones técnicas y legales como sociales. El aprovechamiento de las energías renovables se sustenta en varios artículos contenidos en Reglamentos de SIGET, legislaciones del Ministerio de Hacienda, del Ministerio de Medio Ambiente, etc., entre los cuales hay que resaltar los siguientes: 2.4.1. Norma para usuarios finales productores de Energía Eléctrica con Recursos Renovables; Acuerdo 367-E-2017. Para este estudio es necesario tomar en consideración la legislación, porque el tipo de servicio requerido por esta mediana empresa a corto plazo se considera de auto consumo con inyección eventual de excedentes, que deberían tratar de comercializarse; por lo que, deben solicitar a la compañía distribuidora de energía un medidor de dos vías (bidireccional). 2.4.1.1. Disposiciones Generales. Art. 1. La presente norma tiene por objeto establecer los procedimientos, requisitos y responsabilidades aplicables a la conexión, operación, control y comercialización de excedentes de energía, de unidades de generación basadas en recursos renovables, ubicados dentro de las instalaciones de un usuario final productor renovable (UPR), quien no participa en el Mercado Mayorista de electricidad, y que instala la unidad de generación con el objeto de abastecer su demanda interna y que bajo una condición temporal y excepcional, por un período corto de tiempo podría inyectar excedentes de energía a la red de distribución eléctrica sin fines comerciales. Esta norma no aplica para aquellos usuarios finales cuyo propósito sea instalar una unidad de generación basada en recursos renovables para comercializar la energía producida de forma total o parcial, en estos casos los procedimientos y normativas aplicables serán las mismas definidas para un operador Generador y en caso de ser necesario también operador comercializador. Tampoco será aplicable a los Auto-Productores Renovables que hayan participado en los bloques reservados dentro de procesos de libre concurrencia, según se define en las Normas Sobre Procesos de Libre Concurrencia para Contratos de Largo Plazo Respaldados con Generación Distribuida Renovable. Art. 2. Esta norma es de aplicación obligatoria en la República de El Salvador para todas las personas naturales o jurídicas, que tengan relación con la construcción, conexión, operación y control de proyectos de generación de energías renovables que se ubiquen dentro de las instalaciones de los usuarios finales y tengan como fin abastecer la demanda interna del mismo usuario. Pág. 19 Art. 3. El distribuidor y el usuario final productor renovable deberán entregar la información que la Superintendencia General de Electricidad y Telecomunicaciones requiera, para efectos de dar cumplimiento a lo dispuesto en la Ley General de Electricidad, el Reglamento de la Ley General de Electricidad y la presente Norma. 2.4.1.2. Algunos Requerimientos Técnicos Art. 17. Para usuarios finales productores clasificados en las categorías tarifarias de pequeñas demandas, el equipo de medición de energía eléctrica de sus instalaciones, deberá tener la característica de medición, registro y lectura en forma bidireccional con lecturas separadas de inyecciones y retiros de energía. El medidor designado podrá ser electrónico o electromecánico adecuado para lectura bidireccional de energía. Art. 18. El equipo de medición de las instalaciones de los usuarios finales productores clasificados en mediana y gran demanda, deberá tener la característica de realizar la medición, registro y lectura en forma bidireccional con lecturas separadas de inyecciones y retiros de potencia y energía. Deberá ser electrónico y ser instalado de conformidad con la categoría tarifaria en la que se encuentre el suministro y su nivel de voltaje. Para estos casos y para fines estadísticos, se deberá instalar adicionalmente al equipo de medición del suministro, un equipo de medición exclusivo para la unidad de generación, el cual deberá ser instalado de acuerdo a la potencia de la unidad de generación y su flujo de energía. Este equipo podrá estar incorporado en el equipo de control y monitoreo de la unidad de generación o en el inversor en los casos que aplicare. 