Miguel Fernández Smart Villages organized a workshop on the use of renewable energies for the electrification of rural communities in Bolivia, which was held on April 28, 2016 in La Paz, Bolivia. The workshop aimed to outline new prospects for reducing rural poverty through access and use of sustainable energy sources. The workshop was set to facilitate the analysis and exchange between the stakeholders from the public sector, civil societies and the private sector engaged in the field of the electrification of off-grid rural communities. Topics discussed include distributed generation and penetration of renewable energy sources in the energy matrix, the productive use of energy in rural communities; monitoring and assessment; clean cooking technologies; solar heating; and entrepreneurship in the rural energy sector. The role of energy in improving the level of community resilience against disasters was discussed as well. More info: http://e4sv.org/events/sources-sustainable-energy-rural-off-grid-communities-bolivia-opportunities-challenges-prospects/

1. Perspectivas en Electrificación
Fotovoltaica
Miguel H. Fernández F.
Abril, 2016
Fuentes de energía sostenibles para la
electrificación rural fuera de la red en América
del Sur: retos y perspectivas

2. Acceso a Electricidad en LAC
(OLADE – BID 2012)
99.75 99.14 99.11 98.97 98.73 98.42 98 97.78 97.05 96.29 96.01 96 95.41
93.35 92.78 92.21 91.6
89.1 88.97
87.55
81.82 81.27
79.63 79.31
77.1
65
27.78
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Cobertura Electrica (%)

4. Innovaciones tecnológicas en los
últimos 10 años
• Del acumulador plomo-ácido de automóvil a
las baterías recargables de litio
• De las lámparas TL a las PL. De las lámparas de
alta eficiencia PL a las LED
4

5. Innovaciones tecnológicas en los
últimos 10 años
• De los reguladores electromecánicos a los
reguladores integrados: microelectrónica
• Nuevos conectores, intuitivos
• Cargas con baterías recargables: DVD,
celulares, MP3
Estos cambios configuran los SFV 3 G 5

6. • Años 80
• Tec.Hibrida
• Fluoresc. 20 W
• Reg.Electromec.
• Bat. Auto. Pb
• 1000 $US / 50 Wp
• Radio -TV BN
• 60 Kg
1ra.
Gen.
• Años 2000
• Tec. Especif.
• CFL 7 – 11 W
• Estado Solido
• Bat. Solar Pb
• 700 $US / 50 Wp
• Carg. Celular
• Radio - TV Color
• 60 Kg
2da.
Gen.
• Año 2005
• Innovaciones
• LED 3 W
• Bat. Litio
• 350 $US / 20 W
• USB, celuar, MP3
• Laptop
• Radio – TV Color
• 6 Kg
3ra.
Gen.
• Normas
• Laboratorios
• Manuales
• Certificaciones
• Modelos de gestión
• Know How accesible
Cambios Tecnológicos
3 generaciones de SFV

7. ¿Un SFV 3G es suficiente?
Descripción Tecnología tradicional
SHS 50 Wp
Nuevas Tecnologías:
SHS 3raG 16 Wp
Potencia Horas
Total
Wh/dia Potencia Horas
Total
Wh/dia
2 puntos de luz 11 3 66 3 3 18
1 radio 8 6 48 3 4 12
1 Tv/DVD portátil 27 3 81 11 3 33
1 Celular 6 2 12 3 2 6
Demanda total 207 69
Perdidas (16%) 33,12 11,04
Total energía
necesaria Wh/día 240,12 80,04

8. Ventajas de los SFV 3G
• Sistemas mas económicos (30% a 50% del SFV
convencional)
• Rápidos y fáciles de instalar
• Livianos 6 Kg vs. 50 Kg de un SFV clásico
• Portabilidad + Modularidad, un concepto de
crecimiento del sistema…
• Una posible solución de electrificación para
familias aisladas y dispersas

9. Experiencia de campo con SFV 3G
• Se instalaron SFV 3G con baterías de 4 a 8 Ah
• Con baterías externas y baterías incoporadas
• Se capacitó a los usuarios en un taller de 1,5 h
• Se superviso las instalaciones realizadas
• Se realizó visitas trimestrales a las comunidades
• En Bolivia se trabajó en 3 ecoregiones
• En Argentina se trabajo tambien en 3 ecoregiones
• En total participaron poco mas de 120 familias

10. Resultados
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Armado y fijado panel
Orientacion e inclinación
Conexiónes
Sujecion cables
Ubicación bateria
Fijacion lamparas
Control de Instalación

