Eindhoven University of Technology

MASTER

Electrificacion de baja escala en el bosque nublado del Ecuador : la elaboration de dos casosen la provincia del Carchi

Simaeys, Barbara

Award date:1999

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Eindhoven U niversity of T echnology Faculty ofTechnology Management

TECHNOLOGY AND DEVELOPMENT STUDIES

ELECTRIFICACION DE BAJA ESCALA EN EL BOSQUE NUBLADO DEL ECUADOR

la elaboración de dos casos en la provincia del Carchi

M.Sc. Thesis

Barbara Simaeys

supervisors:

• Drs. H. Gaillard Faculty of T echnology Management • Dr. prof. ir. L. Weyten University of Ghent (Belgium), department ELIS • Ir. E. van Egmond Faculty ofTechnology Management

April, 1999 Id.Nr. 438336

Electrificacion de baja escala en el bosque nublado del Ecuador

La elaboración de dos casos en la provincia del Carchi

Volumen I : Texto Principal

Prefacio

La tesis actual decribe dos casos de electrificación de baja escala en el bosque nublado del Ecuador. En Morán, un pueblito maravilloso en el norte del pais, se hace el diseno completo de una microcentral hidroeléctrica de 1SkW. El valorde 15kW es el resultado de un estudio de la demanda en el pueblo, también descrito en el texto. Además se hace un análisis financiero de la microcentral disenada. En Santa Rosa, un refugio remoto al pie de una reserva de bosque nublado, se hacen dos disenos: el diseno deun microsistema hidroeléctrico de 2kW y el diseno de un sistema solar. Un análisis profundo de los gastos y beneficios de los dos, lleva a la selección final de tecnologia.

Los métodos utilizados durante las investigaciones en Morán y Santa Rosa son métodos generales que por una parte provienen de la literatura y por otra parte se elaboraron en el cuadro de la tesis. Todos los métodos se decriben extensamente en la parte teórica y en los apendices del texto.

La mayorpartedel trabajo se hizo durante una permanencia de 6 meses en el Ecuador, desdeel 22 de octubre hasta el 30 de abril de 1999. De eso, trabajé 4 meses en Quito, donde pude utilizar la oficina de la Fundación Golondrinas, el comitente del proyecto. En enero y febrera pasé unas semanas en Morán y Santa Rosa.

Todas las palabras formales y técnicas del texto tal vez esconden la cosa siguiente: la tesis fue una experiencia muy interesante y inolvidable para mi. Espera con todo el corazón que las dos centrales se construirán en realidad (lo que principalmente depende del éxito de la busca de fondos), en primer lugar porque sé que electricidad es un deseo muy profundo experimentado por la población local yen segundo lugar porque iraver las centrales durante la construcción y la operación me da a mi un motivo más pararegresara este pais fantástico que llegé a conocer.

Eindhoven,27/04/99 -

Directivas para lectores

La longitud de la tesis (más de 100 páginas de texto principal y más de 250 páginas de apendices) pregunta por un poco de explicación. En todo caso la longitud no puede asustar a ningtin lector. No es neeesario leer todo el texto para que la tesis sea servible o comprensible. Al contrario: muchas partes, especialmente los apendices los más voluminosos, son escritos asi que forman un conjunto relativamente independiente. El lector puede leer solamente las partes que Ie interesan lo más y ignorar las otras partes o utilizarlas como ilustración. En genera!, la tesis es sobre todo interesante para lectores que se interesan en un o más de los sujetos siguientes:

la investigación en Morán y Santa Rosa / los métodos generales

~ el análisis de la demanda de electricidad/los cálculos técnicos (el diseiio de la central)/los

cálculos fmancieros (el precio de la central)/los resultados/ recomendaciones prácticas

--------determinar la demanda de electricidad/hacer el diseiio de una microcentral hidroeléctrica/hacer el diseiio de un sistema solar/haeer un análisis

gas tos-beneficios

Los indices detallados al comienzo del volumen I (el texto principal) y el volumen II (los apen di ces) sin duda alguna permiten al lector encontrar el lugar exacto donde se eneoentra el tema buscado. Además, en el texto mismo hay muchas referencias a otras partes donde se puede leer sobre sujetos relacionados.

Gracias (dankwoord)

Muchas personas contribuyeron al buen éxito de esta tesis. Si probaria enumerar todos sus nombres, seguramente olvidaria algunos. Por eso, formulo estas palabras de agradecimiento un poco en genera!, lo que no significa que tienen menos valor. Especialmente quiero agradecer ...

Vele personen hebben bjjgedragen tot het welslagen van deze thesis. Indien ik iedereen persoonljjk zou willen bedanken, zou ik zeker namen vergeten. Daarom hou ik dit dankwoord enigsifns algemeen, al is het daarom zeker niet minder gemeend In het bijzonder wil ik dankjewel zeggen ...

... a la Fundación Golondrinas, por darme la posibilidad de hacer esta investigación, por el uso de la oficina y la computadora, por su paciencia mientras esperando la versión final del texto

... a todas las familias en Morán, por la hospitalidad, la amabilidad ilimitada, la comida buena, la cooperación activa en la investigación, por enseiiarme montar en caballo

... a las personas en la Universidad Politécnica y la Universidad Católica que me orientaron en el laberinto de la busqueda de información en Quito

... a las personas del Ministeno de Energia y Minas, de Inecel, de EmelNorte y a tantas otras, por proveerme de datos y información, por arreglar transpotte a los lugares los más aislados de la región

... a todos mis amigos en Ecuador, por el tiempo maravilloso que pudo pasar alli

... aan mjjn thesis begeleiders, voor het geduldig lezen van mijn schr!Jjsels, voor hun steun en enthousiaste aanmoediging

... aan mjjn vrienden in België. en Nederland en aan mfjn familie, voor het maandenlang willen aanhoren van de eindeloze verhalen over mfjn ajstudeenverk en over Ecuador

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Resumen ejecutivo

Suponga que se quiere generar electricidad en un lugar. Se sabe que la necesidad no es grande (en todo caso menor a 200k\V), pero por lo demás no se tiene idea de qué potencia exacta se necesita generar para . cumplir en lo mejor con las necesidades. Tampoco se sabe qué tecnologîa de electrificación será la más interesante o cómo se tiene que diseiiar técnicamente una pequeiia central de electricidad. Además, se querria saber aproximadamente cuánto valerá tal proyecto de electrificación. La tesis actual quiere dar una respuesta en el conjunta de esas preguntas. Se describirán métodos generales que permiten hacer todas las investigaciones preparatorias a la construcción de una microcentral eléctrica, desde la determinación de la necesidad de electricidad y la selección de la tecnologîa, hasta el diseiio técnico final y el análisis gastos-beneficios. A pesar del facto que los metodos se decribirán en sentido general, de ninglln modo se pretende cubrir cada situación que puede ocurrir. En el cuadro del proyecto actual, los métodos se aplican en dos casos espedficos: la electrificación de un pueblo y la electrificación de un refugio. Los dos lugares se encuentran en una zona caracterizada por una vegetación de bosque nublado. Aqui, dos tecnologîas de electrificación son especialmente interesantes: fuerza hidroelectrica y energîa solar. El texto se lirnitará a esas dos tecnologîas.

La pregunta básica de la investigación es:

;_Cómo se disenà un sistema de electrificatión de bqja escala para una comunidad en el bosque nublado del Ecuador, utilizando la temologia la más adauada (espetialmente concentrandose en juerza hidroelédrica y electritidad solar) y .-onforme a las necesidades de la comunidad?

La tesis comienza por una parte teórica. Primero, en el capitulo 1, se situa la investigación actual. Se formula la pregunta básica y se presenta el comitente de la investigación, la Fundación Golondrinas. La Fundación Golondrinas es una ONG ecuatoriana que sobre todo tiene actividades en los campos de conservación del medio ambiente, recuperación del suelo y educación y sensibilización ambiental. La Fundación tiene una reserva de 1800 ha de bosque nublado. Aqui se encuentra el refugio pequeiio de Santa Rosa. La Fundación planifica extender el refugio a un centra más cómodo de educación y de investigación en el futura próximo. La construcción deun sistema de electrificación formapartede las ideas sobre el refugio renovado. Santa Rosa es el primer caso considerado en la tesis actual. El otro caso es la electrificación de Morán, un pueblo aislado de (actualmente) cinco familias, que coopera con la Fundación Golondrinas en los campos de ecoturismo y la protección del medio ambiente. En Móran se quiere introducir electricidad coma beneficia para toda la comunidad.

El objetivo principal de la investigación se formula asi:

Disenàr un sistema de electrificatión para 1/ Morán y 2/ Santa Rosa, utilizando la tecnologia la más adecuada (espetialmente concentrandose en Juerza hidroeléctrica y electritidad solar) y conforme a las necesidades de la comunidad

Al fin del capitulo 1, se explora la politica nacional ecuatoriana respecto a electrificación rural. El pais tiene un "Programa Nacional de Electrificación Rural" muy promisorio, sino por varias razones el programa tiene poco sentido en la realidad actual. En todo caso, la politica nacional no tiene implicaciones significantespara los proyectos de electrificación en Morán y Santa Rosa.

En los capitulos 2 y 3, se elaboran los métodos necesarios en los varios pasos de la planificación de un proyecto de electrificación de baja escala: un método para predecir la necesidad de electricidad, métodos para diseiiar óptimamente una microcentral hidroeléctrica o un sistema fotovoltaico y un método para seleccionar entre tecnologîas diferentes. Primero, el capitulo 2 explora la literatura relevante a estos sujetos. La literatura entre otras enumera algunas aproximaciones para hacer una investigación de la demanda de energîa. También hay mucha información sobre los principios básicos de hidroelectricidad, electricidad solar y cálculos gastos-beneficios.

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Lo que no se encontró en la literatura es un método de trabajo coherente y completo para estimar la necesidad de electricidad en un lugar. En el cuadro de la tesis, se elaboró tal metódo, descrito en detalle en el capitulo 3. El método parte del facto que predecir la demanda de electricidad en un lugar donde nunca habîa electricidad en el pasado, noes fácil. Por eso se combina la información de fuentes diferentes: los deseos del pueblo mismo y las experiencias que se tienen en proyectos similares en el pais o descritas en la literatura. En la investigación de los deseos del pueblo mismo, hay que tornar en cuenta que fac.tores socioeconómicos como costumbres, ternor y la división de las tareas en la familia pueden eausar una demanda futura de electricidad que discrepa de la demanda inicialmente predicha. El método del capîtulo 3 incluye la incorporación de la influencia de factores socioeconómicos en la demanda.

Aparte del método para predecir la necesidad de electricidad, la tes1s actual provee un método completo para hacer el diseiio de una central hidroeléctrica y un método para hacer el diseiio de un sistema fotvoltaico. Esos métodos se resumen en el capîtulo 3 pero el texto principal se encuentra en los apendices I (electricidad solar), J y K (hidroelectricidad). Los métodos de diseiio se basan por un lado en la literatura, pero corrigen y rellenan la literatura donde necesario. Una contribución importante de la tesis actual es la ordenación del método de diseiio de una microcentral hidroeléctrica en una serie de organigramas claros.

En la parte empirica, los métodos elaborados se aplican en dos casos espedficos. El capîtulo 4 trata la electrificación del pueblo Morán. Primero se da una descripción breve de las caracteristicas del lugar. La ubicación geográfica del pueblo es muy conveniente a la construcción de una microcentral hidroeléctrica: hay varios rîos con eaudal y caîda bastante grandes. Por eso, se decide optar por hidroelectricidad en Morán desde el comienzo. Para la electrificación de un pueblo, electricidad solar todavîa es mucho más cara y menos interesante que hidroelectricidad, si la ultima tecnologîa es técnicamente factible.

A continuación, se determina en detalle la necesidad de electricidad en Morán. Conforme al método descrito en la parte teórica, se combinan los datos que provienen de tres fuentes diferentes: los resultados de una investigación de los deseos del pueblo mismo, el consumo de electricidad en comunidades similares en el pais y datos encontrados en la literatura. En el pueblo mismo se investiga el uso actual de combustibles, el deseo de cambiar esos combustibles por electricidad cuando será disponible y el deseo de comprar aparatos eléctricos que no substituyen ninglin uso actual de energîa, como refrigeradores y televisores. El método utilizado de investigación es la enttevista personal con cuestionario. Las unidades de la investigación son las 5 familias que actualmente viven en Morán y los 8 servicios comunales: la tienda, la escuela, la casa de turistas, la sala de reunión, la iglesia, la chanchera y los dos viveros.

La investigación en el pueblo lleva a una predicción de la posesión futura de aparatos eléctricos. En la discusión de los resultados, se toma en cuenta la influencia probable de factores socioeconómicos. Otra cosa que se necesita tornar en cuenta es el crecimiento futuro de la comunidad: la microcentral hidroeléctrica no solamente tiene que producir suficiente energîa para las familias que viven ahora en el pueblo, sino también para todos que vendrán en los diez aiios próximos (lo que es considerado la vida util del proyecto). A base de enttevistas persanales con tres personas claves en el pueblo, se predice que dentro de 10 aiios después de la introducción de electricidad, el pueblo existirá de 15 familias permanentes, 5 casas no permanentemente ocupadas, 8 servicios comunales, 3 talleres de carpinterîa y una pequeiia fábrica de queso y mermelada.

Para calcular la necesidad fmal de electricidad experimentada por el pueblo (expresada en kW), hay que combinar el deseo de aparatos eléctricos con dos otros factores: el consumo tipico de cada aparato (en Wat) y la duración tipica del uso diario. Para determinar el primer factor, se hace un estudio del mercado. El segundo factor es más dificil de predecir. Se consideran cuatro situaciones imaginarias diferentes, que todos llevan a una demanda diferente de electricidad. Los valores encontrados se comparan con los resultados de la investigación de cuatro proyectos similares en el pais (descrita en detalle en el apendice D) y con datos encontrados en la literatura del consumo tipico de electricidad en áreas rurales en Colombia y Peru, los dos paises vecinos del Ecuador. Comparando

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las fuentes diferentes, se decide que una microcentral de 15 k\V es conveniente para la electrificación del pueblo Móran.

Calculada la necesidad de electricidad en Morán, se hace el diseiio técnico de la microcentral hidroeléctrica. A unos 300 metros del centra del pueblo, se encuentra un lugar que tiene caracteristicas muy buenas para la construcción de la centraL Ellugar está allado del Rio Aguas Blancas, un afluente del Rio Morán que tiene un eaudal suficiente grande (para deterrninar el eaudal se hace un estudio meteorológico e hidrológico, descrito en el apendice B). La caîda que se puede utilizar es más o menos 25 metros. Por el carácter muy matemático del diseiio técnico, no se lo describe en el texto principal de la tesis sino en el apendice A. Se hace el diseiio técnico completo, desde el lugar donde se extrae agua al rio, hasta los conductores eléctricos que llevan la electricidad a las casas de los consumidores. Lo unico que todavîa falta es el diseiio detallado del alambrado de la red eléctrica.

La ultima tarea en la investigación en Morán es hacer el análisis gastos-beneficios de la microcentral hidroeléctrica. Los cálculos financieros derallados se encuentran en el apendice H. Los valores utilizados en los cálculos se basan principalmente en los precios especificados por los proveedores ecuatorianos de materiales y de maquineria, consultados durante un estudio del mercado. La lista de los proveedores está en el apendice G. Se quiere abtener que después de algunos aiios de la operación de la central en Morán, los ingresos de la venta de electricidad están suficientes para financiar el mantenirniento normaL Para conseguir esto, se elabora un sistema de tárifas que tiene como punto de partidalos precios que la gente actualmente paga para el uso de combustibles de iluminación. Por lo demás se supone que hay un crecirniento anuallinear del consumo de electricidad. Cada aiio, las tárifas se revisan y se adaptan si necesario.

Rellenando las estimaciones de los gastos y ingresos en una balanza de pagos, se encuentra que se necesita una donación de US$43,000 para pagar la construcción de la central y una parte del mantenirniento durante los primeros aiios crîticos de la operación. Dada esa donación, la central tendrá una balanza de pagos positiva después de unos 8 aiios de operación.

El capîtulo 5 trata la electrificación del refugio de Santa Rosa. El texto tiene una estructura muy paralelaaladel capîtulo 4 Oa investigación en Morán). La diferencia principal entre los dos proyectos es que en Santa Rosa las caracterîsticas dellugar no permiten hacer de antemano la selección de la tecnologîa. El rîo Golondrinas que corre allado del refugio se presta bien a la construcción de una microcentral hidroeléctrica, pero por otro lado hay una demanda baja de energîa y se necesitan sobre todo aparatos que funcionan con baja tensión. Esos son las condiciones principales para que energîa solar se ponga una altemativa ecómicamente comparable. Por eso, se hace el diseiio técnico de tanto un sistema hidroeléctrico como un sistema solar en Santa Rosa. La selección de la tecnologîa se hace después, a base de los resultados deun análisis gastos-beneficios comparativo.

En Santa Rosa, la investigación de la demanda de electricidad es mucho menos extensa que la investigación en Morán. Hay un solo consumidor: la Fundación Golondrinas. Por eso basta hacer una enttevista con una persona clave de la Fundación. No se hace un análisis socioeconómico de las respuestas como esto tiene poco sentido en caso de un solo interrogado. Tampoco se investigan las experiencias que se tienen en otros refugios, como cada refugio en el bosque tiene un carácter muy espedfico. En cambio, se acepta sîn más el deseo de aparatos eléctricos formulado por la persona clave en Santa Rosa. Se encuentra que la necesidad de electricidad en casode un sistema hidroeléctrico es 2k\V. En caso de un sistema solar, hay que expresar la necesidad de electricidad en términos del consumo medio por dîa (en k\Vh). Por lo demás, se opta por instalar módulos solares separados en los teehos de las cinco casitas que juntameute formarán el refugio renovado, asî para lirnitar las pérdidas de energîas en los cables eléctricos entre las casitas. Se encuentran necesidades respectivas de 1312\Vh/ dîa (en la casa principal), 150\Vh/ dîa (en el refugio antiguo) y 3x90\Vh/ dîa (en tres cabaiias pequeiias allado de la casa principal).

Los diseiios técnicos de la microcentral hidroeléctrica y el sistema solar en Santa Rosa se describen en el apendice A. El diseiio de la microcentral hidroeléctrica require el conocirniento del eaudal del Rio Golondrinas; el diseiio del sistema solar requiere el conocirniento de la radiación solar en ellugar, de la

V

temperatura media al mediodia y de la duración y fuerza tipica de perioclos sin soL Toda esa información se determina por medio de un estudio meteorológico e hidrológico, descrito en el apendice B. Igual que en Morán, se hace los diseiios técnicos compietos aparte del diseiio detallado del alambrado de la red eléctrica.

Finalmente, se hace el análisis gastos-beneficios para cada de las dos tecnologias propuestas para la electrificación . de Santa Rosa. Los cálculos fmancieros detallados de nuevo se encuentran en el apendice H. En contraste con la situación en Morán, en Santa Rosa no hay ingresos de la venta de electricidad. El proprietaria de la centra!, la Fundación Golondrinas, también es el unica consumidor. Para mantener la centra!, la Fundación Golondrinas necesita proveerun suministro anual de fmanzas, proviniendo deotra fuente que la venta de electricidad.

El análisis fmanciero enseiia que los gastos fijos de una microcentral hidroeléctrica en Santa Rosa son US$12147, los gastos fijos de un sistema solar US$14754. Los gastos anuales de mantenirniento son US$300 para la central hidroeléctrica y US$100 para el sistema solar. Al fm del apendice K, se calcula el Valor Neto Presente de los dos sistemas. Se encuentra que la central hidroeléctrica tiene una rentabilidad mejor que el sistema solar. Se concluye que de todos rnados la central hidroeléctrica es más interesante que el sistema solarde puntode vista financiero.

A pesar de eso, se recomenda optar por un sistema solaren Santa Rosa: la diferencia en gastos fijos es solamente 8% y por lo demás energia solar tiene unas ventajas no financieras convincentes, de que las más importantes son: el facto que el sistema es modular y asî puede extenderse segtin la disponibilidad de medios financieros, y la posibilidad de operación sin vigilancia. La central hidroeléctrica solamente es más interesante que el sistema solar si cada de las dos condiciones siguientes es satisfecha: la posibilidad de pagar toda la central en una vez y la presencia permanente de babitantes en el refugio.

La ultima parte de la tesis, la parte conclusiones y recomendaciones, completa la parte empîrica. El capitulo 6 resume las conclusiones de las investigaciones en Morán y Santa Rosa. Los resultados de los diseiios técnicos de las microcentrales hidroeléctricas también se presentau gráficamente, por medio de un numero de figuras en los apendices L (Morán) y M (Santa Rosa).

El capitulo 7 traduce las conclusiones de la investigación a un numero de recomendaciones prácticas a la Fundación Golondrinas (el comitente del proyecto). Las recomendaciones se refieren tanto a la fase de preparación, la fase de construcción y la fase de operación de los dos proyectos investigados. Resumir el contenido de todas las recomendaciones aquî, alargaria demasiado el texto. Globalmente, se dan recomendaciones sobre los asuntos siguientes:

En Morán: Durante la fase de preparaáón y de construcción: la busca de fmancieros, hacer un convenia con el proprietaria del terreno, envoiver la población en el proyecto desde el comienzo, la selección fmal de fabricantes, la busca de contraristas y de personal, el diseiio detallado de la red eléctrica, el transporte allugar del proyecto, la construcción, la selección y el entrenarniento del operador y poner en marcha el sistema. Durante el periodo de operaáón: el mantenirniento de la centra!, la adrninistración de la centra!, la revisión anual de las tarifas, lirnitar el consumo en caso de déficites temporales de electricidad y la venta eventual de la centraL

En Santa Rosa (suponiendo que se opta por el sistema fotovoltaico): Durante la fase de preparaáón y de construcáón: la selección fmal del proveedor, las negociaciones fmales del diseiio, la compra del sis tema, el transporte y la instalación. Durante el periodo de operaáón: el mantenirniento y la extensión eventual del sis tema.

Al fin del capîtulo 7 se dan algunas recomendaciones generales a los responsables de proyectos similares a los en Morán y Santa Rosa. Brevemente, las recomendaciones se refieren a los asuntos siguientes: la posibilidad de una conexión con la red eléctrica oficial, la selección de la tecnologia, la deterrninación de la demanda de electricidad, el diseiio y el análisis financiero.

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Indice

Prefacio ................................................................................................................................................ i Directivas para lectores ........................................................................................................................ ii Gracias (dankwoord) ........................................................................................................................... ii Resumen ejecutivo ............................................................................................................................... iii Indice .................................................................................................................................................... vii Lista de figuras ..................................................................................................................................... x Lista de tablas ....................................................................................................................................... xi

A. PARTE TEORICA

1. Los fondos de Ia investigación ..................................................................................................... 1 l.I. Introducción ........................................................................................................................... 1 1.2. El proyecto ............................................................................................................................. 2

1.2.1. Planteamiento del problema ......................................................................................... 2 1.2.2. La organización: la Fundación Golondrinas ................................................................ 3

1.2.2.1. Historia ............................................................................................................... 3 1.2.2.2. Objetivos ............................................................................................................. 3 1.2.2.3. Actividades ......................................................................................................... 4 1.2.2.4. Financiación y cooperación ................................................................................ 4

1.2.3. Los sitios: Morán y Santa Rosa .................................................................................... 5 1.3. Los objetivos de la investigación ........................................................................................... 5 1.4. La importancia del estudio ..................................................................................................... 6

1.4.1. lmportancia práctica ..................................................................................................... 6 1.4.2. Importancia teorética .................................................................................................... 6

1.5. La politica ecuatoriana respecto a electrificación rural... ....................................................... 7

2. Estudio de la literatura ............................................................................................................•... 9 2.1. Introducción ........................................................................................................................... 9 2.2. Predicción de la necesidad de electricidad ............................................................................. 9

2.2.1. Métodos de predicción ................................................................................................. 9 2.2.1.1. Predicción basada en datos del campo ................................................................ 10 2.2.1.2. Predicción basada en datos estándares .............................................................. 10 2.2.1.3. Predicción combinada ......................................................................................... 11

2.2.2. Resultados de la predicción .......................................................................................... 11 2.2.2.1. La necesidad máxima de electricidad ................................................................. 12 2.2.2.2. El consumo medio diario .................................................................................... 12

2.3. Micropotencia hidroeléctrica ................................................................................................. 13 2.3.1. Los principios de rnicropotencia hidroeléctrica ........................................................... 13 2.3.2. El sistema hidroeléctrico .............................................................................................. 14 2.3.3. Ventajas y desventajas de micropotencia hidroeléctrica .............................................. 16

2.4. Electricidad solar ................................................................................................................... 16 2.4.1. Los principios de electricidad solar. ............................................................................. 16 2.4.2. El sistema solar ............................................................................................................ 17 2.4.3. Ventajas y desventajas de electricidad solar ................................................................ 18

2.5. Análisis gastos-beneficios ...................................................................................................... 19 2.5 .1.Análisis financiero ......................................................................................................... 19

2.5.1.1. Gastos y ingresos de una central eléctrica .......................................................... 19 2.5.1.2. Evaluación financiera: VNP, balanza de pagos .................................................. 20 2.5.1.3. Análisis de sensibilidad ...................................................................................... 21

2.5.2.Análisis socioeconómicop y técnico .............................................................................. 21

vii

3. La elaboración del prohierna ...................................................................................................... 23 3.1. El modelo conceptual global .................................................................................................. 23 3.2. Elaboración deun método para predecir la necesidad de electricidad ................................... 26

3.2.1. La necesidad de electricidad ........................................................................................ 26 3.2.2. Estimar la posesión futura de aparatos eléctricos a base de una investigación sobre

· el terreno ....................................................................................................................... 28 3.2.3. Esquema ....................................................................................................................... 36 3.2.4. La estimación del precio que se puede pagar para el consumo de electricidad ............ 36

3.3. Método para disefiar óptimamente un microsistema hidroeléctrico ....................................... 36 3.3.1. Esquema ....................................................................................................................... 36 3.3.2. Análisis prelirninar ....................................................................................................... 38 3.3.3. La factibilidad técnica y la selección final dellugar .................................................... 39 3.3.4. Disefio técnico .............................................................................................................. 40

3.4. Método para disefiar óptimamente un sistema fotovoltaico ................................................... 40 3.5. Seleccionar entre tecnologias diferentes ................................................................................ 41

B. PARTE EMPIRICA

4. Morán: electrificación de un pueblo ........................................................................................... 43 4.1. Introducción ........................................................................................................................... 43

4.1.1. El pueblo Morán ........................................................................................................... 43 4.1.2. La opción por un sistema hidroeléctrico en Morán ...................................................... 45

4.2. La necesidad de electricidad en Morán .................................................................................. 45 4.2.1. La estructura de la investigación .................................................................................. 45 4.2.2. Caracteristicas de la población ..................................................................................... 47

4.2.2.1. La composición de la población ......................................................................... 47 4.2.2.2. Caracteristicas socioeconórnicas ......................................................................... 49

4.2.3. La substitución del uso actual de energia ..................................................................... 53 4.2.3.1. El uso actual de energia: los resultados de la investigación ............................... 53 4.2.3.2. La substitución del uso actual: resultados de la investigación ............................ 54 4.2.3.3. Elaboración y discusión de los resultados .......................................................... 55

4.2.4. El crecirniento prevista del uso de energia ................................................................... 58 4.2.4.1. Los resultados de la investigación ...................................................................... 58 4.2.4.2. Elaboración y discusión de los resultados .......................................................... 61

4.2.5. El crecirniento prevista de la población ....................................................................... 65 4.2.5.1. Los resultados de la investigación ...................................................................... 65 4.2.5.2. Elaboración y discusión de los resultados .......................................................... 66

4.2.6. La necesidad de electricidad: los deseos del pueblo .................................................... 67 4.2.7. Las experiencias externas ............................................................................................. 69

4.2.7.1. Proyectos sirnilares en el pais ............................................................................. 69 4.2.7.2. La literatura ......................................................................................................... 72

4.2.8. Conclusión ................................................................................................................... 72 4.3. Disefio de una central hidroeléctrica para Morán ................................................................... 74

4.3.1. La selección dellugar ................................................................................................... 74 4.3.2. El disefio técnico de la central ..................................................................................... 76

4.4. Análisis gastos-beneficies ...................................................................................................... 76 4.4.1. Exploración del mercado local ..................................................................................... 76 4.4.2. El análisis financiero .................................................................................................... 76 4.4.3. El análisis técnico y socioeconórnico ........................................................................... 77

5. Santa Rosa: electrificación de un refugio .................................................................................. 78 5.1. El refugio de Santa Rosa ........................................................................................................ 78 5.2. La necesidad de electricidad en Santa Rosa ........................................................................... 79

5.2.1. La estructura de la investigación .................................................................................. 79

viii

5.2.2. El deseo de aparatos eléctricos en Santa Rosa ............................................................ 80 5.2.3. La necesidad de electricidad en casode un sistema hidroeléctrico .............................. 81 5.2.4. La necesidad de electricidad en casode un sistema solar ............................................ 82

5.3. Diseîio de una central hidroeléctrica para Santa Rosa ........................................................... 84 5.3.1. La selección dellugar ................................................................................................... 84 5.3.2. El diseiio técnico de la central. ..................................................................................... 84

5.4. Diseiio deun sistema solarpara Santa Rosa .......................................................................... 84 5.5. Análisis costes-beneficios ...................................................................................................... 85

5.5 .1. El análisis financiero .................................................................................................... 85 5.5.2. El análisis técnico y socioeconómico ........................................................................... 86 5.5.3. La selección final de la tecnologia ............................................................................... 86

C. CONCLUSIONES FINALES Y RECOMENDACIONES

6. Las conclusiones principales de la investigación ....................................................................... 87 6.1. Conclusienes para Morán ....................................................................................................... 87 6.2. Conclusienes para el refugio de Santa Rosa .......................................................................... 92

7. Recomendaciones prácticas ......................................................................................................... 98 7.1. Recomendaciones prácticas para Morán ............................................................................... 98 7.2. Recomendaciones prácticas para el refugio de Santa Rosa .................................................... 101 7.3. Recomendaciones generales para proyectos de electrificación de baja escala en regiones

similares en el Ecuador .......................................................................................................... 103

Literatura ............................................................................................................................................ 105

Lista de expertos consultados ............................................................................................................ 107

APENDICES (el indice detallado de los apendices se encuentra al comienzo del Volumen II)

A Cálculos técnicos

B Estudio meteorológico e hidrológico

C Instrumentos de la investigación social

D Experiencias en otros proyectos hidroeléctricos en el Ecuador

E Cálculo del consumo de electricidad en Morán

F Influencias socioeconómicas en la demanda de electricidad

G Lista de proveedores de materiales y de rnaquineria en el Ecuador

H Cálculos financieros

I Manual para el diseîio de un sistema fotovoltaico

J Medición del eaudal y la caida de un rio

K Manual para el diseîio técnico de una microcentral hidroeléctrica

L Diseîio de la microcentral hidroeléctrica para Morán: figuras

M Diseîio de la microcentral hidroeléctrica para Santa Rosa: figuras

i x

Lista de figuras

2.1 Microsistema hidroeléctrico tipico ........................................................................................ 14 2.2 Representación esquemática de un sistema solar .................................................................. 17 3.1 Modelo conceptual global ..................................................................................................... 25 3.1 Predicción de la necesidad de electricidad: esquema del método de trabajo ........................ 35 3.3 Disefi.o óptimo de un microsistema hidroeléctrico: esquema del método de trabajo ............ 37 4.1 Ubicación geográfica de Morán ............................................................................................ 44 4.2 Predicción de la necesidad de electricidad: esquema del método de trabajo ........................ 46 4.3 Morán: la población .............................................................................................................. 47 4.4 La composición de las familias en Morán ............................................................................. 48 4.5 La división de lastareasen Morán ........................................................................................ 50 4.6 Tareas con que se gana dinero ............................................................................................... 51 4.7 Numero de focos que desean las familias en Morán ............................................................. 54 4.8 Numero de focos que desean los servicios comunales en Morán ......................................... 55 4.9 Costes mensuales de los combustibles para iluminación en las familias en Morán .............. 57 4.10 El deseo de comprar aparatos eléctricos, en las familias en Morán ...................................... 58 4.11 El deseo de comprar a paratos eléctricos, en los servicios comunales en Morán .................. 60 4.12 La compra de aparatos eléctricos en las familias en Morán: interpretación de los resultados

de los cuestionarios ............................................................................................................... 63 4.13 Predicción de la composición futura de Morán (10 afi.os después de la introducción de

electricidad) ........................................................................................................................... 66 5.1 Ubicación geográfica de Santa Rosa ..................................................................................... 78 5.2 Predicción de la necesidad de electricidad en Santa Rosa: esquema del método de trabajo. 80 5.3 El refugio de Santa Rosa, como planificado en el futuro ...................................................... 81

Apen di ces

(la lista de figuras de los apendices se encuentra al comienzo del Volumen II)

x

Lista de tablas

2.1 Estándares para el consumo doméstico de electricidad en áreas rurales ............................... 11 2.2 Estándares para el consumo de electricidad en algunos servicios comunales en áreas

rurales .................................................................................................................................... 11 2.3 Consumo diario de electricidad, un ejemplo ......................................................................... 13 2.4 División de centrales hidroeléctricas, segun Inecel .............................................................. 13 4.1 Función y actividades principales de los servicios comunales en Morán ............................. 49 4.2 Lista de los informantes para los servicios comunales en Morán ......................................... 49 4.3 La responsabilidad para el finaciamiento de los combustibles en los servicios comunales .. 52 4.4 Precios de los combustibles que se utilizan en Morán .......................................................... 54 4.5 Predicción del numero mediano de focos en una casa .......................................................... 56 4.6 Razones porno comprar aparatos eléctricos en las familias en Morán ................................. 59 4. 7 Predicción de la posesión de aparatos electrodomésticos en las familias en Morán ............. 64 4.8 Predicción del numero futuro decasas en Morán ................................................................. 66 4.9 El consumo medio de los aparatos eléctricos deseados en Morán ........................................ 67 4.10 Consumo máximo, situaciones diferentes ............................................................................. 69 4.11 Potencia de otros microcentrales en el pafs ........................................................................... 70 4.12 Potenciapor familia en otros paises, segun [BRÜ96] ........................................................... 72 4.13 Comparación de los dos lugares potenciales para la construcción de un sistema

hidroeléctrico en Morán ........................................................................................................ 76 4.14 Resultados principales del análisis financierode la microcentral hidroeléctrica en Morán .. 77 5.1 El deseo de a paratos eléctricos en Santa Ros a ...................................................................... 81 5.2 El consumo medio y la frecuencia de ocurencia de los aparatos eléctricos deseados en

Santa Rosa ............................................................................................................................. 81 5.3 Posibilidades del usodeotros aparatos cuando ya se utiliza la sierra eléctrica, dada una

potencia de 2kW .................................................................................................................... 82 5.4 El consumo medio de aparatos eléctricos de baja tensión deseados en Santa Rosa, la

frecuencia de ocurencia de cada aparato y la duración diaria del uso ................................... 83 5.5 Necesidad de electricidad en Santa Rosa, expresada en Wh/dia ........................................... 83 5.6 Resultados principales del análisis financiero para la microcentral hidroeléctrica en

Santa Rosa ............................................................................................................................. 85 5.7 Resultados principales del análisis financiero para el sistema solaren Santa Rosa .............. 85 6.1 Las especificaciones principales del disefio técnico de la microcentral hidroeléctrica

en Morán ............................................................................................................................... 91 6.2 Las especificaciones principales del disefio técnico de la microcentral hidroeléctrica en

Santa Rosa ............................................................................................................................. 95 6.3 Las especificaciones principales del disefio técnico del sistema solar en Santa Rosa .......... 95 7.1 Exigencias de mantenimiento regular de un sistema hidroeléctrico ................................... 100 7.2 Exigencias de mantenimiento regular deun sistema solar .................................................. 103

Apendices

(la lista de tablas de los apendices se encuentra al comienzo del Volumen Il)

x i

Parte TEORICA

Capftulo 1 Los fandos de la investigación

1.1. Introducción

El informe actual describe un proyecto de electrificación rural en el bosque nublado del Ecuador. El texto se divide en tres partes grandes: una parte teórica, una parte empirica y una parte con conclusienes y recomendaciones. La parte teórica, en los capitulos 1, 2 y 3, primero concentra en el contexto de la investigación: el crigen y los objetivos del proyecto, los dos sitios investigados y la implantación en la situación polftica nacional. Después, en el capitulo 2, se hace un estudio de la literatura relevante al proyecto. En el capitulo 3 se elaboran los métodos que se van a utilizar en la parte empirica: un método para determinar la necesidad de electricidad en un lugar, un método para diseiiar un microsistema hidroeléctrico, un método para diseiiar un sistema solar y finalmente un método para seleccionar entre varias tecnologias dispooibles de electrificación. Los métodos elaborados se basan principalmente en la literatura (resurnida en el capitulo 2), pero también introducen un gran numero de ideas nuevas.

En la parte empirica, los capitulos 4 y 5, se aplican los métodos generales del capitulo 3 en dos cases especfficos: la electrificación de una comunidad pequeiia, Morán, y la electrificación de un refugio en el bosque, Santa Rosa. La investigación incluye la determinación de la necesidad de electricidad, la selección de la tecnologia de electrificación, el diseiio técnico y el análisis gastes-beneficies.

El capitulo 6 resume las conclusienes del estudio, ruientras que en el capitulo 7 las conclusienes se traducen en recomendaciones prácticas.

El caraeter de la investigación es multidisciplinario: tante existe de una parte social como de una parte técnica y una parte financiera. Se intenté escribir los capitulos 1 a 7 asi que por un lado contienen el

1

razonamiento completo de la investigación, pero por otro lado son comprensibles para cada lector no especialista. Para la descripción de las partes muy técnicas, se refiere a los apendices.

1.2. El proyecto

1.2.1. Planteamiento del prohierna

El comitente del proyecto es la Fundación Golondrinas, una organización no gubemamental ecuatoriana. La Fundación experimenta una necesidad de electricidad en los lugares diferentes donde tiene actividades, en primer lugar el refugio de Santa Rosa y la comunidad remota de Morán. Actualmente no hay electricidad en ninguno de estos dos sitios, y una conexión con la red nacional eléctrica es poco probable a plazo medio largo. Las preguntas especfficas de la Fundación Golondrinas son las siguientes: l,Qué son las posibilidades de generar electricidad en los lugares mencionados?, l,Qué potencia se necesita generar?, l,Qué tecnologia hay que utilizar? y l,Qué son los gastos relacionados?

La exigencia primaria que se impone al sistema de electrificación es que satisface -en lo posible- a las necesidades de la población. Es decir, hay que comenzar la investigación por un estudio de la demanda. A continuación, hay que seleccionar una tecnologia adecuada. Las posibilidades para electrificar una comunidad de baja escala, son:

• Conexión con la red eléctrica nacional • Generación local, utilizando teenoioglas no renovables: generadores de diesel • Generación local, utilizando teenoioglas renovables: fuerza hidroeléctrica, energia solar, energia

eólica, biomasa, energia geotérmica, energia generada por las mareas, ...

Conforme la visión ecológica de la Fundación, se opta por recursos renovables de energia, lo que excluye de antemano generadores de diesel. Aunque los gastos iniciales de un generador de diesel pueden ser más bajos que los gastos de cualquier otro sistema, quedan los costes altos del diesel mismo (especialmente como el gobiemo recientemente abolió las subvenciones de diesel, gaz y electricidad, vea el apartado 1.5), junto con la dificultad del transporte.

La posibilidad de utilizar las teenoioglas renovables, depende en primer lugar de la disponibilidad de los varlos recursos naturales en el lugar. En la región del proyecto (el bosque nublado ecuatoriano), la situación es especialmente favorable a fuerza hidroeléctrica y energia solar, que también son las dos teenoioglas propuestas por la Fundación Golondrinas misma. Por eso y por el tiempo limitado del proyecto (6 meses), se decidió limitar la investigación a hidroelectricidad y electricidad solar. La selección final entre esas dos teenoioglas no puede hacerse de antemano. Qué tecnologia es la más conveniente puede varlar de lugar a lugar.

Como mencionado, la investigación se concentra en dos casos: Morán y Santa Rosa. No obstante se espera que la utilidad del estudio se extenderá más ampliamente. Para obtener eso, se intenta elaborar métodos generales de investigación, aplicables en una variedad grande de lugares y situaciones (vea el capitulo 3). Sin embargo, de puntode vista cientifico lo unico que se puede garantizar con seguridad al final del estudio actual es la posibilidad de generalización de los métodos a casos muy similares a los en Morán y Santa Rosa, es decir: electrificación de baja escala en el bosque nublado del Ecuador. Solamente aqui, el clima, la naturaleza, la composición socioeconómica de la población, la politica nacional y otros factores que afectan el disefio de un sistema de electrificación son camparables a la situación del proyecto, indicando que la manera de trabajar será muy paralela.

En contraste con los métodos de investigación, los resultados de la investigación en Morán y Santa Rosa (la demanda de electricidad, la tecnologia óptima, ... ), no pueden generalizarse de ninguna manera, ni siquiera a proyectos muy similares: dos casos son demasiado pocos para permitir la generalización de los resultados. Eso no impide que los responsables de proyectos similares en el Ecuador pueden aprender de

2

los resultados del proyecto en Morán y Santa Rosa. Al fin del capftulo 7 se darán algunas recomendaciones en este cuadro.

Resumiendo el razonamiento descrito arriba, se formula la pregunta básica de la investigación:

i Cómo se disefia un sistema de dectri.fiq~;çión de baja esèala para una comunidad en el bosque nublado de_l Ecuador, Ûtilizando la tecnolog(a la más adecuada ( especialmente concentrpndose

en fuerza hidroeléctricd y electricidad solar) y conforme a las necesidades de la comunidad?

Esa pregunta se elaborará en detalle en el capftulo 3, después de investigar los fandos teóricos relevantes en el capftulo 2.

1.2.2. La organización: la Fundación Golondrinas

1.2.2.1. Historia

La Fundación Golondrinas es una organización no gubernamental ecuatoriana, operando en los flancos occidentales de Los Andes en el Norte del Ecuador, cerca de la frontiera colombiana. Eliza Manteca Ofiate, una ecologista ecuatoriana, y unos correligionarios locales fundaron la organización en el pueblo La Carolina en el valle deforestado del Rfo Mira. Con los ingresos de unos primeros viajes a pie se compró bosque primario cerca del Cerro Golondrinas. Más tarde, se estableció un vivero forestal y se comenzaron progamas de agrosilvicultura1

, tanto en el bosque como en el valle del Rfo Mira. Desde Juniode 1996, la organización obtuvo el estado legal de "Fundación", lo que incluye el reconocimiento por el Ministeno de Agricultura y Ganaderfa.