2.4.1.3. Algunos Aspectos Sobre la Calidad de Energía Art. 37. Los equipos de generación que sean instalados deberán cumplir con los parámetros mínimos de calidad requeridos en las Normas de Calidad del Servicio de los Sistemas de Distribución emitidas por la SIGET, en lo concerniente a los requerimientos de factor de potencia, regulación de voltaje, y distorsión armónica. Art. 38. En caso de sospechar que la unidad de generación incumple con los requerimientos mínimos de calidad de la energía, el Distribuidor podrá efectuar mediciones para verificar la calidad del servicio. Si se encontraran incumplimientos, éstos deberán ser tratados de conformidad a lo establecido en las Normas de Calidad del Servicio de los Sistemas de Distribución emitidas por la SIGET. Para verificar lo anterior el distribuidor podrá solicitar al UPR la realización de pruebas y/o cambios en la configuración de operación de los equipos de generación. Art. 39. El usuario final deberá requerir al proveedor de los equipos de generación los certificados de cumplimiento de las normas de fabricación de equipos eléctricos para cada uno de los equipos principales utilizados en la unidad de generación. Pág. 20 Art. 40. El usuario final deberá obtener los permisos y certificaciones necesarios, que demuestren que la unidad de generación cumple con todos los requisitos aplicables a sus instalaciones. 2.4.2. Ley de Incentivos Fiscales para la promoción de Proyectos de Generación de Energía con base en Recursos Renovables (Reformada). 2.4.2.1. Exención de Derechos Arancelarios Plazo de exención: Los diez primeros años. Materia de exención: Pago de Derechos Arancelarios de Importación de Maquinaria, equipo, materiales e insumos. Destino que deben tener los bienes: exclusivamente para labores de pre-inversión y de inversión en la construcción de las obras de las centrales, líneas de sub-trasmisión para transporte de energía desde la central de generación hasta la redes de transmisión y/o distribución eléctrica. La exención del pago de los Derechos Arancelarios a que se refiere el inciso anterior aplica a proyectos de energías renovables de cualquier capacidad, la cual deberá ser solicitada al Ministerio de hacienda, previa certificación de la SIGET. Exención del Pago del ISR La exención del pago del Impuesto sobre la Renta se concederá: a) Por un periodo de cinco (5) años en el caso de los proyectos mayores a diez megavatios (10 MW). b) Por periodo de diez (10) años en el caso de proyectos de menos de diez Megavatios (10 MW). En ambos casos aplicará a partir de la entrada en operación comercial del proyecto. Exención del IVA: Para los efectos de la deducción de los correspondientes créditos fiscales contenidos en el Art. 65 de la Ley de Impuestos a la Transferencia de Bienes Muebles y a la Prestación de Servicios, respecto a proyectos de instalación o ampliación de centrales para la generación de energía eléctrica, utilizando para ello fuentes renovables de energía, se podrá hacer la deducción a que se refiere dicha normativa tratándose de las labores de pre-inversión y las labores de inversión en las construcciones de las obras necesarias e integrantes del proceso de generación de energía eléctrica. Pág. 21 3. METODOLOGÍA. La metodología para elaborar el IM de Diagnóstico y Viabilidad se divide básicamente en cinco etapas no excluyentes y si complementarias: Recopilación y Revisión de Información Documental y Diseño del Instrumento Metodológico; Implementación del IM en la Empresa, midiendo los recursos renovales con variables significativas; Diseños Conceptuales de propuestas de Proyectos de Generación de Energía con fuentes renovables (fotovoltaica y biomasa) y su Evaluación; Pre-factibilidad del Proyecto mejor evaluado; La quinta parte se refiere al Procesamiento de Información y Elaboración del Documento final del IM de Diagnóstico y Viabilidad. 3.1. Recopilación y Revisión de Información Documental y Diseño de Instrumento Metodológico. Se procede a investigar en fuentes de información de tipo documental y directa. Para el caso de la búsqueda de información directa se utilizan instrumentos de medición en la Mediana Empresa seleccionada, tales como: analizadores de red, termómetros, medidor de irradiancia solar, anemómetro; y encuesta a empleados de la empresa, entre otros. Fuentes de información. Se han usado, como mínimo, las fuentes de información documental siguiente:  Información documental relacionada con el IM de Diagnóstico y Viabilidad: documentos de evaluación del consumo de energía en empresas nacionales y de otros países, instrumentos de diagnóstico de variables, informes de diagnóstico de recursos, etc.  Bibliografía especializada sobre Generación de Energía con recursos renovables.  Información documental de la Empresa: recibos de consumo de las diferentes fuentes de energía (eléctrica, combustible, vapor, calor, etc.), registro de tiempos de procesos, informes de volúmenes de producción, informes de evaluaciones internas o externas anteriores, manuales de procesos, estadísticas internas relacionadas con los recursos renovables. 3.2. Implementación del Instrumento Metodológico en la Empresa, midiendo los recursos renovales con variables significativas. Al Implementar el IM en una empresa, recopilando información de campo se valida y retroalimenta el instrumento diseñado. Pág. 22 Esta información es la clave para caracterizar el tipo de energía utilizada y los consumos energéticos significativos para la empresa, así como para establecer el inventario de recursos renovables con que cuenta la Empresa. Además sirve para fortalecer el análisis de impactos del IM y el análisis de los procedimientos o procesos, así como de las conclusiones y recomendaciones derivadas de la evaluación. 