11. Ahorros por familia
82%
94%
70%
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
Andina Valles Chaco
Variable / Región Andina Valle Chaco
Familias que Ahorran el 100% de sus gastos en energía 74% 92% 37%
Gasto promedio por familia antes de la instalación $US/mes 4.25 4.02 4.45
Gasto actuales promedio por familia con el SFV 3G $US/mes 0.75 0.25 1.33

13. Opiniones de los usuarios
• Una linterna robusta y con iluminación regulable,
como parte del kit, es importante en la reducción
de costos
• Es muy apreciada que exista una batería externa
• Sistemas con menos de 6 Ah presentan
limitaciones
• El largo de cables para lámparas deberían ser al
menos de 8m
• Cargado de celular simultáneamente a otras
cargas es valorado positivamente
• Accesorios para uso de TV y otras aplicaciones
serían apreciadas

14. Equipos operables después de 1 año: 100%
Otras necesidades:
Televisor, 8 usuarios adaptaron sus SFV 3G
para usar con TV. 65% desea usarlo
Laptop: existen demandas puntuales 7%

15. Modelos para Electrificación Fotovoltaica:
Bolivia
Mix Subsidio – microcrédito
• Subsidio parcial desde el Estado a la inversión inicial
• El operador busca su propio mercado en un área
determinada
• No hay clientes asegurados
• La sostenibilidad final es responsabilidad del usuario
• Contratos de O&M por 2 a 4 años
• Pago por el usuario 100 $US a 300 $US
• Eslabón más débil: Batería en 4 años
• Costo de reposición: 180 $US

16. Modelos para Electrificación
Fotovoltaica: Argentina - Peru
Tarifas reguladas
• Obligatoriedad de dar el servicio en un área
• Operador: Distribuidora eléctrica / empresa
específica
• Responsabilidad total por la calidad del sistema /
servicio / reposición de partes
• Obligación del usuario: pago de tarifa
• Estado: fiscalizador del servicio, respuesta a fallas
/ pago de subsidios a los operadores / otorga las
áreas de servicios

17. • Las exigencias para un operador regulado
provocan altos costos
• Argentina:
Modelo Tarifa plena
$US/mes
Cargo al usuario
$US/mes
TDI 4 – 50 Wp 19,62 3
TDI 7 – 100 Wp 26,59 4
• Peru:
Modelo Tarifa plena
$US/mes
Cargo al usuario
$US/mes
BT8 050 50 Wp 16.9 3,4
BT8 080 80 Wp 20,7 4,1

18. Participación del Usuario en el
Financiamiento
Descripción Bolivia –
IDTR/GPOB
A
Argentina
TDI-4
Perú BT8-050
Empresa
Equipos + instalación 681 1500 785
Costo acumulado a 20 años
$US
2407 7882 4742
Participación del usuario
$US (*)
1831 960 792
Participación del usuario
(%)
76% 12% 16%
Propiedad del equipo Usuario Distribuidor
a
Empresa
(*) Incluye pagos por tarifas, reposiciones, aporte a la inversión, etc. según el modelo

19. Diferencias Operativas: SHS
Tradicional
1. Provisión de los
equipos
2. Preparación de
accesorios, cables,
postes, etc.
3. Almacenamiento
4. Transporte a las
comunidades
5. Traslado a las
viviendas de los
usuarios
6. Instalación de los
sistemas
7. Pruebas de
funcionamiento
8. Capacitación en
manejo O&M
9. Visitas de
mantenimiento
rutinario (1 a 2
veces por año)
10. Recambio de
baterías (cada
cuatro años o
menos)
11. Recambio de
lámparas (cada 3 a 4
años)
12.Recambio de
fusibles y otros

20. Diferencias Operativas: SFG 3G
1. Provisión de equipos
(como kits completos)
2. Almacenamiento
3. Transporte a las
comunidades
4. Entrega a cada
usuario y capacitación
para instalación,
manejo, O&M
5. Visita para verificar
correcta instalación de
sistemas
Porqué las diferencias:
a) Vienen preparados como kits con todos sus accesorios, cables, etc.
b) Ocupan un espacio reducido, pesan como máximo 6 kg
c) Cables y conectores facilitan la conexión (plug and play), imposible de
equivocarse
d) Autoinstalación por el usuario es posible y está probada
e) Larga vida útil de las lámparas (50.000 horas)
f) Batería libre de mantenimiento y con un mínimo de 1500 - 2000 ciclos de vida útil
g) Interfase de comunicación con el usuario amigable
h) En caso de fallas, se puede llevar una parte o todo el equipo a revisión técnica

21. Costos de un SFV 3G (Bolivia)
Equipos Descripción $US
Vida útil
(años) Observaciones
1 Modulo Fotovoltaico 20 Wp 50 25 Según norma IEC 61215
1 Batería Litio 7 Ah 220 5 2000 ciclos
1 Estructura (adicional) 10 20 Metálica para panel
2 Lámparas LED 30 34 50000 horas vida
1 Lámpara LED portátil 48 10 50000 horas vida
4 pilas AA 12 2 Para lámpara portátil 1000 ciclos
1 Cargador USB 6 10 Para carga de celulares
1 jgo. Cables y accesorios 20 20 Cables, sockets, interruptores
Sub total equipos 396
Transporte y distribución 10 20 En el CAT, incluye capacitación
Instalación 0 20 Autoinstalación
Total 406
Se plantea que existan Centros de Asistencia Técnica fija por cada 500 - 1000 usuarios con
costos fijos.