1.2.2.2. Objetivos

El objetivo principal de la Fundación Golondrinas es la conservación del bosque nublado, que es un ecosistema forestal unica. Al mismo tiempo se quiere mejorar el nivel de vida de la gente que vive en la región, por la introducción de métodos agriculturales perdurables y adecuados. Conforme a ese objetivo, se desea lanzar un plan regional de desarrollo de largo plaza, para el mejoramiento del nivel de vida mientras que conservar los recursos naturales para el futura.

Este objetivo principal se realiza de las maneras siguientes (subobjetivos):

• Conservación y protección de los recursos naturales existent es

Se quiere conservar el bosque primario existente, asf para garantizar la seguridad de la biodiversidad enorme y el suministro critica de agua en la región. Para realizar ese objetivo, la Fundación Golondrinas actualmente administra una reserva natura! de 1800 ha alrededor al Cerro Golondrinas, en cooperación con la población local. La reserva actual de 1800 ha recientemente obtuvo el estado de 'Bosque Protector'. A largo plaza el objeto es establecer una reserva de 25,000 ha, y formular convenios de conservación con los campesinos locales.

• Recuperación del suelo

Zonas grandes en la región se afectaron por erosión y deforestación. Por medio de permacultura, la construcción de terrazas y el uso de vetiver, se desea recuperar el suelo y además desarronar métodos perdurables de agrosilvicultura y agricultura que garantizan la seguridad de alimento para los campesinos locales.

1 Agrosilvicultura es un método de agricultura en que se mezclan árboles, hierbas y arbustos especfficos con los vegetales normalmente cultivados. Cuando se ordenan los árboles, hierbas, arbustos y vegetales de una manera correcta, el campesino disfruta de varios beneficios: protección contra el viento, una barrera contra erosión, la provisión de lefia, un hábitat para animales, etcétera.

3

• Educación técnica en todos los aspectos de permacultura y agrosilvicultura

Se desea demonstrar a los campesinos locales los beneficios de utilizar métodos perdurables de agricultura. Especialmente se fija la atención en la educación ambiental de los nifios de los pueblos vecinos, asi tratando de dirigirse indirectamente a los padres.

1.2.2.3. Actividades

Actualmente las actividades principales de la Fundación Golondrinas se extenden sobre tres lugares:

• La reserva del Cerro Golondrinas: conservación del bosque nublado

En la reserva del Cerro Golondrinas hay dos sitios de proyecto: un refugio en el centro de la reserva, 'El Corazón' (3,000 m), y un segundo refugio I finca en Santa Rosa, al pie de la reserva (1,800 m).

• Morán: proyecto comunal de conservación

Morán es un pueblo pequefio y remoto que coopera con la Fundación Golondrinas en la protección del medio ambiente. En contraste con otros pueblos en la región, la gente de Morán es muy consciente del valor de conservar su tierra. El pueblo cogió la iniciativa de comenzar el proceso de declarar su tierra 'Bosque Protector'. Con el apoyo de la Fundación Golondrinas, la gente construyó dos viveros forestales para criarespecies natales, reforesta tierra abandonada y arregla el alojamiento de ecoturistas, voluntarios y cientificos.

• Guallupe: proyecto agro[orestal

Guallupe es un pueblo en el valle del Rio Mira, con clima subtrópico, que existe de tres comunidades separadas con un total de 1500 habitantes. Aqui, en unos 40 km al Suroeste de la reserva ecológica, la Fundación Golondrinas fundó el CPEA: el Centro Productivo y Educativo Agroforestal. Se compró una pieza de tierra de 6 ha en la pendiente de una montafia, que como mucha tierra en el valle tenia una condición muy lamentable, causada por deforestación y erosión. Aqui la Fundación desea realizar su segundo objetivo: la recuperación del suelo.

Por el uso de métodos agriculturales perdurables y adecuados, sin productos quimicos, la Fundación quiere demonstrar que la pieza de tierra todavia ofrece varlas posibilidades de cultivación, a pesar de la condición lamentable. Hasta ahora, el método tiene éxito: actualmente la tierra de nuevo está completamente cultivada y hay producción.

El CPEA quiere ser un modelo para los campesinos en la región. Actualmente la falta de interés de la gente en métodos ecológicos es un prohierna grande, y principalmente nace por ignorancia. La gente se interesa en primer lugar en métodos que tienen éxito a corto plazo, pero son nefastos para el medio ambiente a largo plazo. Por efectos de demostración y por dar educación ambiental, se espera finalmente realizar un cambio de la mentalidad de la gente.

1.2.2.4. Financiación y cooperación

La Fundación Golondrinas mantiene una red de contactos con otras organizaciones, activas en los campos de agrosilvicultura, protección del bosque y ecologia. Tambien es miembro de la 'Red Nacional de Bosques Privados', que existe de más o menos 132 pequefias reservas ecuatorianas. Se contratan voluntarios de todo el mundo, que trabajan en los lugares diferentes del proyecto (Guallupe, Santa Rosa, El Corazón, Morán). En el pasado, se contrataron varios estudiantes y cientificos que hicieron investigaciones, por ejemplo de la fauna y flora en el bosque.

Una fuente importante de ingresos para la Fundación es un viaje ecoturistico a pie de cuatro dias por la región. El viaje pasa por tres ecosistemas diferentes: el páramo (4200m-3800m), el bosque hllmedo temperado (1500m- 3800m) y el bosque muy hllmedo subtrópico (900m-1500m).

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1.2.3. Los sitios: Morán y Santa Rosa

Morán es una comunidad pequefia remota en el valle del rio Morán, cerca del famoso páramo de El Angel. La altura del pueblo es 2900 m, lo que causa un clima subtemperado. Hay una vegetación de bosque nublado, aunque varias partes del valle actualmente se han deforestado.

El pueblo colabora con la Fundación Golondrinas en el campo de ecoturismo y la protección del medio ambiente. El ecoturismo ofrece un recurso alternativo de ingresos para las familias en Morán, que por lo demás principalmente dependen de la ganaderia y agricultura. Con la ayuda de la Fundación, se construyó una casa que ofrece alojamiento a turistas, voluntarios y cientificos que pasan algun tiempo en el pueblo. Además hay posibilidades de alojamiento en las casas de las familias. El viaje ecológico a pie organisado por la Fundación Golondrinas se queda una noche en Morán. En estos momentos, el pueblo no solamente provee alojamiento, pero también cabalias para el transporte del equipaje y de los turistas. Además, las mujeres cocinan para los visitantes, y tres jovenes del pueblo hicieron un curso para ser gufa oficial. Ellos y algunos gufas de la Fundación misma guian a tumos el viaje.

En Morán se guiere introducir electricidad coma beneficia para toda la comunidad. La red eléctrica oficial se encuentra en una distancia de dos horas a pie más una hora y media en carro. V arias veces el pueblo ya trató de abtener una conexión con la red nacional, aunque sin resultado. Se estima que la comunidad es demasiado pequefia y remota para que una conexión sea polfticamente interesante. Ahora las familias en Morán utilizan velas para iluminar y gaz y lefia para cocinar. Junta con la construcción de una carretera, que permiterfa llegar al pueblo en carro, luz eléctrica es el deseo el más grande experimentado por la gente. Los beneficios que se esperan de la introducción de electricidad son numerosos.

Santa Rosa es un refugio aislado al pie de la reserva ecológica de la Fundación Golondrinas. Ubicado en una altura de 1800 m, ellugar tiene un clima temperado y hay una vegetación de bosque nublado.

Actualmente el refugio existe de una sola casita, que en el pasado entre otras se utilizó por estudiantes y cientfficos que investigaron la fauna y flora del bosque. En Santa Rosa la Fundación Golondrinas actualmente está realizando o quiere realizar varios proyectos, entre otras: la construcción de un vivero forestal y la construcción de un refugio más grande que existe de cuatro casitas. El refugio nuevo tiene que funcionar coma centra de investigación y de educación. Se quieren organisar cursos para las familias de Las Juntas, la comunidad la más cerca al refugio, por ejemplo en la cultivación de orqufdeas o en piscicultura. Asf se desea ofrecer recursos altemativos de ingresos a la gente. Actualmente la comunidad de Las Juntas depende en primer lugar de la venta de madera, aunque deforestación y erosión son problemas existentes.

La construcción de un centra más cómodo de investigación y de educación introduce una necesidad de electricidad. En el refugio actual se utilizan velas para iluminar y gaz para cocinar. La distancia de la red eléctrica nacional (en Las Juntas) es una hora de viaje a pie. No hay posibilidad -a plaza medio largo­que el gobiemo construye cinco kilómetros de lfnea eléctrica para atender a solamente dos consumidores: la unica familia que vive en el trayecto entre Las Juntas y Santa Rosa y el refugio de Santa Rosa mismo.

1.3. Los objetivos de la investigación

El objetivo principal de la investigación se deriva de la pregunta básica formulada en el apartado 1.2.1. Además se toma en cuenta que la investigación en primer lugar se concentra en dos casos especfficos: Morán y Santa Rosa. Asi se formula el objetivo principal siguiente:

• ··.·· · ,[)iseiia~un sisteffja de electrifiê#c,ïón pdral/ Morán)l/S(J,nta·Rosa~idilizarulo la di:nologfq'lá más.ädecucu!q (espefzálfi@z{~concehtrqnOOse ~~fogrza hidroeléctrica y .;i>

... · ·. ·'i· ·.··. ele~tricidadsolar}y confonne·~nlasnecesidades dè·tà comunidaÛ.>. R?~r.; · ··\:

5

Ahora se pueden formular un numero de subobjetivos, que corresponden con los pasos diferentes que necesitan ejecutarse para realizar el objetivo principal. Con la Fundación Golondrinas se convinieron los subobjetivos siguientes:

• Racer una predicción de la demanda de electricidad en 1/ Morán, 21 Santa Rosa • Evaluar las posibilidades altemativas para generar electricidad en 11 Morán, 21 Santa Rosa,

especialmente atendiendo a fuerza hidroeléctrica y electricidad solar • Racer el disefio básico deun sistema de electrificación, utilizando la(s) tecnologfa(s) seleccionada(s) • Determinar los gastos y beneficios de la(s) tecnologfa(s) seleccionada(s) • Seleccionar la tecnologfa la más adecuada, para 1/ Morán, 21 Santa Rosa • Traducir los resultados de la investigación en recomendaciones prácticas, para 11 Morán, 2/ Santa

Ros a

Un objeto adicional, afiadido para aumentar la utilidad de la investigación en un cuadro más general, es:

• Generalizar -en lo posible y en lo permitido- los resultados de la investigación al caso más general de la electrificación de cualquiera comunidad de ba ja escala en el bosque nublado del Ecuador

1.4. La importancia del estudio

1.4.1. Importancia práctica

En los lugares del proyecto, hay una necesidad pronunciada de electricidad (vea el apartado 1.2.3). La presencia de electricidad traerá consigo beneficios numerosos, por ejemplo: la elevación del nivel de vida, la introducción de nuevas actividades renumerativas y el mejoramiento de la cualidad de la iluminación. Además, la presencia de electricidad puede atraer más cientfficos y ecoturistas a la área. Experiencias en otros lugares muestran que un crecimiento del ecoturismo incita a las autoridades a fijar más atención en la protección de sistemas ecológicos. De esa manera la construcción de un sistema de electrificación fomenta indirectamente la protección del medio ambiente y la lucha contra deforestación .

Es poco probable que el deseo de electricidad se soluciona por una conexión con la red eléctrica nacional, dada la ubicación remota de los lugares investigados. Se necesita generar electricidad en el lugar mismo, lo que inmediatamente deja surgir un numero de preguntas: l,Qué potencia generar?, l,Qué tecnologfa seleccionar?, l,Qué son los costes de un sistema de electrificación?, etcétera. Una preinvestigación extensa es necesaria. Los resultados de esa investigación no solamente forrnan una gufa para las acciones en el futura, pero también pueden utilizarse en la busca de fandos para el proyecto: en presencia de una preinvestigación cientffica serfa más fácil de persuadir a prestamistas y donadores eventuales a apoyar el proyecto financieramente.

1.4.2. Importancia teórica

En el estudio actual se elaboran nuevos métodos para predecir la demanda de electricidad, para disefiar una microcentral hidroeléctrica o solar y para seleccionar entre varlas tecnologfas. Los métodos se basan por un lado en la literatura existente (resumida en el capftulo 2), pero rellenan, completan y corrigen la literatura donde es incompleta o tiene faltas. Los métodos finales se describen en el capftulo 3 y en los apendices, y en esencia son usables en cualquiera comunidad donde la necesidad de electricidad no es demasiado grande.

Especialmente los métodos para predecir la demanda de electricidad y para disefiar una microcentral hidroeléctrica afiaden valor a lo que ya está disponible en la literatura. Las ventajas principales de los métodos nuevos es que son relativameute compietos y tienen una estructura sistemática, fácil de seguir por la presentación en organigramas claros.

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1.5. La politica ecuatoriana respecto a electrificación rural

En el Ecuador existe un 'Programa Nacional de Electrificación Rural', mantenido por el Inecel, el Insituto Nacional de Electrificación. El programa incluye la planificación, construcción, operación y mantenimiento de obras de generación térmica e hidraulica, lineas y redes de distribución. El ultimo texto del programa data de 1990 y menciona los objetivos siguientes ([lnecel, 1990]):

• Elevar el nivel de vida de la población rural y contribuir a la orientación adecuada de las corrientes migratorias mediante la dotación de una infraestructura energética neeesaria para un desarrollo integrado.

• Propiciar el aumento de la productividad del sector agropecuario y estimular el establecimiento de la agroindustria.

• Sustituir por energia eléctrica el consumo de ciertos recursos energéticos que se utilizan actualmente en el agro.

• Contribuir al incremento de fuentes de trabajo • Coayudar a la desagregación tecnológica a través de la participación nacional en la construcción de

obras civiles, hidromecánicas, montaje electromecánico y construcción de lineas y redes de distribución.

• El programa constituye una respuesta a las necesidades de la población y de la producción de los sectores rurales y un nuevo impulso del desarrollo económico e integral del Ecuador, ya que el sector agropecuario es una de sus mayores fuentes de producción y riqueza.

En 1990, 55% de la población ecuatoriana vivia en zonas rurales. Solamente 24% de ellos eran conexionados con la red eléctrica nacional. Las razones principales de la distribución pobre de electricidad son primero el desarrollo desequilibrado en el pais, favoreciendo los centros grandes industriales, principalmente Quito y Guayaquil, y segundo los costos altos de la electrificación de sectores rurales, especialmente en relación con el consumo bajo.

El texto del 'Programa Nacional de Electrificación Rural' de 1990 contiene los planes de construir 713 kilómetros de nuevas lineas eléctricas primariasen zonas ruralesen 1991. Además se desea efectuar en 1991 y 1992 los estudios para definir una segunda fase del programa, que tiene coma meta la construcción de 3,630 kilómetros de lineas primarias y las correspondientes redes de distribución para atender a 50,600 nuevos abonados en los sectores rurales de la Sierra y Costa del pais.

El programa de electrificación rural también tiene una parte social, con objetivo crear un ambiente favorable para el aprovechamiento del nuevo recurso energético y crear entre los usuarios una conciencia objetiva sobre la utilidad de la energia eléctrica aplicada a las actividades productivas en el campo. En este cuadro, se despliegan programas de concientización y se desarroBan planes para integrar las obras de electrificación rural a los programas de promoción camunitaria y desarrollo de la agroindustria y de la artesania. Se quiere abtener que la electricidad no solamente es una comodidad sin más sino también contribuye a elevar el nivel de vida del sector rural y evitar la migración hacia las grandes ciudades.

El texto del 'Programa Nacional de Electrificación Rural' no contiene ninguna medida oficial que favorece ciertas teenaloglas de electrificación sobre otras, aunque hay una preferencia pronunciada para hidroelectricidad: 'La tecnologia es altamente conocida y difundida en el pais; tiene bajos costos de operación y mantenimiento, amplia vida util y alta confiabilidad, e insignificantes impactos ambientales; permite la participación de tecnológica nacional y libera el consumo de combustibles para que sean orientados a otras actividades productivas o a la exportación' ([lnecel, 1990]). En 1990, el Inecel administró 96 centrales hidroeléctricas en operación, generando un total de 25,300 kW. Además se habian localizado unos 111 nuevos sitios posibles para instalar centrales hidroeléctricas, lo que daria un potendal total de 46,180 kW. Segun el Inecel, es posible en muchas localidades del pais aplicar micro o minicentrales hidroeléctricas a costos muy inferiores a los requeridos para grupos electrógenos a diesel.

Actualmente, la realidad está en gran contraste con los planes descritos en el texto de 1990. Segun el Sr. Naranjo, jefe del Departamento de Relaciones Publicas y Comunicación del Ministeno de Energia y

7

Minas en Quito, la politica gue existe en papel no tiene ningun sentido en la práctica. La razón principal de esa situación es que el pafs actualmente está en una fase diffcil de privatización de las empresas eléctricas, en que los intereses del gobiemo chocan con los intereses del sector privado. Las fricciones prolongadas, en que media el Instituto de Modemización, han eausado que la legislación existente perdió todo valor.

Otra consecuencia de la fase actual de privatización es que el FERUM, que es el fondo principal del Ministeno de Energfa y Minas para electrificación rural. está fuera de servicio. El FERUM, o Fondode Electrificación Rural y Urbano Marginal, normalmeute existe de préstamos baratos de largo plaza bajo la vigilancia del Instituto Nacional de Electrificación (Inecel).

En cuanto a la politica nacional social respecto al consumo de electricidad y otros combustibles, cambios grandes surgieron recientemente: en Septiembrede 1998, apenas un mes después de su nombramiento, el presidente Jamil Mahuad anunció medidas económicas de crisis drásticas, entre cuales la abolición de todas las subvenciones de gaz, diesel y electricidad [Esmeraldas, 1998]. Las consecuencias fueron de gran alcance, por ejemplo: el precio de una bombona de gaz subió de 9,000 Sucres a 25,000 Sucres. La abolición de las subvenciones se compensó por la introducción de una 'subvención para los más pobres', que existe deun bono mensual de 100,000 Sucres para todas las mujeres solteras con nifios con ingresos mensuales menores a 1,000,000 Sucres. Jubilados reciben un bono mensual de 50,000 Sucres.

Tanto la abolición de las subvenciones de combustibles coma la introducción del bono para los más pobres causaron mucha agitación en todo el pais (lo ultimo por el caraeter discriminatorio que tiene). A pesar de todo, las medidas siguieron ser válidas hasta el momento de la publicación de este informe. No es claro coma evoluará la situación en el futura.

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Capftulo 2 Estudio de la literatura

2.1. Introducción

El capitulo actual resume la literatura relevante para el proyecto. Se buscó información sobre los sujetos relacionados con la pregunta básica de la investigación (vea la página 3): la necesidad de electricidad en una comunidad, las bases de fuerza hidroeléctrica, las bases de electricidad solar, y métodos para seleccionar entre varias tecnologias. La literatura ofrece alguna información básica sobre todo eso, que se describirá brevemeute en los apartados siguientes. Lo que no ofrece la literatura son métodos compietos que directamente permiten contestar la pregunta básica de la investigación. En el capitulo 3 se elaborarán tales métodos, utilizando la literatura del capitulo actual, pero introduciendo nuevas ideas donde necesario.

2.2. Predicción de la necesidad de electricidad

2.2.1. Métodos de predicción

En la planificación de un proyecto de electrificación rural, la predicción de la necesidad futura de electricidad es el primer paso que hacer ([Broek, 1993]; [Mangroe, 1994]). En el fondo, electricidad misma no es una necesidad: la demanda de electricidad es el resultado de la demanda de aparatos eléctricos, que a su vez nace de varias necesidades básicas especificas, como iluminar o cocinar. Por consiguiente, la predicción de la necesidad de electricidad tiene que comenzar por especificar las necesidades básicas que pueden realizarse por la introducción de aparatos eléctricos. Después hay que identificar los aparatos especificos que pueden realizar las necesidades, por ejemplo: focos y lámparas fluorescentes para realizar la necesidad de iluminación.

Antes de poder hacer una predicción buena de la demanda de electricidad, es neeesario dividir los consumidores en categorias diferentes, que todas tienen una lista diferente de necesidades. En áreas rurales, generalmeute se distinguen las categorias siguientes de consumidores:

• Familias: las necesidades de energia de las familias son entre otras iluminación, cocinar, calefacción de agua y climatización.

• Servicios comunales (como hospitales, escuelas, casas comunales y iglesias): servicios comunales principalmente necesitan iluminación y aparatos para educación y otras comodidades publicas.

• Unidarles productivas cornerciales (empresas individuales de baja escala): necesitan iluminación y aparatos para la producción.

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En cuanto a las familias, se hace una distinción adicional a base de los ingresos, que tienen una influencia muy grande en la demanda de energia. Generalmente, se distinguen familias de ingresos bajos, de ingresos medios y de ingresos altos. Cuando los ingresos son bajos, iluminación es la necesidad principal de energia. Familias con ingresos un poco más altos tal vez pueden permitirse aparatos audiovisuales, mientras que familias con ingresos altos probablemente desean comprarse aparatos lujosos como para climatización. No solamente el tipo de aparatos depende de los ingresos, pero también la frecuencia de ocurrencia de cada aparato y la duración del uso diario.

Para los servicios comunales, no se hace la distinción entre categorias diferentes de ingresos. Principalmente, cada persona de la comunidad tiene acceso a los servicios comunales, independiente de su salario.

Determinadas las categorias diferentes de consumidores, hay que predecir la necesidad de electricidad para cada categoria separada. Eso puede hacerse de tres maneras diferentes: predicción basada en datos del campo, predicción basada en datos estándares y predicción combinada.

2.2.1.1. Predicción basada en datos del campo

En este caso, se basa la predicción unicamente en datos coleccionados sobre el terreno, en la región del proyecto. El método provee los resultados los más exactos en caso que ya se utiliza electricidad en la región, pero es más caro que los dos otros métodos. Cuando electricidad es algo nuevo, substituyendo otras forrnas de energia, basar la predicción unicamente en datos coleccionados en el campo es dificil de hacer y poco fiable.

Cada predicción basada en datos del campo requiere la colección de la información siguiente:

• el uso actual de energia • la substitución prevista de aparatos tradicionales por aparatos eléctricos • la introducción prevista de aparatos eléctricos que no substituen ningun uso actual de energia • el crecimiento prevista del consumo de electricidad durante el periodo del proyecto:

el crecimiento del numero de consumidores el crecimiento del consumo anual de electricidad (lo que es la suma del crecimiento del numero de a paratos y el crecimiento del uso de cada aparato)

La substitución de aparatos tradicionales por aparatos eléctricos se afecta por el carácter del uso existente de energia y por el precio que actualmente se paga para combustibles. Además hay muchos factores socioeconómicos que tienen influencia, tanto en la substitución de los combustibles existentes por electricidad, como en la introducción de nuevos usos de energia. Esos factores socioeconómicos se describen más detalladamente en el apendice F. Racen que es muy dificil basar una predicción cuantitativa solamente en datos coleccionados sobre el terreno. Una solución más segura es combinar los datos del campo con resultados derivados de experiencias en proyectos similares (vea el apartado 2.2.1.3).

2.2.1.2. Predicción basada en datos estándares

En este caso se basa la predicción unicamente en datos estándares, derivados de experiencias en proyectos similares. No se hace ninguna investigación sobre el terreno. Ladesventajade este método es que los datos muchas veces son poco fiables, primero porque no siempre se coleccionaron de una manera correcta y segundo porque hay diferencias grandes entre áreas y pueblos respecto a la demanda de electricidad (el prohierna de generalización). Cosas como el medio ambiente, los precios de combustibles tradicionales y la infrastructura disponible tienen una influencia grande en los datos. Por todo eso, es reeomendada utilizar los datos estándares solamente como indicación preliminar de la demanda de electricidad, y después verificarlos a base de una investigación sobre el terreno.

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Estándares óptimos para un proyecto especifico se coleccionaron en áreas similares en el mismo pais. Sin embargo, tales datos óptimos muchas veces no existen en paises en desarrollo. Además puede ser que no hay información sobre la existencia de los datos. Muchas veces es neeesario utilizar datos no óptimos. El valor de esos datos es más alto a medida que la similitud con la situación del proyecto es más grande.

Idealmente, un paquete de datos estándares contiene la información siguiente, cada vez para cada categoria separada de consumidores:

• El porcentaje inicial de consumidores conexionados con la red eléctrica • El consumo medio inicial por consumidor (en kWh por mes) • El consumo máximo inicial por consumidor (en kW) • El crecimiento del consumo de electricidad: el crecimiento de la población, el crecimiento del

porcentaje conexionado con la red eléctrica y el crecimiento del consumo medio y el consumo máximo por consumidor

Ingresos bajos medios altos

Distribución de los ingresos 45% 40% 15% Consumo de electricidad (kWh por mes) 35 50 75 % conectado en el primer aiio después introducción 1 50% 60% 90% % conectado en el decimo aiio después introducción1 70% 80% 100% Crecimiento de la población por aiio 2% 2% 2%

Tabla 2.1: Estándares para el consumo doméstico de electricidad en áreas rurales (fuente: [Menon, 1986]) e : % del numero de farnilias que existen en el primer afio después introducción)

La tabla 2.1 muestra un ejemplo de datos estándares recomendados para familias en áreas rurales [Menon, 1986]. Los datos se derivaron de proyectos de electrificación rural en el Sureste de Asia. La tabla 2.2 muestra los datos estándares determinados en el mismo estudio para la demanda de electricidad en algunos servicios comunales.

Escuela Consumo mensual de electricidad 10 kWh/cuarto Crecimiento anual del consumo 2%

Hospita! 10 kWhlcama

2%

lglesia 75kWh

2% Tabla 2.2: Estándares para el consumo de electricidad en algunos servicios comunales en áreas rurales (fuente: [Menon, 1986])

2.2.1.3. Predicción combinada

En este caso se basa la predicción en datos coleccionados sobre el terreno, sino combinados y camparados con datos estándares. La investigación sobre el terreno garantiza que la predicción es caracteristica para ellugar bajo estudio. El método combinado especialmente es preferible cuando nunca antes habfa electricidad en ellugar. En este caso los datos coleccionados por enttevistas persanales en el campo tienen la tendencia de ser poco fiables.

2.2.2. Resultados de la predicción

Los resultados requeridos de la predicción dependen de la tecnologia utilizada. En caso de una microcentral hidroeléctrica, el sistema necesita producir en cada momenta lo que necesitan los consumidores. Es decir, la necesidad máxima de electricidad determina el diseiio. En casode un sistema solar, se genera toda la necesidad del dia durante las pocas horas que hay sol. La electricidad que no se consume inmediatamente, se guarda en baterfas. En este caso, el diseiio se determina por el consumo

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medio diario de electricidad. En caso de una conexión con la red nacional o regional, generalmeute importa tanto la demanda máxima de electricidad como el consumo medio diario.

Además del consumo inicial, es importante pensar en el crecimiento del consumo en los afios después de la construcción de la centraL Para un sistema autónomo, como un pequeiio sistema solar o hidroeléctrico, es neeesario adaptar el diseiio desde el comienzo a la demanda del futuro (limitado a la duración del proyecto).

El apartado 2.2.2.1 da la fórmula para calcular la necesidad máxima de electricidad, el apartado 2.2.2.2 la fórmula para calcular el consumo medio diario. El crecimiento del consumo se calcula por determinar separadamente el consumo para cada aiio del proyecto. Los cálculos cada vez se hacen separadamente para cada categorfa diferente de consumidores, y se suman después.

2.2.2.1. La necesidad máxima de electricidad

El consumo máximo de electricidad en un lugar generalmeute es menos alto que la suma del consumo de todos los aparatos presentes, como raras veces ocurre que todos los aparatos se prenden al mismo momento. Se calcula la necesidad de electricidad en un momento como el producto de tres factores: la frecuencia de ocurrencia de cada aparato, el consumo del aparato y la probabilidad que el aparato es prendido en el momento considerado. Por consiguiente, la necesidad máxima de electricidad se determina por la fórmula siguiente:

con: Pmax = R= Pi= Pi= Ni,t=

la necesidad máxima de electricidad [W] factor de redundancia (tipicamente entre 1 y 1,25) [decimal] el consumo del aparato i [W] la frecuencia de ocurrencia del aparato i [decimal] el porcentaje medio de los aparatos i, prendidos en el momento t [%]

El factor de redundancia, R, se introduce para aumentar la fiabilidad de la oferta de electricidad. Normalmeute el factor de redundancia tiene un valor entre 1.00 y 1.25. En paises en desarrollo la necesidad máxima de electricidad generalmeute ocurre entre las 19h y las 21h de la noche. Enesas horas, principalmente se utiliza electricidad para iluminación y en ciertos casos para mirar la televisión.

2.2.2.2. El consumo medio diario

El consumo medio de electricidad se expresa en Vatios-horas (Wh). Ahora se utiliza la fórmula siguiente:

con: Cd= R= Pi= Pi= Ni,t= t=

cd= R. 'L (Pi x Pi x Ni.tx t) i,t

el consumo medio diario de electricidad [Wh] factor de redundancia (tipicamente entre 1 y 1,25) [decimal] el consumo del aparato i [W] la frecuencia de ocurrencia del aparato i [decimal] el porcentaje medio de los aparatos i, prendidos en el momento t [%] perfodo del dia en que vale la valor Ni,t [h]

La fórmula es fácil de utilizar a condición que el numero de aparatos eléctricos no es demasiado alto. En caso de un pueblo grande donde hay muchos aparatos eléctricos, puede ser diffcil incluir cada aparato separado en los cálculos. Aqui muchas veces es más fiable utilizar 'factores de carga', que expresan el porcentaje del consumo máximo en cada momento del dia:

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con:

cd= R. Ptot. L (NtX t) t

el consumo total de todos los aparatos presentes [W] el porcentaje del consumo máximo, en el perfado con duración t (el factor de carga)[%]

La penultima columna de la tabla 2.5 muestra factores de carga para una familia y una escuela tfpica en una comunidad rural.

En ciertos casos, por ejemplo cuando se disefia una conexión con la red eléctrica nacional, puede ser neeesario conocer el consumo medio anual en lugar del consumo medio diaria. El consumo medio anual se encuentra por multiplicar el consumo medio diario con el numero de dfas en que se eensurne electricidad (vea la ultima columna de la tabla 2.3). Eventualmente el consumo medio diario puede ser diferente en periodes diferentes del afio, por ejemplo en inviemo y verano. En este caso el consumo medio anual es el promedio pesado del consumo medio en los periodes distintos.

Consumidor Horas [h] => Duración [h] NI[%] Dfas/afio

Familia 0-5 5 10 365 5-7 2 50 7-17 10 20 17-22 5 100 22-24 2 10

Escuela 0-8 8 5 270 8-17 9 100 17-24 7 5

Tabla 2.3: Consumo diario de electricidad, un ejemplo (fuente: [Menon, 1986])

2.3. Micropotencia hidroeléctrica

2.3.1. Los principios de micropotencia hidroeléctrica

El principio básico de potencia hidroeléctrica es que, si se deja caer una corriente de agua de cierto nivel a un nivel más bajo, se puede convertir la presión resultante del agua en otras formas de energfa. Hidroturbinas converten la energfa del agua en energfa mecánica de un eje, que a su vez puede impulsar directamente una máquina mecánica o un generador eléctrico que converte la energfa mecánica en electricidad. En el ultimo caso, se habla de potencia hidroeléctrica.

Hay sistemas hidroeléctricos en todo el mundo. Actualmente son responsables para más de 20% de la generación mondial de electricidad. La parte mayor de esa electricidad viene de sistemas de gran escala, tfpicamente generando varlos megavatios de energfa. Para sistemas más pequefios generalmentese hace la distinción entre hidroelectricidad pequefia, minihidroelectricidad y microhidroelectricidad. Los limites de esas clases no son fijos. Se encuentran definiciones diferentes segun la publicación y el pais. La tabla 2.4 muestra la división utilizada por la represa eléctrica nacional del Ecuador (Inecel).

Sistemas hidroeléctricos grandes Sistemas hidroeléctricos pequefios Minisistemas hidroeléctricos Microsistemas hidroeléctricos

>2,000kW 500 kW - 2,000 kW

50-500 kW <50kW

Tabla 2.4: División de centrales hidroeléctricas, segt1n Inecel (fuente: [lnecel, 1990])

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En [Bokalders, 1991], se consideran microsistemas todos los sistemas hidroeléctricos hasta 300 kW. Eso es aproximadamente la potencia máxima posible de una central autónoma (no conexionada con la red), sin que es neeesario construir un embalse artificial. Tales centrales apenas afectan el medio ambiente. No se inunda ninguna tierra agrfcola y además no hay peligro de enfermedades relacionados con la presencia de agua paradoen un lago ([Schoonderbeek, 1992]). También en el texto actual se consideran sistemas hasta 300 kW.

La importancia de hidroelectricidad creció durante los decenios pasados. En la China, por ejemplo, actualmente hay más de 75,000 plantas hidroeléctricas de menos de 2MW, que generan unos 30% de la electricidad totalen áreas rurales ([Bokalders, 1991]). En muchas otras partes del mundo todavfa hay un potendal grande para el desarrollo futura de hidroelectricidad.

2.3.2. El sistema hidroeléctrico

La figura 2.1 muestra un microsistema hidroeléctrico tfpico. Las partes principales son: la represa, la bocatoma, el canal, el desagüe, el tanque de sedimento (no en la figura), el tanque de presión, la tuberia y la casa de máquinas. En la casa de máquinas se encuentran la turbina y el generador, conectados por un acoplamiento, y el tablero de controL La parte eléctrica del sistema rnademo existe de una casa de distribución (no en la figura) y la red eléctrica. En el texto que sigue, se describe brevemente cada parte del sistema. Para una descripción más extensa, se refiere al apendice K.

Figura 2.1: Microsistema hidroeléctrico tlpico (fuente: [Bokalders, 1991])

• La represa: la represa es una barrera artificial en el rio, constructa a la altura de la bocatoma ( ellugar donde se toma agua para impulsar la turbina). La razón principal por construir una represa es para garantizar que entra un eaudal continuo y constante en el canal, lo que se realiza por mantener un nivel de agua constante encima de la bocatoma. Otra razón por construir una represa es para elevar el nivel del agua en el rio. Especialmente en sistemas hidroeléctricos de cafda baja, un aumento

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pequeiio de la caida ya puede tener una influencia significante en la potencia que se puede generar. La ultima razón por construir una represa es crear un depósito artificial de agua, aunque esa función es menos importante en sistemas de baja escala.

• La bocatoma: la bocatoma tiene como objeto sustraer una cantidad constante de agua al rio y dirigirla al canal o -en ausencia de un canal- directamente a la tuberia. La porción de agua sustracta al rio varia de unos por cientos hasta 100 %.

• El canal: en muchos sistemas hidroeléctricos se construye un canal, lo que -dada la caida- permite limitar la longitud de la tuberia (vea la figura 2.1). A medida que la inclinación del rio es menos grande, se necesita un canal más largo para obtener la misma caida.

• El desagüe: la función principal del desagüe es proveer una posibilidad para dejar volver el agua del canal hacia el rio. Eso puede ser neeesario por dos razones: para vaciar el canal en caso de emergencia o para mantenimiento, y para remover el exceso de agua que entra en el canal, por ejemplo en tiempo de flujo. Generalmente, el desagüe se realiza por construir un desbordamiento en la pared del canal, seguido por un canal de desagüe hacia el rio. Aparte de eso hay generalmente dos compuertas que permiten cerrar y vaciar el canal rápidamente. En microsistemas hidroeléctricos comunes se construye un desagüe cerca de la bocatoma. Otros desagües generalmente son combinados con los tanques de sedimento y de presión (vea más adelante).

• El tanque de sedimento (no en la figura): el objeto del tanque de sedimento es reducir el contenido de sedimento en el canal, asi evitando que particulos indeseables entran en el tubo y causan daiio en la turbina. En el tanque de sedimento se baja la velocidad del agua del canal, lo que causa que todos los particulos con dimensiones menores a cierto máximo se sedimentan en el fondo. Generalmente se combina el tanque de sedimento con un desagüe.

• El tanque de presión: el tanque de presión es un tanque de sedimento constructo al fin del canal, justamente antes de la entrada de la tuberia. Mientras que un tanque de sedimento regular es una parte opcional del sistema, cada diseiio hidroeléctrico tiene un tanque de presión. La segunda función del tanque de presión es proveer un depósito de agua para ser utilizado en periodos cortos en que baja el nivel del rio.

• La tuber{a: por la tuberia el agua bajo presión baja a la turbina. La tuberia es una parte cara del sistema hidroeléctrico. Cuando la caida es alta, los gastos de la tuberia pueden aumentar hasta 40% de los gastos totales del sistema. Por esa razón es importante limitar en lo posible la longitud de la tuberia (optimización del diseiio).

• La turbina: la turbina es una máquina que converte energia del agua bajo presión en energia mecánica de un eje que rota. Se pueden distinguir varios tipos de turbinas, de que los más simples se pueden comparar con una rueda hidraulica tradicional.

• El generador: el generador es una máquina que converte energia mecánica de un eje que rota en energia eléctrica. Dependiente del tipo de generador, la electricidad generada es directa o altema, monofásica o trifásica, y tiene cierto voltaje (por ejemplo, llOV o 220V).

• El acoplamiento (noen la figura): el acoplamiento es lapartede la rnaquineria que conecta el eje de la turbina con el eje del generador. En dertos sistemas la velocidad de la turbina iguala la velocidad del generador y se puede utilizar un acoplamiento directo. En otros sistemas las dos velocidades son diferentes y se necesita utilizar un acoplamiento más complicado.

• El tabZero de control (noen la figura): el tablero de control es un arrnario en la casa de máquinas que en primer lugar contiene los circuitos electrónicos que regulan y controlan la generación de electricidad. Al lado exterior, el tablero de control tiene un numero de medidores que indican al operador como funciona la centraL

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• La casa de máquinas: la turbina, el generador, el acoplamiento y el tablero de control están en una casa que los protege contra lluvia, viento y tempestad: la casa de máquinas. El agua utilizado para impulsar la turbina regresa de la casa al rio por un desagüe fortalecido, que impide que el agua erosiona la casa. El nivel de la casa de máquinas (en comparación con el nivel del rio) es un compromiso entre pérdidas de cafda y el peligro de inundación en tiempo de flujo.

• La casa de distribución (no en la figura): en microcentrales hidroeléctricas modemas, se regula la velocidad de la turbina y del generador (y asf la frecuencia de la corriente eléctrica) por un sistema de 'control de carga'. El principio esencial de este método es que una 'carga auxiliar', generalmente una serie de resistencias, en cada momento consume toda la electricidad que no se necesita por los consumidores. Asf el consumo total y la potencia generada por el generador siguen ser constantes. Las resistencias auxiliares se encuentran en un cuarto de la casa de máquinas o en una casa aparte: la casa de distribución.

• La red eléctrica: la red eléctrica existe de las lfneas principales entre la casa de máquinas y la partes diferentes de la región electrificada, los conductores entre las lfneas principales y las casas de los consumidores, y partes adieionales como postes, herrajes y transformadores.

2.3.3. Ventajas y desventajas de micropotencia hidroeléctrica

Las ventajas principales de micropotencia hidroeléctrica son:

• En generalla energfa es continuamente disponible. • Cuando hay una cafda razonable, hidroelectricidad es un recurso concentrade de energfa. • No hay necesidad de combustibles. Por consiguiente, las expensas de combustibles son cero y no hay

contaminación relacionada con la combustión de combustibles fósiles. • Hay pocas exigencias de mantenimiento; las expensas de mantenimiento son bajas. • La tecnologfa es robusta y tiene una vida util larga. Es posible construir sistemas que subsisten 50

afios o más, sfn necesitar nuevas inversienes significantes.

Las desventajas principales son:

• Las posibilidades de utilizar la tecnologfa dependen en gran medida del lugar. Lugares que tienen caracteristicas buenas para construir un sistema hidroeléctrico y que al mismo tiempo están cerca de un grupo potendal de consumidores potenciales, no son muy comunes.

• La potencia máxima generada por la central siempre es Iimitada y depende de las caracterfsticas del lugar.

• Muchas veces el nivel del rfo tiene variacicnes estacionales, especialmente en climas caracterizados por monzones. En este caso la potencia que genera la central (determinada por el nivel medio del rfo) es mucho más baja que la potencia máxima que se podria generaren casode marea alta.

• Algunos problemas ambientales pueden resultar de la intervención en la corriente normal del rio, aunque problemas ambientales son bajos en comparación con muchas otras teenoioglas y sistemas hidroeléctricos de gran escala.

2.4. Electricidad solar

2.4.1. Los principios de electricidad solar

Un sistema de electricidad solar converte la luz del sol directamente en electricidad. Eso es posible gracias al 'efecto fotovoltako', que es la aptitud de células fotovoltakas -que son el corazón del sistema solar- de generar electricidad cuando están en contacto con luz. En vista de ello, las células fotovoltakas

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son constitufdas de por lomenosdos capas de material semiconductor, en muchos casos silicio. Una de las capas tiene caracteristicas eléctricas positivas y la otra capa caracteristicas eléctricas negativas. Cuando las partfculas de energfa provenientes de la luz, conoeidas como fotones, impactan en la célula, el material semiconductor absorbe algunos de esas fotones, haciendo que la capa negativa libera electranes que fluyen hacia la capa positiva a través del circuito eléctrico extemo. Es decir, se ha generado electricidad. Todo el proceso es limpio, confiable y no requiere ningun tipo de combustible aparte de la luz del sol.

Las posibilidades de generar electricidad solar dependen de la radiación solar en el sitio. Afuera de la atmósfera de la tierra, la radiación solar en una superficie perpendicular de los rayos es constante. Cuando la radiación entra en la atmósfera, una parte se absorba o se dispersa por moléculas de aire, nubes y otra materia. La parte no absorbada o dispersada que llega en la tierra se llama radiación directa. También la radiación dispersada puede llegar a la tierra, y es conocida como radiación indirecta. Finalmente, puede ser que algunos rayos solares solamente llegan en los módulos solares después de reflexión por el suelo. Esa radiación se llama el 'albedo'. La radiación total en un lugar, la 'radiación global', es la suma de la radiación directa, la radiación indirecta y el albedo. La presencia de la radiación indirecta explica porque el sistema solar todavfa genera electricidad bajo un cielo muy nublado.