3.3. Diseños Conceptuales de propuestas de Proyectos de Generación de Energía con fuentes renovables (fotovoltaico y biomasa) y su Evaluación. Considerando el inventario de recursos ya elaborado se procede a proponer Proyectos de Generación de energía utilizando dichos recursos y de los proyectos más significativos se elabora los Diseños Conceptuales con su correspondiente presupuesto e impactos ambientales. Posteriormente se diseña e implementa una matriz de evaluación que permita ponderar la viabilidad técnica, económica y ambiental de las propuestas. 3.4. Pre-factibilidad del Proyecto mejor evaluado. Partiendo de los resultados de la matriz de evaluación se procede a preparar la Pre-factibilidad del Proyecto de Generación propuesto con la mejor evaluación. Dicha Pre-factibilidad considera los aspectos técnicos, económicos, ambientales y sociales, que sea pertinente aplicar de acuerdo al proyecto seleccionado. 3.5. Procesamiento de Información y Elaboración del Documento final del Instrumento Metodológico de Diagnóstico y Viabilidad. Finalmente, se documenta ordenadamente todo el proceso ejecutado estableciendo todas las recomendaciones y conclusiones del proceso de Diseño, Implementación y Validación de un Instrumento Metodológico de Diagnóstico y Viabilidad. Y con toda la experiencia de la implementación y validación se realizará la retroalimentación del Instrumento Metodológico, corrigiendo y mejorando el mismo. Asimismo, se presenta el documento final de la Tesis para su respectiva revisión, defensa y aprobación. Pág. 23 4. RESULTADOS – INSTRUMENTO METODOLÓGICO Y METODOLOGÍA DE APLICACIÓN Se ha desarrollado una Metodología con su respectivo Instrumento Metodológico (IM) que permita detectar, medir, evaluar, planificar y aprovechar los recursos energéticos y todas las variables más determinantes en la implementación de un proyecto de generación de energía con recursos renovables en una mediana empresa industrial. La Metodología debe ser desarrollada por un equipo de Consultores calificados, en tres etapas de trabajo:  Etapa de diagnóstico de la situación actual de la empresa: analiza la situación actual de las instalaciones que se pretenden evaluar, caracterizando el tipo de empresa, su ubicación y entorno, los suministros energéticos, los procesos productivos y administrativos y los equipos y maquinarias consumidores de energía.  Etapa de investigación y análisis: incluye mediciones de los principales parámetros, análisis de documentación y datos y los diseños conceptuales de alternativas de generación de energía, con su respectivo análisis técnico, económico y ambiental de la mejor alternativa.  Etapa de entrega de resultados: incluye la redacción del informe técnico, económico y ambiental de la evaluación, con la situación prevista presentado la mejor alternativa de generación de energía con fuente renovable que optimice la gestión energética, económica y medioambiental. En la figura 4-1, se muestra un esquema de la metodología de trabajo para la evaluación de los recursos renovables con los que se puede generar energía, en una mediana empresa industrial. Durante la primera etapa de la evaluación del recurso renovable o Etapa de diagnóstico de la situación actual de la empresa, el equipo de consultores, ha de lograr la confianza de los interlocutores designados por la empresa, para que les permitan aplicar adecuadamente el Instrumento Metodológico (IM). Para ello, han de explicar el alcance y los objetivos de los trabajos de Consultoría que pretenden realizar y responder adecuadamente a las preguntas formuladas por ellos. No hay que olvidar que, en ciertos casos, la decisión de que se realice la Consultoría parte de la dirección de la empresa y puede ser que los técnicos de la misma no tengan la información necesaria sobre esta decisión, y por ende, desconozcan los objetivos finales de la Consultoría energética sobre los recursos renovables. Pág. 24 Figura 4-1 Esquema de la Metodología de Trabajo para la Evaluación de los Recursos Renovables en una Mediana Empresa Industrial Entre dichos objetivos se pueden enumerar los siguientes:  Conocer y cuantificar los recursos renovables con que cuenta la empresa.  Conocer y evaluar la incidencia del costo de la energía en los costos generales de la empresa y recomendar las decisiones oportunas.  Sopesar alternativas de generación de energía basadas en el informe de Consultoría, para mejorar la competitividad.  Diversificar la matriz energética de la empresa para disminuir las emisiones de CO2 y otros gases de efecto invernadero, y mejorar el desempeño ambiental de la empresa.  