22. 7882
4742
3007
1527
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
$US
Años
Comparacion de costos a 20 años Argentina, Peru, Bolivia
Vs. SFV 3G ($US)
Argentina TDI - 7 (70 Wp) Peru BT8-050 Empresa
Bolivia SHS 50 Wp SFV 3G - Escala 500

23. Inversion
inicial
27%
Reposiciones
34%
CAT
11%
Sup+Adm
18%
Fallas
10%
Distribución de Costos a 20 años SFV
3G
Componentes con vida > 20 años
• Panel fotovoltaico
• Lámparas LED
• Estructura
• Cables
Componentes con vida = 10 años
• Microelectrónica
Componente de menor vida:
• Batería de Litio: 7 años

24. Consideraciones sobre vida util
• El año 1 el sistema esta operativamente funcional y nuevo.
En el caso de presentarse fallas prematuras, estas
aparecerán como máximo al segundo año.
• Al final del año 5 se tiene el sistema con necesidad de
recambio de las celdas de Litio. Efectuado este recambio, el
sistema quedará operativamente funcional, hasta finales
del año 10.
• El año 11 será necesario cambiar la batería de Litio
completa, habilitando la operatividad del sistema por 5-7
años más.
• Al final del año 15 será necesario nuevamente cambiar las
celdas de la batería de Litio, para que quede operativa
hasta finales del año 20.

25. 20 años 10 años 5 años 2 años
Fallas 158 87 48 16
Sup+Adm 280 172 103 50
CAT 162 89 49 16
Reposiciones 520 360 136 0
Inversion inicial 406 406 406 406
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
Calculo de Costos a 20, 10, 5 y 2 años
operativos de un SFV 3G ($US)
Total $US: 1.527 1.114 741 488

26. Necesidad de cambios en los modelos
institucionales, incorporando SFV 3G
• Porque? Las características operativas del los SFV 3G
son sustancialmente diferente a las SFV clásicos
• Fácil de transportar (6 kg). encillos y Rápidos de
instalar.
• Autoinstalación es posible: Con un proceso de
capacitación los usuarios pueden autoinstalar
• Ausencia de necesidad de O&M (batería sellada, LED,
etc)
• En caso de fallas, pueden desconectar el componente y
llevarlo al servicio técnico
• Bajos costos de inversión permiten llegar a más gente

27. • No es comparable la cantidad de energía
entregada (en kWh)
• Si es comparable el servicio final útil (lúmenes,
comunicación, etc.)
• Vida útil del componente más débil: 6 - 10 años
(2000 ciclos mínimo)
• ¿Se justifica una tarifa?
• Necesario flexibilizar el concepto clásico de
servicio eléctrico, para la universalización
(regulación, control, marco legal, operadores)

28. Planteamiento: Acceso Regulado
• Cambio de paradigma en la prestación de
servicio
• Alta participación del usuario final en la
sostenibilidad de la tecnología
• Necesidad de subsidio parcial a la inversión
inicial: ratifica la política pública de co-
responsabilidad
• Priorizar las áreas de intervención:
Planificación energética a nivel municipal

29. • Condicionar la presencia local de proveedores
de tecnologías
• Contratos de provisión de equipos de mediano
plazo y por áreas específicas (municipios)
• Control: Certificación técnica de equipos /
centros de atención al cliente por área
• Marco legal con alcances: nacional, regional,
municipal

30. Conclusiones
• No será posible el acceso universal sin la
participación del estado
• Modelo de suministro tendrá que incorporar
las innovaciones tecnológicas de 3ra G.
• Nuevas tecnologías pueden acelerar las metas
del acceso universal en Bolivia y ALAC
• Una gran mayoría de los 31 millones de
personas en zonas rurales sin acceso a
electricidad, emplearan SFV en los próximos
años, serán SFV tradicionales? o de tercera
generación?

31. Gracias por su
atención
www.energetica.org.bo

32. • Para descargar en:
www.energetica.org.bo/publicaciones
Para descargar:
www.energetica.org.bo/publicaciones