En general, la radiación global -y asf las posibilidades de generar electricidad solar en un lugar­dependen de la ubicación geográfica, la altura y el clima. Lo que importa es la radiación total de todo el dfa. La electricidad que no se utiliza inmediatamente, se almacena en haterlas para ser utilzada más tarde.

En 1993, unos 30% de los módulos fotovoltaicos se utilizaron para electrificación rural, tanto en paises en desarrollo como en regiones aisladas en paises industrializadas ([Barlow, 1993]). La aplicación la más importante de electricidad solar, en térrninos de frecuencia de ocurrencia, es iluminación. Aunque lámparas fotovoltaicas son más caras que, por ejemplo, lámparas de kerosén, generalmeute son más rentables a largo plaza, como la vida util es mucho más larga.

2.4.2. El sistema solar

La figura 2.2 muestra el sistema fotovoltaico básico. Existe de un numero de módulos solares (el generador fotovoltaico) con soportes, un numero de baterias, un controlador, y eventualmente uno o más invertidores. En el texto que sigue se describirá brevemeute cada parte del sistema.

• Los módulos solares (el generador fotovoltaico ): el generador fotovoltaico es el corazón del sistema solar. Existe de una serie de paneles o modulos fotovoltaicos que producen una corriente directa de generalmeute 12V o 24V. Cada módulo existe deun numero de células fotovoltaicas interconectadas.

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El material semiconductor el más comun de las células es silicio, que ocurre en tres formas: monocristalino, policristalino o amorfo. Otros materiales semiconductores son posibles, pero generalmente son más caros y menos flables que silicio.

En células de silicio amorfo, el material semiconductor se forma coma una pelicula fina. Por consiguiente se necesita menos material semiconductor, que es una de las razones por que silicio amorfo es mucho más barato que los otros tipos de silicio. La tecnologia es relativamente nueva, y el prohierna persistente es que la eficiencia de las células todavia es baja y deteriora rápidamente durante los primeros afios de la operación. Se espera que los gastos de electricidad solar bajarán más en el futura, a medida que mejorará la cualidad de los módulos de silicio amorfo.

• Las baterfas: como el sol no brilla más de unas horas por dia, mientras que los consumidores también quieren utilizar electricidad fuera de esas horas, el sistema solar utiliza baterias. Baterias que aprovechan para ser utilizadas en sistemas solares son recargables. En los rnamentos en que la radiación solar es mayor a la energia consumida en el mismo momento, las baterias se recargan. En rnamentos en que la radiación solar es más baja que la demanda, las baterias proveen la electricidad que falta y asi se descargan.

• El controlador: dependiente del tipo de módulos y de baterias, es neeesario proteger las baterias contra sobrecarga, descarga demasiado profunda y descarga por fuga. Eso es la función principal del controlador. Otras funciones del controlador se describen en el apendice I.

• Los soportes: los sopartes son las estructuras mecánicas utilizadas para montar los módulos solares.

• Los conductores eléctricos: los conductores forman el circuito eléctrico extemo, conectando el sistema solar con los aparatos eléctricos de los consumidores.

• Los aparat os (y invertidores) : coma el sistema solar genera un voltaje directo de generalmen te 12V o 24V, los aparatos eléctricos utilizados necesitan funcionar con este voltaje. Eso implica que se compran aparatos eléctricos especiales de baja tensión. Para un gran numero de aparatos comunes (por ejemplo, lámparas y radios), equivalentes de 12V o 24V son comercialmente disponibles. Otros aparatos solamente funcionan con 110 o 220 Vac. En este caso hay que utilizar un invertidor para convertir el voltaje de 12 V de del sistema solaren un voltaje alterna de 110 o 220 Vac. Sin embargo, utilizar convertidores es una solución cara y solamente tendria que hacerse cuando no hay otras altemativas.

2.4.3. Ventajas y desventajas de electricidad solar

Las ventajas principales de electricidad solar son:

• Electricidad solar se puede generaren virtualmente cada lugar. • No hay gastos de combustibles y no hay problemas de provisión de combustibles. • El sistema generalmente puede operar sin vigilancia. • La confiabilidad es muy alta y por consiguiente los gastos de reemplazo son bajos. • Se necesita poco mantenimiento y por consiguiente los gastos de mantenimiento son bajos. • El mantenimiento es simple y puede hacerse por una persona no cualificada. No se necesita equipo

de mantenimiento especial. • No hay partes que mueven, la operación es silenciosa. • No hay polución atmosférica durante operación. • Sistemas fotovoltaicos son modulares y pueden ampliarse en fases consecutivas. • Por el caraeter modular, muchos sistemas solares todavia son capaz de generar electricidad cuando se

dafia una parte. • Los sistemas pueden instalarse rápidamente. • La vida util del sistema es muy larga (generalmente más de 15 afios)

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Las desventajas son:

• Los gastos iniciales del equipo (los gastos de capital) son altos. • La cualidad de la operación cambia con el tiempo: hay menos electricidad cuando hay más nubes. • Módulos solares no son econórnicos para aparatos de alta potencia, por ejemplo calentadores y

motores, coma esos aparatos necesitan el uso de invertidores caros con eficiencia baja.

2.5. Análisis gastos-beneficios

2.5.1. Análisis financiero

2.5.1.1. Gastos y ingresos de una microcentral eléctrica

Un análisis financiero de un proyecto planificado en esencia tiene coma objeto la comparación de los gastos y ingresos del proyecto. Tal análisis puede hacerse por dos razones: 11 tasar la factibilidad financiera del proyecto, o 2/ comparar de punto de vista financiero varlas alternativas posibles para la ejecución del proyecto.

Los gastos de un proyecto básicamente se dividen en los gastos de las inversiones y los gastos anuales de operación ([Lemmens, 1995], [Bokalders, 1991]):

• Gastos totales de las inversiones: Gastos de preproducción: estudio de prefactibilidad, estudio de factibilidad, disefio, ... Costes fijos: tierra y lugar, obras civiles, tecnologfa, equipo y maquinás, seguros, supervisión de subcontratistas, circunstancias imprevistas, ... Capita! neto de explotación

• Gastos anuales de operación: mantenirniento y reparaciones, costes salariales, gastos de materiales crudos y combustibles, ...

En caso de un proyecto de electrificación rural, los ingresos del proyecto dependen directamente de las tarlfas que los consurnidores pagan para el consumo mensual de electricidad.

En el texto que sigue se dará un resumen de lo que dice la literatura sobre los gastos tfpicos de las dos tecnologfas consideradas en el estudio actual: electricidad solar y hidroelectricidad. Después, en los apartados 2.5.1.2 y 2.5.1.3. se describirán los instromentos básicos del análisis financiero.

En 1996, el precio de células solares habfa bajado basta no más de 1110 del precio de 20 afios antes ([Curtis, 1996]). En 1995, los gastos de instalación de un sistema solar eran tfpicamente unos $10 por vatio instalado ([Douglas, 1996]). Los gastos totales de la generación de electricidad, sobre toda la vida util del equipo, eran unos $2 por kWh ([Goldberg, 1996]). En el rnismo informe se predice que los gastos bajarán más en el futura, basta $0,16 por kWh en 2000, $0,13 por kWh en 2005 y $0,09 por kWh en 2010. Se gun varlas fuentes, la disrninución futura del precio de electricidad solar depende en primer lugar del desarrollo de tipos mejores de células de silicio amorfo.

Electricidad solar es más competente, en comparación con otras tecnologfas de electrificación, a medida que el consumo diario de electricidad es más bajo. Cuando el consumo diario es menora 10-15 kWh, casf siempre es más barato generar electricidad por un sistema solar que por un generador de diesel.

En rnicrosistemas hidroeléctricos, los gastos dependen en gran medida de la cafda disponible. Una cafda más grande generalmente corresponde a un sistema más barato, a condición que la cafda no es tan grande que se necesita utilizar un tipo de turbina más complejo [Babanek, 1982]. El tipo de turbina es el segundo factor que tiene una influencia grande en los gastos. La turbina puede ser responsabie para basta 60% de los gastos totales del sistema hidroeléctrico [Meier, 1985]. A base de una investigación efectuada

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en 96 paises en desarrollo, se encontró que los gastos totales de instalación de una microcentral hidroeléctrica son aproximadamente $2280 por kW. Otro estudio, hecho en 19 paises en desarrollo, encontró que los gastos de instalación varian entre $850 y $12420 por kW ([Babanek, 1982]). En [Meier, 1985] se calcula que los gastos totales de instalación varian entre $3650 y $17600 por kW, utilizando rnaquineria (turbina + generador) importada de Europa. Utilizando rnaquineria local, los gastos tipicos de instalación varian entre $2000 y $6000 por kW.

2.5.1.2. Evaluación financiera: VNP, balanza de pagos

La manera comun de evaluar financieramente un proyecto es utilizar indices que indican la rentabilidad del capital invertido. Un indice frecuentamente utilizado es el'Valor Neto Presente' CVNP). El concepto 'valor actual' toma en cuenta que una suma de plata puede invertirse en un banco cornerdal en lugar de en el proyecto. Si se pone la plata en el banco, el valor actual crece por afio de acuerdo con la tasa de descuento oficial. Invertiendo el razonamiento, el valor presente de una suma futura de plata es más baja a medida que se considera futura más lejano. Ahora, el VNP es el valor actual de las ganancias del proyecto: la diferencia entre el valor actual de los ingresos y el valor actual de los gastos ([Lemmens, 1995]). Un valor neto presente positivo significa que es más rentable invertir capital en el proyecto que ponerlo en una cuenta de banco.

El Valor Neto Presente se calcula con la fórmula siguiente:

con:

n n

VNP = L lt. (1+r)n-t - L C1 • (1+r)n-t t=O t=O

los ingresos en el afio t los gastos en el afio t la duración del proyecto el tipo de descuento

En paises en desarrollo el tipo de descuento oficial a veces es mal definido. En este caso es comun utilizar un descuento minima de 30%.

Se nota que en proyectos de electrificación rural, tanto del estado como privados, el VNP muchas veces es negativo [Bames, 1988]. La razón es que electrificación generalmeute se subvenciona por el gobiemo o por la organisación supervisora, de modo que las tarifas se bajan artificialmente en comparación con los precios del mercado. Los beneficios socioeconómicos de electricidad (vea el apendice F) se consideran más importantes que las ganancias financieras. Un VNP positivo no es neeesario y muchas veces aun no deseado. Sin embargo, el cálculo del VNP sigue ser interesante en ciertos casos, por ejemplo cuando se quiere comparar varios altemativas de tecnologias o sistemas: de punto de vista financiero la altemativa preferible es la que tiene el VNP el menos negativo.

Independiente del valor del VNP (positivo o negativo), es deseable hacer una balanza de pagos antes de comenzar un proyecto, asi para detectar de antemano problemas eventuales de liquidez. Una balanza de pagos campara la afluencia de finanzas con la emisión de finanzas en cada afio de la vida del proyecto. En contraste con el VNP, que solamente toma en cuenta los gastos y ingresos de recursos reales (máquinas, productos, etcétera), la balanza de pago también incluye todas las transacciones financieras como préstamos, donaciones, devoluciones de préstamos y pagos de intereses. lncluso proyectos que tienen un VNP positivo pueden tener problemas financieras temporales cuando los gastos y ingresos son mal sincronizados. La balanza de pagos permite localizar problemas eventuales de liquidez y eliminados por adaptar de antemano la distribución de los préstamos y otros recursos financieros.

En proyectos no rentables (con VNP negativo) una balanza de pagos positiva puede conveneer a donadores potenciales a invertir dinera en el proyecto, a pesar de la falta de rentabilidad.

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2.5.1.3. Análisis de sensibilidad

Generalmente, los valores utilizados en un análisis gastos-beneficios financiero de un proyecto planificado no son más de estimaciones y aproximaciones preliminares. En vista de conocer la fiabilidad de las conclusiones del análisis, es importante saber en que medida son dependientes de variacianes de los datos básicos. Eso es lo que se investiga en el análisis de sensibilidad.

Generalmente no es nesecario considerar la variación de todos los variables posibles. Suflee investigar los variables que se consideran cruciales, sea porque el valor del variabie es relativameute alto, sea porque la estimación del variabie fue muy inseguro. En caso de un proyecto de electrificación rural, se distinguen cuatro variables cruciales en el análisis financiero [Mangroe, 1994]:

• Las inversiones iniciales • Los gastos de la operación y del mantenimiento • El consumo de electricidad • Las tarifas de electricidad

Se nota que en un proyecto privado generalmeute se tiene control sobre el ultimo variable: las tarifas de electricidad. Por consiguiente, se pueden utilizar los resultados del análisis de sensibilidad de una manera manipulativa: seleccionar esas tarifas que son aceptables para la población, pero al mismo tiempo garantizan la factibilidad financiera del proyecto. Haciendo eso, es importante tornar en cuenta la posibilidad que variacianes grandes de las tarifas pueden eausar cambios en el consumo de electricidad. Si necesario, hay que revisar anualmente las tarifas en función de los ingresos reales del afio precedente.

De los cuatro variables mencionados, dos se refieren a los gastos de la central y dos a los ingresos. Un quinto variable, que afecta tanto los gastos como los ingresos futuros, es el valor de la moneda local. Por inflación y devaluación ese valor no es nesecariamente constante pero puede cambiar en el curso del tiempo. Estimar la influencia de inflación puede formar parte del análisis financiero y del análisis de sensibilidad. Sfn embargo, cuando la impredecibilidad de la magnitud de la inflación es grande, como en muchos paises suramericanos, generalmeute es mejor expresar los gastos y ingresos del análisis financiero en una moneda más estable que la moneda nacional, por ejemplo el dolar estadounidense.

2.5.2. Análisis socioeconómico y técnico

Aparte de por los gastos y beneficios financieros, el atractivo de un proyecto se determina por los gastos y beneficios socioeconómicos y técnicos. Los gastos y beneficios no financieros generalmeute son mucho más diffcil de cuantificar que los financieros. En ([UNIDO, 1991] y [Barnes, 1988]) se describen algunos métodos posibles. Económicamente se puede valorar cuantitativamente los beneficios del proyecto por estimar la influencia en indicadores macroeconómicos como el producto nacional bruto o el empleo. En proyectos del estado el resultado positivo de tal evaluación ecónomica puede llevar a la decisión de efectuar el proyecto, incluso cuando la rentabilidad financiera ( expresada por el VNP) es negativa. También en proyectos privados una valoración ecónomica buena puede ser una ayuda grande en persuadir a ciertos inversores potenciales a apoyar financieramenteel proyecto.

En muchos casos se prefiere abstenerse de un análisis socioeconómico cuantitativo, y limitarse a una evaluación cualitativa. Para factores no puramente económicos, como la influencia del proyecto en el medio ambiente, la introducción de nuevas ocupaciones del ocio y la elevación de la percepción de la vida, la evaluación cualitativa aun muchas veces es la unica manera de evaluar que tiene sentido. Eso también es el caso para la mayorfa de gastos y beneficios técnicos, como la fiabilidad de la tecnologfa, la disponibilidad, las exigencias del mantenimiento, la manejabilidad y los servicios del proveedor.

Una manera simple y comun de hacer cualitativamente el análisis socioeconómico y técnico de un proyecto, es hacer una lista de los beneficios y una lista de los gastos no financieros y compararlos. En

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caso de una sola tecnologia la lista puede llevar a la decisión de no efectuar el proyecto, si los gastos son grandes en comparación con los beneficios. En caso de varias tecnologias disponibles, aproximadamente equivalentes de un punto de vista financiero, la evaluación socioeconómica y técnica puede tener una influencia grande en la selección final de tecnologia.

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Capftulo 3 La elaboración del prohierna

3.1 El modelo conceptual global

Ya se formuló el problema básico de la investigación en el apartado 1.2.1:

l Cómo se diseiïa un sistema de electrificación de baja escala para una comunidad en el bosque nublado del Ecuador, utilizando la tecnolog(a la más adecuada ( especialmente concentrandose

en fuerza hidroeléctrica y electricidad solar) y conforme a las necesidades de la comunidad?

En el capftulo actual se elaborarán métodos generales para contestar esta pregunta. En los capftulos 4 y 5 se aplicarán los métodos en dos casos especfficos: el pueblo Morán y el refugio de Santa Rosa.

La primera cosa que hacer cuando se quiere disefiar un sistema de electrificación, es determinar que potencia se necesita generar. En el apartado 3.2, se elaborará un método para estimar en lo posible la necesidad de electricidad en un lugar. Como avisado en la literatura (vea el apartado 2.2.1), se hace una predicción combinada, basada tanto en datos estándares como en datos collecionados en el campo. Los 'datos estándares' que se utilizan son experiencias en proyectos similares en el Ecuador y experiencias descritas en la literatura. 'En el campo' se colecciona información sobre uso actual de energfa y se investiga que parte del uso actual se quiere substituir por electricidad. Además, se investiga que aplicaciónes eléctricas se desean introducir que no substituyen ninguna aplicación actual. Finalmente, se investiga en que medida el consumo de energfa después de la introducción de electricidad se puede afectar por aspectos socioeconómicos.

Cuando se sabe la necesidad de electricidad, el disefio solamente será técnicamente factible si la potencia disponible iguala o excede la necesidad. La potencia máxima disponible en un sistema solar se determina por la radiación media diaria, expresada en 'horas de sol pico' (vea el apendice I). La potencia máxima de un sistema hidroeléctrico se determina por el eaudal de los rios en el sitio, y por la cafda que se puede utilizar.

Cuando la factibilidad técnica está probada, se puede comenzar a disefiar el sistema, sea solar, sea hidroeléctrico, sea los dos (un sistema que no es técnicamente factible ya no se necesita disefi.ar). Dos factores que afectan el disefi.o son la necesidad de electricidad -medida en la primera parte de la

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investigación- y la disponibilidad del equipo: lo que se encuentra en el mercado local o intemacional en cuanto a sistemas, máquinas y otros componentes que se necesitan. Racer un disefio óptimo, asf require hacer -antes o al mismo tiempo- un estudio del mercado. Criterlas durante este estudio no solo son los predos de los componentes disponibles, pero también la disponibilidad, los gastos del transporte, la confiabilidad, las demandas del mantenimiento, los servicios después la compra, etcétera.

Hecho el disefio, se calculan los gastos financieros del sistema. Ahora, si cada de las dos técnologfas era técnicalmente factible, es finalmente posible seleccionar la técnologfa la más adecuada, a base de un análisis gastos-beneficios. No solamente los gastos y beneficios financieros importan. También se toman en cuenta las ventajas y desventajas técnicas de cada técnologfa, y los gastos y beneficios socioeconómicos.

Finalmente, para que los resultados de la investigación puedan utilizarse sfn que se necesita la intervención de otro investigador, hay terminar el estudio por dar una descripción de las medidas que tiene que tornar la organisación responsabie para comprar, instalar y mantener el sistema seleccionado de electrificación.

Resumiendo toda la exposición dada arriba, se ve que una discusión preliminar del prohierna básico, introduce una lista de preguntas parciales:

1. lQué es la necesidad de electricidad? . • i Qué son las experienéias en proyectos similares?, • iQué ei el uso actual de energ{a? . ·<' . •... ••• . . • iQué es la substitución prevista del uso actual de ~kergta'po;i~z uso de electricidad? • jQué ès la ilitroducción prevista de usos nuevos de energ{a?" ....

2. · ;. Como ~e diseiïa óptimamente un microsistemp h,idro;l~dt~co pàrijlà ~p~uhidad? . • i Es faètiblé construir una miçrocentral hidroel4ctrica enellugar (lacomunidad), de unpunto

·. de vista técnico,financiero,poUtico y ecológicà? ··. ';{ <@

• lQuélugdr espec{fièo, allàdó del r{o y cerca de la comunidad ;e pr~sta,)o construcción dèuftà centran r:vSi%>' . · •. • · ·

.-;:.,. :': · ':.,~, :·'> ~·.: ·':.' ··~;:·-~,:.· ·.··~.:;··~Y.;-.,. ' . .;'.' ·. ·~"~. '=,.-· <. >\ ://\' ,·~;<~'·r>=.:.:.::r~·.:·. ' • l Qué es ~~· diseiio''iécnicó.; óp@zo: 'del microsistema hidroeléctrico en ellugar sel~cêionàdo,

tenie'ndo en cûenta la necesidati de electrl~idád, la potencia hidroeÎéctrié"á, )l''ez Îf{èrcfidà de sistemas hidroeléçtricos? . : • · · · ;. · · .· · · '"~•

-.·.<;::::;;. '

3. iCo'ino se diseiïa óptimdm'fmte un sistemafotovoltaico para la comunidad? , . • l Qué es el diseiio técnfdo óptimo de"'ifil"~iste;oo fotov~ltaico, teniendo en cuen~a la.necesidad

de electricidad, la pOûincia-solar, y el inèrcado de SiSteinas hidroeléctricos_r ·,·.~-~·.;>· ,,

,·,.. ·. . .. ·,. . <\::;.":~;-. . . ; · .. ,, {:". . ; ; .... ; .. . . . ···_.; . . . <"/~~,;.

4. >iQué e/zá t~cnolog(a la más adecU:fa~ para la ~eneracióll"de el~ctrli:idtuL a base de un . análisis financiero, técnico y~~cioeèonómico? ·.'S{}u :jj{\ ···. · · '

.' . ~ '·v. , ··.>·"· ··-.:<'}' ';>;-::/.'".(,' '·> '.<<:::.:: >-;.

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La totalidad del prohierna se representa en el modelo conceptual visualizado en la figura 3.1 en la página siguiente. Se nota que cortocircuitos en el modelo siempre son posibles. Por ejemplo, si una de las tecnologfas no es técnicalmente factible, ya se hace la selección de la técnologfa antes de hacer el disefio, y se limita el disefio a la tecnologfa factible. Para no destruir la claridad del esquema, las flechas que indican los cortocircuitos posibles no están indicadas en la figura.

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Estimación de la necesidad de electricidad Aspectos socioecoriómicos J

+ + Experiencias en Uso actual de Substitución del uso Introducción de usos

proyectos similares energfa actual de energfa nuevos de energfa

~ ~ / ~ ..........._ ""'- / ~ • I • il • Potencia solar Potencia hidroeléctrica disponible INeëesidad de electricidadl disponible

.

El mercado de sistemas El mercado de sistemas solares hidroeléctricos

+ .,, ." ,,

." + Disefio óptimo de un Disefio óptimo de un sistema

sistema solar hidroeléctrico

Estudio técnico, Estudio técnico, solar hidroelectricidad

Análisis costes-beneficios .,, "

(Des)ventajas técnicas deun (Des)ventajas técnicas deun sistema solar sistema hidroeléctrico · .. ·

., "

Gastos financieros de un Gastos financieros de un sistema solru- sistema hidroeléctrico .·

I Benefici~s financieros de I un ststema solar

I Beneficios financieros de I un sistema hidroeléctrico

+ .,, " _+

Análisis gastos-beneficios para Análisis gastos-beneficios para un sistema solar un sistema hidroeléctrico. . .

~ (Des)ventajas socioeconómicas I de un sistema solar

(Des)v~ntajas socioeconómicas I de un sistema hidroeléctrico

,, ,, ~r ,, "

,, SELECCION DEL SISTEMA EL MAS ADECUADO

.. .... ..

+ I Recomendaciones prácticas

Figura 3.1: Modelo conceptual global

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3.2 Elaboración de un método para predecir la necesidad de electricidad

3 .2.1 La necesidad de electricidad

En esta parte del texto se elaborará un método para contestar la primera pregunta parcial formulada en el apartado precedente, para una comunidad especifica:

lQué esla necesidad de electricidad en la comunidad?

Esa pregunta corresponde a el primer cuadro del modelo conceptual de la figura 3.1.

El término 'comunidad' se necesita interpretaf en el sentido más amplio de la palabra: se ve como una comunidad cada conjunto de familias, servicios comunales y unidarles productivas cornerciales (vea el apartado 2.2.1), sin que es neeesario que los tres están presentes. Asi, ya se puede hablar de una comunidad cuando no hay más de un solo servicio comunal, como es el caso en Santa Rosa, que simplemente existe de un refugio en el bosque.

La comunidades que se consideran en el estudio nunca tenfan electricidad en el pasado. Contestar la pregunta formulada arriba, requiere hacer una predicción. Un caracteristico de predecir es que nunca es posible hacerlo de una manera completamente exacta. Por lo tanto, es mejor no sólo confiar en una fuente de información, pero -en lo posible- comparar los resultados de varias fuentes disponibles. Para predecir la necesidad de electricidad, fuentes posibles de información son: las experiencias en proyectos similares en el pais, experiencias descritas en la literatura (los 'datos estándares' del § 2.2.1.1) y las expectaciones de la gente en la comunidad misma. Es decir, se contesta la pregunta básica de la investigación combinando las respuestas en las tres preguntas parciales siguientes:

.............. .

1. lQué potencia ~~genera en proyectos similares en el pafs? 2. lQué se dice en la , litë'rätura sobre ,el consumo de electricidad

comunidades ruráfes ?>''1'Li 3. îá'''i:omunidad misma. respecto al uso juturo de

• Proyectos similares: en el marco del proyecto, se visitaron tres microcentrales hidroeléctricas en el pais (vea el apendice D): en Oyacachi (una central de 50kW), Buenos Aires (75kW) y Maldonado (150kW). Además de esas tres visitas en el campo, un cuestionario se rellenó por correo electrónico por el responsabiedeun cuarto proyecto, localisado en Macuma (una central de 50 kW). En cuanto a energia solar, no era posible encontrar un proyecto en el Ecuador similar a los proyectos considerados en el estudio actual, y asi no habia visitas en el campo.

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Visitando las microcentrales hidroeléctricas, el objetivo era hacer una investigación general de varias experiencias: experiencias con la tecnologia, problemas durante la construcción y la operación, la financiación del proyecto, y -por final- experiencias respecto al consumo de electricidad. Es esta ultima parte que provee información interesante para la estimación de la necesidad de electricidad en un proyecto nuevo. Durante las visitas, se preguntó sobre los sujetos siguientes en cuanto al consumo de electricidad (vea el cuestionario en el apendice D):

• l,Quiénes son los usuarios de la electricidad? • l,Qué es el uso medio de electricidad, por familia? • l,Qué es el precio que se paga para el uso de electricidad? • l,Qué aparatos eléctricos se poseen por la mayoriade las familias?

• (.Cómo era la acceptación de la introducción de electricidad? • (.Qué son los impactos sociales los más importantes de la introducción de electricidad?

• La literatura: el consumo de electricidad en comunidades rurales -descrito en la literatura-, difiere mucho segun la fuente. Se dará un resumen de las conclusienes principales del estudio de la literatura en los capitulos 4 y 5, cuando se aplica el método en los casos de Morán y Santa Rosa.

• Los deseos en la comunidad misma: se hace un estudio social en la comunidad, que tiene como objetivo la colección de la información que se necesita para calcular aproximadamente el consumo futuro de electricidad. Hay una diferencia entre un sistema solar y un sistema hidroeléctrico en cuanto a la manera de calcular el consumo futuro de electricidad. En caso de un sistema hidroeléctrico es la pregunta máxima de electricidad que importa. El generador tiene que producir en cada momento lo que necesita la comunidad en el mismo momento. Es decir, el generador tiene que producir minimameute la pregunta máxima de la comunidad. La fórmula para calcular la pregunta máxima de electricidad, es (vea el apartado 2.2.3):

con: Pmax = R= Pi= Pi= Ni,t=

la necesidad máxima de electricidad [W] factor de redundancia (tipicamente entre 1 y 1,25) [decimal] el consumo del aparato i [W] la frecuencia de ocurrencia del aparato i [decimal] el porcentaje de los aparatos i, prendidos en el momento t [%]

En caso de un sistema solar, solamente se genera electricidad durante las horas que hay sol. En este periodo, hay que generar toda la energia que se necesita durante todo el dia. Se guarda en baterias la electricidad que no se utiliza inmediatamente. Aqui, la potencia que se necesita generar se expresa en Vatios-horas por dia, y iguala el consumo medio diario de electricidad en la comunidad:

con:

Cct = R. L (Pi x Pi x Ni,tX t) i,t

el consumo medio diario de electricidad [Wh] periodo en que vale el valor N,1 [h]

Independiente de la tecnologia -solar o hidroeléctrica- se necesita deterrninar los valores de los factores Pï. Pi y Ni,t para calcular el consumo futuro de electricidad. Será claro que no se puede deterrninar cada factor a base de una investigación en la comunidad misma. En el texto abajo, se discutirá cada de los factores y la manera de deterrninarlos.

a) El conocimiento del consumo de los aparatos eléctricos, el factor Ph resulta de un estudio del mercado. Haciendo este estudio, se encuentran una serie de valores diferentes para cada aparato eléctrico: el consumo de un aparato no es fijo pero depende, entre otras, de la marca y las dimensienes del aparato. A base de algunos valores diferentes encontrados durante el estudio del mercado, se puede calcular un promedio razonado.

b) El porcentaje de los a paratos del mismo ti po que están prendidos en cada momento del dia (el factor Ni,t en la fórmula, en relación con el factor t), es el factor el más dificil de predecir. Una investigación en la comunidad misma es poco adecuada: (.Cómo puede saber una persona cuantas horas por dia utilizará un aparato eléctrico, si nunca poseyó este aparato antes? Otra cosa son los aparatos eléctricos que reemplazan aparatos actuales no eléctricos, por ejemplo focos que reemplazan velas. Para esos aparatos se podria predecir el consumo futuro (expresado en horas por dia) a base del uso actual. Sin embargo, estudios hechos en otras comunidades (vea el

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apendice F) muestran que el consumo puede subir mucho después de la introducción de electricidad. Por consiguiente, el uso actual es un indicador malo para el uso futura del eléctrico equivalente.

En lugar de basarse en datos colecionados en la comunidad, se utilizarán datos encontrados en la literatura y el sentido comun para estimar el factor Ni,t· Como es imposible -aun más que para los dos otros factores- hacer una predicción exacta, es mejor calcular la pregunta máxima de electricidad para algunos valores diferentes del factor Ni,b y basar la conclusión en una comparación de los varios resultados que se encuentran.

c) El ultimo factor en la fórmula es la frecuencia de ocurrencia de un aparato eléctrico espedfico, el factor PL Un valor para este factor puede resultar de una investigación en la comunidad misma, preguntando a cada usuaria potencial futura de electricidad que aparatos quiere comprar cuando hay electricidad en la comunidad. En el apartado siguiente, se dicutirá en detalle la estructura de los instrumentos que se pueden utilizar durante esta parte de la investigación.

3 .2.2 Es tirnar la posesión futura de aparatos eléctricos a base de una investigación sobre el terreno

En el apartado actual, se describe como se puede determinar el factor Pi del apartado precedente, a base de una investigación en la comunidad misma donde se quiere construir el sistema de electrificación. La pregunta básica de estaparte de la investigación se formula asf:

iCuáles }'cuántos aparatos eléctricos se dese~~ enla comunidad?

Los aparatos eléctricos que se desean, se pueden dividir en dos categorias: aparatos que substituen un uso actual de otra forma de energia, y aparatos que introducen un uso nuevo de energfa. Asf, la pregunta básica se divide en dos preguntas parciales:

't•: ·.·. '·>·'.· . . '" ':,,, . . . .' 1. lQué es la substituci~iiprevisia del uso actual de energfa por:

el uso de aparatos eléctricos? , · 2. lQué aparatos eléctricos'se desêan comprar, introducierulo un

uso nuevo de energfa? .··.·. :'/ ,. '

Para abtener esa información, se hace un 'survey' en la comunidad. La población de la investigación es la comunidad misma y los unidades de la investigación son los usuarios futuros potenciales de electricidad. Como se decribió en el apartado 2.2.1, se necesita distinguir tres categodas de usuarios cuando se hace una predicción de la necesidad de electricidad, es decir tres tipos de unidades de la investigación:

• familias • servicios comunales • unidades productivas cornerciales

En las comunidades de baja escala consideradas en el estudio actual, el numero de unidades es bajo, y generalmente será posible involucrar toda la población en la investigación. La ventaja grande de hacer una investigación con toda la población, es que se eliminan todos los problemas tfpicamente relacionados con pruebas aleatorias.

El método que se utiliza para coleccionar los datos en la comunidad es la enttevista personal, con cuestionario. Se utilizan en principio tres cuestionarios diferentes: uno para las familias, uno para los

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servicios comunales y uno para las unidades productivas comerciales. En las farnilias, se interrogan cada vez dos personas: un hombre y una mujer. Eso se hace por tres razones: la primera razón es que interrogar dos personas resulta en tener dos opiniones diferentes en cada farnilia. Eso es interesante: muchas preguntas implican hacer una predicción (por ejemplo: l,Cuántos focos quiere Usted teneren la casa, cuando hay electricidad en la comunidad?), y una predicción siempre será rnás adecuada sisepuede comparar y combinar las opiniones de dos personas diferentes. La segunda razón por interrogar separadamente un hombre y una mujer en la farnilia, es que asf se puede detectar la influencia del sexo en las respuestas, proveendo información adicional interesante para la discusión de los resultados de los cuestionarios. La ultirna razón es que hacer dos cuestionarios en cada farnilia duplica el numero de respuestas en cada pregunta. En caso de algunas preguntas (por ejemplo: l,Qué son segun Usted las consecuencias rnás importantes de la introducción de electricidad en la comunidad?), no se interesa tanto en la opinión de una farnilia especffica, pero rnás en el conjunta de las opiniones que están en la comunidad. Para esas preguntas, duplicar el numero de interrogados dobla el numero de respuestas, y asf aumenta la confiabilidad de la investigación.

Para 'interrogar' los servicios comunales y las unidades productivas comerciales, se necesita identificar personas claves: personas que -a base de su funcción- son capaz de proveer inforrnación confiable sobre el servicio comunal o unidad productiva comercial. En el texto que sigue, se indicarán las personas claves por: 'los responsables de los servicios comunales y unidades productivas comerciales'. Adernás de los cuestionarios con las farnilias y con los responsables de los servicios comunales y unidades productivas comerciales, la investigación utiliza dos cuestionarios suplementarios que se hacen con personas claves en la comunidad. El objeto de esos cuestionarios se pondrá claro más adelante en el apartado actual.

Todos los cuestionarios que se utilizan durante la investigación se encuentran en los apendices C.1 (cuestionario para las farnilias), C.2 (cuestionario para los responsables de los servicios comunales), C.3 y CA (cuestionarios para las personas claves). Se nota que falta el cuestionario para las unidades productivas comerciales. La razón es que no habfa tales unidades en los dos casos investigados en el cuadro delestudio actual: Morán y Santa Rosa. Para unidades productivas cornerciales se padria elaborar un cuestionario muy sirnilar al cuestionario para los servicios comunales.

En el texto que sigue se explicará en detalle la estructura de los cuestionarios. Se deterrninará que es la inforrnación que se necesita coleccionar, y se referirá a las preguntas correspondientes de los cuestionarios. La base para la construcción de los cuestionarios son las dos preguntas parciales farmuiadas en la página precedente:

A. ;,QUE ES LA SUBSTITUCION PREVISTA DEL USO ACTUAL DE ENERGIA POR EL USO DE APARATOS ELECTRICOS?

Antes de que se puede bahlar de la 'substitución' del uso actual de energfa, se necesita saber gue es el uso actual: l,Qué combustibles se utilizan actualmente, para qué actividades yen qué cantidades? En el cuestionario para las farnilias se obtiene esta inforrnación por las preguntas C-1, C-2 y C-3, en el cuestionario para los servicios comunales por la pregunta C-1. En las farnilias, se tratan separadamente las actividades 'ilurninación' y 'cocinar' (las preguntas C-1 y C-2), que son tradicionalmente los dos consurnidores de combustibles los rnás importantes en la farnilia. Para los servicios comunales, la situación es diferente. La actividad 'cocinar' casi nunca está presente y a veces ni se necesita ilurninación. Por lo tanto, se tratan todas las actividades utilizando combustibles en una sola pregunta.

El objeto principal del estudio del uso actual de energfa es dar una descripción de la situación actual, que es el punto de salida para los cambios en el futura. Sfn embargo, es también interesante investigar si los mismos datos del uso actual ya dan alguna indicación prelirninar del consumo futura de electricidad.

Un primer indicador posible del consumo futura de electricidad, son las cantidades de combustibles gue se utilizan actualmente por dfa, por sernana o por mes, dentra de una actividad especffica. Sfn embargo, la servibilidad de este indicador es baja. Por ejemplo: l,Cómo se converte una cantidad de 'tres velas por

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semana' en una cantidad equivalente de luz eléctrica? Eso requerirfa el conocimiento de la energfa que consumen las velas que se utilizan en la comunidad, que no es una cosa evidente. Además, casi nunca se cambiará un aparato por un equivalente eléctrico consumiendo exactamente la misma cantidad de energfa por unidad de tiempo. En el ejemplo de las velas: es muy probable que se cambiará las velas por focos de 60 o 80 Vatios. Es decir, la substitución incluye un aumento grande del consumo de energfa, y el consumo actual de combustibles será poco servible en la predicción del consumo futura de electricidad.

Más servible es la duración del uso de los combustibles actuales (la pregunta C-4 en el cuestionario para las familias), que es una indicación primerade la duración futura del uso de los equivalentes eléctricos. Sfn embargo, se necesita tornar en cuenta que el consumo expresado en horas por dfa puede aumentar después de la introducción de electricidad. En cuanto a iluminación, por ejemplo, se habla en la literatura deun aumento de entre dos y tres horas por dfa, una vez que hay luz eléctrica (vea el apendice F). Por lo tanto, la duración del uso actual solamente puede proveer alguna información básica. Para predecir la duración del uso futura de electricidad, se necesita combinar esta información con lo que se encuentra en la literatura sobre el aumento del uso cuando se introduce electricidad.

Se nota que la pregunta sobre la duración del uso actual de energfa no está en el cuestionario para los servicios comunales. La razón es que en la mayaria de los servicios comunales los rnamentos en que se utilizan combustibles se caracterizan por una irregularidad grande. Especificar la duración del uso es diffcil y muchas veces imposible.

Hecho el estudio del uso actual de energfa, el cometido siguiente es investigar que parte del uso actual se quiere substituir por electricidad cuando será disponible. Probablemente, que la substitución primera será el cambio de los recursos de iluminación actuales por focos eléctricos. En las preguntas D-1 y D-2 (en los dos cuestionarios), se investiga cuantos focos quieren comprarse los interrogados cuando hay electricidad en la comunidad. En principio, se pregunta dos veces por la misma información: una vez directamente (t,Cuántos focos quiere Usted teneren la casa cuando hay electricidad en la comunidad?) y una vez por medio de la posibilidad de hacer un dibujo de la casa con las posiciones deseadas de los focos. El objeto de incluir el dibujo es doble. Primero, hace que hay más variación en los cuestionarios. Segundo, hacer un dibujo facilita hacer una predicción realista, asf aumentando la confiabilidad de los resultados de la investigación.

La pregunta D-3, en los dos cuestionarios, trata la substitución por electricidad de combustibles otros que para iluminación.

Se nota que en el cuestionario para los servicios comunales, hay una sección aparte para servicios planificados. Se trata de servicios comunales que todavfa no están operacional, pero para cuales hay planes coneretos para ponerlos en marcha en el futura inmediato. Aquf, no se puede hablar de substitución de energfa, como en el presente no hay nada de combustibles. Es decir, cada uso futura de electricidad representa un crecimiento del uso actual. Por lo tanto, para los servicios planificados no se trata 'iluminación' en la sección 'substitución', peroen una sección aparte.

B. iQUE APARATOS ELECTRICOS SE DESEAN COMPRAR, INTRODUCIENDO UN USO NUEVO DE ENERGIA?

Hablando de aparatos eléctricos que se quieren comprar en el futura, se puede distinguir aparatos que se utilizan en casa (aparatos electrodomésticos) y aparatos que se utilizan para el trabajo fuera de la casa. En el cuestionario para las familias, la primera categoria de aparatos se trata en la pregunta D-1, la segunda categoria en la pregunta D-2. En un servicio comunal, normalmente no es posible distinguir una parte 'doméstica' y otra parte 'para el trabajo'. Por lo tanto, todos los aparatos eléctricos se tratanen una sola pregunta (la pregunta F-1).

Rasta aquf, los resultados que se pueden sustraer de los cuestionarios se refieren a lo que la gente de la comunidad dice desear en el futura. Sfn embargo, segón la literatura (vea el apendice F) hay ciertos

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aspectos socioeconómicos que pueden afectar lo que dice desear la gente. Para aumentar la confiabilidad de la predicción, es interesante investigar -en lo posible- esos factores:

C. ;,QUE ES LA INFLUENCIA PREVISTA DE ASPECTOS SOCIOECONOMICOS EN LA POSESION FUTURA DE APARATOS ELECTRICOS?

Resumiendo el apendice F, se encuentra que aspectos socioeconómicos pueden afectar la posesión futura de aparatos eléctricos de dos maneras. Primero, hay factores que limitan la compra inicial. El ejemplo el más claro de tal factor son los ingresos de la familia. Veneer las limitaciones en el future puede eausar la compra de nuevos aparatos. La categoria segunda de aspectos socioeconómicos con influencia se relaciona con el crecimiento del conocimiento de los beneficies de electricidad: a medida que se reconocen más los beneficies, la necesidad de poseer dertos aparatos eléctricos puede crecer. En el texto que sigue, se tratarán separadamente las dos categorfas de aspectos socioeconómicos.

Cl. Aspectos socioeconómicos que limitan la compra inicial

Para investigar si la posesión de aparatos eléctricos crecerá en el future por la disminución de los motivos que limitan la compra inicial, se sigue el razonamiento del esquerna siguiente:

t.Hay aspectos socioeconómicos que limitan la compra inicial de aparatos eléctricos en el pueblo?

t.Se puede esperar que esos motivos disminuen o disaparecen en el futura?

t.Afectará la disminución de los motivos la posesión futura de aparatos eléctricos?