Elaborar una evaluación que posibilite la introducción de energías renovables, proyectos para los cuales se pueden obtener líneas financieras con tasas más competitivas o incentivos fiscales.  Potenciar que sus productos de exportación adquieran un valor agregado, por utilizar en su fabricación “energías verdes o renovables”. Durante la etapa de investigación y análisis los consultores han de solicitar la colaboración de los responsables en la empresa, para consolidar los datos obtenidos, obtener información Metodología de Trabajo SITUACIÓN ACTUAL Suministro energético • Proceso de poducción • Distribución de energía Condiciones ambientales Consumos Específicos Mediciones y registros de datos SITUACIÓN PREVISTA Implementación de generación de energía con fuente renovable Mejoras económicas Disminución de emisiones de CO2 Mejora en la calidad ambiental Datos generales de la Empresa ELECTRICIDAD COMBUSTIBLE Pág. 25 más concreta sobre ciertos temas y, poder realizar con su apoyo las mediciones de parámetros eléctricos y térmicos. En esta etapa también se debe intentar conocer ideas de proyectos de generación, posibles mejoras ya estudiadas o que están en una etapa inicial de conocimiento y discusión entre la dirección y los responsables en la empresa. Los datos de mediciones realizadas y las observaciones provenientes de los operarios de la empresa forman un conjunto de conocimientos muy importantes para la formulación de posibles mejoras energéticas, que han de concretarse en la tercera y última fase de la auditoría. Durante le etapa de entrega de resultados de la Consultoría los trabajos se realizarán en oficina, pero sin perder contacto telefónico o por correo electrónico con los responsables de la empresa evaluada. En esta etapa de análisis y elaboración del informe de Consultoría de evaluación de recursos renovables se debe acudir al know how propio de la empresa evaluada, así a proveedores de bienes de equipo, ingenierías, centros tecnológicos, etc., para redactar las alternativas de generación potenciales con un enfoque tanto técnico como económico y ambiental. El informe resultante de la Consultoría de evaluación de recursos renovables constituirá una herramienta fundamental para la toma de decisiones por parte de los responsables de la instalación industrial, además de resultar básico en la obtención de futuras ayudas para la inversión en actividades asociadas a proyectos de generación de energía con recursos renovables. Sobre el informe de la Consultoría cabe señalar que, aunque el contenido del documento podrá variar en función de las características de cada subsector industrial, se recomienda que el mismo conste, en lo posible con los siguientes capítulos:  Índice del documento  Datos generales de la empresa evaluada en sus recursos.  Mediciones y registros de datos.  Análisis de los datos y de la información.  Estudio técnico-económico y ambiental de los proyectos de generación de energías renovables  Rentabilidad energética, económica y ambiental  Conclusiones de la Consultoría  Líneas de financiamiento e incentivos aplicables  Anexos. La información que proponemos se incluya de estos capítulos, se detalla a continuación. Pág. 26 4.1. Datos generales de la empresa. 4.1.1. Datos generales El objetivo de este apartado es identificar a la empresa, en su área administrativa y de producción; así como, a las personas que participan directamente en la Consultoría, tanto por parte de la empresa que está siendo evaluada en sus recursos, como de la empresa que efectúa la Consultoría. Tabla 4.1.1-1 Ficha para los Datos Generales de la Empresa DATOS GENERALES DE LA EMPRESA EVALUADA Razón social de la Empresa Nombre comercial Dirección de casa matriz Actividad económica Dirección de la fábrica Coordenadas geográficas Descripción de la Empresa / Industria Tabla 4.1.1-2 Datos de las personas de contacto DATOS DE CONTACTO DE LAS PERSONAS RESPONDABLES Nombre Teléfono Correo electrónico Cargo Persona de contacto en la Empresa Gerente de Mantenimiento Profesional contacto de la Empresa Consultora Gerente de Proyectos Será aconsejable incluir planos y fotografías que permitan ubicar las instalaciones de manera más precisa. 