No influencia en la posesión futura de aparatos

Influencia en la posesión futura de aparatos eléctricos

En la literatura (vea el apendice F) se nombran las limitaciones siguientes en la compra inicial de aparatos eléctricos:

• Los ingresos de lafamilia • Factores culturales: actitudes, costumbres, tradiciones, ternor • La división de las tareas en la familia

;?~~.,

~...___ ___ _____,~ Siguiendo el esquerna, primero se necesita investigar si las limitaciones oombradas están presentes en la comunidad:

• Los ingresos de la (amilia En los cuestionarios, se utilizan dos maneras diferentes para investigar si los ingresos son un factor que limita la compra inicial. Primero, se pregunta a los interrogados por dar una razón cuando dicen que no desean comprar cierto aparato

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eléctrico (vea la pregunta E-1 en el cuestionario para las familias y F-1 en el cuestionario para los servicios comunales). 'Es demasiado caro' es una de las respuestas posibles. La segunda manera para ver si hay influencia de los ingresos es por investigar la relación entre los ingresos de la familia y el numero de aparatos deseados. Sin embargo, preguntar por los ingresos en una familia no es evidente. Es un asunto privado sobre que probablemente no se habla fácilmente y la posibilidad de encontrar resistencia o respuestas disimuladas es grande. Por lo tanto, no se pregunta esa información en las familias mismas, pero se consulta una persona clave. El cuestionario para esa persona clave -unicamente tratando los ingresos en las familias- se encuentra en el apendice C.4.

• Factores culturales: actitudes. costumbres. tradiciones. ternor Se utiliza de nuevo las preguntas E-1 (cuestionario para las familias) y F-1 (cuestionario para los servicios comunales), que investigan si se quiere comprar o no comprar una Iista de aparatos eléctricos. Preguntando por dar una razón cuando no se quiere comprar cierto aparato, no solamente se puede descubrir la influencia de los ingresos de la familia, pero también la influencia de muchos factores culturales. Respuestas tipicas que indican una influencia cultural, son: 'No sabemos como utilizar el aparato', 'Nunca lo necesitamos antes' o 'No sabemos como utilizarlo'.

• La división de las tareas en la (amilia

La pregunta F-la en el cuestionario para las familias investiga la división de las tareas en la casa. Es posible detectar la influencia de la división de las tareas en el deseo de comprar aparatos eléctricos, por relacionar las diferencias entre las respuestas de los hombres y las mujeres en cuanto a la compra de aparatos, con la división de las tareas en la familia. Se puede esperar que tanto los hombres como las mujeres desearán comprar ciertos aparatos que facilitan sus proprias tareas. Si o no la familia finalmente comprará el aparato, depende de quién es responsabie para las finanzas en la casa. Por ejemplo, si solamente el hombre es el responsabie financiero, es probable que se comprarán primero los aparatos que facilitan sus tareas. En el cuestionario para las familias, se investiga la responsabilidad para las finanzas en la pregunta F-2. En los servicios comunales, la división de las tareas tiene una estructura diferente en cada unidad. Asi es dificil de investigar la relación entre la divisón de las tareas y el deseo de comprar aparatos eléctricos. Lo unico que se puede investigar aqui, es quién es reponsable para la financiación de los combustibles que se utilizan en el servicio comunal (la pregunta C-2 en el cuestionario para los servicios comunales).

Teniendo un inventario de los factores que limitan la compra inicial de aparatos eléctricos en la comunidad, se investiga si se puede esperar una disminución de esas limitaciones en el futuro.

• Los ingresos de la familia La introducción de electricidad puede aumentar la productividad del trabajo actual, y también puede introducir

nuevas actividades para ganar dinero. En la pregunta F-1b (cuestionario para las familias) se investiga con que actividades actualmente se gana dinero. Si o no los interrogados esperan un aumento de los ingresos después de la introducción de electricidad, se detecta por las preguntas E-2 y E-3 en el mismo cuestionario. La primera pregunta se trata de los aparatos que se quieren comprar para el trabajo actual, la segunda pregunta se trata de la introducción de nuevas actividades para ganar dinero. Cada vez se pregunta especificamente si los interrogados piensan que los ingresos aumentarán con los nuevos aparatos o actividades (es posible que solamentese compran los aparatos para facilitar el trabajo, sin que se espera un aumento de los ingresos). Se nota que para los interrogados es dificil predecir con exactitud el aumento futuro de sus ingresos. Por eso es reeomendada investigar también experiencias en otras comunidades, descritas en la literatura. Tales experiencias pueden proveer adiciones interesantes en lo que se dice la en la comunidad misma.

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• Factores culturales: actitudes. costumbres. tradiciones. ternor Se puede suponer que la influencia de factores culturales que limitan la compra inicial, como actitudes, costumbres, tradiciones y temor, gradualmente cambiará cuando se manifestan claramente los beneficios y la utilidad de los aparatos eléctricos. Sin embargo, para el interrogado es dificil de predecir como cambiará su cultura después de la introducción de electricidad. De nuevo, son las experiencias descritas en la literatura que pueden proveer alguna información relevante para esta parte de la investigación.

• La división de las tareas en la familia La introducción de electricidad puede eausar un ahorro de tiempo en ciertos actividades, asi dejando más tiempo para otras o nuevas actividades. Por ejemplo, una mujer que necesita menos tiempo para hacer los domésticos, puede utilizar el tiempo vencido para ayudar con el trabajo en el campo. Asi, electricidad puede eausar cambios en la división de las tareas en la familia. Todo depende de la situación actual, los aparatos eléctricos que se quieren comprar, y la medida en que el uso de esos aparatos cambiará la situación actual. lnvestigar todo eso, requiere una discusión profunda de los resultados de los cuestionarios.

Incluso cuando se detectaron los motivos que limitan la compra inicial de aparatos eléctricos, y cuando se encontró que es muy probable que esos motivos disminuirán en el futuro, todavia no se puede concluir que esto afectará la compra futura de aparatos eléctricos. No es cierto que los motivos inicialmente mencionados son los unicos por no comprar cierto aparato. Los motivos de segundo orden ya son mucho más dificil de detectar. Lo que se puede hacer es comparar las respuestas de

todos los interrogados de la comunidad, asi para detectar el conjunta de los motivos que toean.

C2. El crecimiento debido a más conocimiento de los beneficios de electricidad

Esta sección se trata de los aparatos eléctricos que los interrogados no desean comprar inicialmente, por la razón que los beneficios todavia no son claras. Hay una relación con los 'factores eulturales' descritos en la sección precedente. Una vez que crece la comprensión de los beneficios, por ejemplo por mirar a familias que van delante en la compra de nuevos aparatos, la eompra de los aparatos puede ereeer en generaL Segun la literatura, los beneficios los más importantes de la introducción de electricidad son, entre otras (vea el apendice F):

• La estimulación de actividades productivas, elevando los ingresos de lafamilia • El mejoramiento de la cualidad de la iluminación, elevando las posibilidades para estudiar, leer y

hacer actividades productivas en la noche, y elevando la percepción de seguridad • El mejoramiento de la situación de las mujeres, por la introducción de aparatos electrodomésticos

que ahorran tiempo • El mejoramiento de la educación y el crecimiento del alfabetismo • La elevación de la percepción de la cualidad de la vida

Solamente los beneficios de que actualmente la gente no se da cuenta, pueden afectar el crecimiento futuro del consumo de electricidad. Los otros beneficios ya afectan la compra inicial de aparatos eléctricos. Qué beneficios los interrogados esperan de la introducción de electricidad en la comunidad, se investiga en la ultima pregunta del cuestionario para las familias (la pregunta F-5). Es una pregunta abierta. Ayudar a los interrogados por medio de darles una lista de beneficios posibles, afeetaria la espontaneidad de las respuestas. Lo que importa son los beneficios que espera la gente, sin intervención del interrogante. La lista de beneficios en la pregunta F-5, solamente está para ayudar al interrogante y contiene los beneficios los más probahles segun la literatura. Para el interrogante, es más manejable marcar las respuestas que dan los interrogados, que anotar todo.

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Para los beneficios no mencionados por los interrogados, se necesita investigar si esos beneficios se representarán en la comunidad y asi pueden eausar un crecimiento de la compra de aparatos eléctricos en el futuro. En la lista de beneficios dada arriba, se encuentran cada vez las palabras: 'estimulación', 'mejoramiento', 'crecimiento' o 'elevación'. Es decir: los beneficios futuros siempre son relacionados con la situación socioeconómica actual. En el cuestionario para las familias, se investigan algunos aspectos de la situación actual en la sección F. La pregunta F-1 trata las actividades productivas en la familia, las preguntas F-3 y F-4 la educación y los rnamentos en que los nifios hacen los deberes.

Aspectos como la situación de las mujeres y la percepción de seguridad o de la vida (vea la lista de beneficios arriba) son más dificil de medir. La medición requerria la elaboración de una Iista larga de indicadores confiables. Es preferible no hacer eso en el cuadro de una investigación sobre la necesidad de electricidad: el alargamiento requerido del cuestionario seria dernasiado grande en comparación con la información adicional que se obtiene para la predicción de la posesión futura de aparatos eléctricos. Además, tales preguntas pueden eausar resistencia delaparte del interrogado (eso se detectó cuando se probó -en el cuadro del estudio actual- una versión primera del cuestionario. La versión todavfa tenfa algunas preguntas respecto al la percepción de la vida y de seguridad). Los interrogados saben que el cuestionario trata la necesidad de electricidad, y es dificil de camprender que es la relación entre electricidad y cosas como la percepción de la vida. Al interrogado Ie parece que el interrogante utiliza el cuestionario sobre electricidad para obtener al mismo tiempo alguna información privada sobre su vida, no relevante para la investigación.

Para obtener información sobre ciertas partes de la situación socioeconómica de la población, hay que utilizar otros métodos que el cuestionario. Por ejemplo, en caso de la investigación actual en Morán, se utilizó el método de una observación no estructurada, hecha durante una participación de más de tres semanas en la vida en la comunidad. Tal observación no puede proveer una caracterización socioeconómica completa, pero minimameute provee alguna información básica sobre las actitudes de la gen te.

Con la investigación de la influencia de aspectos socioeconómicos, el estudio de la necesidad de aparatos eléctricos en la comunidad casi es completo. Hay una cosa que falta: el crecimiento prevista de la población. No solamente las familias, los servicios comunales y unidades productivas cornerciales que están actualmente en la comunidad quieren electricidad, pero también las familias, servicios comu nales y unidades productivas cornerciales que eventualmente vendrán en el futuro. Asf, se formula la ultirna pregunta de la investigación sobre el terreno:

D. ;,QUE ES EL CRECIMIENTO PREVISTODE LA POBLACION DE LA COMUNIDAD?

La población de la comunidad, definida como el numero de unidades -familias, sevicios comunales y unidades productivas comerciales-, puede ereeer de varlas rnaneras. Primero, familias que poseen una casa en la comunidad pero que salieron dejando la casa inocupada, pueden regresar o nuevas familias pueden ocupar esas casas existentes. Segundo, se pueden construir nuevas casas, tanto por personas que actualmente viven en la comunidad -por ejemplo, jovenes que desean comenzar una nueva farnilia-, como por personas que vienen de fuera. Tercero, se pueden venir nuevos servicios comunales o se pueden poner en marcha unidades productivas comerciales. Finalmente, se necesita tener en cuenta que se pueden haber casas en la comunidad que no están permanentamente ocupadas. Cuando los babitantes solamente vienen algunas veces por afio, la posibilidad es grande que no están durante el momento de la investigación. Sin embargo, también esas familias necesitan electricidad, y por lo tanto no se puede olvidar incorporarlas en el estudio.

Finalmente, puede ocurrir que hay cierto crecimiento negativo: familias que salen de la comunidad o servicios comunales y unidades productivas cornerciales que terminan sus actividades. En todos esos casos, el crecimiento de la población será más bajo que inicialmente predicho.

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Comparaci6n de las varias fuentes de informaci6n

i Qué se dice en la literatura sobre el consu­mo de electricidad en comunidades rurales?

F6rmula:

i Qué son los deseos en

1

. .

el pueblo mismo, respecto al uso futuro de electricidad?

P max = max, (R . L Pi x Pi x Ni, U (hidro) Cd = R . L (Pi x Pi x Ni,t x t) (solar)

r---------------------- ~-----------------

iCuánto consume los aparatos eléctriCos • comunes?

J.,Qué és la substituci6n prevista del uso actual de energîa por el uso de aparatos eléctricos?

1

iCuáles y cuántos aparatos eléctricos se desean en el pueblo?

. i Qué a paratos eléctricös se quieren comprar que introducen un uso nuevo de energfa ?

i Qué es el uso simultáneo de cada aparato, en cada momento?

-L--------- - !

i., Qué es el crecimiento previsto de la poblaci6n delp\}e!Jlo?

----tl!llo• : Orden de derivaci6n de los problemas de la investigaci6n I I : Prohierna de Ia investigaci6n

----+ :Orden de ejecuci6n de la investigaci6n c==:::> : Fuente de informaci6n

Figura 3.2: Predicción de la necesidad de electricidad: esquema del método de trabajo

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El crecimiento de la comunidad -positivo o negativo-, se investiga por medio del cuestionario que se encuentra en el apendice C.3. Para rellenar el cuestionario, se selecciona una persona clave en la comunidad. 0, como la mayorfa de las preguntas requieren que se hace una predicción, es aun mejor seleccionar más de una sola persona clave, y después comparar y combinar los resultados que se encuentran.

3.2.3 Esquema

En los apartados preeerlentes (3.2.1 y 3.2.2), se elaboró un método completo para predecir la necesidad de electricidad en una comunidad. Este método se resume en el esquema de la figura 3.2. Las flechas negras, dirigidas abajo, siguen el razonamiento de la elaboración del problema. Cuando se aplica el método en una comunidad especifica, se sigue las flechas grises de puntos, dirigidas arriba. Es decir, se contestan primero las preguntas las más detalladas, para llegar finalmente a la pregunta básica de la investigación: l,Qué es la necesidad de electricidad en la comunidad?

3 .2.4 La estimación del precio que se puede pagar para el consumo de electricidad

Investigando los cuestionarios, se notará que tienen algunas preguntas que todavfa no se discutieron en los apartados precedentes. Esas preguntas se tratan de los predos que la gente actualmente paga para los combustibles que utiliza (la pregunta C-5 en el cuestionario para las familias), y del precio que se quiere pagar en el futuro para el uso de electricidad (la pregunta D-4 en el cuestionario para las familias, y las preguntas D-4 y E-4 en el cuestionario para los servicios comunales). La inforrnación que se obtiene aquf, no se utiliza para estimar la necesidad de aparatos eléctricos en la comunidad, pero más tarde en el estudio, en el análisis financiero.

3.3 Método para disefiar óptimamente un Inicrosistema hidroeléctrico

3.3.1 Esquema

En el aparatado actual se elabora un método para contestar la segunda pregunta de la investigación, formulada en el apartado 3.1:

I ;.Coma se diseiïa 6ptimamente un miáosisiêrna hidroeféctriêo para la comunidad?

'Disefiar óptimamente un sistema' implica que para cadaparte del disefio se trata de tornar en cuenta todas las alternativas dispooibles (materiales, dimensiones, ... ) y que cada vez se selecciona la alternativa la más interesante dadas las circunstancias locales. Las "circunstancias locales" son las caracterfsticas del lugar (entre otras la cafda y el eaudal disponible), el mercado local de materiales y máquinas y la necesidad de electricidad de la comunidad.

La figura 3.3 muestra esquemáticamente el método completo para disefiar óptimamente una microcentral hidroeléctrica. Se ve que el disefio técnico solamente viene en quarto lugar, preeerlido por tres otros pasos. Los dos primeros pasos se refieren a la avaluación de la factibilidad de la construcción de una central hidroeléctrica en ellugar: en el análisis preliminar se investiga si la situación financiera, polftica, natura! y ecológica es favorable, y en el estudio de factibilidad se calcula si es técnicamente posible

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construir una central que produce suficiente energia para cumplir con la demanda. Un resultado negativo de la investigación puede llevar a la decisión de omitir hidroelectricidad de la lista de tecnologias adecuadas para electrificación, sin que ya se ha hecho el disefio.

l Como se disefia óptimamente. un microsistema hidroeléctrico?

Visita a proyectos similares en el pais

Medición o estudio de mapas: estimación de la cafda

disponible

Estudio hidrológico: estimación del caudal: valor medio, máximo y mfnimo

Estudio del mercado Tubos (de alta presión): di­

mensiones, materiales, precios, tipos y precios de accesorios

Conductores eléctricos: ma­teriales, caracterfsticas , precios

Otros: disponibilidad y precios de materiales de con­strucción, tipos de generadores disponibles, ..

1. Análisis preliminar => Investigación de la prefactibilidad técnica, financiera, polftica y · · ecológica

-SI

* 2. Estudio de factibilidad (técnica) => Para 1 a 3 alternativas:

Diseiio rugaso Estimación de la caida Estimación del eaudal Avaluación de la factibilidad

4. Diseiio técnico Determinación deJa potencia,·· generada por la turbina · Diseiio del c~nal ... Diseiio deJil fepresa y bocatomä Disei'ió dè losdesagües Diseiio de los tàJlques Disefio de la tubêiia . Diseiio de la maquiriërfa Diseiio electromecánico ·.··

Investigación primera sobre el terreno

-NO

Estimación de la necesidad de electricidad (§3.2)

Investigación sobre el terreno Determinación del trayecto

definitivo del sistema Mediciones detalladas: caf­

da disponible, longitud de la represa, longitud del canal, subsuelo de la tuberfa, longitud del tubo, longitud de las lfneas principales de la red eléctrica

Figura 3.3: Disefio óptimo deun microsistema hidroeléctrico: esquema del método de trabajo

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Si la factibilidad es satisfecba, puede ocurrir que se ban encontrado varlos lugares al lado de los rios cerca de la comunidad, que todos se prestan a la construcción de una central hidroeléctrica y que todos son factibles. En este caso es preferible bacer la selección final del lugar antes de comenzar el disefio técnico detallado. Eso es el tercero paso en el esquema de la figura 3.3. El quarto paso por final trata el disefio técnico mismo. Los apartados siguientes brevemente describen como efectuar cada de los cuatro pasos.

3.3.2 Análisis preliminar

En el análisis preliminar se evalua si la factibilidad técnica, financiera, politica y ecológica de la contrucción de una microcentral bidroeléctrica en ellugar es satisfecba:

• La (pre )factibilidad técnica:

Se bace una investigación preliminar sobre el terreno, con objeto de contestar la pregunta siguiente: l,Hay lugares en un radio de más o menos dos kilómetros de la comunidad que a primera vista se prestan a la construcción de una microcentral hidroeléctrica? El requerimiento básico para poder contestar positivamente esa pregunta es la presencia de uno o más rios dentro del radio que tienen un eaudal y una cafda razonable. Eso satisfecbo, bay que investigar más en detalle los rios, principalmente en cuanto a accesibilidad y la posibilidad de construir un canal y una pequefia casa al lado. La investigación implica que ya están presentes en la mente del investigador las caracterfsticas básicas de un sistema tfpico bidroeléctrico (vea la figura 2.1). A base de eso se identifican lugares donde parece posible construif tal sistema. El resultado de la investigación es una lista de lugares interesantes y una fdea básica de los disefios rugosos correspondientes. En el peor caso se decide que no es técnicamente factible construif una central bidroeléctrica en ellugar.

• La (pre lfactibilidad financiera:

El análisis financiero detallado de un proyecto bidroeléctrico no se puede bacer antes de babfa disefiado la centraL Sin embargo, desde que se tiene una idea básica del tamafio del sistema (la potencia generada), es posible estimar rugosamente los costes financieros globales. En primer lugar se puede basarse en lo que dice la literatura sobre los costes tipicos de hidroelectricidad (vea el apartado 2.5.1.1). Aun más interesante es el conocimiento de las experiencias que se tienen en proyectos similares en el pais. En el apartado 3.2.1 ya se mencionó la visita a otros proyectos como instrumento para obtener información sobre la demanda tfpica de electricidad. Investigar las experiencias financieras es una segunda razón por visitar tales proyectos. El apendice C.6 provee un cuestionario general que se puede utilizar durante las visitas.

• La factibilidad poUtica y legal:

Entre otras bay que contestar las preguntas siguientes: l,Es la politica nacional y regional favorable a la construcción de una central bidroeléctrica privada?, l,No hay planes de extender la red eléctrica nacional basta la comunidad en el futuro próximo?, l,Quién es el proprietario del terreno donde se quiere construif la central bidroeléctrica?, l,Bajo qué condiciones quiere vender o bajo qué condiciones da permiso de construir la central en su propriedad?, l,Qué es la legislación con respecto a derecbos de agua y permisos de construcción?

• La factibilidad ecológica:

Aunque una microcentral hidroeléctrica, al contrario con una central hidroeléctrica grande, apenas dafia el medio ambiente, bay que evaluar las cosas siguientes: el peligro de erosión en la presencia de un canal en el declive y el peligro que la disminución de agua en el rio entre labocatoma y la casa de máquinas causa dafio en la vegetación (natura} o agricola) o en las familias que viven. Especialmente bay que

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investigar en que medida se necesita el agua del rio para agricultura o para irrigación. Finalmente, hay que investigar si el sitio donde se quiere construir la central forma parte de una zona protector, y -si eso es el caso- cuál es la legislación correspondiente.

Se nota que el análisis preliminar en esencia no requiere que ya se ha estudiado la demanda de electricidad. Solamente para evaluar la factibilidad financiera, hay que tener alguna idea de la demanda. Sin embargo, una estimación rugosa sufice en este caso. Básicamente se puede hacer el análisis preliminar técnico antes de determinar preeisameute la necesidad de electridad. Especialmente cuando no hay otras altemativas de electrificación que hidroelectricidad, es preferible estudiar la (pre)factibilidad antes de comenzar el estudio de la demanda.

3.3.3 La factibilidad técnica y la selección final dellugar

Un sistema hidroeléctrico es técnicamente factible si la potencia (la cantidad maxtma de hidroelectricidad que se puede generar dadas las circunstancias locales) iguala o excede la demanda de electricidad. La demanda de electricidad se determina por el método descrito en el apartado 3.2. Una fórmula simple para estimar rugosamente la potencia máxima que se puede generar en un lugar, se puede encontrar en el apartado K.3 del apendice K. La potencia máxima depende en esencia de dos variables: la cafda disponible y el eaudal disponible.

La cafda disponible se determina por mediciones sobre el terreno (el apendice J descri he al gun os métodos comunes de medición) o se estima a base de rnapas con curvas de altitud. El eaudal disponible preferiblemente se determina por un estudio meteorológico e hidrológico (como descritoen el apendice B). Otra manera es estimar el eaudal a base de mediciones hechas en el rio (el apendice J describe algunos métodos comunes). En generallos métodos de medición los más rápidos y más simples son poco fiables y solamente pueden servir a obtener una indicación rugosa primera del eaudaL Para obtener un valor fiable del eaudal medio, hay que medir durante por lo menos varlos afios sucesivos. Si no se tiene tanto tiempo es preferible estimar el eaudal a base de un estudio meteorológico y solamente utilizar las mediciones de modo de controL Para calcular la potencia máxima de hidroelectricidad, el valor que se necesita conocer es el eaudal medio anuaL Sfn embargo es interesante ya investigar al mismo tiempo el eaudal en tiempo de flujo y el eaudal en tiempo de escasez. Esos dos valores se necesitarán más adelante, cuando se hace el disefio finaL

La factibilidad técnica necesita evaluarse para todos los lugares seleccionados durante el análisis preliminar. Sfn embargo, si después del análisis preliminar quedan más de tres lugares potenciales para la construcción de la central hidroeléctrica, es preferible refinar la selección primero, asf para limitar la duración de los cálculos (evaluar la factibilidad técnica requiere relativameute mucho tiempo).

Para los lugares finalmente seleccionados (preferiblemente dos o tres), se hace un disefio rugoso. Este disefio rugoso tiene que ser más detallado que el disefio primero hecho durante el análisis peliminar. Hay que determinar aproximadamente todo el trayecto (la ubicación de cada parte) del sistema hidroeléctrico. Eso es neeesario para poder hacer las mediciones preliminares requeridas para poder comparar las diferentes altemativas dellugar.

Ahora se puede hacer la selección final dellugar, utilizando los criterlos siguientes:

• La cafda disponible: a medida que la cafda es más grande, la turbina es más barata (a condición que la cafda no se pone tan alta que se necesita un tipo más sofistkado de turbina). Cascadas son muy interesantes de este punto de vista.

• El eaudal disponible: un eaudal más grande ofrece la posibilidad de generar una potencia más alta.Por eso, un afluente es menos interesante que el rio principaL Cuando hay una unión de dos rios, es más interesante construir la bocatoma rio abajo que rfo arriba de la unión.

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• Las fluctuaciones del nivel del rio: aparte de de las fluctuaciones mensuales de precipitación, las fluctuaciones del nivel del rio dependen principalmente de las carateristicas de la vegetación y el subsuelo en la cuenca del rio bajo estudio. Fluctuaciones pequefias del nivel son prefenbles a fluctuaciones grandes.

• La accesibilidad general dellugar. • Para cada parte del sistema hidroeléctrico: la facilidad de la construcción ( determinada por la

accesibilidad, ~I tipode subsuelo, .. ). • Para cada parte del sistema: el peligro de dafio por erosión. • Las caracteristicas del lugar de la represa y la bocatoma (vea el apendice K): la profundidad y el

ancho del rio, la tranquilidad del rio, la posibilidad de omitir la represa, la presencia de puntos de apoyo para la represa, la presencia eventual de una bocatoma o represa existente.

• La longitud del canal: tiene influencia en los gastos de construcción. • La longitud del tubo: junto con la maquineria, el tubo es la parte la más cara del sistema

hidroeléctrico. Dada la caida, es recomendado bajar la longitud del tubo en lo máximo posible, asi para bajar los gastos. Declives empinados para el tubo son prefenbles a declives menos empinados.

• Ellugar del tubo: la accesibilidad,la presencia de rocas en el subsuelo, el peligro de erosión. • La conveniencia para construir la casa de máquinas: el espacio que se tiene para construir la casa de

máquinas y la casa de distribución, la altura de las casas encima del rio. • La distancia entre la casa de máquinas y las casas de los consumidores, es decir: la longitud de los

conductores eléctricos. Las pérdidas eléctricas suben linearmente con la distancia.

En general, no es posible especificar que criterlos son más importantes que otros. Todo depende del caso mismo. Además se nota que ciertos criterlos en la lista son contradictorios, por ejemplo: una caida más grande lleva a una turbina más pequefia (más barata), pero también a un tubo más largo y asi más caro. Para hacer una decisión a base de los criterios, hay que hacer una lista de los puntos positivos y negativos de cada altemativa seleccionada. A base de una comparación general de las listas, seria posible seleccionar la altemativa la más interesante. Cuando es dificil comparar los criterios intuitivamente, un cálculo rápido de costes de materiales puede ser un ayuda grande.

3.3.4 Disefio técnico

El disefio técnico de una microcentral hidroeléctrica se describe completamente en el apendice K. El método de disefio se resume esquemáticamente en la figura K.2 del mismo apendice. Para poder calcular las dimensiones óptimas de cada parte del sistema, el método requiere que se hacen algunas mediciones sobre el terreno (por ejemplo, la medición del ancho del rio al lado de la bocatoma). También hay que hacer un estudio preliminar del mercado para determinar que materiales y dimensiones son disponibles en el mercado local y que son los precios.

3.4 Método para disefiar óptimamente un sistema fotovoltaico

Cuando se investiga las posibilidad de electricidad solar en una comunidad, la pregunta de investigación que se tiene que contestar, es:

.·i Como se di;efuióptimamelitê .un iiSteniáfotovÓÛllico'para ld comÜnidad?

En el apendice I se describe extensamente un método para hacer el disefio de un sistema solar. En el apartado actual se resumen brevemeute los pasos diferentes del método. En esencia, el disefio de un sistema fotovoltaico es mucho más simple que el disefio de una microcentral hidroeléctrica. Por ejemplo, la factibilidad técnica siempre es satisfecha: la presencia de menos sol se compensa fácilmente por aumentar el numero de módulos solares. Tampoco se ponen problemas politicos o ecológicos: como un sistema solar pequefio simplemente se puede construir en el techo de la casa del proprietario, no hay problemas de propriedad del terreno y no se dafia al medio ambiente. En general, la decisión final si o no

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optar por electricidad solar se afecta principalmente por dos factores: los gastos financieros (tanto del equipo como de los aparatos eléctricos de baja tensión) y la disponibilidad de sistemas solares en el mercado local e intemacional.

La investigación del mercado local e intemacional es el primer paso que hacer cuando se quiere disefiar un sistema solar. Se buscan fabricantes y distribuidores potenciales en el pais o intemacionales. Después, hay que informar sobre productos disponibles y precios. Además, cosas como la experiencia del fabricante y las ·condiciones de garantia son interesantes. El apendice C.5 ofrece un cuestionario que se puede utilizar en los contactos primeros con los fabricantes o distribuidores potenciales de sistemas solares.

Seleccionados los distribuidores potenciales (rnfnimo tres, si posible), se les pide por hacer un disefio prelirninar del sistema solar y por dar una oferta primera del precio total. La mayorfa de los distribuidores tienen datos extensos de la radiación solar en la región. Lo unico que todavia hay que darles para que puedan hacer el disefio es la ubicación geográfica (longitud, latitud, altitud) del sistema futuro solar y datos prelirninares del consumo previstode electricidad. [Albers, 1990].

Sin embargo, aunque es fácil dejar hacer el disefio por el distribuidor, es reeomendada que el cliente por lo menos controla los cálculos y de preferencia hace un disefio separado. Asi se pueden identificar errores eventuales, intentados o no intentados por el distribuidor. También es posible que el distribuidor utiliza estimaciones rnalas de la radiación solar en el lugar y del perfodo requerido de autonornfa (el periodo en que el sistema solar tiene que ser capaz de funcionar en ausencia de luz). Para hacer una estimación buena de la radiación solar y del periodo requerido de autonornfa, es reeomendada efectuar un estudio meteorológico, como el descritoen el apendice B.

A base las ofertas de varios proveedores (controladas por el cliente), junto con la lista de otras caracteristicas del proveedor (la experiencia, las condiciones de garantia, ... ), serfa posible decidir finalmente donde se quiere comprar el sistema (vea el apendice I).

3.5 Seleccionar entre teenoioglas diferentes

Tecnologias se rniden a base de criterios financieros (vea el apartado 2.5.1), socioeconórnicos y técnicos (vea el apartado 2.5.2). En realidad, los criterios socioeconórnicos y técnicos muchas veces solamente se toman en cuenta si los gastos financieros de dos o mas tecnologias potenciales son sirnilares, o si se descubren ventajas o desventajas socioeconórnicas o técnicas tan vigentes que llevan a la decisión de reebazar o seleccionar cierta tecnologia, independiente de los gastos financieros relativos.

Cuando se hace la selección entre varias tecnologias de electrificación rural, siempre hay incluir la posibilidad de una conexión con la red eléctrica oficial. Generalmente la factibilidad de una conexión depende en primer lugar de los planes y la voluntad de los adrninistradores de la red eléctrica, en muchos casos el gobiemo. Caracterfsticas que favorecen la generación decentralizada de electricidad son [Broek, 1993]:

• la abundancia de recursos altemativos renovables en el lugar, como radiación solar o fuerza hidroeléctrica

• una distancia grande de la red eléctrica central • un terreno diffcil o montafioso para la construcción de las lfneas de transrnisión • una densidad baja de población • pocas actividades industriales o cornerciales y notales actividades de gran escala

41

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Parte EMPIRICA

Capitulo 4 Morán: electrificación de un

pueblo

4.1 Introducción

4.1.1 El pueblo Morán

Morán se encuentra en la provincia Carchi, situada en el Norte de Ecuador y limitando con Colombia (vea la figura 4.1). Con una altitud de 2800 metros, Morán está ubicada en la sierra ecuatoriana, en el valle del Rfo Morán que tiene su fuente en el páramo de El Angel. La altitud grande de Morán causa un clima subtemperado, con temperatura media anual entre 6 y 12 oe; la precipitación intensa en el valle causa un clima lluvioso. Por la combinación de la temperatura baja y la precipitación alta, hay una vegetación tfpica en el valle, conocida como 'bosque nublado'. En [PR082] se habla de 'bosque muy humedo montafio'. La vegetación se caracteriza por árboles de basta quince metros de altura, con copas generalmente redondas y troncos torcidos y poblados por gran cantidad de lfquenes, musgos y orqufdeas.

El acceso a Morán es dificil. Hay una carretera que sube desde la ciudad pequefia de El Angel al páramo con el mismo nombre, después para comenzar el descenso al pueblo de Morán. Sfn embargo, la

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construcción de la carretera nunca se acabó y las dos ultimas horas del viaje tienen que hacerse a pie o en caballo. Cada mafiana, un lechero de El Angel sube en camioneta hasta donde se termina la accesibilidad de la carretera para carros, y al mismo tiempo personas del pueblo suben en caballo al mismo punto. En circunstancias normales, este pasaje en caballo o a pie, en combinación con el regreso a El Angel con el lechero o viceversa, es la unica posibilidad para ir a y regresar del pueblo de una manera relativameute rápida.

Morán tiene una población mestiza. Los habitantes son campesinos, que sobre todo ganan su vida con ganaderia. Además, hay una colaboración con la Fundación Golondrinas en el campo de ecoturismo. Los jovenes del peublo guian los grupos de turistas que hacen el 'ecotrekking' de la Fundación. Por lo tanto, dos de ellos seguian un curso oficial de guia. En el pueblo se construyó también una casa para turistas, donde los grupos del eco-trekking se quedan una noche. Las mujeres de Morán cocinan para los turistas y los hombres transportau los equipajes en caballos. Además, se proveen caballos para el transporte de los turistas mismos, el segundo dia del trekking.

El ecoturismo actualmente es una fuente alternativa de ingresos para la gente en Morán. Otras formas de colaboración entre la Fundación Golondrinas y el pueblo incluyen la colocación de voluntarios en el pueblo, que trabajan entre otros en los dos viveros que se construyeron con la ayuda de la Fundación.

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Una caracteristica tipificando Morán es la organisación fuerte de la comunidad. El pueblo es pequefio, pero tiene presidente, secretario y tesorero. Los intereses comunes se discuten en talleres y reuniones frecuentes. Una consecuencia importante de la colaboración interna es que la autoconcienciación y el crédito a las posibilidades del futura son grandes. Además, la unidad interna es un factor fomentando la colaboración con instancias externas, como la Fundación Golondrinas. Hugo Quintachala, el presidente joven actual, resume la situación especial del pueblo asi: "La comunidad es totalmente diferenciada a las otras comunidades en el sentido de colaboración, y de personas y instituciones interesadas".

En octubre 1997, con motivo de la visita deungrupode estudiantes norteamericanas, lagenteen Morán formuló las necesidades las más grandes en el pueblo. 'Electricidad' y 'la construcción de una carretera' estaban altas en la desiderata.

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En el marco de la investigación sobre la construcción de un sistema para la generación de electricidad en Morán, se visitó el pueblo tres veces. La primera vez era una visita de cuatro dfas en octubre 1997. El objetivo era conocer el pueblo y la gente, y hacer una investigación preliminar de las posibilidades para la generación de electricidad. Durante la segunda visita, durante más de tres semanas en enero y febrero 1998, se hicieron las mediciones técnicas detalladas que se necesitan para disefiar una microcentral hidroeléctrica y se hizo la investigación de la necesidad de electricidad en el pueblo. Dos semanas después, se regresó de nuevo al pueblo para participar a una reunión mensual de la comunidad. Aquf, se explicó a la gente como funciona una pequefia central hidroeléctrica, y se habló de la continuación futura del proyecto.

4.1.2 La opción por un sistema hidroeléctrico en Morán

Durante la primera visita de cuatro dfas a Morán, se hizo una investigación preliminar de las circunstancias naturales que afectan las posibilidades para generar electricidad en el pueblo. A primera vista, dos rfos en el valle tenfan caracterfsticas convenientes para la construcción de un sistema hidroeléctrico: el Rfo Morán y su afluente principal, el Rfo Aguas Blancas. Los dos tienen un eaudal suficiente para la impulsión de una turbina, y sobre todo una cafda muy alta. La unica dificultad parecfa la forma de las orillas de los rfos: los flancos escarpados y la vegetación densa dificultarfan cada construcción. Sin embargo, con la participación de la gente en el pueblo, era posible identificar algunos lugares donde la accesibilidad de las orillas es mejor, y que se prestan muy bien para la construcción de una pequefia central hidroeléctrica.

En cuanto a energfa solar, la altitud grande del pueblo y la ubicación cerca del ecuador podrfan eausar una radiación solar muy alta. Sfn embargo, el clima nublado impide durante una gran parte del dia que hay radiación directa, asf limitando la cantidad de luz llegando al pueblo. Por consiguiente, la radiación solar es menos grande que posible segun la ubicación geográfica.

Considerando la situación descrita arriba, se hace facilmente la opción por un sistema hidroeléctrico en Morán: las caracterfsticas de los rfos son convenientes y al mismo tiempo -por la nubosidad grande- la situación no es ideal para la operación de un sistema solar. Además, un sistema solar solamente es preferible si la potencia generada es muy baja o si la situación local no ofrece otras posibilidades. En otros casos energfa solar siempre es la altemativa la más cara. La presencia de un sistema solar también requiere que la gente compra en lo posible aparatos de baja tensión. La consecuencia es que no se pueden comprar aparatos comunes como lámparas y radios en la ciudad la más cerca: El Angel. Es neeesario ir a lbarra o a Quito, que es poco práctico y sobre todo más caro: aparatos de baja tensión generalmente cuestan más que sus equivalentes que necesitan alta tensión, y también hay los costes del viaje. Además, hay muchos aparatos que solamente funcionan con alta tensión. Necesitan un invertidor caro, que reduce aun más la economfa del sistema solar. Durante los primer contactos en el pueblo, la gente habló de la construcción de una pequefia fábrica y talleres de carpinterfa cuando hay electricidad. En caso de energfa solar, todo eso no es posible sfn la elaboración de un sistema caro con varios invertidores.

Optar desde el comienzo por un sistema hidroleléctrico en Morán, causa un cortocircuito en el esquema de la figura 3.1. Se hace primero la selección de la tecnologfa, y se hace el estudio técnico y financiero solamente para la tecnologfa seleccionada.

4.2 La necesidad de electricidad en Morán

4.2.1 La estructura de la investigación

Antes de que se puede disefiar una microcentral hidroeléctrica para Morán, se necesita saber que potencia tiene que generar la centraL La determinación de la necesidad de electricidad en el pueblo se hace de una manera sitemática, utilizando el método elaborado en el apartado 3.2. El esquema del método se muestra de nuevo en la figura 4.2, formando una gufa para la la lectura de los apartados siguientes. Se comenzará

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.... -I

I

l. Qué potene ia se genera en proyectos similares en el pais?

ll. Qué es Ia necesidad de electricidad en Morán? I __ ...,.. .&

-- T

.._ __ --Comparación de las varlas fuentes de inform.abión

I I

§5.2.7

l. Qué sedice en Ia Iiteratura sobre el consu­mo de electricidad en comunidades rurales?

§ 5.2.8

~-1

§ 5.2.6

C::::: · Fórmula: P max = max1 (R . L Pi x Pï x Ni.J . (hidro) :_::::, I I

~----------------------~------------------~ I

i,Cuánto consumen los aparatos eléctricos comunes?

§ 5.2.3

i, Cuáles y cuántos a paratos ...• eléctricos se desean en el pueblo?

f I I I I

§ 5.2.4 1

1,Qué es el uso simultáneo de cada aparato, en cada momento?

§ 5.2.5 ,----- ------------~------ ----------, .---------------~------~

l,Qué es la substitución prevista del uso actual de energia y por el uso de aparatos eléctricos?

l. Qué aparatoseléctricos se quieren comprar que introducen un uso nuevo de energia ?

• I I I

l. Qué es el crecimiento previster de Ia población d~l pueblö? /

l. Qué es la influencia prevista de aspectos socioecoriómicos en la posesión futura de aoaratos eléctricos?

servicios comunales

----• : Orden de ejecución de la investigación I I : Prohierna de la investigación

~ : Fuente de información

Figura 4.2: Predicción de la necesidad de electricidad: esquema del método de trabajo

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la investigación por contestar las preguntas en los cuadros que están al pie del esquema, asf para llegar finalmentea la pregunta básica de la investigación: l,Qué es la necesidad de electricidad en Morán? En la figura 4.2, está marcado para cada parte del esquema en que apartado se encuentra el texto correspondiente.

Se nota que en la figura 4.2 , en comparación con la figura 3.2 del capitulo precedente, se omitió el cuadro de las 'unidades productivas comerciales'. La razón por hacer eso es simplemente que no hay unidarles productivas cornerciales en Morán. La posibilidad que unidarles productivas cornerciales nacen en el futuro, se investiga en la parte 'crecimiento previste de la población' (vea el apartado 4.2.5).

4.2.2 Caracteristicas de la población

4.2.2.1 La composición de la población

En Morán hay actualmente cinco familias y ocho servicios comunales: una escuela, una sala de reunión, una casa de turistas, una tienda comunal, dos viveros, una iglesia y un chanchero. Asf, el numero de unidarles de la investigación es 13, un numero bajo que rectifica la incorporación de toda la población en la investigación. Se visualiza la población de en la figura 4.3. Las casas ciaras representan las familias, las casas oscuras los servicios comunales en el pueblo.

• Las familias

Las cinco familias en Morán cuentan entre tres y ocho personas (vea la figura 4.4), llevando a un total de treinta personas en el pueblo: doce hombres, nueve mujeres y ocho nifios. Con 'nifios' se indican las personas hasta la edad de doce afios. Todas las personas mayores de doce afios que actualmente viven en el pueblo, son trabjadores. Por lo tanto, no se distingue adolescentes y adultos, pero se hablá simplemente de hombres y mujeres .

• Figura 4.3: Morán: la población

Se nota que el numero de nifios -ocho- es bastante ba jo: lleva a un promedio de 1,6 nifios por familia. Por consiguiente, también el numero total de personas por familia es ba jo (con un promedio de 6). La razón de la ausencia relativa de nifios en el pueblo es que actualmente no hay más de una sola familia joven.

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Esa familia tiene cuatro hijos y todavfa está creciendo. En las otras familias, los padres ya son mayores de edad. Cada vez habfa rnfnimalmente seis hijos, pero la mayaria ya se casó y dejó el pueblo. Eso no significa que el peublo está extinguiendose. Algunos jovenes quieren continuar su vida futura en Morán, comenzando una familia nueva. También hay jovenes que se fueron pero que piensan en regresar al pueblo (vea el apartado 4.2.5: el crecimiento prevista de la población).

Corr"1Josicion de las fanilias en Moran

10

= 8+-----~--------------~----­c:: 0 i 6

2

0

2 3

familia

4 5

Figura 4.4: La composición de las familias en Morán

13

pueblo Total=30

Como explicado en el apartado 3.2.2, la investigación sobre la necesidad de electricidad en el pueblo requiere hacer un cuestionario con un hombre y con una mujer en cada familia. En la práctica, las interrogadas fémininas eran las madres de cada familia. Solamente en dos familias, el interrogado rnásculino era el padre. En las otras familias, se interrogó respectivamente un duefio de la casa, un hijo adulto y un padrastro.

• Los servicios comunales

La función y las actividades principales de los ocho servicios comunales en Morán están descritos en la tabla 4.1. La tabla representa la situación actual a excepción de la chanchera, que es nuevo y en el momento de la investigación todavfa no estabá operacional. Sfn embargo, la construcción casi ya se habfa terminada y la operación estaha planificada para el futura muy próximo (mayo de 1998). En otros servicios comunales, hay planes para expansiones o renovaciones en los meses y afios que vienen. Primero, allado de uno de los viveros, se quiere construir una casa para voluntarios y para la cultivación de truchas. La construcción está planificada para 1999. En la investigación del uso prevista de electricidad, la casa ya está incorporada. Por lo dernás, se quiere renovar la tienda (renovación de los muebles, la pintura y los inceres), y la sala de reunión (pintura y bancos nuevos, material .para el desarollo de los talleres, etcétera). Finalmente, la amplificación de las actividades de la casa de turistas ha introducido planes para construir un centra de inforrnación para turistas y un servicio de bar, y también se quiere comenzar la venta de artesanfas.

Se puede concluir que planes para el desarollo y el mejoramiento de la situación actual están claramente presentes en Morán. La presencia de electricidad puede proveer una contribución importante en esa progresión.

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Servicio comunal Función principal Actividades principales Escuela Instruir a los nifios en la Dar clases cada mafiana, desde el

educación primaria lunes basta el jueves. El jueves, también hay clase en la tarde

Tienda comunal Vender a precios y pesos justos, Ventas los domingos y cuando el caso mejorar la cualidad de la lo require. La tienda funciona con comida, crear fondos tenderos rotativos por seis meses

Sala de reunión Organisar mini-talleres y Un minitaller por mes, un talier cada 6 talieres de capacitación a la meses comunidad

Casa de turistas Dar hospitalidad a visitantes Ecoturismo, pasantias a escuelas, colegios y universidades

Vivero 1 y 2 Racer experimentos sobre Racer experimentos sobre germinación de semilias de germinación de semilias de plantas plantas nativas del bosque nativas del bosque

Iglesia Reuoiones en función de la Nada (actualmente no se utiliza la religión iglesia)

Chanchera Criar chanchos Criar chanchos Tabla 4.1: Función y actividades principales de los servicios comunales en Morán

Para relienar los cuestionarios en los servicios comunales, se apuntó una persona clave en cada servicio comunal. En la tabla 4.2, se representa la lista de las personas consultadas. La función del informante dentro el servicio comunal justifica su selección: en seis de los ocho casos se habló con el responsabie actual mismo, y una vez se habló con un hijo adulto del responsable. Como la iglesia no tiene responsabie encargado, se interrogó el ex-presidente del pueblo. Es un hombre mayor de edad que por su experiencia tiene una responsabilidad general en el pueblo.

Servicio comunal Informante Función del informante Escuela Femando Freire Director y profesor Tienda comunal Rugo Quintachala Tendero rotativo actual Sala de reunión Rugo Quintachala Presidente del pueblo Casa de turistas Rugo Quintachala Responsabie encargado Vivero 1 Rugo Quintachala Viverista Vivero 2 Carlos Castro Viverista Iglesia Leovigildo Castro Ex-presidente Chanchera Carlos Castro Hijo del responsabie

Tabla 4.2: lista de los informantes para los servicios comunales en Morán

4.2.2.2 Caracteristicas socioeconómicas

Las caracteristicas socioecónomicas de la gente en el pueblo afectan tanto la substitución del uso actual de energia por el uso de aparatos eléctricos, como la introducción de usos nuevos de energia cuando hay electricidad. Por lo tanto, se discutirá la situación socioeconómica primero. La descripción abajo resulta de la investigación social en el pueblo, hecha por medio de los cuestionarios que se encuentran en los apendices C.1 y C.2.

• La división de las tareas en la (amilia

Los hombres en Morán pasan mucho tiempo en el campo. Para todos, ganaderia es la ocupación la más importante en cuanto a tiempo. Agricultura viene en segundo lugar. Por lo dernás, se hacen varlas actividades adicionales. Dependiente de las necesidades, todos los hombres tienen que buscar lefia para la cocina. Uno de elios menciona 'buscar lefia' en tereer lugar, después de ganaderia y agricultura. Para los

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demás, 'buscar lefia' está presente pero indicado coma una actividad poco importante en cuanto a tiempo.

Otra actividad mencionada por todos los hombres es turismo. Los dfas que hay turistos, turismo puede ponerse la actividad principal en el pueblo. Sfn embargo, esos dfas son pocos, y por lo tanto todos los hombres llaman turismo una actividad que consume relativameute poco tiempo. Las actividades 'piscicultura' y 'carpinteria' se mencionan en dos familias. Son actividades menos importantes que se hacen cuando quèda el tiempo. Además, un hombre en el pueblo dice utilizar algun tiempo para la protección del medio ambiente y otro hombre dice ayudar a veces a su esposa en la casa.

La lista de las tareas de los hombres en Morán, en orden de importancia, se presenta en la parte izquierda de la figura 4.5. Es una presentación esquemática, que no pretende proveer ninguna información cantitativa. Un bloque más alto simplemente indica que la actividad correspondiente es más importante. La altura precisa de los bloques no tiene importancia.

Para las mujeres en Morán, hacer los domésticos es la actividad que consume lo más tiempo. Eso incluye más que cocinar y limpiar. Por ejemplo, las mujeres dicen que tienen mucho trabajo con los animales en la casa: las gallinas, los perros, los cuyos, etcétera. En las familias donde hay nifios menores de edad, criar a los bijas también forma parte de hacer los domésticos. Hechos los domésticos, las mujeres muchas veces ayudan a los hombres en la ganaderia. Para dos mujeres, 'ganaderia' coma actividad viene en segundo lugar en cuanto a tiempo. Las demás clasifican ganaderia coma una actividad menos importante.

Otra actividad con cierta importancia es 'tejer y labores'. Se lo hace en cuatro de las cinco familias. Para dos mujeres, 'tejer y labores' consume más tiempo que 'ganaderfa'; para las demás es una actividad menos importante.

Coma los hombres, todas las mujeres mencionan la actividad 'turismo'. La tarea de las mujeres es cocinar para los grupos de turistas que vienen. En cuanto a tiempo esa actividad es poco importante. Solamente hay trabajo cuando hay un grupo de turistas y además cada vez hay solamente dos mujeres que cocinan (en el pueblo hay un turno para la asignación de las tareas cuando hay turistas). La ultima actividad mencionada por las mujeres, es 'agricultura'. Tres mujeres dicen que ayudan a veces a los hombres en el campo, pero esa actividad siempre queda menos importante.

HOMBRES MUJERES

Figura 4.5: La división de lastareasen Morán

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HOMBRES MUJERES

Figura 4.6: Tareas con que se gana dinero

La figura 4.6 indica con cuales de tareas mencionadas arriba se gana dinero en el pueblo. Para los hombres, las dos fuentes de ingresos las más importantes son exactamente -y en el rnismo orden- las dos actividades que consumen lo más tiempo: ganaderia y agricultura. En tereer y ultimo lugar viene turismo. Con las otras actividades: buscar lefia, piscicultura, carpinteria, proteger el medio ambiente y ayudar en la casa, no se gana dinero. Esas actividades se hacen directamente para los beneficios de la farnilia o del pueblo rnismo.

Para las mujeres, las posibilidades de ganar dinero son pocas. Racer los dómesticos, la actividad principal en cuanto a tiempo, no es una fuente de ingresos. Sfn embargo, por vender los sacos que tejen y por cocinar para los turistas, también las mujeres tienen algunas posibilidades de contribuir a los ingresos familiares.

Agricultura y ganaderia, las dos fuentes de ingresos principales segun los hombres, están en ultima posición en la lista de las mujeres. Las mujeres consideran su trabajo en el campo como una ayuda al trabajo de los hombres y no como una actividad con que ellas rnisrnas ganan dinero.

• Educación

En Morán hay una escuela, donde los cuatro nifios entre seis y doce afios del pueblo siguen la educación primaria. Hay clases cada mafiana, desde ellunes hasta el jueves. El jeuves también hay clase en la tarde. Actualmente, no hay personas en el pueblo que siguen otra forma de educación. Sfn embargo, habia cursos en el pasado en Morán, por ejemplo un curso de inglés dado por voluntarios.

Los nifios que van a la escuela primaria, necesitan más o menos dos horas por dia para hacer los deberes. La rnayorfa del trabajo se hace en la tarde, pero a veces, 'cuando no acabarón en la tarde', también utilizan la noche para estudiar.

• La responsabilidad para las finanzas

En cuatro de las cinco farnilias, las finanzas son una responsabilidad compartida. Toda la farnilia: padre, rnadre, otros adultos y también los adolescentes se ponen de acuerdo cuando se necesita una compra importante. La quinta farnilia no es el duefio de la casa donde vive. Aqui, el duefio es el responsabie financiero.

En los servicios comunales, se investigó quién es responsabie para el financiarniento de los combustibles que se utilizan. Los resultados se encuentran en la tabla 4.3.

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Servicio comunal Escuela Tienda comunal Sala de reunión Casa de turistas Vivero 1 Vivero 2 lglesia Chanchera

Financiamiento de los combustibles Los padres de las familias La tienda misma El tesorero del pueblo Los turistas El viverista El vi verista El tesorero del pueblo El tesorero del pueblo

Tabla 4.3: La responsabilidad para el finaciarniento de los combustibles en los servicios comunales

• Los ingresos de las (amilias

Para conocer la división de los ingresos en Morán se interrogó el ex-presidente del pueblo, utilizando el cuestionario del apendice C.4. La conclusión es que actualmente en el pueblo no se puede hablar de una división de los ingresos. Todas las familias están en la misma categoria, y ganan más o menos 600,000 Sucres por mes.

• Los beneficios que se esperan de la introducción de electricidad

Para las mujeres, las consecuencias las más importantes de la introducción de electricidad son claras: todas -sin excepción- mencionan uno o más de las consecuencias siguientes:

• Hay más luz en la casa por la noche • Podemos trabajar en la noche y podemos ganar más plata • Podemos acostarnos más tarde

Esas tres consecuencias están relacionadas, y muchas veces las mujeres mencionan las dos o las tres en una frase. El beneficie el más grande de luz es que las circunstancias para trabajar en la noche mejoran, y cuando se trabaja se acuesta más tarde. Una mujer lo dice asi: 'Podemos planchar y tejer los sacos en la noche. Durante el dia notenemos mucho tiempo. Cuando estoy con mi familia en El Angel(= la ciudad la más cerca del pueblo) a veces estoy trabajando basta las doce, la una de la mafiana'.

Al lado de las tres consecuencias arriba, la unica consecuencia mencionada -por una de las mujeres-, es la siguiente:

• Todo el dia hay más luz para trabajar

Se puede resumir que para las mujeres la consecuencia la más clara de la introducción de electricidad es la presencia de luz eléctrica, que aumenta las posiblidades y el confort para trabajar, sea en la noche, sea en el dia.

Los hombres dan respuestas más divergentes cuando se les pregunta por las consecuencias las más importantes de la introducción de electricidad. Cada de las consecuencias siguientes se nombró por rninimalmente dos hombres en el pueblo:

• Hay más luz en la casa por la noche • Podemos acostarnos más tarde • Podemos trabajar en la noche • Tendremos más aparatos que facilitan la vida • Nos sentiremos mejor • Electricidad mejora la salud • Podemos reducir el gasto de velas y de kerosén

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Se ve que las tres consecuencias mencionadas por la mayaria de las mujeres, se mencionan de nuevo aquf. Es decir, también a los hombres la presencia de luz en la noche les parece una ventaja importante de la introducción de electricidad. Sfn embargo, los hombres también piensan en otras consecuencias. La posesión de aparatos eléctricos y la elevación de la percepción de la cualidad de la vida son beneficios que ya se mencionaron en la literatura (vea el apendice F). Al contrario, las ultirnas dos consecuencias en la lista son nuevas. El beneficia 'electricidad mejora la salud' a primera vista parece un poco curiosa. Un hombre en el pueblo provee una explicación: "Cuando hay luz eléctrica, no hay más contaminación de kerosén en la casa; utilizando la plancha, se puede rnatar los microbios en la ropa; y con la licuadora se pueden hacer jugos que son buenos para la salud". La presencia de la ultirna ventaja en la lista, la reducción del gasto de velas y de kerosén, muestra que la gente en Morán espera que -en cuanto a iluminación- el uso de electricidad será más barato que el uso de los combustibles actuales.

Hay cuatro consecuencias más, que se mencionaron cada vez por un solo hombre en el pueblo:

• Toda el dfa, hay más Iuz en Ia casa para trabajar • Podemos ganar más plata • Podemos ganar tiempo • Los niiios pueden hacer los deberes en Ia noche

Esas consecuencias correspondan con lo que se encuentra en la literatura.

Se nota que un solo beneficia mencionado en la literatura no aparece en las respuestas ni de las mujeres ni de los hombres en Morán: la elevación de la percepción de seguridad. La vida en el pueblo no se presenta coma peligroso, y asf la seguridad no se ve coma un prohierna actual.

4.2.3 La substitución del uso actual de energfa

4.2.3.1 El uso actual de energia: los resultados de la investigación

Las familias en Morán utilizan casi exclusivamente combustibles para iluminar y para cocinar. Otro uso de combustibles se limita al uso de gasolina para la impulsión de una motorsierra, en dos familias.

Para la iluminación, en primer lugar se utilizan velas. Tres familias dicen utilizar tres velas por sernana. En las dos otras familias, el uso de velas es respectivamente una y cuatro por sernana. Siempre hay una fuente segunda de iluminación: en cuatro familias se utilizan lámparas de kerosén y en una familia lámparas de diesel. Solamente en la familia que utiliza una vela por sernana, las lámparas son más importante para la iluminación que las velas. El consumo de kerosén iguala una galón por mes en cada familia donde se utiliza este combustible. La familia que ilumina con lámparas de diesel, necesita una caneca de diesel cada seis meses.

La duración del uso de las velas y los lámparas de kerosén o diesel es norrnalmente dos (en tres familias) o tres (en dos familias) horas por dfa. Sfn embargo, excepciones son posibles. En las noches que el pueblo se reune en una casa para practicar la religión, la duración del uso de velas o lámparas puede subir basta cuatro o cinco horas.

Para cocinar, el combustible principal es lefia, que se utiliza en cada familia del pueblo. Especificar que cantidades de lefia se utilizan es diffcil para los interrogados. 'Utilizamos mucho' o 'Utilizamos tanto que se necesita' son respuestas tipicalmente dadas. Además de lefia, también se utiliza gaz en dos de las cinco familias. Sfn embargo, los costes del gaz y el transpofte diffcil -lefia, al contrario, es gratuita y fácil de conseguir- impiden que gaz pasa lefia coma combustible principal en la cocina. En una familia, se utiliza un cilindro de gaz por mes, en la otra familia el uso sube basta un cilindro y medio por mes.

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Ninguno de los interrogados podfa especificar cuantas horas por dfa se utilizan combustibles para cocinar. Se cocina muchas veces por dfa: en la mafiana, al mediodfa, en la noche y también entretanto. Cada dfa, la duración de esos periodos puede ser diferente y asf es diffcil hacer la suma.

Además de iluminar y cocinar, la ónica actividad de las familias en el pueblo que requiere combustibles, es el uso de una motorsierra en dos familias. Las motorsierras se impulsan por gasolina. Una familia compra una galón de gasolina por mes, la otra familia dos galones.

En los servicios comunales, el uso actual de energfa se limita al uso de combustibles para iluminación. En la tienda y la sala de reunión, se utiliza una vela por mes; en la casa de turistas se utilizan seis velas y un cuarto de galón de gasolina por vez que vienen turistas. En los otros servicios comunales actualmente no se utiliza nada de combustibles.

La tabla 4.4 muestra los precios de todos los combustibles que se utilizan en el pueblo. Cuando diferian los precios mencionados por los interrogados (que ocurró en el caso de gaz), se utilizó en la tabla el promedio.

Combustible Precio ($ = Sucres) V elas $3800 por 3 velas

Kerosén $5000 por galón Diesel $30000 por caneca Lefia $0 Gaz $6500 por cilindro

Gasolina $5430 por galón Tabla 4.4: Precios de los combustibles que se utilizan en Morán

4.2.3.2 La substitución del uso actual: resultados de la investigación

Tanto en las familias como en los servicios comunales se quieren cambiar las fuentes de iluminación actuales por focos cuando hay electricidad. La figura 4.7 muestra el numero de focos que desean comprar los hombres y las mujeres de cada familia. Se nota que para garantizar el anonimato de los interrogados, el orden de las familias en la figura 4. 7 no está relacionado con el orden en la figura 4.4.

Numero de focos que se desea 18 16

111 14 0 u 12 .s CD 10 "C

e 8 CD 6 E :I 4 r::

2 0

2 3 4 5 pueblo prom.

famllla

Figura 4.7: Numero de focos que desean las familias en Morán

Hay diferencias grandes entre las familias en cuanto al numero deseado de focos. En una familia, tanto el hombre como la mujer dicen no necesitar más de tres focos; en otra familia el hombre calcula que se

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necesitan 17 focos en su casa. En genera!, el numero dicho por los hombres es igual o más grande que el numero dicho por las mujeres. Para los hombres el promedio es 8,2, para las mujeres 5,2. El promedio de todos los interrogados -hombres y mujeres- es 6,7. Se nota que el promedio alto para los hombres se afecta en gran medida por la presencia del valor 17. Sin ese valor, ese promedionoes más de 6, y el promedio general del pueblo baja a 5,6.

Numero de focos que se desea, servicios comunales

escuela • • 3

tienda comunal .2

sala de reunion • • 3

ca sa de tu ristas 1

vivero 1 0

vivero2 6

iglesia • • 3

chanchera • • 4

total 32

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34

numero de focos

Figura 4.8: Numero de focos que desean los servicios comunales en Morán

En todos los servicios comunales, a excepción de uno de los viveros, se quiere instalar focos cuando hay electricidad (vea la figura 4.8). Se nota que cuatro de los seis focos que se desean en el segundo vivero, son focos para la casa planificada allado del vivero (vea el apartado 4.2.2.1). En la casa de turistas, que es el servicio comunal actualmente consumiendo la cantidad la más grande de combustibles para iluminación, también el deseo de focos es el más grande: 11. Este numero incluye tres focos afuera, un foco en la ducha y un foco en el bafio de la casa. La tienda comunal y la sala de reunión, actualmente utilizando una vela por mes, quieren comprar respectivamente dos y tres focos cuando hay electricidad. Pero también la mayaria de los servicios comunales donde actualmente no se consume nada de combustibles, quieren instalar focos. esos servicios comunales sobre todo operan durante el dia. La idea de la instalación de los focos es de proveer más luz durante dias oscuros. Velas y lámparas son poco adecuadas para este objeto.

Además de para iluminación, la gente en Morán no desea substituir el uso actual de energia por el uso de aparatos eléctricos. Para cocinar, se prefiere continuar los métodos actuales, utilizando lefia y gaz. La motorsierra impulsada por gasolina -en contraste con una motorsierra eléctrica- tiene la ventaja que es portatil. Eso es la razón principal por no substituirla.

4.2.3.3 Elaboración y discusión de los resultados

• Iluminación

Segun los resultados de la investigación, una familia mediana en Morán quiere comprar 6,7 focos cuando hay electricidad, substituyendo el uso actual de velas y de lámparas de kerosén y diesel (vea la figura 4.7). Sin embargo, el valor 17 -predicho por uno de los hombres- parece irrealista, resultando de una sobreestimación de las ventajas que puede proveer luz eléctrica. Sin el valor de 17, el promedio para el pueblo es 5,6; y cambiar el valor 17 por el valor máxima contestada por los otros interrogados, resulta en un promedio general de 5,8. En la continuación de la investigación, se acceptará un valor medio de 6

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focos para una familia que vive perrnanentemente en Morán. Ese valor es más bajo que el promedio calculado a base de los resultados de los cuestionarios, pero más alto que el promedio calculado con omisión de el valor 17. La acceptabilidad de el valor de 6 focos por familia, se reforza por la investigación de los dibujos hechos por los interrogados de sus casas (la pregunta D-2 en el cuestionario para las familias). Una casa mediana en Morán tiene cinco cuartos. Suponiendo que la familia compra seis focos y que instalan un foco en cada cuarto, queda un foco para el bafio o afuera. Esa situación parece bastante acceptable.

Segun la literatura en el apendice F la posesión de aparatos eléctricos puede aumentar en los aflos después de la introducción de electricidad, cuando la gente se realiza más los beneficios relacionados. En caso de iluminación, los resultados de la investigación socioeconómica (vea el apartado 4.2.2.2) muestran que los interrogados de Morán ya se realizan los beneficios de luz eléctrica desde el comienzo. Por consiguiente, el descubrimiento de los beneficios no es algo para el futuro, y asi no puede eausar un crecimiento importante de la posesión futura de focos.

Tampoco los otros aspectos socioeconómicos mencionados en el apendice F tienen mucha influencia. Todas las familias en el pueblo desean comprar focos, no influidas por los costes, temor, actitudes, tradiciones o costumbres. Queda la influencia de la división de las tareas en la familia: las mujeres trabajan más en la casa que los hombres y asi podria ser que desean más focos para dentro la casa. Pero eso no es el caso: las respuestas de los hombres y las mujeres -en cuanto al numero de focos para dentro la casa- son similares. La unica influencia de la división de las tareas es el facto que dos hombres en el pueblo quieren instalar un foco en su taller, al contrario con las mujeres. Sin embargo, eso afecta a pena el numero medio de focos calculado para el pueblo.

Se concluye que aspectos socioeconómicos no tienen más que una influencia minimal en los motivos que afectan el deseo de focos eléctricos. Por consiguiente, no es neeesario revisar el valor medio calculado arriba: se mantiene un valorde seis focos para una familia que vive perrnanentemente en Morán.

Para las casas en Morán que no están perrnanentemente ocupadas, no era posible interrogar las familias durante la investigación en el pueblo. Sin embargo se puede suponer que una familia que solamente vive unas semanas por afio en el pueblo, hará menos esfuerzas para aumentar el confort de su casa que una familia que vive perrnanentemente. Se acceptará un valor mediano de cinco focos para una casa no perrnanentemente ocupada.

La tabla 4.5 resume las conclusiones de la discusión arriba. Los valores en la tabla se utilizarán en el cálculo de la necesidad de electricidad en el apartado 4.2. 7.

Tipode casa Perrnanentemente ocupada No perrnanentemente ocupada

Numero de focos 6 5

Tabla 4.5: Predicción del nûmero medianode focos en una casa

Los servicios comunales quieren comprar en total32 focos (vea la figura 4.8). Como no habia más deun solo cuestionario por tipo de servicio comunal (a excepción de los viveros), no es posible discutir los resultados de los cuestionarios comparando varlas respuestas. En los cálculos de la necesidad de electricidad, se utilizarán sin adapción los mimeros de focos diehos por los interrogados. Los pequefios errores que asi se pueden introducir en la predicción son poco importantes: ya se dijoen el apartado 3.2.1 que en caso de una central hidroeléctrica es la necesidad máxima de electricidad que importa. Casi todos los servicios comunales operan sobre todo durante el dia, y están cerrados en la noche cuando el consumo es máximo. Es decir, pequefias variacianes en el numero de focos en los servicios comunales no afectarán mucho la necesidad máxima de electricidad en el pueblo.

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Lo ultimo que se puede investigar aquf, es si hay una corelación entre el uso actual de velas y lámparas y el numero futuro de focos. Utilizando el coeficiente Spearman de corelación1

, se encuentra que hay una corelación de 0,6 entre el numero de focos que desean los hombres en el pueblo y el uso actual de combustibles para ilurninación en sus farnilias. Para las mujeres la corelación es 0,9 y para el pueblo en general (utilizando los promedios de las respuestas de los hombres y las mujeres) 0,7. Para los servicios comunales la corelación es 0,45.

Se concluye que sf hay una corelación entre el uso actual de velas y lámparas y el numero de focos que se desea, pero solamente en el caso de las mujeres esa corelación es bastante grande. En general, la corelación no es tan fuerte que el uso actual de combustibles para ilurninación pueda ser un instrumento para predecir la compra futura de focos.

• Otros combustibles: gaz. gasolina y leiia

Los combustibles que se utilizan actualmente para cocinar (lefia y gaz) y para la motorsierra (gasolina), no se desean substituir por electricidad cuando será disponible. Para la motorsierra, la razón es clara: una sierra eléctrica no es portatil y asf no es usabie para el trabajo en el bosque. En el caso de cocinar, la razón principal por no usar electricidad es que la gente no intenta dejar sus costurnbres tradicionales. Es decir, son en primer lugar aspectos socioeconórnicos que impiden la introducción de homos eléctricos.

No se espera que las costurnbres de cocinar cambiarán en los próximos diez afios, la vida util del proyecto. Segun la literatura, los métodos de cocinar no cambian facilmente, tampoco cuando se introduce electricidad (vea el apendice F). Solamente cuando hay un déficit de los combustibles tradicionales, la substitución puede ser un éxito. Eso no es el caso en Morán: todavfa hay suficiente lefia para los diez afios que vienen. Adernás, en todo el pais cocinar con gaz es mucho rnás comun que cocinar con electricidad. No hay ninguna razón directa para la gente en Morán por comprar homos eléctricos.

• Los costes actuales del uso de energfa

Qlstes mensuales de los coniJustibles JBë1 ih.lrinacioo

$10.489 I I ~ I I

2 $21.467 I I I I

$21.467 I I I I

4 $21.467 I I I I

5 $26.9Bp I I I I

prorrecio $20.369

Figura 4.9: Costes mensuales de los combustibles para iluminación en las farnilias en Morán

1 El coeficiente Spearman para calcular la corelación entre dos series de variables ordenas, Xï e Yi <mejor que una corelación clásica cuando el numero deunidades es< 25): r. = 1-6L(Xi-Yi)2/(n3-n), con: n =el numero de unidades; Xi = orden del variabie xi; Yi =orden del variabie Yï· Ejemplo:

Variabie 1 Variabie 2 Xj Orden: X. Yi Orden: Y. X.-Y. 7 2 28 3 -1 9 3 14 2 1 2 1 7 1 0 r5 = l-(6x2)/(27-3) = Qj_

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A base de los resultados sobre el uso actual de energia y los precios de los combustibles, se puede calcular para cada familia en el pueblo que son los costes mensuales que pagan para combustibles. Los resultados de ese cálculo, para el caso de iluminación, se encuentran en la figura 4.9. El orden de las familias en la figura no está relacionado con el orden en las figuras precedentes. La figura 4.9 se utilizará en el apartado 4.4.2, cuando se habla de los precios que se pueden preguntar para el uso de electricidad.

4.2.4 El crecimiento previsto del uso de energfa

4.2.4.1 Los resultados de la investigación

Todos en el pueblo desean comprar algunos aparatos eléctricos cuando hay electricidad. En la figura 4.10 se presentan las respuestas que dieron los hombres y las mujeres de Morán en la pregunta si o no quieren comprar un aparato eléctrico especifico. La primera colurnna indica en cuantas familias tanto el hombre como la mujer desean comprar el aparato. Una estrellita en la segunda colurnna significa que el hombre desea comprar el aparato, pero la mujer no. En la tereera colurnna, solamente la mujer quiere comprar el aparato y en la ultima colurnna ninguno de los dos.

Ocurrió cinco veces que los interrogados contestaron "no sé" o "es posible" en la pregunta sobre la compra de los aparatos eléctricos. En cuatro de los cinco casos, el interrogado endilgó la responsabilidad de la compra a otra persona de su familia: "Bso es algo para los jovenes", o "La mujer decide eso" son respuestas tipicalmente dadas. Por lo tanto, cuando el interrogado dio una respuesta indecisa, se cambió esa respuesta por lo que dijo la otra persona en la misma familia. El caso que los dos interrogados dentro una familia contestaron "no sé" para un aparato, no ocurrió. Se nota que la interpretación de una respuesta indecisa como la respuesta del otro interrogado en la familia, norrnalmente forma parte del apartado siguiente, cuando se discuten los resultados de los cuestionarios. Excepcionalmente ya se da la interpretación aqui, como la incorporación de las respuestas "no sé" en la figura 4.10 preguntaria por una representación mucho más complicada, asi reduciendo la claridad de la figura.

;,Se comprarán los aparatos eléctricos siguientes?

88 BK K8 ~ Aparato

, , , , Sl Sl Sl DO DO Sl DO DO

Radio-tocacintas ***** - - -Televisor, blanco y negro * - - **** Televisor a color ** - - *** Licuadora ***** - - -Refrigerador pequefio - ** - *** Refrigerador con congelador * - - **** Plancha ***** - - -Máquina de coser * ** - ** Ducha eléctrica - * - **** Video - * - **** Batidora - - * ****

Figura 4.10 : El deseo de comprar aparatos eléctricos, en las farnilias en Morán

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En la figura, se ve que hay tres aparatos que todos los hombres y todas las mujeres de cada familia desean comprar: una radio-tocacintas, una licuadora y una plancha. Tres familias quieren instalar un televisor, sea un blanco y negro (en una familia), sea un televisor a color (en dos familias). En tres familias, el hombre desea comprar un refrigerador pequefio, pero la mujer de la familia no comparte este deseo. En otra familia, tanto el hombre como la mujer quieren comprar un refrigerador con congelador. La máquina de coser, la ducha eléctrica, el video y la batidora son aparatos menos deseados en el pueblo. No más de una mujer quiere comprar una máquina de coser. El hombre de la familia comparte esa opinión. Un poco raro es que en dos familias el hombre quiere comprar una máquina de coser pero la mujer no. La ducha eléctrica y el video se quieren comprar por un solo hombre en el pueblo, la batidora por una sola mujer.

Interesante para la discusión de los resultados en el apartado siguiente, son las razones que dan los interrogados por no comprar un aparato espedfico. La tabla 4.6 resume las razones para no comprar un televisor, un refrigerador pequefio, un refrigerador con congelador o una máquina de coser. Para el televisor, solamentese considera como una respuesta négativa cuando el interrogado no desea comprar ni un televisor blanco y negro, ni un televisor a color. En otros casos, la razón por no comprar es que ya se compra un televisor del otro tipo.

Las razones por no comprar un refrigerador pequefio o un refrigerador con congelador, son que no se necesita el aparato o que el aparato es demasiado caro. Que no se necesita el aparato también es la razón que da cada vez un interrogado por no comprar un televisor o una máquina de coser. Sin embargo, otras razones dominan aquf. Dos hombres opinan que comprar un televisor es infructuoso, porque en el valle remota del pueblo no entra canal. Una mujer dice que un televisor no es una prioridad: "Cuando se gasta plata para comprar aparatos eléctricos, es mejor comprar algo util como un refrigerador". Además, tres mujeres en el pueblo están escépticas sobre la compra de una máquina de coser. Una mujer dice que las máquinas eléctricas no valen: se rompieron las máquinas que compraron sus bijas. Las otras razones dadas son: "Tengo otra" y "No puedo coser con máquina".

Respuestas Razón Aparato negativas Demasiado caro No se necesita Otra

Televisor 4 0 1 3 (I)

Refrigerador pequefio 6 3 3 0

Refrigerador con congelador 8 3 4 0

Máquina de coser 4 0 1 3 (2)

( 1 ): "No ent ra canal en el pueblo" (2x); "No es una prioridad" (2): "No puedo coser con máquina", "Tengo otra", "Las eléctricas nova/en (las de las hijas se rompieron)"

Tabla 4.6: Razones porno comprar aparatos eléctricos en las familias en Morán

Además de los aparatos electrodomésticos descritos arriba, se preguntó a los interrogados si hay aparatos que quieren comprar para su trabajo actual. Todas las mujeres y tres hombres contestaron negativamente. En las dos familias donde se hacen actividades de carpinteria (vea el apartado 4.2.2.2), el hombre dice querer instalar un mandn1 en su taller. Uno de los hombres también desea comprar un tupi y un tomo.

Aparte de eso, electricidad puede introducir nuevas actividades productivas en las familias. Sin embargo, las expectativas de los interrogados son limitadas. Solamente dos hombres y dos mujeres en el pueblo creen en la introducción de nuevas actividades para ganar dinero. Un interrogado dice que los cambios son para los jovenes y no para la gente más vieja como él. Otro interrogado toma una actitud de espera, diciendo que todavia no sabe que llevará el futura. Los cuatro interrogados que contestaron positivamente, piensan en primer lugar en nuevas actividades relacionadas con su trabajo actual: las dos mujeres y un hombre piensan en 'actividades en la noche para cuales ahora falta el tiempo', los dos hombres también piensan en 'nuevas actividades de carpinteria'. esos hombres están convencidos que las nuevas actividades aumentaran los ingresos de la familia. Las dos mujeres al contrario nocreen en un aumento de los ingresos.

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Las actividades mencionadas arriba se situan dentro las familias. Aparte de eso, dos interrogados piensan en la construcción de una pequefia fábrica para la comunidad en generaL Actualmente el pueblo vende leche y mora, pero los ingresos de la venta son bajisimos. En la fábrica se podria hacer queso, yogur y mermelada, asi aumentando los ingresos resultando de la misma materia básica. En Morán, la idea de construir una pequefia fábrica ya existe mucho tiempo. Hasta ahora la razón principal por no hacerlo era la falta de electricidad. Los aparatos eléctricos que se necesitarian en la fábrica son -entre otros- un refrigerador y una. batidora.

La figura 4.11 muestra el deseo de comprar aparatos eléctricos en los servicios comunales. A excepción de la casa de turistas, el numero de aparatos deseados es bajo. Es más: no se quiere nada de aparatos eléctricos en la iglesia, el chanchero y uno de los viveros. En el otro vivero se quiere comprar una radio­tocacintas y una licuadora para la casa planificada allado (vea el apartado 4.2.2.1). La salade reunión y la escuela desean instalar un televisor a color y un video para mostrar peliculas de capacitación. En la escuela también se quieren utilizar una radio-tocacintas y una computadora en las clases. La idea de la computadora origina de un programa prometido por el gobiemo: se quieren instalar computadores en cada escuela primaria en el pais, financiados por el estado.

La tienda comunal desea facilitar y amplificar sus actividades por la compra de una calculadora y un refrigerador con congelador. Aparte de eso, una radio-tocacintas tiene que alegrar el trabajo del tendero. Por fin, en la casa de turistas se espera aumentar el confort para los turistas por la compra de una radio­tocacintas, un televisor a color con video, una ducha eléctrica, una licuadora y un refrigerador pequefio.

En los servicios comunales, la razón que dan los interrogados cuando no quieren comprar cierto aparato, es cada vez la misma: "No se necesita el aparato". Es decir, los servicios comunales intentan comprar todos los aparatos eléctricos que piensan necesitar, y los costes u otros factores no forman un obstáculo para eso.

- = ~ ~ = '0 ..... s ·s on

::I "§ ~ 0 ~ ..... u ..... ...... ('I Q)

~ ~ Q) Q)

0 8 ...= - "0 ~ Q) "0 "t:) ..... . .... u

::I = ~ ~ Q) Q) on = u Q) - on > > Q) ~ on ..... ~ ~ ..... ..... - ...=

Aparato ~ E-< Cl) u > > b.() u Total """'

Radio-tocacintas * * - * - * - - 4 Televisor, blanco y negro - - - - - - - - 0 Televisor a color * - * * - - - - 3 Licuadora - - - * - * - - 2 Refrigerador pequefio - - - * - - - - 1 Refrigerador con congelader - * - - - - - - 1 Plancha - - - - - - - - 0 Máquina de coser - - - - - - - - 0 Ducha eléctrica - - - * - - - - 1 Video * - * * - - - - 3 Batidora - - - - - - - - 0 Computadora * - - - - - - - 1 Calculadora - * - - - - - - 1

Figura 4.11 : El deseo de comprar aparatos eléctricos, en los servicios comunales en Morán

60

4.2.4.2 Elaboración y discusión de los resultados

Para cada aparato eléctrico mencionado en el apartado anterior, los deseos de los interrogados son diferentes. Asi, cada aparato requiere una discusión separada, llegando de las respuestas proveidas por los interrogados y teniendo en cuanto la influencia posible de aspectos socioeconómicos. Se comenzará por la discusión de los aparatos deseados en las familias:

• Radio-tocaèintas. licuadora y plancha

Todos en el pueblo, hombres y mujeres, quieren comprar una radio-tocacintas, una licuadora y una plancha cuando hay electricidad. Se trata de los tres a paratos los más baratos de la lista de la figura 4.1 0. Una plancha cuesta más o menos 40,000 sucres, una licuadora 50,000 sucres y una radio-tocacintas 200,000 sucres. La suma de los tres predos es 290,000 sucres, que es un poquito menos que la mitad de los ingresos mensuales de 600,000 sucres de una familia mediana en Morán (vea el apartado 4.2.2.2). En un periodo de un aiio, basta ahorrar cada mes 1124 de los ingresos, para pagar al fin del aiio los tres aparatos mencionados. Es decir, la compra parece económicamente factible para las familias.

A base del deseo general de comprar los tres aparatos, reforzado por la factibilidad económica, se predice que un aiio después de la introducción de electricidad, cada familia en el pueblo poseerá una radio­tocacintas, una licuadora y una plancha.

• Televisor

En tres familias los dos interrogados desean comprar un televisor: en una familia un televisor blanco y negro, en las dos otras familias un televisor a color. Un estudio del mercado enseiió que un televisor pequeiio blanco y negro cuesta más o menos 250,000 sucres, y un pequeiio a color 1,000,000 de sucres. Eso es caro en comparación con los ingresos de las familias, pero uno de los interrogados ya dijo que sabe una dirección barata para comprar televisores de segundo mano.

Los dos hombres que no desean comprar un televisor, opinan que no entra canal en el pueblo. Para las mujeres en las mismas familias un televisor no es una necesidad o una prioridad. Que no entra canal en el pueblo es muy probable: el valle es remota y rodeada por cordilleras altas. Por lo tanto se predice que la mala recepción impedirá la compra de un televisor en las dos familias. Seria posible que también los tres familias que actualmente dicen querer comprar un televisor, cambian de idea cuando descubren que no entra canal. Sin embargo, un televisor es un aparato con prestigio muy alto, de modo que se puede esperar que algunos comprarán el aparato incluso cuando la recepción es mala. Se acepta que las tres familias que ahora dicen querer comprar un televisor, si comprarán el aparato, y las otras dos familias no.

• Refrigerador y congelador

En una familia se quiere adquirir un refrigerador con congelador. El precio de ese aparato es alto, pero como tanto el hombre y la mujer desean comprar el aparato, se predice que esa familia ahorrará dinero y finalmente hará la compra.

En dos familias el hombre quiere comprar un refrigerador pequeiio y la mujer no, repectivamente porque el aparato es demasiado caro y porque no se necesita el aparato. Esas razones dadas por las mujeres son de origen socioeconómico: no se quiere comprar el aparato porque los ingresos no lo permiten (es demasiado caro) o a base de las costurnbres actuales (no se lo necesita). Sin embargo, la situación socioeconómica puede cambiar en el futuro. En el apartado 4.2.2.2 se vio que muchos interrogados esperan ganar más plata cuando hay electricidad. Es decir, los ingresos pueden aumentar en el futuro. Por otro lado, también las costurnbres actuales pueden cambiar, a base de un descubrimiento de los beneficios del nuevo aparato. En la predicción se aceptará que una familia de las dos donde la mujer actualmente dice no, comprará un refrigerador en el futuro.

Finalmente, hay dos familias donde ni el hombre ni la mujer desean comprar un refrigerador. En una familia el hombre dice que el aparato es demasiado caro y la mujer dice no necesitar un refrigerador. En

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la otra familia, la situación es viceversa. Es decir, en cada familia hay una razón doble por no comprar un refrigerador: las objeciones iniciales son grandes. Sfn embargo, los ingresos pueden aumentar y las necesidades pueden cambiaren el futura. Se acepta que hay una probabilidad de 25% que una familia donde ahora hay una rechazamiento doble, más tarde cambiará de idea y comprará el aparato.

• Máquina de coser

Hay una sola familia en que tanto el hombre como la mujer desean comprar una máquina de coser. Se acepta que esa familia hará la compra. En dos otras familias el hombre quiere comprar la máquina, pero la mujer tiene una razón fundada para no hacerlo. Como coser es una actividad hecha por las mujeres, se espera que la opinión de la mujer dominará en la decisión final. Es decir, se predice que ninguna de las dos familias comprará una máquina de coser después de la introducción de electricidad. Lo mismo vale para las dos familias donde ahora ni el hombre ni la mujer desean comprar el aparato.

En el futura, es posible que las mujeres cambian su opinión, persuadidas por los beneficios de una máquina de coser eléctrica. Sin embargo, una mujer en el pueblo ya tiene experiencias rnalas con el aparato, como las máquinas de sus hijas se rompieron. En Morán, los contactos entre las mujeres del pueblo son frecuentes. Se predice que la mujer que tiene experiencias malas, persuadirá las demás -que ya están escépticas sobre la compra de una máquina de coser- porno comprar el aparato.

• Ducha eléctrica y v{deo

La ducha eléctrica y el vfdeo no formaban parte de la lista de aparatos presentada a los interrogados, pero se mencionaron por cada vez un hombre en el pueblo cuando se les preguntó si habfa más aparatos (aparte de la lista) que desean comprar cuando hay electricidad. A pesar del facto que un hombre desea una ducha eléctrica, y otro hombre un vfdeo, no es seguro que sus familias comprarán los aparatos. Primero, los otros miembros de la familia necesitan estar de acuerdo, como las campras son una responsabilidad compartida. Segundo, actualmente ninguna familia en Morán tiene una ducha con agua frfo, aunque las posibilidades para construirlas están presentes. La transición a la construcción de duchas eléctricas es grande. En cuanto al vfdeo: la compra del aparato mismo no es suficiente. También se necesita comprar cintas, que son relativamente caras. Se acepta una probabilidad de 50% que una familia donde el hombre actualmente quiere comprar un vfdeo o una ducha eléctrica, efectivamente hará la compra.