4.1.2. Datos de producción En este apartado se busca conocer información sobre la empresa con datos de producción, los que pueden ser indicativos de la actividad (funcionamiento, n° de empleados, etc.) o la capacidad productiva de la fábrica. Con dichos datos el Consultor puede hacerse una idea del volumen del negocio y trabajo. También, es necesario conocer el tipo y cantidades de materia prima y, más importante, los productos obtenidos de su tratamiento para realizar una comparación con la energía consumida. Es recomendable incluir gráficas y tablas que desarrollen y califique todo lo mencionado anteriormente. Pág. 27 Tabla 4.1.2-1 Datos de Información de la Producción. INFORMACIÓN DE ACTIVIDAD Número de empleados Información de operación Horas / día Días / semana Días / año Capacidad productiva de la fábrica Mensual Anual Estructura de costos de producción (opcional) Gastos variables Gastos de personal Gastos fijos y amortizaciones Otros gastos Principales Materias Primas Productos principales 4.2. Procesos de producción 4.2.1. Memoria descriptiva de las instalaciones La memoria consta de una breve descripción detallando las áreas o partes más importantes de la fábrica, los diferentes procesos productivos, los equipos, las máquinas, las oficinas, la infraestructura característica de cada zona y cualquier otra información que pueda tener especial interés. Planos, fotografías y esquemas pueden ayudar a definir las instalaciones de fabricación. 4.2.2. Diagrama de los procesos. Con el objeto de proponer generar energía con fuentes alternativas, la Consultoría debe tener presente el proceso productivo de fabricación, sus operaciones básicas, sus particularidades y sus condicionantes. Por ello, es aconsejable la inclusión de un diagrama explicativo del proceso productivo de materias primas en productos finales de comercialización. Este diagrama de bloques debe incluir las principales operaciones, debe identificar las líneas de proceso que trabajan independientemente y las que trabajan secuencialmente y deben reflejar las aportaciones de energía que abastecen cada proceso. Pág. 28 4.2.3. Características de los principales consumidores de energía. Es un apartado muy importante del informe de Consultoría de energías renovables, ya que servirá para identificar los sistemas, equipos y máquinas que utilizan energía eléctrica y térmica, según su consumo, potencia y eficiencia. Figura 4.2.3-1 Modelo de Esquema de Diagrama de Procesos Dependiendo del tamaño de la fábrica a evaluar, el inventario de los sistemas, equipos y máquinas puede ser muy extenso. Por ello, es necesario centrarse en el detalle de los equipos que, o bien por su potencia unitaria o por su número elevado en el conjunto total, suponen unos valores de consumo energético relevantes dentro del consumo total de la industria. En el inventario de estos equipos se procurará aportar todos sus datos característicos relevantes, pero sobre todo, será necesario recopilar toda la información referente al combustible utilizado, el número total de equipos, su potencia unitaria, su eficiencia, y muy importante, su tiempo de operación. Algunos de los equipos con mayores consumos de energía se pueden encontrar dentro de esta clasificación:  Maquinaria de producción  Caldera de vapor  Calderas de agua sobrecalentada  Generadores de aire caliente  Producción de aire comprimido (compresores) Operación básica 4 Operación básica 3 Operación básica 2 Operación básica 1 Energía eléctrica Energía eléctrica Energía eléctrica Energía eléctrica Energía térmica Producto final Subproducto Pág. 29  Producción de frío (grupo frigoríficos)  Equipos para la climatización y aire acondicionado  Motores eléctricos  Iluminación interior y exterior  Equipos de ofimática 4.3. Análisis energético de la industria 4.3.1. Fuentes de suministro energético En este apartado del informe se indicarán todas las fuentes de suministro de energía: electricidad, gas propano, bunker, diesel, etc. Además, se incluirá información referente a las condiciones de suministro de estas fuentes energéticas. Será necesario registrar la distribución de consumos y costos energéticos de la fábrica, tanto eléctricas, térmicas, de origen renovable (si ya existieran) o de otras fuentes de energía. Un modelo de tabla para compilar los distintos consumos de energía según su fuente, es la siguiente: Tabla 4.3.1-1 Datos del consumo energético de la fábrica. CONSUMO ENERGÉTICO CONSUMO DE ENERGÍA ELÉCTRICA ANUAL MENSUAL DIARIO Consumo en electricidad (kWh) Costo de electricidad ($ / período) Costo promedio de kWh de electricidad ($ / kWh) CONSUMO DE ENERGÍA TERMICA (por cada tipo de combustible) ANUAL MENSUAL DIARIO Consumo térmico (unidad a determinar) Costo de energía térmica ($ / período) Costo promedio de (unidad a determinar) de energía térmica PRODUCCIÓNES ENERGÉTICA PROPIAS OTRAS FUENTES SE SUMINISTRO ENERGÉTICO. Pág. 30 Se recomienda elaborar tablas y gráficas de los consumos y costos de la energía de la empresa, tanto anuales, mensuales o semanales. De esta forma, se podrán observar los picos y valles de consumos y costos según los distintos períodos y así valorar diferentes alternativas de sustitución por renovables. 4.4. Mediciones y registros de datos 4.4.1. Mediciones eléctricas En el desarrollo de la Consultoría de evaluación de recursos para generar energía con fuentes alternativas se calcula considerando los principales parámetros eléctricos (potencia consumida, diferencia de potencial, factor de potencia, intensidad de corriente de línea, armónicos, entre otros) de la empresa, utilizando los datos propios de la empresa o los obtenidos mediante el analizador de redes. 