• Batidora

Hay una sola mujer en el pueblo que desea comprar una batidora. No es seguro que el hombre en la familia soporte ese deseo, pero hacer campras es una responsabilidad compartida en las familias en Morán (vea el apartado 4.2.2.2) y además una batidora noes un aparato demasiado caro. Asf, se espera que la mujer persuadirá su marido y comprará el aparato.

Es posible que en el futura otras mujeres quieren copiar el uso de la batidora en la cocina. Sfn embargo la probabilidad que eso ocurre es poco grande, como costurnbres de cocinar son dfficil de cambiar (vea el apartado 4.2.3). En la predicción, se acepta que se comprará una sola batidora en las cinco familias que viven en Morán. Eso puede ser una subestimación, que sfn embargo a pena puede afectar el resultado general: para que la presencia de más de una batidora tenga influencia en la necesidad total de electricidad, es neeesario que varias mujeres utilizan el aparato exactamente al mismo tiempo, que es poco probable.

En la figura 4.12 se repite el esquema de la figura 4.10, ahora cambiando las estrellitas por simbolos que representan la interpretación que se dio en el apartado actual a los resultados de los cuestionarios. Una bolita con el numero uno significa que se predice que una familia sf comprará el aparato eléctrico considerado. Eso ocurre principalmente en la primera columna de la figura, donde tanto el hombre como la mujer en la familia dijeron que desean comprar el aparato. En caso de una bolita con numero cero, se predice que la familia no comprará el aparato, y cuando hay una bolita con numero dos, la probabilidad que compran es 50%.

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;,Se comprarán los aparatos eléctricos siguientes?

88 Aparato

, , Sl Sl

Radio-tocacintas 00000 Televisor, blanco y negro 0 Televisor a color 00 Licuadora 00000 Refrigerador pequefio -Refrigerador con congelactor 0 Plancha 00000 Máquina de coser 0 Ducha eléctrica -Video -Batidora -

.. 0: No se comprará el aparato en la fanuha 0: Se comprará el aparato en la familia

fJ8 , Sl no

----00 --00 e e -

f}: Hay una posibilidad de 50% que se comprará el aparato en la farnila

K8 ~ , no Sl no no

- -- 0000 - 000 - -- 800 - 0000 - -- 00 - 0000 - 0000 0 0000

total

5 1 2 5 1,5 1 5 1 0,5 0,5 1

Figura 4.12: La compra de aparatos eléctricos en las farnilias en Morán: interpretación de los resultados de los cuestionarios.

En la ultima columna de la figura 4.12 se calcula cuantos ejemplares de cada aparato eléctrico finalmente poseerán las cinco familias que actualmente viven en Morán. Más adelante, se extrapolarán las mismas predicciones para nuevas familias que vienen al pueblo. Se nota que las cantidades 1,5 y 0,5 en la ultima columna de la figura 4.12 tienen poca significancia en caso de cinco familias: nadie compra medio refrigerador, media ducha o medio video. Pero en caso de un crecimiento del pueblo, la significancia se clarifica: media ducha en cinco familias significa que se puede esperar la presencia de una ducha cuando el pueblo crece hasta diez familias.

Rasta ahora, todas las predicciones hechas valen para las familias que viven permanentemeute en Morán. Todavia falta la predicción para las casas no permanentemeute ocupadas. Primero, se puede esperar que una familia que solamente viene algunas veces por afio a Morán, limitará los gastos para aparatos electricodomésticos. Se predice que solamente comprarán (o llevarán cuando vienen al pueblo) los aparatos electricodomésticos los más deseados: una Iicuadora, una plancha y una radio-tocacintas. Segundo, no todos van a comprar esos aparatos. Hay familias que solamente vienen algunos dias cada vez. Probablemente, esas familias no necesitan más de unos focos en su casa en Morán. Se predice que se utilizará una radio-tocacintas, una plancha o una licuadora en la mitad de las casas no permanentemeute ocupadas.

En la tabla 4. 7, se resumen todas las predicciones que se hicieron arriba sobre la posesión futura de aparatos electrodomésticos en las familias en Morán.

• Aparatos para el trabajo

Hay dos hombres en el pueblo que quieren comprar aparatos eléctricos para sus actividades de carpinterfa. Con esos aparatos, esperan aumentar los ingresos de la familia: una perspectiva positiva que deja predecir que las dos familias harán la compra. En las otras familias actualmente no se hace actividades de carpinterfa, y no es muy probable que esa situación cambiará en el futuro. Dos talleres de carpinterfa en un total de cinco familias ya es mucho. Más probable que la construcción de un tereer taller, es que las máquinas de los dos primeros talleres también se utilizan por otras familias en el pueblo.

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Casa permanentemente Casa no permanentemente ocupada ocupada

Radio-tocacintas 100% 50% Televisor, blancoy negro 20% 0% Televisor a color 40% 0% Licuadora 100% 50% Refrigerador pequefio 30% 0% Refrigerador con congelador 20% 0% Plancha 100% 50% Máquina de coser 20% 0% Ducha eléctrica 10% 0% Video 10% 0% Batidora 20% 0%

.. Tabla 4.7: Predlcc16n de la poses16n de aparatos electrlcodoméstlcos en las farmbas en Morán

Aparte de para carpinterfa, los interrogados en Morán no desean comprar otros aparatos para facilitar el trabajo actual. Investigando el trabajo que actualmente se hace en el pueblo (vea el apartado 4.2.2.2), no hay muchas posibilidades para introducir aparatos eléctricos. Los hombres en Morán se ocupan principalmente con ganaderfa y agricultura, actividades que a primera vista no se pueden facilitar por el uso de aparatos eléctricos. Lo que sf es posible, es que se introducen nuevas maneras para elaborar los productos de la ganaderia o agricultura (por ejemplo: maler granos con un rnalino eléctrico ). En este caso, se trata de una introducción de nuevas actividades productivas, que forma parte del párafo siguiente.

Otras actividades hechas por los hombres en el pueblo son piscicultura, proteger el medio ambiente. Son actividades menos importantes y no es probable que la gente de Morán querrá intensificarlas por el uso de aparatos eléctricos.

La tarea principal de las mujeres en Morán es hacer los domésticos y criar a los hijos. Los aparatos que pueden facilitar este trabajo son los aparatos electrodomésticos que ya se describieron arriba: una Iicuadora, una plancha, una máquina de coser, una batidora, etcétera. Otras actividades hechas por las mujeres son tejer y labores. Los sacos que tejen las mujeres para vender son complicadas, y no es posible hacerlas con máquina.

La ultima actividad, hecha tanto por los hombres como por las mujeres en el pueblo, es turismo. Los ingresos del turismo pueden ereeer si se aumenta el confort en la casa de turistas por la instalación de algunos aparatos eléctricos. Eso se describirá en la parte sobre los servicios comunales.

• Nuevas actividades productivas

Los interrogados mencionaron dos tipos de nuevas actividades productivas que se pueden introducir en las familias cuando hay electricidad: nuevas actividades de carpinterfa y actividades en la noche para que ahora falta el tiempo. 'Nuevas actividades de carpinterfa' corresponde a la introducción de nuevos aparatosen los talleres actuales de carpinterfa, y ya se describió arriba. 'Actividades en la noche para que ahora falta el tiempo' corresponde a la prolongación del dfa por la presencia de luz eléctrica, ofreciendo más tiempo para trabajar en la noche. Segun lo que dicen los interrogados, no se trata de actividades que requieren otros aparatos eléctricos que los aparatos ya mencionados.

Para el pueblo en generallos interrogados piensan en construir una pequefia fábrica, en primer lugar para hacer queso y mermelada. La idea de la fábrica ya existe mucho tiempo en Morán y ofrece una posibilidad para aumentar los ingresos de la venta de leche y mora. Por consiguiente, es muy probable que la construcción de la fábrica se realizará en realidad.

No mencionada por los interrogados es la posibilidad de elaborar otros productos de la agricultura que leche y mora, utilizando máquinas eléctricas. Actualmente agricultura no es una actividad que se hace principalmente para ganar dinero. El primer objeto es el uso en las familias mismas. Además, la tierra

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actualmente no provee demasiado para hacer posible la comercialización, y también el transperte todavfa es un problema. No es probable que esa situación cambiará en el futuro próximo y asf no se espera que la gente en Morán deseará inroducir nuevos métodos para la elaboración de productos agrfcolos, utilizando máquinas eléctricas, durante los afios primeros después de la introducción de electricidad.

Si o no se introducirán nuevas actividades productivas después de algunos afios -otras que las actividades ya mencionadas por los interrogados- es diffcil de predecir en este memento. Por lo tanto, se limitará la predicción a los. dos talleres de carpinterfa y la pequefia fábrica de queso y mermelada.

• Los servicios comunales

Para predecir la posesión futura de aparatos eléctricos en los servicios comunales, se aceptará de nuevo sfn adapción lo que dijeren las personas claves (vea la figura 4.11). A excepción de la casa de turistas, el numero de aparatos deseados es bajo. Además, los servicios comunales se utilizan sobre todo durante el dfa y no en la noche cuando el consumo de las familias es máximo. Por consiguiente, pequefias errores en la predicción de la posesión de aparatos eléctricos en los ervicios comunales, no pueden afectar mucho la necesidad máxima de electricidad en el pueblo en generaL

4.2.5 El crecimiento previsto de la población

4.2.5.1 Los resultados de la investigación

Para estimar el crecimiento futuro del pueblo, se interrogaren tres personas claves en Morán: dos hombres mayores de edad que ya viven mucho tiempo en el pueblo, y una persona joven. Los resultados de los cuestionaros se encuentran en la tabla 4.8. Actualmente, hay cinco casas en Moran, de que cinco son permanentemente ocupadas. Son las casas de las familias que participaron en la investigación. Por lo demás, hay tres casas que actualmente están inocupadas. En dos de esas casas, los proprietarios salieren de Morán para buscar trabajo en la ciudad o para educar los hijos en el colegio. Segun los tres informantes, esas familias van a regresar a Morán, también sfn la introducción de electricidad. La tereera casa actualmente inocupada se vendió a la Fundación Golondrinas por la familia que vivfa antes. Esa familia no regresará, pero una nueva familia puede venir. En todo caso, cada de los tres informantes opina que las casas donde ahora no vive nadie, se ocuparán de nuevo en el futuro. Finalmente, hay cuatro casas en Morán que son no permanentemente ocupadas. En algunas casas, los proprietarios vienen algunos dfas cada mes, en otras casas los proprietarios solamente vienen durante las vacaciones.

En cuanto a la construcción de nuevas casas en el pueblo, las predicciones de los tres informantes diferen. Todos están de acuerdo que se construirán nuevas casas, tanto por gente que actualmente vive en el pueblo como por familias que vienen de fuera. Sfn embargo, los numeros que asignan los informantes a esas dos categorfas, diferen. Dos informantes piensan que cuatro personas que actualmente viven en el pueblo construirán nueva casa. El tereer informante limita la predicción a dos personas. Las personas del pueblo que desean construir nuevas casas, son sobre todo jovenes que quieren comenzar una familia. Al contrario con lo que ocurrió muchas veces en el pasado, varlos jovenes del pueblo piensan en continuar su vida futura en Morán en lugar de salir para la ciudad.

En cuanto al numero de familias que vienen de fuera, las predicciones de los informantes son respectivamente 3, 4 y 6. Esas familias son entre otros hijos de la gente en Morán que salieren antes pero que desean regresar al pueblo. Segun uno de los informantes, hay dos condiciones importantes para que regresen las familias que salieron: la presencia de electricidad y la construcción de una carretera. Finalmente, un informante predice que una de las familias que actualmente viven en Morán, salirá en el futuro. Los dos otros piensan que todas las familias actuales van a quedarse.

A pesar de las pequefias diferencias entre las predicciones de los informantes sobre los cambios en el futuro, los tres llegan a un total similar para el numero futuro de casas en morán: para dos informantes la suma es 20, para el otro informante 18.

65

Casas permanentemente ocupadas Casas permanentemente inocupadas Casas no permanentemente ocupadas Numero actual decasas en el pueblo . .. u.é':X ·~··.:.Çll:ntblos fÛturos: Nuevas casas construidas por gente del pueblo Nuevas farnilias Farnilias que salen Crecirniento del numero de casas

• .•.J<ik·.··:.a:~; •• ,r~ssulla:~i6~ r~fura:··· Numero futuro decasas en el pueblo

A

5 3 4 12

4 3 -1 6

18 Tabla 4.8: Predicción del numero futuro de casa en Morán

4.2.5.2 Elaboración y discusión de los resultados

B c

5 5 3 3 4 4 12 12

2 4 6 4 -0 -0 8 8

20 20

Mirando los resultados en la ultima fila de la tabla 4.8, la predicción la más segura para el numero futuro de casas en el pueblo es 20. Actualmente hay cuatro casas no permanentemente ocupadas. Se predice que una de las nuevas casas que van a construirse también está en esa categorfa. Las demás son casas permanentemente ocupadas.

: casa permanente ocupada • : servicio comunal

: casa, no permanente ocupada • : industria pequena

Figura 4.13: Predicción de la composición futura de Morán (10 aiios después de la introducción de electricidad)

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La figura 4.13 muestra la prediedon de la composición futura del pueblo. Los talleres de carpinteria con máquinas eléctricas ya no se consideran coma una parte de la casa, pero coma pequefias fábricas. Se nota que la figura muestra tres talleres, uno más que el numero predicho por los interrogados. Eso tiene en cuanto que es posible que también las familias nuevas que vienen en el futura, constroyen un taller. Tres talleres en un total de 20 casas parece un numero razonable. No se predice una amplificación del numero de servicios comunales: a primera vista todos los servicios comunales comunes ya están presentes en el_pueblo. Lo unica que todavfa falta es un centra de salud. Sin embargo, incluso cuando hay 20 casas, el pueblo sigue ser pequefio. Es poco probable que se construirá un centra de salud bien equipado que utiliza mucha electricidad. Un pequefio centra de salud, no utilizando más aparatos eléctricos que unos focos, a pena afecta la necesidad total de electricidad en el pueblo. Asf la omisión en la figura no puede introducir errores grandes.

Resumiendo la discusión arriba, se predice que el pueblo en el futura (a más tardar 10 afios después de la introducción de electricidad) tendrá 15 casas permanentemente ocupadas, 5 casas no permanentemente ocupadas, 8 servicios comunales, 3 talleres de carpinterfa y una pequefia fábrica de queso y mermelada.

4.2.6 La necesidad de electricidad: los deseos del pueblo

Coma se describió en el apartado 3.2.1, se utiliza la fórmula siguiente para calcular la necesidad de electricidad en caso de una microcentral hidroeléctrica:

con: Pmax = R= Pi= Pi= Ni,t=

la demanda máxima de electricidad [W] factor de redundancia (tfpico entre 1 y 1,25) [decimal] el consumo del aparato i [W] la frecuencia de ocurrencia del aparato i [decimal] el porcentaje de los a paratos i, prendidos en el momento t [%]

El factor Pi es el resultado de las predicciones hechas en los apartados anteriores. Es el sumo de la frecuencia de ocurrencia del aparato i en las 15 casas permanentemente ocupadas, las 5 casas no permanentemente ocupadas (vea las tablas 4.5 y 4.7), y los 8 servicios comunales (vea las figuras 4.8 y 4.11).

Consumidor Poder [W atios] Foco 80 Radio-tocacintas 50 Televisor, blanco y negro 50 Televisor a color 150 Licuadora 300 Refrigerador pequefi.o 200 Refrigerador con congelador 350 Plancha 1000 Máquina de coser 100 Ducha eléctrica 3000 Video 35 Batidora 300 Calculadora 5 Computadora 200 Talier de carpinteria 3000 Pequefi.a fábrica de mermelada y queso 1000

Tabla 4.9: El consumo medto de los aparatos eléctncos deseados en Morán

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El consumo de los aparatos eléctricos que se quieren comprar en Morán, el factor Pi, resulta de un estudio del mercado. La tabla 4.9 muestra los valores que se encontraron a base de una comparación del consumo de varios ejemplares de cada tipo de aparato. El consumo de un taller de carpinteria y de una pequefia fábrica de queso y de mermelada, resultó de una discusión con los ingenieros del Ministerie de Energia y Minas en Quito.

El ultimo factor en la fórmula es el porcentaje de los aparatos del rnismo tipo que están prendidos en cada memento del dia (el factor Nï,1). Como ya dicho en el apartado 3.2.1, eso es el factor el rnás dificil de predecir. Algunos valores se pueden encontrar en la literatura. Por ejemplo, segun [BRÜ96] el consumo de electricidad está rnáximo entre las siete y las ocho de la noche. En este memento, luz eléctrica es el consurnidor el más grande, con 90% de los focos encendidos. Adernás, se escuchan 60% de las radios. Los refrigeradores y congeladores están conectados 24 horas por 24, pero solamente eensurnen electricidad durante unos diez rninutos por hora. Por consiguiente, el consumo medio de un refrigerador o congelader es 15% del consumo norninal.

Otros valores para el factor Ni,t no se encontraron en la literatura, y se basarán en estirnaciones guiadas por el sentido comun. Para aumentar la confiabilidad de la estirnación, se consideran cuatro casos separados: dos durante el dia y dos en la noche. El objeto final es calcular la necesidad rnáximo de electricidad. Por lo tanto, se acepta en cada caso que están todos las farnilias que no viven perrnanentemente en Morán, y que también hay visitantes en la casa de turistas. Abajo se describen los cuatro casos. Los cálculos correspondientes se encuentran en el apendice E.

• Situación 1

La primera situación es un dia norrnal, en que cada de los tres talleres y también la fábrica de queso y de mermelada están operando. Sin embargo, la probabilidad que todas las rnáquinas en eses centros productivos se utilizan al rnismo tiempo, es muy baja. Se acepta una carga de 75% de la ocupación rnáxima. Por lo dernás, se acepta que 5% de los focos en el pueblo están encendidos. Norrnalmente no se necesita luz eléctrica durante el dia, pero es posible que algunos focos se olvidaron apagar, o que por ejemplo las mujeres utilizan luz en la cocina ..

Durante la visita al proyecto sirnilar en Buenos Aires (un pueblo en la provincia Imbabura), el operador de la central hidroeléctrica dijo que muchas veces los televisores en el pueblo están prendidos todo el dfa. Sin embargo, no es muy probable que se rniran todos los televisores al rnismo tiempo durante el dia, pues que en cada memento mucha gente no está en casa pero en los talleres, la fábrica, la escuela, etcétera. Para los televisores, los videos y las radios se acepta un porcentaje prendido de 50%. Aparte de eso, se supone que la computadora en la escuela está prendida, y que en la tienda se utiliza la calculadora durante 25% del tiempo.

Para los aparatos en la casa: la plancha, la rnáquina de coser y la batidora, se acepta que una farnilia por cinco las utiliza al rnismo tiempo. Para la licuadora la situación es diferente. Ese aparato está prendido rnáxirnalmente tres rninutos cada vez que se lo utiliza. Se estirna que el uso simultáneo no puede ser rnás de 5%. El refrigerador y el congelader tienen un consumo medio de 15% del consumo norninal, como se describió arriba. Finalmente, hay la ducha eléctrica. Aunque los momentos principales para bafiarse son la mafiana y la noche., se acepta una probabilidad de 10% que una ducha está prendida durante el dia.

• Situación 2

La segunda situación describe un dia oscuro y lluvioso. Todos están adentro: en las casas, los talleres, la fábrica y los servicios comunales. Ahora se acepta que 25% de los focos están encendidos. Por lo dernás, la situación 2 es igual a la situación 1.

• Situación 3

Las situaciones 3 y 4 se desarollan en la noche. La escuela, la tienda, la sala de reunión, los viveros, la iglesia, la chanchera, los talleres de carpinteria y la fábrica están cerrados. El unico aparato que sigue

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operar en esas unidades es el refrigerador en la tienda. En las casas (las casas perrnanentemente ocupadas, las casas no perrnanentemente ocupadas y la casa de turistas) se acepta que 75% de los focos están encendidos. Un porcentaje más alto para los focos no tiene sentido porque normalmente no se utilizan todos los cuartos en las casas al mismo tiempo.

Como no se cocina en la noche, la licuadora y la batidora quedan inutilizadas. La plancha y la máquina de coser si se utilizan. La investigación socialen el pueblo (vea el apartado 4.2.2.2) ensefió que para las mujeres del pueblo la posibilidad de trabajar más en la noche es el beneficia el más grande de la introducción de electricidad. Lo que quieren hacer en la noche son sobre todo las actividades para cuales falta el tiempo durante el dia. Una mujer menciona planchar y tejer los sacos. Coser es una actividad similar. Se acepta que en la noche 30% de las planchas y 30% de las máquinas de coser están prendidas. Es decir, se acepta que en cada momento eses aparatos se utilizan en casi un tereera de las familias que los poseen. Finalmente, la situación 3 supone que 75% de los televisores, 50% de las radio, 50% de los videos y 25% de la duchas están prendidos.

• Situación 4

La situación 4 es una situación extrema: 90% de los focos están encendidos (el mismo valor que se describeen [BRÜ96]) y todas las duchas se utilizan. Además, se miran 100% de los televisores.

La tabla 4.10 muestra la necesidad total de electricidad en cada de los cuatro casos (para los cálculos: vea el apendice E). El consumo es máximo en la situación 4: casi 24kW. En las otras situaciones, la necesidad de electricidad varia entre 14,8kW y 17,2kW. Los talleres y la fábrica asurnen aproximadamente la mitad del consumo total durante el dia.

Situación 1 2 3 4

Consumo máximo [W] 14813,00 17165,00 16556,25 23968,75

Tabla 4.10: Consumo máximo, situaciones diferentes

4.2. 7 Las experiencias extemas

5.2.7.1 Proyectos similares en el pais

Para conocer las experiencias de proyectos similares al proyecto en Morán, se vtsttaron tres microcentrales hidroeléctricas en el pais (vea el apendice D): en Oyacachi (50 kW), Buenos Aires (75 kW) y Maldonado (150 kW). Esas tres centrales son propriedad de EMELNorte, la empresa eléctrica para las provindas Imbabura y Carchi. El facto que las centrales no son privadas pero administrados por el estado, no es perjudical para la similaridad con el proyecto en Morán. La diferencia principal se situa en el campo del financiamiento: en los proyectos visitados el estado paga la construcción y el mantenimiento de la central, y la gente paga a la empresa eléctrica para el uso de electricidad. Pero la operación diaria está en las manos de la gente misma. El operador es alguien del pueblo, que solamente cantacta a los ingenieros de EMELNorte cuando hay problemas significantes. Una cuarta central investigada es la central de 50kW en Macuma (un pueblo en el Oriente). No habia posibilidad de visitar el proyecto, pero se interrogó el reponsable por correo eléctronico. La central en Macuma es privada en ya funciona 19 afios.

Solamente los responsables de Oyacachi y de Maldonado puderon especificar el numero de familias en el pueblo: en Oyacachi hay 80 yen Maldonado 200 familias (vea la tabla 4.11). La potencia dividida por el numero de familias es respectivamente 0,626kW y 0,75kW. A base de esos valores, se necesitaria 12,5kW o 15kW para las 20 familias en Morán.

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Pueblo Familias Potencia Potenciapor familia Potenciapor 20 familias Oyacachi Maldonado

80 200

50kW 150kW

0,626kW 0,75 kW

Tabla 4.11: Potencia de otros microcentrales en el pais

12,5 kW 15kW

La electricidad no solamente se utiliza en las casas de las familias. En Oyacachi, hay una escuela, un centro de salud, una iglesia, una casa comunal y algunos talleres de carpinteria. Además, hay luz en la calle. En Maldonado y Buenos Aires, la situación es similar. A primera vista, la composición de los pueblos visitados está bastante parecida a la composición futura de Morán (vea la figura 4.13), y justifica que se hace una comparación.

Juntos con las predicciones hechas a base de la investigación en Morán mismo (el apartado 4.2.6) y los valores que se encontrarán en la literatura (el apartado 4.2.7.2), los valores de la tabla 4.11 se utilizarán directamente en la determinación final de la necesidad de electricidad en Morán (el apartado 4.2.8). Además, la investigación de los proyectos similares proveyó información sobre la posesión de aparatos eléctricos en familias, la aceptación de la introducción de electricidad y los impactos socioeconómicos. Aunque no directamente utilizada para predecir la necesidad de electricidad, es interesante comparar esa información con los deseos y las expectaciones de la gente en Morán mismo.

• La posesión de aparatos eléctricos

En Buenos Aires, Maldonado y Macuma, los operadores de las centrales enumeraron los aparatos eléctricos poseidos por la mayaria de las familias en el pueblo. Luz eléctrica viene en primer lugar. Además, todos mencionan planchas, licuadoras y radios, que también son los aparatos los más deseados por los interrogados en Morán. Otros aparatos -con ocurrencia menos frecuente- son refrigeradores, televisores y duchas eléctricas.

• Los impactos socioeconómicos

Segun las mujeres en Morán la consecuencia la más importante de la introducción de electricidad es la disponibilidad de luz eléctrica, ofreciendo más posibilidades para trabajar en la noche. La gente se acuesta más tarde y gana más plata con las nuevas actividades (vea el apartado 4.2.2.2). También algunos hombres en el pueblo mencionaron esos beneficios. Al contrario, los interrogados de los proyectos similares a pena hablan de los beneficios de luz eléctrica. Solamente el interrogado en Oyacachi menciona la prolongación del dia, aunque sin hacer la conexión con los beneficios relacionados:

• Lagentese acuesta más o menos una hora más tarde (Oyacachi) Probablemente, la presencia de luz eléctrica en la noche es tan evidente unos afios después de la introducción de electricidad, que la gente ya no se realiza el progreso en comparación con la situación antes. Lo unico que si se menciona es que para los nifios la situación para hacer los deberes mejoró:

• Los nifios hacen los deberes basta las cuatro de la mafiana (Buenos Aires) • Los nifios tienen más tiempo para hacer los deberes (Oyacachi)

En Morán, no habia más de un solo hombre que mencionó ese beneficia, pero eso se justifica por el facto que actualmente no hay muchos nifios en el pueblo.

Poca genteen Morán cree que la presencia de electricidad estimulará actividades productivas, elevando los ingresos de las familias. Hay dos mujeres que piensan en nuevas actividades productivas en la noche, sin embargo no causando un crecimiento significante de los ingresos. Los unicos que creen ganar más plata, son los dos hombres que tienen un taller de carpinteria. Al contrario, los interrogados de los pueblos donde electricidad se introdució en el pasado, están muy positivos sobre la estimulación de las actividades productivas y el aumento de los ingresos:

• El comercio amejoró muchisimo (Buenos Aires) • Electricidad facilita el trabajo artesanat (Buenos Aires) • Más turismo, más comercio, aumento de los ingresos (Maldonado)

Probablemente, un aumento de los ingresos es algo dificil de predecir antes, porque todas las posibilidades que puede ofrecer electricidad todavia no son claras. Lo que se ve primero son los

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beneficios directamente relacionados con la situación actual, por ejemplo la presencia de luz eléctrica, mejorando el confort dentra la casa.

Aparte de eso, los interrogados en los proyectos similares están positivos sobre los beneficios de la posesión de aparatos eléctricos:

• La posesión de aparatos eléctricos significa progreso (Buenos Aires)

• Tenemos musica y televisores (Oyacachi) En Moran, habfa dos hombres que mencionaron especificamente las ventajas de la posesión de aparatos eléctricos: ''Tendremos rnás aparatos que facilitan la vida".

Otra consecuencia de la introducción de electricidad que se mencionó por algunos hombres en Morán, es la elevación de la percepción de la cualidad de la vida (cada vez dos hombres mencionaron 'Nos sentiremos mejor' o 'Electricidad mejora la salud'). También segun el interrogado de Buenos Aires, la cualidad de la vida mejoró:

• La vida está mejor (Buenos Aires) • La manera de vivir es más racional (Buenos Aires)

Finalmente, el interrogado en Buenos Aires menciona el beneficia siguiente: • No hay más problemas con combustibles, como kerosén y pilas (Buenos Aires)

Coma Morán, Buenos Aires es un pueblo muy remoto. Cuando hay una central hidroeléctrica, ya noes neeesario traer combustibles de fuera. En Morán, dos hombres mencionaron la ventaja de ya no necesitar los combustibles tradicionales para iluminación, pero acentuan en primer lugar la reducción de los gastos: "Podemos reducir el gastode velas y de kerosén".

Se concluye que los beneficios que mencionan la gente en Morán y los interrogados en los proyectos existentes son globalmente los mismos, pero que los acentos diferen. En Morán el beneficia el rnás claro es la presencia de luz eléctrica. En los otros pueblos, luz eléctrica ya es tan evidente que la gente ya no lo considera coma algo especial. Por otro lado, beneficios coma el aumento de los ingresos, las ventajas de la posesión de aparatos eléctricos y la elevación de la cualidad de la vida, todavfa pareeen subestimarse en Morán. Sfn embargo, a primera vista esa subestimación no se refleja en una limitación del numero de aparatos eléctricos deseados. Lo unica que se puede concluir es que en el futura los beneficios de electricidad probablemente resultan ser aun más grandes que esperado al comienzo.

• La aceptación de la introducción de electricidad

Generalmente, la gente en los cuatro pueblos investigados estaba muy contenta con la introducción de electricidad. Solamenteen Buenos Aires, habfa algunas familias crfticas al comienzo, que no querfan una conexión con el sitema eléctrico. El motivo general era que electricidad significa gastar energfa. Más tarde, casi todas las familias aceptaron. Ahora todavfa hay dos o tres casas sfn electricidad, generalmente porque los costes de la conexión son demasiado altos. Los costes también impiden la conexión con el sistema eléctrica para algunas familias en Maldonado. La causa primera es que el medidor y los cables entre la casa y la linea principal corren de cuenta de las familias mismas. Especialmente para las casas remotas, la conexión resulta ser cara.

El problema el rnás grande después de la introducción de electricidad no es que la gente no acepta, pero que las esperanzas son demasiado altas. Segun el interrogado en Macuma, la gente inmediatamente considera electricidad coma un derecho adquirido. Cuando hay problemas con la provisión de electricidad, el disgusto es grande y se echa la culpa al operador y a los constructores de la centraL Eso ocurrió tanto en Macuma, donde la central de dafió durante una fiesta, coma en Maldonado, donde habfa problemas frecuentes durante el primer afio de la operación. En Macuma, las actitudes de la gente han cambiado ahora, y la gente del pueblo está dispuesta a tornar alguna responsabilidad. Por ejemplo, la mayaria quiere participar en mingas para limpiar el canal o para remover rocas.

En Morán, no se espera que habrá familias que no aprecian la introducción de electricidad. Todos se mostraron muy entusiastas durante la investigación en el pueblo. Sin embargo, las experiencias en los proyectos similares ensefian que es posible que los costes altos impiden la conexión de dertas familias, especialmente cuando la casa está rnás remota. Se puede solver ese problema por incluir los costes de los

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cables entre la linea principal y las casas en el presupuesto global de la centra!. El carácter privado del proyecto en Morán permite salirse de la estrategia general de las empresas eléctricas nacionales.

Aparte de eso, las experiencias en otros proyectos enseii.an que es neeesario informar la gente desde el cornienzo sobre las dificultades eventuales relacionados con la construcción y la operación de la centra!. Se necesita acentuar que el proyecto es algo para la comunidad que solamente puede salir bien si hay la cooperación de la comunidad. Se recomenda incorporar el pueblo en el proyecto desde la construcción, por ejemplo para ·limpiar el bosque o para ca var el canal. Adernás, se necesita erganisar reuoiones frecuentes para informar la gente sobre el progreso del proyecto y el funcioniarniento de la centra!.

5.2. 7.2 La literatura

En la literatura sobre electrificación rural, no se encuentran muchos valores sobre la necesidad de electricidad expresada en Watios por farnilia o por pueblo. La mayorfa de las fuentes especifican el consumo en kWh, que sin embargo es poco usabie para determinar la necesidad rnáxima. [BRÜ96] menciona algunos valores de la necesidad por farnilia, para paises diferentes. La tabla 4.12 muestra los valores para Peru, Colombia y India, medidos unos aii.os después de la introducción de electricidad. En la ultima columna, hay la conversión a la necesidad total para las 20 farnilias en Morán. Se ve que los resultados diferen mucho segun el pafs. En la predicción de la necesidad para Morán, los valores de Colombia y Peru valen rnás que el valer para India. Los dos primeros son paises vecinos del Ecuador, teniendo sirnilitudes grandes respecto al clima, las costurnbres y la cultura.

Pats Peru

Colombia India

Potencia por familia 800W 660W 440W

Potencia por 20 familias 16kW

13,2kW 8,8kW

Tabla 4.12: Potenciapor farnilia en otros paises, segun [BRÜ96]

Otra información que se encuentra en la literatura es la necesidad inicial de electricidad y el crecirniento annual del consumo. Segun el Instituto de investigación de Tecnologfa lndustrial y de Normas Técnicas en Lima, Peru [BRÜ96] se necesita 20 basta 30 Watios por babitante en el primer aii.o después de la introducción de electricidad. Durante el segundo aii.o, el consumo crece con 60%. En otros paises, el crecirniento del consumo es menos grande. En Venezuela, se rnidió un crecirniento anual de 30%, en Nepal5% yen Burundi 6%. En Burundi, el crecirniento se situa casi exclusivamente en la industria. En las farnilias el consumo no creció durante los diez primeros aii.os después de la introducción de electricidad.

Utilizando los valores medidos en Peru, se necesita una potencia inicial de 600 basta 900 Watios para las 30 personas que actualmente viven en Morán. Con un crecirniento de 60% en el segundo aii.o, un crecirniento de 10% en los aii.os siguientes, y suponiendo que el pueblo crece basta 20 farnilias, se necesita 8 basta 12 kW en el décimo aii.o después de la introducción de electricidad (solamente para las farnilias).

4.2.8 Conclusión

En los apartados 4.2.3 y 4.2.4 se determinó el deseo de poseer aparatos eléctricos en Morán, respectivamente aparatos que substituen un uso actual de energfa y aparatos que introducen un uso nuevo de energfa. Se hicieron cuestionarios en las cinco farnilias que actualmente viven en el pueblo, cada vez tante con un hombre como con una mujer de la farnilia. Adernás se hicieron cuestionarios con los responsables de los ocho servicios comunales que hay en Morán: la escuela, la tienda comunal, la sala de reunión, la casa de turistas, los dos viveros, la ebanebera y la iglesia.

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La predicción de la posesión futura de aparatos eléctricos se basó en primer lugar en lo que dijeron los interrogados, pero también tuvo en cuenta la influencia posible de aspectos socioeconómicos, como la división de las tareas en la casa, la responsabilidad para las finanzas, los ingresos de las familias y los beneficios que se esperan de la introducción de electricidad. Asi se determinó que una familia mediana en Morán poseerá 6 focos, una radio-tocacintas, una licuadora y una plancha. Además, hay una probabilidad de 20% que compran un televisor blanco y negro, un refrigerador con congelador, una máquina de coser o una batidora. Para un televisor a color la probabilidad es 40%, para un refrigerador pequefio 30%, y para una ducha eléctrica o un video 10%. Los combustibles que se utilizan actualmente para cocinar y para impulsar la motorsierra, no se desean substuir por aparatos eléctricos. Finalmente, no hay una corelación entre el uso actual de combustibles para iluminación y el numero de focos que se desea.

Por lo demás, se hicieron estimaciones para las casas en el pueblo que no están permanentemeute ocupadas. Los resultados se encuentran en las tablas 4.5 (focos) y 4.7 (otros aparatos). Para los servicios comunales se aceptaron sin adapación las predicciones hechas por los interrogados, presentadas en las figuras 4.8 (focos) y 4.11 (otros aparatos).

Aparte de la introducción de aparatos eléctricos en las casas y en los servicios comunales, electricidad puede introducir nuevas actividades productivas en el pueblo. A base de los deseos de la gente, se predice que se construirán dos talleres de carpinteria y una pequefia fábrica de queso y mermelada en Morán.

Las predicciones descritas arriba valen para la composición actual del pueblo. Sin embargo, para estimar el consumo futuro total de electricidad también es neeesario tener en cuanto el crecimiento probable de la población (descrito en el apartado 4.2.5). A base de las predicciones hechas por tres personas claves en Morán, se puede esperar que el pueblo en el futuro tendrá 15 casas permanentemeute ocupadas, 5 casas no permanentemeute ocupadas, 8 servicios comunales, 3 talleres de carpinteria y una pequefia fábrica de queso y mermelada (vea la figura 4.13). Las condiciones principales para que se realice el crecimiento predicho son la presencia de electricidad y la construcción de una carretera entre El Angel y Morán.

En el apartado 4.2.6 finalmente se hizo la estimación de la necesidad de electricidad en Morán, combinando las predicciones descritas arriba, los valores del consumo medio de aparatos eléctricos ( encontrados por medio de un estudio del mercado) y una estimación del uso simultáneo de cada aparato. Se consideraron cuatro casos diferentes. Asi se encontró una necesidad máximo de 14.8kW en un dia normal, 17.2kW en un dfa oscuro y lluvioso, 16.6kW en una noche normal, y 24.0kW en una noche con consumo extremameute alto. En el apartado 4.2. 7, esos valores se comparan con experiencias externas respecto a la necesidad de electricidad. A base del conocimiento del consumo en Oyacachi y Maldonado, dos pueblos más grandes pero con composición similar a Morán, se puede calcular que hay una necesidad entre 12.5kW (Oyacachi) y 15.0kW (Maldonado) para las 20 familias que viven en Morán. Experiencias en Colombia y Peru, los dos paises vecinos del Ecuador, ensefian que se necesita 13.2kW (Colombia) basta 16.0kW (Peru).

El objeto final de la investigación actual es determinar un solo valor para la potencia que generará la microcentral hidroeléctrica en Morán. Esa potencia necesita cumplir con la demanda de electricidad en el pueblo. Por otro lado, no puede ser demasiado alta ya que los gastos de un sistema hidroeléctrico suben con la potencia generada. La central que se quiere construir utiliza control de carga, que significa que la potencia generada en cada momento iguala la potencia máxima, también cuando el pueblo todavia tiene la composición actual de cinco familias y ocho servicios comunales. En los meses primeros de la operación, las cinco familias tienen que pagar el mantenimiento de la central para 20 familias, y por consiguiente es importante limitar en lo posible los gastos y asi la potencia generada.

Teniendo en cuanto todo eso, se opta por una potencia de 15kW para la microcentral de Morán:

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Segun las experiencias que bay en Oyacachi, Maldonado y en Colombia, ese valor es suficiente para proveer el pueblo con electricidad, también cuando bay un crecimiento basta 20 familias. Ese valor también cumple todos los deseos del pueblo mismo durante un dia normal, y casi iguala la potencia media calculada parapueblosen Peru. En los casos 2, 3 y 4 descritos en el apartado 4.2.6, 15kW noes suficiente para cumplir la necesidad de electricidad. Sin embargo, esos casos describen la situación excepcional que bay gente en todas las casas no permanentemeute ocupadas y también en la casa de turistas. Además, se supone que el pueblo ya consiguió el crecimiento completo, como predicbo en el apartado 4.2.5.

Las experiencias en otros pueblos en el Ecuador y en los paises vecinos, muestran que la potencia de 15kW tiene que ser suficiente en situaciones normales. Si finalmente resulta que bay periodos en que regularmente nace un déficit, por ejemplo cada vez que bay turistas, se puede tornar algunas medidas para limitar el consumo en esos rnamentos criticos. Por ejemplo, se puede convenir limitar el uso de aparatos con consumo grande ( ducbas eléctricas, plancbas, ... ) entre las siete y las nueve de la nocbe. Tantas medidas pueden ser muy efectivas: sin plancbas y ducbas, la necesidad extrema de 24,0kW en la cuarta situación del apartado 4.2.6, ya ba ja basta 11 ,2kW, el numero de casas siguiendo ser igual.

4.3 Disefio de una central hidroeléctrica para Morán

4.3.1 La selección dellugar

• Selección prime ra y (pre !factibilidad técnica

En Morán las posibilidades técnicas para construir una microcentral bidroeléctrica son grandes: en el pueblo se encuentran varlos rios y quebradas, todos caracterizados por una caida grande. Sin embargo, solamente el Rio Morán y el Rio Aguas Blancas a primera vista tienen un eaudal suficiente para proveer electricidad a todo el pueblo. De ellos, el Rio Morán contiene la cantidad la más grande de agua, pero la vegetación densa (bosque es peso) y la inclinación fuerte (basta 90°) de sus orillas dificultarian bastante la construcción de cada sistema bidroeléctrico. Además el rio tiene una accesibilidad mala para rnantenimiento y el peligro de erosión es grande. El Rio Aguas Blancas, al contrario, se presta mejor a la construcción deun sistema bidroeléctrico. Hay algunas partes de las orillas que son relativameute llanas y accesibles, y que se encuentran en un nivel que noes mucbo más alto que el nivel del rio. El eaudal es menos grande que el del Rio Morán (el Rio Aguas Blancas es un afluente del Rio Morán), pero aun asi es suficiente. Además, segun los lugarefios las fluctuaciones del Rio Aguas Blances son menos grandes que las del Rio Morán, lo que es una ventaja adicional.

Después de una investigación primera, se seleccionaron dos lugares potenciales por el largor del Rio Aguas Blancas para la construcción de una microcentral hiroeléctrica. esos dos lugares se sometieron a una investigación más profunda.

El primer lugar se encuentra en el cerro detrás de la casa de la familia Quintacbala en el terreno que es propriedad de la Fundación Golondrinas. En una distancia de más o menos un kilómetro de la casa Quintacbala un canal viejo de irrigación cruza el camino por cual descende el ecotrekking de la Fundación. Siguiendo el canal basta el rio, se encuentran los restos de una represa antigua de madera. Para la central hidroeléctrica, la idea es utilizar la primera parte del canal antiguo, y alargarlo por el cerro basta el punto encirna de la fuenta de la quebradilla que pasa por el vivero de la Fundación Golondrinas. Allá bay una pendiente grande (altura: ±60m) donde se puede poner el tubo. La casa de máquinas se construiria al pie de la pendiente, y el agua que sale de la turbina se desaguaria por la quebadrilla. Asi el agua puede regresar al Rio Aguas Blancas sin que es neeesario bacer la construcción adicional de un canal de desagüe.

El segundo lugar también se encuentra por el Rio Aguas Blancas, esta vez rio abajo del camino principal del pueblo y justamente después de la junta con la quebrada Portrero largo. Aqui, en unos 300 m del

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centra del pueblo, hay un terreno relativameute llano donde la vegetación es poco densa. El terreno es ideal para la construcción de un canal y además se estira hasta el rio, de modo que es posible prolongar el canal hasta el rio sin muchos problemas (en contraste con muchos otros lugares por el largor de los rios en Morán). Más rio abajo, el terreno y el rio se separan por una pendiente grande empinada, que es muy conveniente para poner el tuba. Encima de la pendiente se encuentran los restos de un camino ancho antiguo. Ellugar óptimo para poner el tuba es donde la vegetación baja y seca de la pendiente pasa a una vegetación densa de selva. Unos primeros árboles grandes indican la transición. En la parte es más fácil de construir el tuba, y además esta parte de la pendiente tiene una parte llana al pie, que es ideal para la construcción de la casa de máquinas y la casa de distribución.

• Factibilidad polftica y legal

En el apartado 1.5 se mencionó que la politica nacional actualmente no dice nada sobre la construcción de sistemas privados de electrificación. En todo caso, no hay planes de extender la red eléctrica nacional hasta Morán en el futura próximo (el pueblo ya lo ha pedido varias veces en el pasado, aunque siempre sin resultado).

Los proprietarios de los dos terrenos seleccionados son la Fundación Golondrinas (para el primer lugar) y un hombre que vive en El Angel (para el segundo lugar). Ninguno de los dos tiene objeciones contra la construcción de una central hidroeléctrica en su propriedad y acepta que las ventajas de la central serán completamente para el beneficia de la comunidad.

• Factibilidad ecológica

No se ponen problemas ecológicas en ninguno de los dos lugares seleccionados. El cauce del rio Aguas Blancas es demasiado profundo en comparación con el terreno circundante, para que una desaparición parcial del agua por cierto largor pueda eausar dafio en la agricultura o en la vegetación natural. En el primer lugar, la quebradilla por cual se desagua el agua después de que sale de la casa de máquinas también es bastante profundo: puede llevar por lo menos el eaudal medio del Rio Aguas Blancas sin peligro de erosión por inundación. El unica peligro para el medio ambiente en el primer lugar es el peligro de erosión en el cerro, en la presencia de un canal en la pendiente. Hay que tornar medidas para evitar que se arrastra la tierra y en todo caso hay que limitar el tamafio de deforestación. En el segundo lugar hay mucho menos peligro de erosión.

• La (actibilidad técnica y la selección final dellugar

En la tabla 4.13 se encuentran las caracteristicas principales de los dos lugares seleccionados. La mayaria de los valores numéricos en la tabla se deterrninaron a base de mediciones preliminares sobre el terreno, a veces ayudadas por una investigación de rnapas con curvas de altitud. Los valores de eaudal se deterrninaron a base deun estudio meteorológico e hidrológico (vea el apendice B).

En la tereera hilera de la tabla se calcularon las potendas disponibles, a base del método de aproximación descrito en el apendice K.3. Se ve que en los dos casos la potencia disponible es bastante más alta que la demanda de electricidad (15 kW, vea el apartado 4.2.8). Es decir, cada de los dos disefios es técnicamente factible.

A base de los datos de la tabla 4.13 se opta por el segundo lugar: el Rio Aguas Blancas después de la junta con la quebrada Portrero Largo. La venta ja principal del otro lugar, la presencia de un canal antiguo de irrigación, no se puede explotar mucho en realidad: después de 60 m el canal ya sigue un grado de inclinación demasiado grande para ser utilizado en el sistema hidroeléctrico. Además hay que hacer una nueva conexión con el rio, coma el cauce ha bajado tanto en comparación con antes que la bocatoma antigua ya no es usable. Finalmente, el canal anterior es tanto cubierto de vegetación que en cualquier caso es neeesario excavarlo de nuevo en su mayor parte. En general, el segundo lugar tiene una evaluación más positiva que el primer lugar. Además los puntos negativos son de tal modo que son fácil de vencer.

75

Aguas Blancas a la altura del canal antiJ?;uo de irrigación Aguas Blancas después de la lunta con Portrero Largo cafda disponible: ± 61,5 m + cafda disponible: ± 25 m eaudal disponible: 0,15-0,26 mj/s - eaudal disponible: 0,24-0,39 mj/s lpotencia disponible: > 46 kW :::} más que suficiente + lpotencia disponible: > 30 kW:::} más que suficiente

accesibilidad muy buena dellugar de la represa + hay que veneer una pendiente empinada de unos cuatro metros de altura antes de llegar allugar de la r~esa

longitud del canal: + 450 m - longitud del canal: + 150 m canal existente, sin embargo solamente usabie por una

+ no canal existente que se puede utilizar distancia de unos 60 m accesibilidad diffcil del canal para construcción y accesibilidad muy buena del canal para construcción y -mantenimiento mantenimiento I peligro de erosión del canal - 1 poco peligro de erosión del canal longitud del tuba: + 75 m - longitud del tuba: + 40 m construcción del tuba: es neeesario deforestar un construcción del tuba: relativameute fácil (solamente -corredor en el bosque espeso hay que remover al gun rnatorral seco) terreno llano para construir la casa de máquinas: rnfnimo

+ terreno llano para construir la casa de máquinas:

7 x 10 m (suficiente alto encima del rfo) mfnimo 4 x 5 m (suficiente alto encima del rfo) accesibilidad muy buena de la casa de máquinas + accesibilidad menos buena de la casa de m~uinas distancia entre la casa de máquinas y el centra del distancia entre la casa de máquinas y el centra del -!pueblo: ±1,5 km I pueblo: ±350 m distancia hasta la casa la más lejos: + 3,5 km - distancia hasta la casa la más lejos: + 2 km

Tabla 4.13: Comparac16n de los dos lugares potenciales para la construcc16n deun sistema hidroeléctnco en Morán

4.3.2 El disefio técnico de la central

Por el carácter muy técnico de los cálculos no se describe el disefio técnico aquf, sino en los apendices. Los cálculos mismos se encuentran en el apendice A.2. Las figuras que ilustran gráficamente el disefio se encuentran en el apendice L. Tanto el apendice A como el apendice L son una ayuda indispensable para el constructor futuro de la centraL

Los datos básicos que se utilizan en el disefio originan del estudio meteorológico e hidrológico del apendice B, de las visitas a otros proyectos hidroeléctricos descritas en el apendice D y de un estudio preliminar del mercadode materiales y rnaquineria en el Ecuador, de que los resultados principales se enumeran en el apendice G. El método de disefio sigue el 'manual para el disefio técnico de una microcentral hidroeléctrica', descritoen el apendice K.

4.4 Análisis gastos-beneficios

4.4.1 Exploración del mercado local

En el apendice G se enumeran algunos proveedores de rnáquinas y materiales en el Ecuador, que se encontraron a base de una exploración del mercado local. Los nombres los rnás importantes en la lista son los de los fabricantes de turbinas y de tableros de control: esos fabricantes son muy escasos en el pafs, mientras que son responsables para la fabricación de las partes las rnás caras y criticas del sistema hidroeléctrico.

Se encontraron dos fabricantes uacionales que tienen experiencia con la fabricación de turbinas hidroeléctricas: el ingeniero Ayarza de Industrias Unidas en Quito y el ingeniero Mejia de Mejia Cia. en Cuenca. A base de conversaciones con varlas personas en el Ministeno de Energfa y Minas y en las universidades, se puede concluir que los dos fabricantes mencionados probablemente son los dos unicos en la sierra que tienen experiencia con turbinas hidroeléctricas. Como no hay indicaciones que uno de los

76

-+ +

-+

-

+

+ +

+

--+

+

dos seria mejor que el otro, y como Quito está mucho más cerca del lugar del proyecto que Cuenca (lo que es importante para los gastos del transporte), se ha optado por contratar el ingeniero Ayarza de Quito. El ingeniero Ayarza ya lleva construyendo turbinas Michell-Banki, Pelton y Francis desde hace más de 20 afios, y ya ha proveida varlas turbinas a las empresas eléctricas Inecel y EmelNorte. En el pasado, fabricó unas 8 turbinas Michell-Banki. Además de turbinas, vende tubes de segundo mano y generadores. Dependiente de las deseas del cliente, puede efectuar todas la mediciones preparatorias al disefio de una pequefia central hidroeléctrica, y por lo demás el disefio mismo, la instalación y el mantenimiento (las reparaciones grandes).

Para el tablero de control se encontró un sólo fabricante, AICO, en Quito. Es un contratante importante de Inecel y EmelNorte, y entre otras fabricó todos los tableros de control de los proyectos hidroeléctricos visitados en el cuadro delestudio actual (vea el apendice D). Generalmente, las experiencias con tableros de control AICO son buenas.

4.4.2 El análisis financiero

El análisis financiero para la microcentral hidroeléctrica en Morán se describe completamente en el apendice H. Los precies básicos utilizados en el apendice son dados sea en Sucres, sea en dolares estadounidenses, dependiente de la moneda utilizada por los proveedores de los materiales y componentes correspondientes. Como la inflación en el Ecuador es muy grande (unos 30% en 1998) se prefiere hacer los cálculos finales en dolares, que es una moneda mucho más estable que el Sucre. Para la conversión de Sucres a dolares se utiliza el tipode cambio de 22/04/1998 (la fecha en que se terminó el estudio del mercado): US$1,00= 5010 Sucres.

Los resultados principales del análisis financiero se resumen en la tabla 4.14.

- costes fijos US$ 38189,49 - costes variables, afio 1 US$ 3335,39 - costes variables,;::: afio 2 US$ 927,15 - donación deseada parapoder financiar US$ 43000 (eventualmente construcción y mantenimiento inicial dispersado sobre varios afios)

Tabla 4.14: Resultados principales del análisis financierode la microcentral hidroeléctrica en Morán

4.4.3 El análisis técnico y socioeconómico

Hidroelectricidad, la tecnologfa seleccionada de antemano para la electrificación del pueblo Morán, no tiene desventajas socioeconómicas o técnicas significantes. Las ventajas, al contrarie, son numerosas. En primer lugar, hay las ventajas socioeconómicas generales relacionadas con electrificación rural, discutidas en el apendice F. Una ventaja socioeconómica adicional de hidroelectricidad, en comparación con varlas otras tecnologfas de electrificación, es que es una tecnologfa muy limpia.

Las ventajas y desventajas técnicas de hidroelectricidad ya se describieren en el apartado 2.3.3. Las desventajas se refieren principalmente a la dificultad de encontrar un lugar adecuado para construif una central que puede cumplir con la demanda de electricidad. Una vez que se ha eneentrade un lugar bueno, quedan sobre todo ventajas. Para Morán las ventajas técnicas principales de la central hidroeléctrica son:

• El mantenimiento diario es simple y puede hacerse por un operador local • No se necesitan llevar combustibles al pueblo • La central tiene una vida utillarga sfn muchas exigencias de reparaciones o mantenimiento grande

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Capftulo 5 Santa Rosa: electrificación

de un refugio

5.1 El refugio de Santa Rosa

El refugio de Santa Rosa es ubicado al pie de la reserva ecológica de la Fundación Golondrinas, localizada en el Norte de la provincia del Carchi (vea la figura 5.1). La altitud del refugio es 1800 metros, causando temperaturas temperadas con un promedio anual entre 12 y 18 °C. En cuanto a precipitación, Santa Rosa tiene un clima lluvioso. Durante una parte grande del afio, y especialmente en los meses de septiembre hasta junio, solamente hace sol por la mafiana. El clima en la región da nacimiento a una vegetación de bosque nublado.

Figura 5.1 Ubicación geográfica de Santa Rosa

Santa Rosa es accesible por un camino estrecho en el bosque, que solamente se puede pisar a pie o en caballo. La duración del viaje entre Las Juntas -el pueblo el más cerca- y el refugio es más o menos una

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hora y media. Rasta Las Juntas se puede viajaren carro. El pasaje entre Las Juntas y Guallupe, el pueblo al lado de la carretera entre Ibarra y San Lorenzo donde la Fundación Golondrinas tiene una casa y un hostal, dura más o menos una hora.

Actualmente, Santa Rosa existe de una sola casita que entre otras funciona como centro de investigación para estudiantes que hacen inventarios de la fauna y flora en el bosque. Además, dos estudiantes holandeses estan actualmente construyendo un vivero forestal. En el futuro, se quiere construif un refugio rnás grande, que funciona al rnismo tiempo como centro de investigación y centro de educación, y que es permanentemeute ocupado por un guardabosque. Hay planes para organisar cursos en la cultivación de orquideas o en piscicultura, que son fuentes potenciales altemativas de ingresos para la genteen Las Juntas. Este pueblo actualmente es en gran medida dependiente de la venta de madera.

En 1997 se hizo una investigación primera en Santa Rosa sobre las posibilidades de construir una central hidroeléctrica por Ralf Pecenka, un estudiante alemán. Se investigaron las caracteristicas de los rios y se seleccionó un lugar adecuado para la construcción de un sistema hidroeléctrico. También se hizo el primer disei'io de la centraL En el cuadro del estudio actual, se visitó el refugio durante una semana en Enero 1998. El objeto de la visita era repetir unas mediciones hechas por Ralf Pecenka, y complementaflas con un numero de mediciones nuevas.

En la fase actual del estudio, todavia no se hace la opción por electricidad solar o hidroelectricidad en Santa Rosa. Para cada técnologia las circunstancias son adecuadas pero no ideales. El Rfo Golondrinas corre a unos 20 metros de distancia del refugio actual, y tiene una caida y un eaudal suficiente para la impulsión de una pequei'ia central hidroeléctrica. Sin embargo, como en Morán la accesibilidad de las orillas es mala, dificultando la construcción y la operación de una central hidroeléctrica. En cuanto a energia solar, el clima lluvioso lirnita la cantidad de radiación solar que Bega a la tierra, aunque la ubicación del refugio cerca del ecuador y la altitud de 1800 metros son favorables a una radiación alta.

Una demanda baja de energia y aparatos que pueden funcionar con baja tensión son las condiciones principales para que los costes de un sistema solar puedan ser camparables a los costes de otras tecnologias. Eso es el caso en Santa Rosa: en un refugio se necesitan principalmente luz eléctrica, una radio, un ernisor, etcétera, aparatos que funcionan con baja tensión. La necesidad total es baja. Adernás, la desventaja mencionado en el apartado 4§.1.2 que es dificil conseguir aparatos de baja tensión en áreas remotas, no tiene mucha importancia aqui. El refugio es propriedad de la Fundación Golondrinas, y casi cada semana personas de la Fundación viajan entre Guallupe y Quito, donde es posible comprar los aparatos requeridos.

5.2 La necesidad de electricidad en Santa Ros a

5 .2.2 La estructura de la investigación

La base para la deterrninación de la necesidad de electricidad en Santa Rosa, es el esquema de la figura 3.2 (vea el apartado 3.2.3). Sin embargo, en Santa Rosa la figura puede simplificarse: no hay farnilias, pero solamente un refugio que existe del refugio actual y el refugio nuevo planificado. Un refugio se puede considerar como un servicio comunal. Porque no hay farnilias, disaparecen los cuestionarios para farnilias y también el estudio socioeconórnico. Adernás, no es neeesario hacer una investigación separada del crecirniento futuro del refugio, como ya se conoce el crecirniento al cornienzo, siendo la construcción de las cuatro casitas nuevas que forman el refugio modemizado futuro.

También se ornite la investigación de proyectos sirnilares en el pais o descritos en la literatura. Primero, era diffcil encontrar refugios camparables que tienen un sistema de electrificación. Segundo, en contraste con el caso de un pueblo, es diffcil hablar de una necesidad de electricidad tipica para un refugio en el bosque. La necesidad depende de los objetivos, las actividades y las caracteristicas del refugio considerado. Por lo tanto, es mejor basarse directamente en los deseos del refugio rnismo que copiar el consumo que hay en otros lugares. La figura 5.2 muestra el esquema simplificado. Para distinguir la parte

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hidroeléctrica y la parte solar, se di vide el esquema en dos lados, que también se describirán en apartados separados.

I i, Quées la necesidad d~ electricidaden SantaRosa? I /~ .......

r··--··----··-····-··--·-·····-·········----··------------------T- ------,·--··------···--····--::::~-------··-----··-------! .",."" i ', ·j' § 5.2.4 ,,/' ! ............ § 5.2.3 i // ! ~----------'~ ...... ~----------~~

••••• 1.'

1 i, Qué es la necesidadde electricidad i, Qué es la necesidad deelectricidad ·. en caso de un sistema sol ar? en caso de un sistema hidroeléctrico? .. ·.

• • I I

Fórmula: Cd= R . L (P; x p; xN;,t x t)

I ! I I ! I

~----•----------------r----------------1 1 I r--------------T-r--------------T---~-------, I I I 1 I I

i, Cuánto consumen los i, Cuáles y cuántos a paratos i, Qué es el uso simultáneo de cada aparatos eléctricos comunes? ëléctricos se desean en el refugio? aparato, en cada: momento?

A ~ ~ / '

/ ' / '

/ ~ ' i

···········-···········-·--·····-·····-·--- ··--·-··--··-··.,(.~ ...............................• -.L······-·················---~~---···-··-----·······--····-··-··················-·······························..1 // '

(,Qué es lasubstitución prevista del uso actual de energfa por el

usode aparatcis eléctricos?

I I L

i, Qué a paratos eléctricos se . quieren comprar, introducielldö

unuso nuevo de eriergfa?

I I I __ J

§ 5.2.2

I I : Prohierna de la investigación

-----. : Orden de ejecución de la investigación ~ : Fuente de información

Figura 5.2: Predicción de la necesidad de electricidad en Santa Rosa: esquerna del método de trabajo

5.2.2 El deseo de aparatos eléctricos en Santa Rosa

Para investigar el deseo de aparatos eléctricos en Santa Rosa, se habló con Piet Sabbe, el coordinador de los proyectos de la Fundación Golondrinas. El cuestionario que se utilizó es el mismo que utilizado para los servicios comunales en Morán (vea el apendice C.2). Actualmente, el refugio de Santa Rosa existe de una casita pequefia. En el futura se planifica la construcción de un refugio más grande, integrado por cuatro casitas allado del refugio actual (vea la figura 5.3).

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Refugio existente

Refugio planificado

Figura 5.3: El refugio de Santa Rosa, como planificado en el futuro

Una de las cuatro casitas nuevas es mas grande que las demás. Aquf se desea utilizar una licuadora y una radio-tocacintas yinstalar un radio-emisor. Se piensa necesitar cinco focos para la iluminación de la casa. En las otras casitas nuevas se desean cada vez dos focos, en la casita actual tres focos. Finalmente, se quiere instalar una bomba pequefia en el Santa Rosa, y utilizar una sierra eléctrica. La tabla 5.1 resume la necesidad total de aparatos eléctricos.

Localización Aparatos eléctricos Casita 1 3 focos Casita 2 5 focos

Licuadora Radio-tocacintas

Radio-emisor

Casita 3, 4 y 5 2 focos General Bomba pequefia

Sierra Tabla 5.1: El deseo de aparatos eléctncos en Santa Rosa

5.2.3 La necesidad de electricidad en casode un sistema hidroeléctrico

Para calcular la necesidad de electricidad en caso de un sistema hidroeléctrico, se utiliza la fórmula siguiente (vea el apartado 3.2.1):

con: Pmax = R= Pi= Pi= Ni,t=

la demanda máxima de electricidad [W] factor de redundancia (tfpico entre 1 y 1,25) [decimal] el consumo del aparato i [W] la frecuencia de ocurrencia del aparato i [decimal] el porcentaje de los aparatos i, prendidos en el momento t [%]

Consumidor Consumo [Watios] Nfunero Foco 80 14 Licuadora 300 1 Bomba pequefia 300 1 Radio-tocacintas 50 1 Radio-emisor 500 1 Sierra 1000 1

Tabla 5.2: El consumo medio y la frecuenc1a de ocurenc1a de los aparatos eléctricos deseados en Santa Rosa

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A base de un estudio del mercado y una discusión con los ingenieros del Ministeno de Energfa y Minas en Quito, se determinaron valores para el consumo de los aparatos eléctricos que se quieren utilizar en Santa Rosa (el factor Pi). Los resultados de este estudio se encuentran en la tabla 5.2. La tabla también muestra la frecuencia de ocurrencia de cada aparato, el factor Pi en la fórmula.

Haciendo la suma de los consumos de todos los aparatos deseados en Santa Rosa, se encuentra una necesidad total de 3,27 kW. Sfn embargo, no es muy probable que se prenden todos los aparatos al mismo tiempo. Eso es la significancia del factor Ni,t en la fórmula arriba (el porcentaje de los aparatos prendidos en cada momento). Por ejemplo, una bamba pequefia tfpicalmente solamente necesita funcionar unas tres horas por dfa para proveer suficiente agua. Es evidente programar la bamba asf que consume energfa en las horas que el consumo de los otros aparatos está bajo, por ejemplo no entre las seis y las once de la noche, que es el perfado en que normalmeute se prenden los focos. Entre las seis y las once de la noche, tampoco se utiliza la sierra. Sfn la bamba y la sierra, queda una necesidad máxima de 1,97 kW, redondeado 2 kW, en la noche.

Durante el dfa normalmeute no se necesita prender los focos. Una potencia de 2 kW siempre es suficiente mientras no se utilice la sierra: la necesidad total de los otros aparatos es 1,15 kW, dejando 850 W con que todavfa se pueden prender 75% de los focos. Cuando sf se utiliza la sierra, nacen problemas cuando se utilizan al mismo tiempo y la bamba, y el radio-emisor y la licuadora. Sfn embargo, con uno de esos aparatos apagado la necesidad siempre es menorde 2 kW, a6n dejando un poco de energfa para prender algunos focos (vea la tabla 5.3).

Consumidor Caso 1 Caso2 Caso 3 Sierra 100% 100% 100% Radio-tocacintas 100% 100% 100% Licuadora 100% 100% Bamba pequefia 100% 100% Radio-emisor 100% 100% Focos 13% 13% 31% Necesidad total [W] 1996 1996 1997

Tabla 5.3: Posibilidades del usodeotros aparatos cuando ya se utiliza la sierra eléctrica, dada una potencia de 2kW

No utilizar la sierra, la licuadora, la bamba y el radio-emisor al mismo tiempo normalmeute no puede eausar problemas. La licuadora, por ejemplo, es un aparato que solamente se utiliza unos cinco minutos por vez. La probabilidad de un uso simultáneo de los cuatro aparatos es bajo. Por consiguiente, se concluye que una potencia de 2 kW es conveniente para Santa Rosa:

5 .2.4 La necesidad de electricidad en caso de un sistema solar

En caso de un sistema solar, no importa la necesidad máxima de electricidad, pero sf la necesidad media diaria. Ahora, se utiliza la fórmula siguiente (vea el apartado 3.2.1):

con:

82

el consumo medio diario de electricidad [Wh] perfado en que vale el valor Ni,t [h]

Para el consumo de los aparatos eléctricos, el factor Pi, no se pueden utilizar los valores de la tabla 5.4. Un sistema solar requiere el uso de aparatos de baja tensión (tipicalmente 12V, voltaje directo), que muchas veces tienen un consumo diferente que sus equivalentes que funcionan con 220V voltaje altemo. La segunda columna en la tabla 5.4 muestra el consumo tipico de los aparatos de baja tensión que se desean en Santa Rosa. Esos valores se encontraron a base de datos proveidos por los dos distribuidores de sistemas solares en Quito ( vea el apartado 5 .4.1 ). El uni co aparato de la lista en la tabla 5.1 que no funciona con 12V tensión directa, es la sierra. Se podria solucionar este problema por la instalación un invertidor, pero una solución mucho más barata es utilizar una sierra portatil de diesel, independiente del sistema solar.

La ultima columna de la tabla 5.4 muestra la duración tipica del uso diario de los aparatos. Esos valores de nuevo originan de datos proveidos por los distribuidores de sistemas solares en Quito.

Consumidor Consumo [Watios] Numero Uso [horas por dia] Casita 1

Lámpara ( 10W) 10 1 3 Lámpara (20W) 20 2 3

Casita 2 Lámpara ( 1 OW) 10 3 3 Lámpara (20W) 20 2 3 Licuadora 100 1 116 Bomba pequefia 100 1 3 Radio-tocacintas 100 1 6 Radio-emisor (en standby) 5 1 12 Radio-emisor (transmitiendo) 250 1 Y2

Casita 3 Lámpara ( 1 OW) 10 1 3 Lámpara (20W) 20 1 3

Casita 4 Lámpara ( 10W) 10 1 3 Lámpara (20W) 20 1 3

Casita 5 Lámpara (I OW) 10 1 3 Lámpara (20W) 20 1 3 Tabla 5.4: El consumo medio de aparatos eléctncos de baJa tens1ón deseados en Santa Rosa, la

frecuencia de ocurencia de cada aparato y la duración diaria del uso

En cuanto a iluminación, en un sistema solar se utilizan lámparas de neón. Esas lámparas consumen mucho menos energia que focos para proveer la misma cantidad de luz. Los distribuidores de sistemas solaresen Quito proveen lámparas de lOW y de 20W. Una lámpara de 10W sufice en un dormitoria o un cuarto pequeîio. Las lámparas de 20W se utilizan en los cuartos que se quieren iluminar bien, como la cocina o la sala. En Santa Rosa, se supone que la mitad de las 14 lámparas deseadas son lámparas de 20W, la otra mitad siendo lámparas de lOW.

Se nota que cada casita del refugio setrata separadamente en la tabla 5.4. La razón es que la cantidad de energia requerida en cada casita es baja. Transporte de energia de una casa a otra causaria pérdidas relativameute grandes, incluso cuando la distancia entre las casas es baja. Una solución mejor es proveer cada casa de sus proprios paneles solares.

A base del poder y la duración diaria del uso de los aparatos eléctricos, se puede calcular la necesidad de energia -en Wh por dia- para cada casita del refugio, como hecho en la tabla 5.5.

Casita 1 2 3 4 5 Necesidad [Wh/dia] 150 1312 90 90 90

Tabla 5.5: Necesidad de electricidad en Santa Rosa, expresada en Wh/dia

83

5.3 Disefio de una central hidroeléctrica para Santa Ros a

5.3.2 La selección dellugar

Cerca del refugio de Santa Rosa corre el Rio Golondrinas, que tiene algunos afluentes pequefios en los alrededores. En 1997 Ralf Pecenka, un estudiante alemán, investigó los rios en Santa Rosa por la convenidad de construir una microcentral hidroeléctrica. Seleccionó dos lugares posibles: un lugar por el Rfo Golondrinas mismo, cerca del refugio, y otro lugar por una cascada grande de un afluente, rio arriba del refugio.

A base de estimaciones de la cafda y mediciones preliminares del caudal, Ralf pudo verificar que la factibilidad técnica es satisfecha para los dos lugares. Después de una comparación de otras caracteristicas, finalmente optó por ellugar cerca del refugio, principalmente porque el otro lugar (por la cascada) requierria utilizar un tubo muy caro como hay una cafda grande sino poco caudal. El precio alto del tubo no podrfa compensarse por el precio más bajo de la turbina (una cafda grandereduce el precio de la turbina).

Se nota que en Santa Rosa no se ponen problemas polfticos o legales cuando se quiere construir una central hidroeléctrica, como el refugio y la selva más arriba ya son propriedad de la Fundación Golondrinas desde 1994. Tampoco se ponen problemas ecológicos: las dimensienes de la central son pequefias y no pueden llevar a impactos medioambientales significantes.

5.3.3 El disefio técnico de la central

El disefio técnico de la central hidroeléctrica para Santa Rosa se describe completamente en los apendices. Los cálculos se encuentran en el apendice A.3, mientrás que el apendice M contiene las figuras que ilustran gráficamente el disefio. Tanto el apendice A.3 como el apendice M son una ayuda indispensable para el eenstructor futuro de la centraL

Los datos básicos que se utilizan en el disefio originan del estudio meteorológico e hidrológico del apendice B, de las visitas a otros proyectos hidroeléctricos descritas en el apendice D y de un estudio preliminar del mercadode materiales y rnaquineria en el Ecuador, de que los resultados principales se enumeran en el apendice G. El método de disefio sigue el 'manual para el disefio técnico de una microcentral hidroeléctrica', descritoen el apendice K.

Entre el primer disefio hecho por Ralf Pecenka y el nuevo disefio hecho durante el estudio actual, hay ciertas diferencias en cuanto a materiales y dimensiones. Por ejemplo, en el nuevo disefio hay una represa de piedras y horrnigón en lugar de de madera (que es mucho más susceptible de erosión). Además, el trayecto de ciertas partes del canal ha cambiado. Sfn embargo, en lfneas generales los dos disefios son muy parecidos. La diferencia principal es que el nuevo disefio es elaborado más detalladamente en comparación con el primero.

5.4 Disefio de un sistema sol ar para Santa Ros a

El disefio del sistema solar para Santa Rosa se describe completamente en el apendice A.4. Los cálculos se basan en el método de disefio descrito en el apendice I. Los datos básicos utilizados en el disefio (la radiación solar disponible, la temperatura media diaria en ellugar y el periodo requerido de autonomfa) originan del estudio meteorológico e hidrológico del apendice B.

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5.5 Análisis gastos-beneficios

5.5.1 El análisis financiero

Los análisises financieros para la microcentral hidroeléctrica y el sistema solar en Santa Rosa se describen respectivamente en los apendices H.2 y H.3. Para el sistema hidroeléctrico, algunos precies son dados en Sucres y otros en dolares, dependiente de la moneda utilizada por los proveedores de los materiales y componentes correspondientes. Para el sistema solar todos los predos están en dolares. Coma la inflación en el Ecuador es muy grande (unos 30% en 1998) y como el dolar es una moneda mucho más estable que el Sucre, se convierten todos los predos en los cálculos finales a dolares. Para la conversión utiliza el tipode cambio de 22/04/1998 (la fecha en que se terrninó el estudio del mercado): US$1= 5010 Sucres.

La tabla 5.6 muestra los resultados principales del análisis financiero para el sistema hidroeléctrico, la tabla 5.7 para el sistema solar. Para el sistema hidroeléctrico se seleccionaron los mismos fabricantes de componentes y rnaquineria que los en Morán (vea el apartado 4.4.1): el ingeniero Fauste Ayarza para la fabricación de la turbina y la empresa AICO (Quito) para la fabricación del tablero de controL Los otros fabricantes y proveedores seleccionados se indican en el análisis financiero del apendice K.

Para el sistema solar no hay fabricantes nacionales, sino hay dos distribuidores de sistemas intemacionales en Quito: 'Electro Ecuatoriana', que vende módulos Siemens, y 'Energfas Altemativas del Ecuador', que vende módulos Solarex. Los valores en la tabla 5.7 son calculados para 'Energfas Altemativas del Ecuador', que es el distribuidor que tiene los predos los más bajos en ausencia de descuentos. A base de criterios no financieros los dos distribuidores son comparables. En el apendice A (al ffn del apartado A.4.4) se recomenda negociar descuentos con los dos distribuidores, y si fuera neeesario rever la selección. En todo caso ya se hizo el disefio del sistema solar para los dos distribuidores (en el apendice A.4), de modo que no se necesita hacer muchos cálculos nuevos si finalmente se decidiria cambiar de distribuidor.

- costes fijos US$ 12146,89 - costes variables, afio 1 US$ 533,00 - costes variables, ~ afio 2 US$ 290,51 - suma requerida para financiar la US$ 12700 (de que US$ 12500 construcción y el mantenimiento inicial durante construcción)

- costes anuales de mantenimiento US$ 300 Tabla 5.6: Resultados principales del análisis financiero para la microcentral hidroeléctrica en Santa Rosa

- costes del equipo - costes fijos - costes anuales de mantenimiento

US$ 10785,00 US$ 14753,94 US$ 100,00

Tabla 5.7: Resultados principales del análisis financiero para el sistema solaren Santa Rosa

A base de las tablas 5.6 y 5.7 es claro que los gastos de instalación del sistema solar son más altos que los del sistema hidroeléctrico. La diferencia en costes fijos es unos US$ 2600. Por otro lado, el sistema solar es más barato en cuanto a gastos de mantenimiento: se estiman los costes variables US$ 100 para el sistema solar, mientras que US$ 290,5 para el sistema hidroeléctrico (desde el segundo afio de la operación). En el apendice H.4 se campara también la rentabilidad de las dos tecnologfas, a base del Valor Neto Presente (VNP). Se encuentra que el sistema hidroeléctrico es más 'renumerativo' (es decir, las pérdidas son menos grandes) para tipos de descuento mayor a 11,5%, lo que seguramente es el caso en el Ecuador. Se puede concluir que de todos modes la central hidroeléctrica es más interesante que el sistema solar de punto de vista financiera.

85

5.5.2 El análisis técnico y socioeconómico

De punto de vista socioeconómico y técnico, un sistema solar en Santa Rosa tiene más ventajas que un sistema hidroeléctrico. Las ventajas las más importantes de un sistema solar son:

• El sistema solar opera sin vigilancia, mientras que la central hidroeléctrica necesita controlarse por lo menos dos veces por semana (idealmente cada dia) por la presencia de basura flatante que bloquea la bocatoma y la entrada del tubo. Además puede ser neeesario parar inmediatamente la corriente del agua en el canal cuando hay problemas con la turbina. En Santa Rosa la vigilancia permanente del sistema es dificil de efectuar, como el refugio no es permanentemente ocupado.

• La cantidad de materiales y componentes necesarios para la construcción es mucho menos grande en caso de un sistema solar. Eso es importante para el transporte, especialmente como la accesibilidad del refugio es dificil (más de una hora a pie oen caballo, por un camino malo y estrecho)

• Sistemas solares son modulares. Por consiguiente, es posible extender la compra del sistema completo sobre varios afios, comprando nuevas partes cuando nuevos fondos se ponen disponibles. Con cada módulo que se compra, aumenta la energia eléctrica disponible. El sistema hidroeléctrico, al contrario, necesita construirse y financiarse completamente en una vez.

5.5.3 La selección final de la tecnologfa

A base del apartado anterior, se puede concluir que un sistema hidroeléctrico en Santa Rosa solamente es más interesante que un sistema solar si las dos condiciones siguientes son satisfechas:

• Se encuentra un donador que está dispuesto a financiar todo el sistema eléctrico en una vez. • El refugio llega a ser permanentemente ocupado.

Se supone que será dificil de realizar esas dos condiciones. En este caso se recomenda optar por un sistema solar en Santa Rosa, no abstante los gastos financieros relativamente más altos. Especialmente la ventaja que se puede extender los gastos sobre varios afios (por el caraeter modular del sistema) se considera más importante que el facto que los gastos totales son más altos. Se extende simplemente el sistema segun la disponibilidad de medios financieros.

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Conclusiones finales y Recomendaciones

Capftulo 6 Las conclusiones principales

de la investigación

6.1. Conclusiones para Morán

Electricidad está alta en la desiderata de la comunidad Morán. Sfn embargo, es poco probable que la red eléctrica nacional se prolonga basta el pueblo. La comunidad es demasiado pequeiia, el acceso es demasiado diffcil y la distancia basta la red es demasiado grande para que una conexión sea interesante para las empresas eléctricas: la conexión seria muy cara y además solamente para el beneficia de poca gente. La crisis económica en el pafs y la crisis polftica de las empresas eléctricas ( causada por problemas de privatización) obstaculizan aun rnás la posibilidad de una extensión eventual de la red eléctrica basta el pueblo.

Si se quiere electricidad en Morán, bay que generaria en la comunidad misma. Además, coma las empresas eléctricas son poco interesadas, bay que construir un sistema privado. Tanto el pueblo mismo, que tiene una estructura bien organisada con presidente, secretario y tesorero, coma la Fundación Golondrinas, una ONG ecuatoriana que coopera con el pueblo en los campos de ecoturismo y la protección del medio ambiente, están dispoestos a poner energfa en la administración de un proyecto de electrificación.

En todo caso, la gente de Morán espera mucbos beneficios de la introducción de electricidad. Primero, por la presencia de luz eléctrica, los dfas se prolongan. En consecuencia, bay más posibilidades para bacer

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actividades productivas en la noche y los nifios pueden hacer los deberes basta tarde. Segunda, por la posesión de aparatos eléctricos la cualidad de la vida mejora. También se pueden introducir nuevas actividades productivas, como carpinterias y industrias pequefias, que elevan los ingresos de la población. Otro beneficia mencionado por la gente es la posibilidad de reducir las expensas para velas y kerosén.

Para poder generar electricidad en Morán, hay que seleccionar una tecnologia adecuada de electrificación. Por la presencia de varlos rios con caida grande, se opta fácilmente por un sistema hidroeléctrico. Energia solar se excluye desde el comienzo: para la electrificación de un pueblo, energia solar siempre es mucho más cara que hidroelectricidad, si lo ultimo es técnicamente factible. Además, electricidad solar tiene la desventaja grande que la gente tiene que comprar aparatos especiales de baja tensión (generalmente 12Vdc), para que necesita ir a Quito o a Ibarra. Otra tecnologia que se excluye desde el comienzo son generadores de diesel. Las razones por hacer eso son que se prefiere utilizar recursos renovables de energia y segundo que no se quiere depender de los predos del diesel, que pueden ser susceptibles a fluctuaciones grandes.

• La demanda de electricidad

Para proveer una predicción buena de la demanda de electricidad en Morán, se investigaron tres fuentes diferentes: los deseos de la comunidad misma, las experiencias descritas en la literatura y las experiencias que se tienen en proyectos similares en el pais.

La demanda es relacionado con el tamafio del pueblo. En Morán hay actualmente cinco casas permanentemeute ocupadas, tres casas no permanentemeute ocupadas y ocho 'servicios comunales': una escuela primaria, una salade reunión, una casa de turistas, una tienda comunal, dos viveros, una iglesia y un chanchero. Para la predicción de la demanda, se investigó la composición probable futuro del pueblo a base de entrevistas con tres personas claves. Se estima que dentro de 10 afios después la introducción de electricidad, el pueblo existirá de 15 casas permanentemeute ocupadas, 5 casas no permanentemeute ocupadas, 8 servicios comunales, 3 talleres de carpinteria y una pequefia fábrica de queso y mermelada.

Para investigar de los deseos de la comunidad misma, se interrogaron un hombre y una mujer de cada familia en el pueblo, y una persona clave de cada servicio comunal (los cuestionarios correspondientes se encuentran en el apendice C). Se encontró que actualmente hay tres actividades para cuales se utilizan combustibles: iluminación, cocinar y impulsar una motorsierra. De ellos, solamente los combustibles actuales para iluminación (velas, kerosén y diesel) se quieren substituir por electricidad. A base de una discusión de los resultados de los cuestionarios se estima que una familia en Morán tendrá un promedio de 6 focos. Para una casa no permanentemeute ocupada, este valor baja a cinco. Además, se predice que habrá 32 focos en los servicios comunales.

Aparte de la substitución de combustibles actuales por electricidad, la presencia de la central hidroeléctrica llevará consigo un gran numero de usos nuevos de energia. A los interrogados en Morán se les dio una lista de aparatos electrodomésticos, y se les preguntó si o no quieren comprar los aparatos cuando habrá electricidad. A base de una discusión de los resultados, se predice que todas las familias en Morán van a comprar una radio-tocacintas, una licuadora y una plancha. Además se estima que 40% de las familias comprarán un televisor a color, 30% un refrigerador pequefio, 20% un refrigerador con congelador, una máquina de coser, una batidora o televisor blanco y negro y finalmente, 10% una ducha eléctrica o un video. Para las casas no permanentemeute ocupadas, se estima que la mitad de las familias comprarán una radio­tocacintas, una licuadora o una plancha.

En los servicios comunales el deseo de aparatos eléctricodomesticos es bajo, aparte de en la casa de turistas. En la casa de turistas se desea comprar una radio-tocacintas, un televisor a color con video, una ducha eléctrica, una licuadora y un refrigerador pequefio.

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Rasta ahora, solamente se consideraron aparatos eléctricos para la casa (aparatos electrodomésticos). Aparte de eso, se investigó el deseo de aparatos eléctricos para el trabajo. Dos hombres en el pueblo quieren comprar aparatos para sus actividades de carpinteria, en primer lugar un mandril. Además, los lugarefios desean construif una pequefia fábrica comunal de queso y mermelada. Asi se puede aumentar los ingresos de la venta de leche y mora, que actualmente son muy bajos. Tomando en cuenta el crecimiento prevista futura del pueblo, se pn!dice que después de 10 afios de la operación de la central habrá 3 talleres de carpinteria y una pequefia fábrica de queso y mermelada en un total de 20 casas.

A base de las predicciones de la composición futura del pueblo y de la posesión futura de aparatos eléctricos, y dado el consumo ti pico de los aparatos ( determinado a base de un estudio del mercado) se puede estimar la demanda futura de electricidad. La estimación tiene que tornar en cuenta que es poco probable que se prenden todos los aparatos eléctricos al mismo momento. Como es muy dificil de hacer una predicción exacta de la carga máxima del sistema hidroeléctrico, se consideraron cuatro casos diferentes: un dia norrnal, un dia oscuro y lluvioso, una noche normalyen una noche con consumo extremamente alto (vea el apendice E). Se encontraron valores de la demanda entre 14,8kW y 24,0kW. Esos son valores máximos, como suponen que el pueblo ha alcanzado su tamafio final predicho (20 casas, 8 servicios comunales, 2 carpinterias y una pequefia fábrica) y que hay gente en todas las casas no permanentemente ocupadas y en la casa de turistas. Durante los 10 afios de la vida del proyecto, la ocurrencia de esa situación probablemente será rara.

Aparte de la investigación en el pueblo mismo, se investigaron las experiencias en proyectos similares en el pais y proyectos descritos en la literatura. Se visitaron tres microcentrales hidroeléctricas en las provindas Carchi y Imbabura: Oyacachi, Buenos Aires y Maldonado (vea el apendice D). Además se interrogó por correo eléctronico el responsabie de la microcentral en Macuma, en el Oriente del Sur. A base de la potencia generada en eses lugares y el tamafio de la población, se derivó que la potencia correspondiente para Morán es 12,5 a 15,0 kW. En la literatura se encontraron valores de necesidades tipicas en comunidades ruralesen Peru y Colombia, los dos paises veeinas del Ecuador. La necesidad correspondiente para Morán es 13,2kW a 16,0kW.

Combinando los resultados de las tres partes de la investigación de la demanda, se decide construif una hidrocentral de lSkW en Morán. Con ese valor se alude a la potencia que llega en las casas de los consumidores, es decir: después de subtraer todas las pérdidas de generación y de transmisión.