4.4.2. Mediciones del rendimiento térmico (%) En este apartado se calculará el rendimiento térmico de los principales equipos de combustión (calderas, hornos, secadoras, etc.) utilizando los datos propios de la empresa y los obtenidos mediante el analizador de gases de combustión. 4.4.3. Mediciones del recurso energético renovable. En este apartado se listarán todos los recursos renovables con que cuente la empresa, para estimar la cantidad de energía disponible por cada recurso. Si la empresa dispone de mediciones propias, estas se utilizarán y las obtenidas mediante diversos medidores de acuerdo a los recursos y el sitio de medición, enunciando entre otros: medidor de radiación solar (irradiancia solar), anemómetro (velocidad del viento), termómetro digital (temperatura ambiente), medidor de humedad relativa, medidor de flujo de fluido en tuberías, medidor de caudal, balanza, etc. 4.5. Consumos específicos y costos energéticos 4.5.1. Consumos específicos de energía en la empresa En este apartado se releja la relación entre consumos y costos energéticos, tanto eléctricos como térmicos, por unidad producida, de manera que sea identificable la relación entre el consumo y el costo energético con la producción de la fábrica. Esta unidad productiva se refiere al producto obtenido de la actividad industrial que se lleve a cabo en la instalación, por ejemplo, un modelo de calzado “X” en una industria destinada a la fabricación de zapatos. En el caso de que esta unidad productiva no sea muy relevante, por Pág. 31 ejemplo, en industrias que no desarrollen una producción en cadena, se podrá tomar como unidad productiva cualquier otro dato que haga referencia a la capacidad productiva de la industria. 4.5.2. Costo energético del establecimiento, factura eléctrica y tarifas aplicadas. Dentro de este apartado se incluirá toda la información referente a los contratos y tarifas en el suministro de electricidad y otros combustibles (bunker, diesel, etc.) que son consumidos en la instalación. Se detallarán valores del precio del kWh consumido (costo de energía, distribución, comercialización, potencia), las tarifas contratadas y otros datos relevantes con objeto de evaluar los valores de la energía a sustituir por renovable y la tendencia de sus precios en el mercado. Otra consideración colateral que puede surgir durante la Consultoría son recomendaciones sobre posibles mejoras en la renegociación de los contratos de suministro de energía. 4.5.3. Repercusión de la energía en los costos variables Se estudiará la relevancia que los costos relativos a los consumos energéticos tienen sobre el costo global de la industria. Estos valores nos indicarán la competitividad que se puede alcanzar al reducir costos en los diferentes insumos energéticos. Asimismo, pueden evaluarse la incidencia social que ser más competitivos en el mercado pueda tener en sus empleados actuales y puestos futuros. Finalmente, conocer su incidencia en su matriz de costos nos permitirá evaluar la rentabilidad de invertir en nuevas fuentes de generación de energía, con sus beneficios económicos, ambientales y mercadológicos. 4.6. Alternativas propuestas en la Consultoría de evaluación. En este apartado se incluirán todas las posibles alternativas que se hayan detectado durante la elaboración de la Consultoría o las que el alcance de la misma, se establecieron. Estas alternativas irán enfocadas a introducir energías renovables para el autoabastecimiento y al aumento de la eficiencia energética, con la reducción de costos energéticos; mejorando el rendimiento de la instalación con la instalación de generadores de energía más eficientes y limpios con el medioambiente. Dichas Alternativas deberán intentar proveer la energía de todos los sistemas y equipos que son grandes consumidores de energía (motores, climatización, calentamiento, bombas etc.), ya que cualquier sustitución de energía en estos equipos, por pequeña que sea, originará grandes ahorros de consumo energético y, en consecuencia, ahorros económicos. Pág. 32 Estas Alternativas, sin ser proyectos en operación, deberán describir en gran medida su futura aplicación, aportando datos reales sobre su instalación, inversión e incentivos gubernamentales, y detallando las mejoras técnicas y ahorros energéticos, medioambientales y económicos que la aplicación de dicha propuesta originaria. Tabla 4.6-1 Características generales de una Alternativa de generación de energía con fuente renovable CARATERISTICAS GENERALES DE UNA ALTERNATIVA SITUACIÓN ACTUAL Características de la instalación Consumo anual de combustible Costo anual de combustible Emisiones de CO2 SITUACIÓN NUEVA Características de la instalación Consumo anual de combustible Costo anual de combustible Emisiones de CO2 Inversión del proyecto de generación Ahorro energético Ahorro económico Ahorro de emisiones Período de retorno Otras mejoras ambientales y/o sociales 4.7. Resumen y Conclusiones Como conclusión de la consultoría de evaluación se realizará un análisis energético global comparando la situación anterior a la ejecución de cualquier proyecto de generación y la situación nueva con la aplicación de una o más alternativas de generación de energía con fuentes renovables propuestos. Algunos de los datos que deben incluirse en este apartado son los siguientes:  Ahorro de costos energéticos  CO2 evitados  Inversión total  Período de retorno  Ahorro de energía eléctrica o térmica, si la hubiera por procesos más eficientes. Se recomienda la inclusión de un cuadro resumen donde se listen todas las alternativas recomendadas con sus parámetros principales de inversión y ahorros producidos. Pág. 33 Tabla 4.7-1 Cuadro resumen de las Alternativas propuestas ALTERNATIVAS INVERSIÓN ($) AHORRO ECONOMICO $/año P. DE RETORNO SIMPLE CO2 EVITADOS Alternativa 1 Alternativa 2 Alternativa 3 4.8. Anexos del Instrumento Metodológico. Se recomienda incluir tantos anexos como sean necesarios, algunos de los más usuales que son de gran utilidad para la empresa son los siguientes:  Legislación básica aplicada.  Líneas de promoción y financiamiento para proyectos de generación verdes.  Empresas suministradoras de equipos, maquinarias y accesorios.  Balances energéticos de los equipos.  Diagramas y planos. Pág. 34 5. VALIDACIÓN DEL INSTRUMENTO METODOLÓGICO Y DISEÑOS CONCEPTUALES APLICADOS EN UNA MEDIANA EMPRESA: TENERÍA LA SIRENITA La Metodología se aplicó en una Mediana Empresa (de acuerdo a la tabla 1.2.1-1) de la industria del cuero, dedicada a procesar las pieles crudas hasta obtener cueros “blue print” o con diferentes colores y acabados. En la misma se desarrollaron las diferentes Etapas y los resultados de las mismas se presentan en las siguientes Tablas del IM, se omite incluir información no relevante, que se considere privada. También se incluyen algunas Tablas adicionales que permiten la fácil visualización de la información de la empresa. Tabla 5-1 Datos generales DATOS GENERALES DE LA EMPRESA EVALUADA Razón social de la Empresa SIRENITA, S.A. DE C.V. Nombre comercial Tenería La Sirenita, S.A. de C.V. Dirección de casa matriz Carretera a San Pablo Tacachico, cantón Natividad, Municipio de Santa Ana Actividad económica Industria Manufacturera, dedicada al curtido y adobo de cueros; adobo y teñido de pieles. Dirección de la fábrica Municipio de Santa Ana, departamento de Santa Ana Coordenadas geográficas Latitud 13°59'51.93"N y longitud 89°31'1.89"O Descripción de la Empresa / Industria Fabricación de cueros contra pedido, el proceso dura aproximadamente de 15 a 20 días, desde el momento que se compra la piel salada hasta que se obtiene el cuero, los tipos de cueros que se producen son: Oscaria, Nobuck, Flor, Vaqueta, Gamuzon, Softy, carnaza, Cuero de cerdo, Suela y carnaza al cromo. DATOS DE CONTACTO DE LAS PERSONAS RESPONDABLES Nombre Teléfono Correo electrónico Cargo Persona de contacto en la Empresa F L sirenita@gmail.com Gerente de Mantenimiento Profesional contacto de la Empresa Consultora A M ms.ingyarq@gmail.com Gerente de Proyectos Pág. 35 Datos de la producción INFORMACIÓN DE ACTIVIDAD Número de empleados Totales 19 – con 10 en producción y 2 en control de calidad Información de operación Horas / día Días / semana Días / año Lunes-Viernes 7:00 am – 4:30 pm Sábado 7:00 am – 12:00 pm 5.5 días 258 días Capacidad productiva de la fábrica Mensual Anual Variable con un promedio 4.6 toneladas 56 toneladas de pieles Estructura de costos de producción (opcional) Gastos variables Gastos de personal Gastos fijos y amortizaciones Otros gastos Principales Materias Primas Cueros salados de ganado bovino y porcino Sales de cromo y taninos vegetales Productos principales Cueros de los siguientes tipos: Oscaria, Nobuck, Flor, Vaqueta, Gamuzon, Softy, carnaza, Cuero de cerdo, Suela y carnaza al cromo. 