• El disefio técnico

Primero, se determinó el lugar exacto del sistema hidroeléctrico. La exigencia básica para que un lugar sea conveniente para la generación de hidroelectricidad, es que la caida y el eaudal del rio son suficiente altos para que la generación sea técnicamente factible. En una primera fase, se seleccionaron dos lugares potenciales, ambos por el Rio Aguas Blancas. De todos los rios y quebradas en Morán, el Rio Aguas Blancas se presta lo mejor a la construcción de un sistema hidroeléctrico. Los dos lugares seleccionados se sometieron a una investigación más profunda. Se hicieron mediciones en el terreno y se estimaron los eaudates a base de un estudio meteorológico e hidrológico (vea el apendice B). La conclusión es que la factibilidad técnica es satisfecha para los dos lugares, pero que el segundo lugar (después de la junta con la quebrada Portera Largo) tiene mucho más ventajas que el primero, y por consiguiente es el mejor.

En este lugar, se hizo el disefio técnico de la central, siguiendo el 'manual para el disefio técnico de una microcentral hidroeléctrica' descritoen el apendice K. La tabla 6.1 resume los resultados del disefio. En la penultima columna se indica donde se puede encontrar los cálculos correspondientes, y la ultima columna se refiere a las representaciones gráficas de los resultados (en el apendice L). El dise:fio casi es completo. Lo unica que todavia falta es el disefio detallado de la red eléctrica. Rasta ahora, solamente se hizo el disefio eléctrico rugoso, para poder hacer una predicción primera de los gastos relacionados. Ray oficinas especializadas en el pais que son capaz de hacer el disefio eléctrico detallado, por ejemplo IME3 en Quito (vea el apendice 0). Lo que ciertamente todavia se necesita investigar es la posibilidad degenerarun voltaje mayor a 220V (por ejemplo, 440V). Un voltaje más alto permite utilizar conductores más baratos para las

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mismas pérdidas eléctricas. Probablemente la disminución del precio de los conductores compensará ampliamente el aumento de los precios de los transformadores y del generador. Rasta ahora no era posible investigar la posibilidad de utilizar un voltaje mayor a 220V, coma faltaban los precios y especificaciones de transformadores y generadores correspondientes.

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Tabla 6.1: Las especificaciones principales del disefio técnico de la microcentral hidroeléctrica en Morán

• El análisis gastos-beneficios

Para poder estimar los gastos de la central hidroeléctrica en Morán, se hizo una investigación del mercado local, principalmente en Quito. El objeto era seleccionar proveedores potenciales de materiales y rnaquineria

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y informar sobre precios. El apendice G da una lista de los proveedores seleccionados. Los proveedores los más importantes en la lista son los de la turbina y del tablero de controL Se seleccionaron respectivamente el ingeniero Fauste Ayarza (Quito), que tiene más de 20 afios de experiencia con la fabricación de turbinas hidroeléctricas, y la empresa AICO, que ya fabricó varlos tableros de control con tecnologia nacional y componentes importados. Los dos proveedores cuentan las empresas eléctricas Inecel y EmelNorte bajo sus clientes.

Incalculando los predos de materiales, componentes y maquineria, los costes salariales, los gastos del transporte y 10% de circunstancias imprevistas, se calculó que los costes fijos de la microcentral hidroeléctrica en Morán son US$ 38189,5 (vea el análisis gastos-beneficios en el apendice H). Los gastos variables, principalmente gastos de mantenimiento y costes salariales del operador, se estimaron US$ 3335.4 en el primer afio de la operación y US$ 927,2 en los afios posteriores.

Los ingresos anuales de electricidad dependen de tres factores: el numero de consumidores, la cantidad de electricidad que consumen y el precio que pagan por unidad de consumo (kWh). Como la central en Morán es privada, el ultimo factor puede diferenciar del precio oficial del Inecel. En el apendice H.l.lO se propone un sistema de tárifas para el pueblo, disefiado para garantizar cierto nivel minimo de ingresos y para llevar -en circunstancias normales- a la independencia financiera de la central después de unos 8 afios de la operación. Al fin de cada afio, las tarifas se revisan y se adaptan si el consumo real fue más o menos alto que previsto. Las tarifas básicas, fijadas al fin del primer afio de la operación, son por definición asi que el precio que las familias pagan para electricidad aproximadamente iguala el precio que se paga actualmente para combustibles tradicionales de iluminación. Posiblemente el precio de electricidad será más alto que el precio oficial del lnecel, pero es neeesario tornar en cuenta que un nivel minimo de ingresos es la condición básica para permitir financieramente la continuación de la central en el futuro.

Comparando los ingresos de la venta de electricidad (predichos a base del sistema de tarifas propuesto) y los gastos durante construcción y operación, se encuentra que una donación de US$ 43000 es neeesaria para pagar la construcción de la central y una parte del mantenimiento durante los primeros afios criticos de la operación. La necesidad de una donación se justifica por el facto que incluso electrificación oficial casi nunca tiene el objeto de ser rentable, y casi siempre es subvencionada. Los beneficios socioeconómicos relacionadas a electricidad se consideran mucho más importantes que la rentabilidad financiera de la generación misma.

6.2. Conclusiones para el refugio de Santa Rosa

El refugio de Santa Rosa es ubicado al pie de la reserva ecológica del cerro Golondrinas y es propriedad de la Fundación Golondrinas. Aqui se desea generar electricidad en el cuadro de una extensión planificada: al lado del refugio actual, una cabafia antigua, se quieren construir cuatro casitas nuevas. El refugio renovado principalmente tiene que funcionar como centro de investigación y de educación, y será permanentemente ocupado por un guardabosque.

Para generar electricidad en Santa Rosa, dos teenoioglas son convenientes: hidroelectricidad y electricidad solar. Generadores de diesel se excluyen desde el comienzo, primero porque se prefiere utilizar recursos renovables de energia, y segundo porque diesel es caro, susceptible a cambios de precio y además dificil de transpotlar al refugio (Santa Rosa solamentees accesible a pie oen caballo por un camino estrecho). Una conexión con la red eléctrica oficial también se excluye, como es extremamente caro conectar un solo pequefio consumidor muy aislado. Por otro lado, en contraste con la situacion en el pueblo Morán, no hay razón por excluir electricidad solar desde el comienzo. Un refugio tiene una demanda de electricidad muy baja y además utiliza principalmente aparatos que funcionan con baja tensión. La presencia de esas dos condiciones corresponde a la situación ideal para que energia solar pueda ser una altemativa buena para hidroelectricidad.

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• La demanda de electricidad

La necesidad de electricidad en Santa Rosa se investigó por entrevistar Piet Sabbe, el coordinador de los proyectos de la Fundación Golondrinas. Como se consideran tanto hidroelectricidad como electricidad solar, fue neeesario calcular la demanda de dos maneras. En caso de hidroelectricidad, es la demanda máxima (en kW) que determiila las dimensiones del sistema. En caso de electricidad solar importa el consumo medio diario, expresado en Wh/dia. Los dos cálculos requieren que se conoce el deseo de aparatos eléctricos. Para Santa Rosa, los aparatos deseados son: 14 focos (dispersados sobre el refugio actual y el refugio planificado), una licuadora, una radio-tocacintas, un radio-emisor, una bomba pequefia y una sierra.

Se estimó el consumo tipico de los aparatos (tanto en versión comun de 110V corriente altema, como en versión de 12 Vdc) a base de un estudio del mercado y una discusión con los ingenieros del Ministeno de Energia y Minas en Quito. Además se estimó el porcentaje de los aparatos prendidos en cada momento del dia (para el caso del sistema hidroeléctrico) y la duración ti pica del uso diario de cada aparato (para el caso del sistema solar).

Se pudo concluir que en casode hidroelectricidad, una potencia de 2 kW suflee para la electrificación del refugio en Santa Rosa. En caso de un sistema solar se optó por módulos distintos en los teehos de las casitas diferentes del refugio, asi para eliminar las pérdidas grandes relacionadas con la transmisión de electricidad de baja tensión. Se estima que se necesita 150 Wh/dia en el refugio antiguo, 1312 Wh/dia en la casa principal del refugio nuevo y 90 Wh/dia en cada de las tres cabaflas pequefias del refugio nuevo.

• El disefio técnico

Dadas las demandas que corresponden a las dos tecnologias, se hicieron los disefios técnicos correspondientes, siguiendo respectivamente el 'Manual para el disefio técnico de una microcentral hidroeléctrica' del apendice K y el 'Manual para el disefio deun sistema fotovoltaico' del apendice I. Para el sistema hidroeléctrico, el primer paso fue determinar ellugar exacto de la centraL Esta parte se cumplió por Ralf Pecenka, un estudiante alemán que al fin de 1997 hizo un primer disefio de la microcentral hidroeléctrica en Santa Rosa. Ralf seleccionó un lugar cerca del refugio actual, por el Rio Golondrinas. La construcción de una pequefia central en este lugar es técnicamente factible, lo que se pudo verificar en el estudio actual a base de los resultados de un estudio meteorológico e hidrológico (vea el apendice B) y a base de mediciones en ellugar mismo (vea el apendice A.4).

La tabla 6.2 resume los resultados del disefio técnico de la microcentral hidroeléctrica. En la penultima columna se indica donde se puede encontrar los cálculos correspondientes, y en la ultima columna se refiere a las representaciones gráficas de los resultados (en el apendice M). El disefio se hizo detalladamente para casi cada parte del sistema. Solamente el disefio de los conductores eléctricos todavia es rugoso. Si se quiere efectivamente construir una central hidroeléctrica en Santa Rosa, se recomenda que se deja refinar el disefio eléctrico por un experto especializado (por ejemplo la oficina IME3 en Quito; vea el apendice G).

La tabla 6.3 resume los resultados para el sistema solar. La primera parte de la tabla muestra los datos básicos del disefio, principalmente determinados a base de un estudio meteorológico e hidrológico (vea el apendice B). La segunda partede la tabla 6.3 muestra los dos distribuidores disponibles de sistemas solares. Como en Ecuador no hay fabricantes locales, la mejora solución es comprar el sistema de un fabricante intemacional con oficina local. En Quito, hay dos distribuidores de sistemas solares intemacionales: Electro Ecuatoriana, que vende módulos Siemens, y Energlas Altemativas del Ecuador, que vende módulos Solarex. Se hizo el disefio completo para los dos, lo que permite hacer una comparación profunda de los precios. La tereera parte de la tabla 6.3 resume los resultados principales de los disefios técnicos. Los cálculos correspondientes se encuentran en el apendice A.4.

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Tabla 6.2: Las especificaciones principales del disefio técnico de la microcentral hidroeléctrica en Santa Rosa

Tabla 6.3: Las especificaciones principales del disefio técnico del sistema solaren Santa Rosa

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• El análisis gastos-beneficios

Para poder estimar los gastos del sistema hidroeléctrico y el sistema solar en Santa Rosa, se seleccionaron proveedores potenciales de materiales y rnaquineria en el Ecuador, hiciendo una investigación del mercado local (vea el apendice G para una lista de los proveedores seleccionados). Para la turbina y el tablero de control del sistema hidroeléctrico, se seleccionaron los mismos proveedores que para Morán: el ingeniero Fauste Ayarza (Quito) para la turbina y la empresa AICO (Quito) para el tablero de controL Para el sistema solar se seleccionó por ahora el distribuidor 'Energias Altemativas del Ecuador'. Este proveedor es más barato que el otro proveedor encontrado (Electra Ecuatoriana), mientras que por lo demás no hay razones especiales por favorecer un proveedor al otro. Sin embargo hay que tornar en cuenta la posibilidad que los proveedores de sistemas solares darán descuentos en el momento de la compra final. En el apendice A.4.4 (resumido en el capitulo 7) se describen los pasos de emprender para evaluar y eventualmente revisar la selección del proveedor antes de hacer la decisión final. Provisionalmente, el análisis gastos-beneficios utilizó los precios de Energlas Altemativas del Ecuador sin descuentos.

Se calcularon detalladamente los gastos financieros de tanto el sistema hidroeléctrico coma el sistema solar, incluyendo costes salariales, gastos de transpofte y 10% de circunstancias imprevistas. Se encuentró que los costes fiios de la central hidroeléctrica en Santa Rosa son US$ 12146,9, los costes fijos del sistema solar US$ 14753.9 (vea los apendices H.2 y H.3 para los análisises financieros respectivos). Los costes variables, principalmente gastos de mantenimiento, se estiman US$ 533.0 por afio para la central hidroeléctrica (desde el segundo afio de la operación) y US$ 100 por afio para el sistema solar. En Santa Rosa, no hay ingresos de la venta de electricidad, coma el proprietaria de la centra!, la Fundación Golondrinas, también es el unica consumidor. Para financiar la construcción y el mantenimiento de la centra!, la Fundación tiene que emplear recursos extemos al proyecto de electrificación, por ejemplo una parte de los ingresos del ecoturismo.

Comparando financieramente hidroelectricidad y electricidad solar, los resultados del análisis gastos­beneficios muestran claramente que hidroelectricidad es la tecnologia la más interesante. Los costes fijos del sistema solar son unos US$ 2600 más altos que los del sistema hidroeléctrico, lo que -a lo largo de la vida del proyecto (10 afios)- no puede compensarse por los gastos más bajos del mantenimiento. También la rentabilidad de hidroelectricidad (calculada por el VNP, vea el apendice A.4.4) es mejor que la rentabilidad de electricidad solar.

Aparte del análisis financiero, se hizo un análisis técnico y socioecononuco para comparar las dos tecnologias. Aqui se encontró que electricidad solar tiene unas ventajas importantes que no valen para hidroelectricidad, especialmente la posibilidad de operación sin vigilancia y la posibilidad de extender modularmente el sistema, segun la disponibilidad de recursos financieros. La primera ventaja es interesante porque el refugio no siempre está ocupado. La segunda ventaja es especialmente interesante en caso que no se encuentran fandos suficientemente altos para financiar la electrificación del refugio completamente en una vez (lo que con probabilidad grande será el caso en realidad). Se estima que esas ventajas socioeconómicas de electricidad solar compensan ampliamente por la desventaja del precio más alto. Por eso, se recomenda optar por un sistema solar en Santa Rosa. a pesar de los gastos financieros más altos. Solamente si se encontraria un financiero que está dispuesto a finanzar el sistema completo y si se espera que el refugio será permanentemeute ocupado, se recomenda optar por hidroelectricidad.

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Capftulo 7 Recomendaciones prácticas

7 .1. Recomendaciones prácticas para Morán

• Recomendaciones para el perfado de preparación y construcción

V arios pasos tienen que ejecutarse antes de que se puede construif la microcentral hidroeléctnca en Morán. Debajo se dan unas recomendaciones para cada pasode la fase de preparación, tanto como para la fase de construcción:

I. Busca de Financieros Si se puede construif la microcentral hidroeléctrica en Morán y cuando, depende pnncipalmente de la facilidad de encontrar fondos. Es decif, 'buscar financieros' es un paso crucial en la preparación del proyecto. Sin la seguridad de tener financiación, no tiene mucho sentido comenzar los otros pasos preparatonos a la construcción.

La microcentral hidroeléctrica en Morán es disefiado para ser financieramente independiente después de unos 8 afios de la operación, en el sentido que desde entonces los ingresos anuales bastan para pagar el mantenimiento normal de la central (vea el apendice H). Para obtener esa independencia financiera futura, se necesita recibif una donación de US$43000 al comienzo del proyecto (de que rnfnimo US$39500 durante la fase de construcción). Se nota que se prefiere una donación a un préstamo barato, como -dados los ingresos de las familias en Morán: ± US$120 por mes- de ningun modo es posible que el pueblo paga toda la construcción y el mantenimiento inicial de una pequefia central hidroeléctrica. La necesidad de una donación se justifica por el facto que los beneficios socioeconómicos de la presencia de electricidad son grandes. Este motivo, junto con la presencia de un estudio de factibilidad, un disefio técnico y un análisis gastos-beneficios completo, tendria que ayudar en conveneer a financieros potenciales en apoyar financieramente el proyecto.

Financieros potenciales pueden ser tanto oaeionales como internacionales. En el Ecuador, el fondo del Ministeno de Energfa y Minas para pequefios proyectos de electrificación (el FERUM), actualmente no puede servir: está fuera de servicio y además se refiere a préstamos baratos y no a donaciones. Otra posibilidad es el FISE, un fondo de solidaridad bajo la vigilancia de Ministeno de Finanzas,. El FISE tiene el objetivo de apoyar financieramente proyectos técnicos en el pais. Para encontrar fondos en nivel nacional aparte del FERUM y el FISE, se recomenda hablar con el Ingeniero Balseca de la Dirección de Energlas Alternativas del Ministeno de Energfa y Minas en Quito. Segun él, la Difección de Energlas Alternativas puede dar consejo y ayudar en la busca de fondos.

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A pesar de todo, fandos oaeionales probablemente serán dificil de encontrar, dada la crisis económica actual en el pafs. Buscar fandos intemacionales de desarrollo probablemente ofrecerá rnás posibilidades. Puntos de partida buenas para la busca son las embajadas intemacionales en el Ecuador y los contactos existentes de la Fundación Golondrinas con organisaciones intemacionales.

Independiente del cirigen de los financieros, es neeesario hacer convenios ciaros de financiamiento, para evitar sarpresas desagradables en el futura.

2. Racer un convenio con el proprietaria del terreno Segun lagentede Morán, el proprietaria del terreno donde se quiere construir la central es 'buena gente' y no hará prohierna cuando se construye en su propriedad una microcentral eléctrica para el beneficia de todo el pueblo. A pesar de eso, se recomenda convenir con el proprietaria por escrito las condiciones del uso del terreno. Especialmente, hay que especificar que la electricidad generada será propriedad de toda la comunidad y no del proprietaria mismo. En el pasado, varios sistemas de electrificación rural en el mundo tuvieron que terrninar porque el proprietaria del terreno decidió apropiarse el derecho de vender la electricidad, asi para enriquecerse [Menon et al, 1986].

3. Envoiver la población (los consumidores futuros de electricidad) en el proyecto desdeel comienzo Experiencias en otros proyectos hidroeléctricos en el pafs (vea el apendice D) ensefian que es muy importante envoiver el pueblo en el proyecto desde el comienzo. Cuando el pueblo mismo tiene un sentimiento de responsabilidad y una imagen realista de la existencia y el origen de problemas eventuales, ocurrirá menos fácilmente que pierden confianzia en el organismo que "promitió" la centra}, en este caso la Fundación Golondrinas.

Se recomenda informar frecuentemente al pueblo sobre el progreso y la planificación futura del proyecto. Las reuoiones semanales existentes de la comunidad en dominga son muy adecuadas para ese objeto. Además de ser informado bien, la comunidad puede desempefiar un papel activo en las acciones preparatorias y en la construcción de la centra}: puede ayudar en la busca de financieros (por ejemplo, por visitar a polfticos y embajadas) y puede participar en la construcción de la central (por ejemplo, por organisar mingas para limpiar el bosque, cavar y construir el canal, transportar los materiales, ... ).

4. Selección de fabricantes de materiales. componentes y rnaquineria El apendice G provee una lista de proveedores potenciales de todos los materiales, componentes y rnaquineria que se necesitan en la construcción de la central hidroeléctrica. La lista esencialmente contiene proveedores de productos nacionales, y generalmente da la dirección de la oficina principal de venta en Quito. Para los materiales rugosos coma horrnigón, bloques de concreto y cemento, puede ser rnás interesante (especialemente cuando se incalculan los gastos del transporte) buscar distribuidores rnás cercanos al proyecto, por ejemplo en lbarra o en El Angel.

En lo posible, hay que hacer convenios escritos con los proveedores seleccionados. Eso especialmente vale para los fabricantes de las dos partes las rnás caras y criticas del sistema: la rnaquineria (se recomenda el Ingeniero Fauste Ayarza deIndustrias Unidas en Quito1

) y el tablero de control (se recomenda el fabricante AICO en Quito). El análisis de sensibilidad, hecho como parte del análisis financiero en el apendice H, ensefia que desviaciones de las inversienes iniciales son la causa la rnás importante de gastos financieros rnás altos que inicialmente predichos. Por esa razón es importante administrar bien el curso de las expensas.

5. Bus ca de contraristas y personal El apendice H.1.5 provee una estimación del personal neeesario para construir la central y de la duración de los trabajos. En casode la rnaquineria y el tablero de control, es el fabricante mismo (eventualmente con

1 Experiencias en otros proyectos (vea el apendice D) enseiian que las turbinas del ingeniero Ayarza varlas veces muestran problemas con los rodamientos. Es reeomendada discutir este punto de antemano.

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personal) que viene al pueblo para hacer la instalación. Si se compran tubos de presión de uPVC del fabricante PLASTIGAMA, la instalación por expertos es incluido en el precio. La conexión del tubo con la rnaquineria se hace por el ingeniero de la turbina. Las partes de las obras de construcción para cuales es neeesario buscar contratistas separados son las obras civiles (la construcción de la represa, el muro de flujo, los desagües, el canal y el tanque de presión) y la instalación de la red eléctrica.

Se recomenda que la Fundación Golondrinas contrata un coordinador del proyecto durante todo el periodo de la construcción, para planificar las obras compietas de construcción, mantener los contactos con los contratistas diferentes y velar sobre la ejecución buena de las obras. Una posibilidad barata y buena es constratarun estudiante técnico (extranjero o local), que efectua la coordinación del proyecto en el cuadro de un periodo de prácticas.

6. Diseiio detallado de la red eléctrica El disefio de la red eléctrica hecha en el cuadro del estudio actual, todavia es rugoso. Por ejemplo, faltan los esquernas detallados del alambrado en los nudos cruciales de la red. Se recomenda contratar una oficina especializada para hacer el disefio detallado completo, por ejemplo IME3 en Quito (vea la listadel apendice 0). El disefio rugoso de la red eléctrica, descrita en el apendice A.2.10, provee suficiente inforrnación básica para poder hacer el disefio rnás detallado. En todo caso, hay que pedir que el contratante investigue los beneficios de utilizar un voltaje operacional rnás alto que 220V (dadas las rnisrnas pérdidas eléctricas rnáxirnas en los conductores: 10%). Es posible que un sistema de transrnisión de -por ejemplo- 440V, es rnás econórnico que un sistema de 220V, inclusive los gastos del generador y los transforrnadores.

7. El transporte de materiales. componentes y maquiner{a Respecto al transporte de los rnateriales, componentes y rnaquineria, la dificultad grande es que las ultimas dos horas del viaje, entre el páramo de El Angel y el pueblo rnismo, tienen que hacerse en caballos. Especialmente el transporte de la turbina y de las cantidades grandes de bloques de concreto pueden eausar problernas. Se recomenda planificar detalladamente el transporte en cooperación con la comunidad, que provee los caballos y que conoce lo mejor el carnino. En el pasado, los politicos prometieron varias veces al pueblo la terrninación de la parte considerada de la carretera, pero nunca se comenzaron los trabajos. En el cuadro del proyecto actual de electrificación y los problernas relacionados del transporte, vale la pena inisistir una vez rnás al gobiemo regional en ejecutar las obras requeridas de construcción.

8. La construcción del sistema Como mencionado en el punto 5, la construcción del sistema hidroeléctrico de preferencia se hace bajo la vigilancia de un coordinador fijo del proyecto. El coordinador tiene que estudiar bien los principios de hidroelectricidad y conocer el disefio. Sus tareas principales son planificar los trabajos de construcción, junto con los contratistas y el pueblo, y hacer la supervisión de las obras.

9. La selección y el entrenamiento del operador En principio, el operador puede ser cualquier adulto del pueblo. Sus tareas ( descritas en detalle en la sección siguiente) incluyen la supervisión y el mantenirniento de la central y la colección de los ingresos. La selección del operador puede hacerse internameute en el pueblo, por ejemplo durante las reuniones semanales en dorningo. Eventualmente se puede organisar un sistema de turn os (es decir: cambiar de operador cada seis meses o cada afio ), de la rnisrna manera que actualmente ya se hace en la tienda comunal en Morán.

El operador recibe un entrenarniento de dos personas: del ingeniero de la turbina (sobre la operación y el mantenirniento de la rnaquineria y la parte civil del sisterna) y del ingeniero del tablero de control (sobre la parte electrónica del sisterna). Si se intenta cambiar de operador regularmente, es preferible que todos los candidatos futuros siguen el entrenarniento desde el cornienzo.

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JO. Poneren marcha el sistema Poner en marcha el sistema hidroeléctrico por primera vez es una tarea delicada: el orden de trabajo es importante, hay que contralar si cada parte funciona bien y hay que intervenir si necesario. Es muy reeomendada que se pide un experto, por ejemplo el fabricante de la turbina, por poner en marcha el sistema y por seguir las primeras horas de la operación.

• Recomendaciones para el per(odo de operación

1. El mantenimiento de la central La tabla 7.1 resume las exigencias de mantenimiento normal de una microcentral hidroeléctrica. El mantenimiento diario y mensual se hace por el operador. Para poder evaluar el funcionamiento de la central a término largo, es importante que el operador anota todo ( observaciones diarias, reparaciones, estado de los medidores, .. ) en un cuademo de bitácora. Una tarea adicional del operador es calcular mensualmente el consumo de electricidad de todos los consumidores (a base de una inspección de los medidores en las casas), y recoger los pagos. Se recomenda que se paga un salario al operador (por ejemplo, US$6 por mes) por su trabajo en la central (vea el apendice H). Cuando los ingresos de la venta de electricidad lo permiten, el salario del operador puede aumentar en el futura.

Dependiente de la necesidad, hay que hacer un mantenimiento grande de la central 1 a 2 veces por afio. Se recomenda organisar una minga con personas de todas las familias. Además, el mantenimiento grande es una ocasión buena por invitar el ingeniero de la turbina, para que revise el equipo y de consejo sobre la operación futura de la centraL

Frecuencia cada dia

cada mes

1 a 2 veces por afio

en casode emergencia

Tarea • Inspeccione la bocatoma, las rejillas, el canal y el tanque de presión. Remueve hojas,

ramas, fango y otra basura que bloquea la corriente fluida del agua. • Inspeccione la maquineria. Investigue cada cambio visual o audible de las máquinas.

Defectos pequefios en ciertos casos pueden repararse por el operador, pero generalmeute es preferible informar al fabricante en lo más rápido posible.

• Controle el estado de los medidores • Anote todos los factos del dia en un cuaderno de bitácora: fecha, hora, posiciones de los

medidores, resultados de la inspección, reparaciones eventuales, observaciones, ... • Comprobe la tensión del acoplamiento y ajuste si neeesario ( normalmeute esa operación

se ensefia por el fabricante de la turbina cuando da entrenamiento al operador) • Lubrique los soportes de la rnaquineria • Mantenimiento grande (de preferencia hecha en una minga). Se deja desaguar el agua del

sistema, primero por cerrar la válvula de la turbina y apagar las máquinas, y después por abrir las compuertas del tanque de presión y del canal. Las tareas del mantenimiento grande incluyen: la limpieza profundadel canal y de los tanques (entre otras, remover todo el fango en el tanque de presión), controlar detalladamente el sistema por la presencia de defectos, hacer reparaciones necesarias y fortalecimientos preventivos, y lubricar compuertas, rnaquineria y válvulas

• Cierre el sistema en lo más rápido posible (primero la turbina y el generador). Prefiera llamar a un experto (por ejemplo, el fabricante) en lugar de hacer las reparaciones su mismo Tabla 7.1: Exigencias de mantenimiento re gul ar de un sistema hidroeléctrico

2. La administración de la central Dos partidos llevan responsabilidad en la administración de la central hidroeléctrica en Morán: la Fundación Golondrinas y la comunidad misma. Un tereera partido puede ser el financiero de la centra!, dependiente de los acuerdos hechos en el convenia de financiamiento. Se recomenda que la división de las responsabilidades

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entre los partictos diferentes se discute bien antes del cornienzo de la operación de la central y que después los partictos se encuentran regularrnente, por ejemplo cada dos meses. La adrninistración incluye la evaluación del funcionarniento de la central, la planificación de las reparaciones y el mantenirniento grande, la planificación de extensiones eventuales de la red eléctrica, la adrninistración de las finanzas y la revisión anual de los ingresos (vea el punto siguiente).

3. La revisión anual de las tarifas Como descrito en el apendice H.l.lO, se propone una estrategfa de tarifas que por un lado garantiza un nivel rnfnimo de ingresos anuales sino por otro lado queda pagable para la gente en el pueblo. Para obtener el ultimo objetivo, la estrategfa de tarifas coge como punto de partida el precio que las farnilias actualmente pagan paravelas y otros combustibles de ilurninación. Brevemente, la estrategfa de tarifás es la siguiente (se refiere al apendice H para una exposición más detallada): • Durante el primer afio de la operación de la central: cada farnilia y cada servicio comunal paga un precio

mensual fijo para electricidad, independiente del consumo real. • Al fin del primer afio se fijan las tarifas básicas por kWh. • Al fin de cada afio consecutivo, se hace una revisión de las tarifas. Una adaptación es neeesaria si los

ingresos en el afio pasado fueron mucho rnás altos o bajos que los ingresos previstos.

4. Limitarel consumo en caso de déficites temporales de electricidad La potencia generacta por la central, 15 kW, normalmeute serfa suficiente en casi todas las circunstancias que pueden ocurrir durante la vida del proyecto (10 afios). Si aun asf se representarfan déficites ocasionales o regulares, hay que planificar una lirnitación del consumo en los rnamentos crfticos. Una lirnitación de consumo se alcanza por evitar el uso de los aparatos no necesarios durante ciertas horas, especialmente los aparatos que tienen un consumo grande (por ejemplo, duchas eléctricas y planchas).

5. La venta eventual de la central En Morán, la razón principal por que se construye un central privada, es que -por el tamafio pequefio y la lejanfa grande del pueblo- las empresas eléctricas son poco interesadas en construir la centraL Sfn embargo, puede ser que las empresas eléctricas tiene interés en la asunción de la central después de la construcción: sin muchas inversiones adieionales pueden aumentar su clientela y su potencia total generada.

Para Morán, la desventaja principal de una asunción eventual es que la empresa eléctrica probablemente solamente estará dispuesto a pagar un precio bajo para la central, no cubriendo las inversiones iniciales reales. Pero la asunción también tiene un numero de ventajas interesantes, por ejemplo: la garantización de la continuación de la central en caso de gastos imprevistos y altos de mantenirniento, la igualización de las tarifas en el pueblo a las tarifas en el resto del pafs y el facto que se puede contar en la experiencia de los ingenieros de la empresa eléctrica para solver varios tipos de problemas. Por todo eso se recomenda que se habla con los responsables de EmelNorte (lbarra) y Inecel (Quito), y también con el financiero inicial, sobre la posibilidad y las condiciones de una asunción eventual.

7 .2. Recomendaciones prácticas para el refugio de Santa Rosa

Las recomendaciones para Santa Rosa suponen que se ha optado por el sistema solar, siguiendo la desición hecha al fin del capftulo 5. Si con todo finalmente se decidirfa optar por un sistema hidroeléctrico, se pueden seguir las recomendaciones del apartado 7.1, dadas para Morán. Generalmeute esas recomendaciones también son aplicables para una hidrocentral eventual en Santa Rosa. Las condiciones que favorecen la opción por un sistema hidroeléctrico son: la seguridad que el refugio será (casi) permanentemeute ocupado, junta con la posibilidad de recibir un fondo bastante alto para financiar el sistema hidroeléctrico en una vez.

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Electricidad solar tiene la ventaja grande que se puede extender el sistema modularmente, dependiente de la disponibilidad de finanzas. Las recomendaciones en el texto que sigue valen tanto para el caso que se compra todo el sistema (coma disefiado en el apendice A.4) en una vez, coma para cada compa parcial si se extende el sistema modularmente.

• Recomendaciones para el per(odo de preparación e instalación

1. La selección del proveedor y las negociaciones finales del diseiio Hay dos distribuidores de sistemas solares en Quito: Electra Ecuatoriana y Energfas Alternativas del Ecuador. Se recomenda seleccionar el distribuidor que tiene el mejor precio, coma no hay otros factores convincentes que favorecen un distribuidor al otro. Sin descuentos, Energfas Alternativas del Ecuador es el más barato (por esa razón se hizo el análisis financiero para este proveedor por ahora). Sin embargo, vale la pena discutir descuentos con los dos proveedores y revisar la selección si preferible. Para hacer la selección final del distribuidor, se propone la estrategfa siguiente (descrita más extensamente en el apendice A.4.4):

•!• Negocie un buen descuento con los dos proveedores •!• Calcule el mejor precio, y a base de esto: haga la selección final del proveedor •!• Pida una nueva oferta detallada del precio al proveedor seleccionado, mientrás negociando algunos

mejoramientos posibles del sistema en comparación con el disefio inicial (vea el apendice A.4.4). •!• i i Controle los cálculos hechos por el proveedor ( utilizando las fórmulas del apendice I)!!

2. La compra del sistema Es preferible comprar módulos, baterfas, controladores, sopartes y conductores eléctricos coma paquete completo del proveedor. Además, hay que pedir que el paquete contiene las cosas importantes siguientes: una lista de los componentes del paquete, un manual con instrucciones de operación, un manual con instrucciones de montaje (en caso que el montaje no se hace por el proveedor), un manual con instrucciones de mantenimiento y una gufa para solucionar varlos tipos de problemas durante operación.

3. El transporte El transpofte entre Quito y la comunidad de Las juntas no es un problema. Las dimensiones de los componentes no son demasiado grandes y el transpofte puede hacerse simplemente en camioneta (de la Fundación Golondrinas o del proveedor). La ultima parte del transporte, entre Las Juntas y el refugio, necesita hacerse en caballos. Por supuesto, es muy importante envoiver bien los componentes (especialmente los módulos) antes de ponerlos en los caballos.

4. La instalación del sistema De preferencia se deja hacer la instalación por expertos especializados, en este caso los técnicos del distribuidor en Quito. Al mismo tiempo, el distribuidor puede dar un entrenamiento breve al cliente sobre el uso del sistema. Si el dis tribuidor no hace la instalación él mismo, es importante que junta con la compra del sistema solar se recibe un manual de montaje (vea el punto 2).

• Recomendaciones para el per(odo de operación

1. El mantenimiento Un sistema solar requiere poco mantenimiento. El mantenimiento regular, resumido en la tabla 7.2, puede hacerse sin problemas por una persona no cualificada, después de recibir un mfnimo de entrenamiento. Es reeomendada Harnar a un experto una vez por afio, para la inspección del sistema. Otra ocasión por Barnar a un experto es cuando se quieren cambiar o adjuntar partes nuevas al sistema. En todo caso, es importante atender un cuademo de bitácora (vea la tabla 7.2) para que el experto pueda situar fácilmente el origen de problemas eventuales cuando viene.

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Frecuencia

cada mes

en lo posible: cada dfa en que hay con­sumo

cada 6 meses

Tarea 1. Los módulos

• Limpie la superficie de los módulos (con mucho agua limpio, sinjabón) • Controle si no caye sombra en los módulos entre las 8h y las 16h. Remueva, si necesario,

obstáculos como ramas y plantas 2. Las bater{as

• Verifique que el indicador de carga se prende cuando hay sol • Si el estado de carga se indica por un medidor: reduzca el numero de aparatos prendidos

cuando el estado de carga descende debajo de 50% (una descarga demasiado grandereduce significamente la vida util de las baterfas )

• Escriba el estado de carga en el cuademo de bitácora, de preferencia en un momento fijo del dfa. Otras cosas que escribir en el cuademo de bitácora son: limpieza y mantenimiento realizado, la ocurrencia de problemas eventuales y las soluciones aplicadas.

• Controle el nivel del fluido en la baterfa y reilene con agua distilado si neeesario • Si las baterfas nunca se caragaron completamente durante los ultimos 6 meses: planifique un

perfado de equalización (lirnitar el consumo para que las baterfas se cargen completamente) Tabla 7.2: Exigencias de mantenimiento regular deun sistema solar (fuente: [Roberts, 1991])

2. La extensión del sistema Puede ser deseado extender el sistema por dos razones: porque se quiere extender el sistema al uso de nuevos aparatos eléctricos o porque el sistema existente es subdisefiado para los aparatos eléctricos existentes. En el primer caso, se disefia la parte nueva del sistema como becbo antes para el sistema básico (vea el manual para el disefio de un sistema solar en el apendice I). En el segundo caso, la necesidad de componentes nuevos depende del tipo de problemas que ocurrieron con el sistema existente. Cuando el estado de carga de las batedas fue demasiado bajo mucbas veces sino siempre durante pedodos cortos, es requerido aumentar el numero de batedas. Cuando el estado de carga fue bajo casi todo el tiempo, es reeomendada extender el numero de módulos solares.

7 .3. Recomendaciones generales para proyectos de electrificación de baj a escala en regiones similares en el Ecuador

Como mencionado en la introducción (el capftulo 1), el estudio actual se puede generalizar de dos modos:

Los métodos de investigación, descritos en el capftulo 3 yen los apendices (el método para determinar la necedidad de electricidad, el método para disefiar un microsistema bidroeléctrico, el método para disefiar un sistema solar y el método para seleccionar entre varlas tecnologfas de electrificación ) pueden ser usables en una variedad grande de lugares y situaciones, sino solamente se garantiza la posibilidad de generalización a casos muy sirnilares a los en Morán y Santa Rosa: proyectos de electrificación de baja escala en regiones sirnilares en el Ecuador. Como los métodos de investigación ya se describieren en sentido general, ya no es neeesario tratar la "generalización" en una sección aparte.

Las conclusiones de la investigación en Morán y Santa Rosa: no se pueden generalizar. Sin embargo, las experiencias de la investigación actual permiten por lo menos dar algun consejo a ellos que quieren construir un sistema de electrificación en una comunidad sirnilar en el pais:

1. Considere la posibilidad de una conexión con la red eléctrica oficial Si las empresas eléctricas están dispuestas a extender la red eléctrica oficial basta la comunidad, esa solución siempre es mucbo rnás barata que la construcción de un sistema privado. Por lo tanto es reeomendada bahlar con las empresas eléctricas antes de comenzar el disefio, especialmente a medida que la comunidad es más grande y la distancia basta la red existente es rnás baja.

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Una razón por optar por un sistema privado -incluso cuando la conexión es con la red eléctrica es posible-, puede ser por garantizar la seguridad del suministro de electricidad (por ejemplo: para la electrificación de una pequefia fábrica). El suministro oficial de electricidad es poco fiable en partes grandes del pafs, y ocurre regularmente que hay interrupciones de la corriente durante varlas horas. Las recomendaciones 2 y 3, descritas abajo, solamente valen para el caso que una conexión con la red eléctrica oficial no es posible o no es deseable.

2. La selección de la tecnolog(a La mayoriade los lugares similares a Santa Rosa y Morán se encuentran en la proximidad deun rio o una quebrada. En la sierra ecuatoriana, y especialmente en la región caracterizada por una vegetación de bosque nublado, eses rios y quebradas torlos se caracterizan por una cafda alta y por lo tante se aprovechan bien a la construcción de una microcentral hidroeléctrica. Si técnicamente factible, hidroelectricidad generalmente es más barata que otras tecnologfas de electrificación. Además, el sistema puede construirse completamente con tecnologfa nacional.

Hay dos razones principales por no optar por hidroelectricidad de antemano: si no hay un rio adecuado para la construcción de una central hidroeléctrica dentro de un radio de más o menos 3 km o si la demanda de electricidad es muy baja (menor a 5kW). En el ultimo caso los gastos por kW generade del sistema hidroeléctrico son relativamente altos en comparación con sistemas más grandes, de modo que tecnologfas altemativas llegan a ser financieramente comparables. Las altemativas las más interesantes son electricidad solar para sistemas relativamente pequefios, y eventualmente generadores de diesel para sistemas más grandes (la ultima tecnologfa no se consideró en el estudio actual, como se partió de la presencia de un rio adecuado en la proximidad).

Cuando la selección de la tecnologfa no es claro de antemano, es recomendado hacer el disefio y el análisis gastos-beneficies para todas las tecnologfas disponibles y hacer la selección final después, a base de una comparación de tante los gastos y beneficies financieros como los gastos y beneficies técnicos y socioeconómicos. En los capftulos preeerlentes se enumeraron varlas ventajas y desventajas de hidroelectricidad, electricidad solar y generadores de diesel.

3. La estimación de la demanda de electricidad. el disefw y el análisis financiero

• La necesidad de electricidad en un pueblo en la sierra ecuatoriana es más o menos 750W veces el numero de familias (exclusive las pérdidas de transmisión). La necesidad de electricidad de una unidad pequefia, como un refugio, no se puede especificar en general, sino tiene que calcularse a base del consumo de los aparatos deseados en cada lugar separado.

• Racer el disefio técnico de la central con minuciosidad generalmente es más barato que hacer un gran numero de reparaciones después. V arias microcentrales hidroeléctricas en el pafs, por ejemplo en Maldonado y Macuma, ban experimentado las consecuencias desastrosas de un disefio malo

• Los gastos financieros calculados para Morán y Santa Rosa pueden dar una indicación primera de los gastos de otra central, sino no pueden generalizarse sin más como dependen de las caracteristicas muy especfficas (cafda, caudal, radiación solar, ... )de cada lugar separado.

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Lista de expertos consultados

lnformación genera!, proyectos rurales de baja escala

Ing. Patricio Cevallos. Universidad Católica, Facultad de Ingenieria. Avenida 12 de Octubre, Quito.

Ing. Eduardo Gortaire. Universidad Católica, Facultad de Ingenieria. Avenida 12 de Octubre, Quito.

Ing. lván Autiaca. Universidad Católica, Facultad de Ingenieria. Avenida 12 de Octubre, Quito.

lnformación sobre meteorologia e hidrologia

Ing. R. Galárraga. Universidad Politécnica, Dep. de hidraulica. D.L. de Guevara, Quito.

Ir. H. Vermeulen. Universidad Politécnica, Dep. de hidraulica. D.L. de Guevara, Quito.

Electrijicación en el Ecuador, en general

Sr. L.C.A. Naranjo. Instituto Nacional de Electrificación (INECEL). Calle Ifiaquito, Quito.

Ing. Lopez. Instituto Nacional de Electrificación (INECEL). E. Alfara 466 y 9 de Octubre, Quito.

Ing. M. Balseca, director de energias altemativas. Ministerio de Energias y Minas, Dirección de Energias Altemativas. Paéz 657 y Carrión, Quito.

Sr. M. Mena. Instituto Geográfico rnilitar, Dep. CLIRSEN. Paz y Mifio, Quito.

Pequefias centrales hidroeléctricas en Carchi e lmbabura

Ing. J. Sosa, jefe de sistemas menores. Instituto Nacional de Electrificación (INECEL). E. Alfara 466 y 9 de Octubre, Quito.

Ing. Suarez. EMELNorte, lbarra

Ing. Rosero, director técnico EMELNorte, lbarra

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