5.1. Procesos de producción Memorias descriptivas de la producción SIRENITA, Sociedad Anónima de Capital Variable, es una empresa salvadoreña que inició sus actividades formalmente en el mes de mayo de 1966, como una empresa de naturaleza industrial, cuya actividad principal es la elaboración de cuero, utilizando materia prima de ganado bovino (80%) y ganado porcino (20%). Cuenta con los servicios básicos de agua potable, energía eléctrica y telecomunicaciones, su vía de acceso es a través de calle pavimentada, lo que facilita llegar a las instalaciones. El proceso que se realiza para la curtición de pieles es a través de sales de cormo y posteriormente un re-curtido combinado, haciendo uso de cromo y de taninos vegetales. El cuero terminado es consumido por el mercado nacional, básicamente para la elaboración de calzado y marroquinería. Los productos químicos utilizados provienen de proveedores nacionales e internacionales como BASF, BAYER, CLARIANT, TFL, entre otros. Es importante mencionar que las pieles en bruto se adquieren de mataderos y se reciben saladas, siguiendo estrictos controles de calidad para su recepción, ya que si llegan en estado de descomposición estas son rechazadas. Generalmente son de procedencia nacional y una Pág. 36 pequeña parte de otros países de la región centroamericana, principalmente de Guatemala y Honduras. Como parte de los retos de La Sirenita, S.A de C.V. se han puesto en práctica Tecnologías Limpias de Producción, tales como programas de reducción de consumo de agua, programas de minimización de residuos y desechos, reúso, reciclaje, entre otros. Además se ha sistematizado el mantenimiento preventivo de las máquinas, equipos e instalaciones, esta práctica ha llevado a ahorro en el consumo de energía eléctrica. Para el proceso de producción se cuenta con una infraestructura y maquinaria esencial, y se procesa aproximadamente 56 toneladas al año de pieles, de esta 45 toneladas provienen de ganado bovino y el resto, 11 toneladas de ganado porcino. Se fabrican cueros contra pedido, el proceso dura aproximadamente de 15 a 20 días, desde el momento que se compra la piel salada hasta que se obtiene el cuero, los tipos de cueros que se producen son: Oscaria, Nobuck, Flor, Vaqueta, Gamuzon, Softy, carnaza, Cuero de cerdo, Suela y carnaza al cromo. En la Tabla 5.1-1, se presenta los datos de producción de La Sirenita, S.A de C.V., para el año 2017, los datos reportados en su mayoría están en pies, pues es la unidad de medida para la venta en el mercado. Tabla 5.1-1 Producción de La Sirenita S.A. de C.V. para el año 2017 No. PRODUCTO TOTAL 1 Oscaria 2,108.00 pies 2 Nobuck 12,700.75 Pies 3 Flor 35,909.75 Pies 4 Vaqueta 3,636.25 Pies 5 Gamuzón 17,640.50 Pies 6 Softy 8,314.00 Pies 7 Carnaza 11,352.00 Pies 8 Cuero de Cerdo 15,053.25 Pies 9 Suela 4,985.50 Lbs. 10 Carnaza Cromo 6,704.75 Lbs. La actividad productiva cuenta con servicio de agua potable por parte de ANDA, pero este es muy deficiente y solo se recibe aproximadamente de 10 a 15 m 3 al mes, la cual solo se utiliza para las actividades de tipo doméstico: sanitarios, lavado de manos, entre otros usos. El agua utilizada para llevar a cabo los procesos productivos proviene del Rio Chiguillo, esta cuenta con un sistema de bombeo, aproximadamente se extrae 275 m 3 al mes. Para el manejo de aguas negras se cuenta con 2 fosas sépticas ubicadas, una en el área de oficinas y la otra contiguo al área de bodegas, cabe aclarar que La Sirenita S.A. de C.V., no cuenta con alcantarillado sanitario de ANDA. Pág. 37 En cuanto al manejo de aguas residuales de tipo especial, La Sirenita S.A de C.V. cuenta desde el año 1998 con una planta de tratamiento de aguas residuales, la cual recibe todas las aguas generadas en las actividades de producción, y consiste en un Sistema de Tratamiento Físico-Químico y Biológico, aplicando tratamiento Primario, Secundario y Terciario con Pre- tratamiento, Sedimentación, Floculación-Coagulación, Estanques Facultativos (bacteriano- enzimático). El Recurso Humano con que cuenta la empresa en fase operativa, asciende a un total de 19 empleados, distribuidos en diferentes departamentos, detallados en la tabla 5.1-2, en donde se incluye el horario de trabajo para este personal. Tabla 5.1-2 Personal en la fase de operación Departamentos Administrativo Servicios Producción Control de calidad Vigilancia Cantidad de empleados 1 hombre 3 mujeres 1 mujer 10 hombres 2 hombres 2 hombres Horario de Trabajo. Lunes-Viernes 7:00 am – 4:30 pm Lunes-Viernes 7:00 am – 4:30 pm Sábado 7:00 am – 12:00 pm La Dirección de La Sirenita, S.A. de C.V, se lleva a cabo a través de una Junta Directiva y un esquema gerencial que inicia con el Gerente General que es asistido por un Gerente Administrativo, un Gerente de Comercialización, Gerente de Producción, Gerente de Calidad y Medio Ambiente y Gerente Técnico. El organigrama del cuerpo directivo se presenta en la figura 5.1-1 La Actividad Productiva se Localiza en la carretera a San Pablo Tacachico, Cantón Natividad, en el Municipio de Santa Ana, departamento de Santa Ana, a 550 msnm, cuyas coordenadas geográfica son 13°59'51.93"N y 89°31'1.89"O. El esquema de ubicación de la fábrica se presenta en las figuras 5.1-2 y 5.1-3. El terreno presenta una topografía irregular, posee una extensión total de 178,844.64 metros cuadrados, de las cuales 6,497.02 metros cuadrados, son asignados para la actividad de SIRENITA, S.A de C.V.; este incluye área de producción, bodega, oficinas, parqueo, área recreativa, área