Impacto de los incentivos del gobierno en la rentabilidad de la producción de energía renovable mediante celdas de combustible en Colombia

  • Bernardo A. Potosí-Guerrero Universidad Nacional de Colombia
  • Carlos A. Ramos-Paja Universidad Nacional de Colombia
  • Sergio I. Serna-Garcés Instituto Tecnológico Metropolitano
Palabras clave: Celdas de combustible, Gobierno verde, generación eléctrica, incentivos fiscales, subsidios del gobierno

Resumen

Las celdas de combustible son alternativas tecnológicas para producir energía renovable, sin embargo, los altos costos hacen a estas una opción poco rentable. Este artículo analiza el impacto de los incentivos del Gobierno de Colombia en la rentabilidad de la generación de energía eléctrica a partir de celdas de combustible. El análisis está basado en los costos totales de la operación de las celdas de combustible en tres escenarios representativos: una residencia, una oficina y un elevador de un edificio. La viabilidad económica de la generación con celdas de combustible en estos tres casos es contrastada con soluciones clásicas como generación a partir de diésel y la red eléctrica convencional. Los resultados permiten identificar que los incentivos del Gobierno de Colombia son muy efectivos para quienes generen a partir de energía renovable, como celdas de combustible, en contraste con otras opciones menos amigables con el medio ambiente, como los generadores diésel. Finalmente, nuevos incentivos son propuestos sobre la base de subsidios ofrecidos por otros países con alta penetración de las celdas de combustible en su mercado eléctrico. Todos los análisis están soportados en simulaciones realizadas con modelos matemáticos parametrizados que consideran las características de los dispositivos comerciales.

Biografía del autor/a

Bernardo A. Potosí-Guerrero, Universidad Nacional de Colombia
Ingeniero de Control, Joven Investigador Colciencias, Departamento de Energía Eléctrica y Automática, Universidad Nacional de Colombia, Medellín
Carlos A. Ramos-Paja, Universidad Nacional de Colombia
Ph.D. en Ingeniería Electrónica, Automática y Comunicaciones, Profesor Asociado, Departamento de Energía Eléctrica y Automática, Universidad Nacional de Colombia, Medellín
Sergio I. Serna-Garcés, Instituto Tecnológico Metropolitano
M.Sc. en Ingeniería - Ingeniería de Sistemas, Profesor Auxiliar, Departamento de Electrónica y Telecomunicaciones, Instituto Tecnológico Metropolitano, Medellín

Referencias bibliográficas

F. A. Farret and M. G. Simões, “Power Plants with Fuel Cells,” in Integration of Alternative Sources of Energy, Hoboken, NJ, USA: John Wiley {&} Sons, Inc., 2006, p. 408.

D. Saheb-Koussa, M. Koussa, and N. Said, “A Technical, Economic, and Environmental Performance of Grid-Connected Hybrid (Photovoltaic-Wind) Power System in Algeria,” Sci. World J., vol. 2013, pp. 1–12, 2013.

S. Curtin and J. Gangi, “The Business Case for Fuel Cells 2014: Powering the Bottom Line for Businesses and Communities,” Washington, D.C., 2014.

Entergy Arkansas, “A Comparison: Land Use by Energy Source - Nuclear, Wind and Solar,” New Orleans; LA, USA.

International Partnership for Hydrogen and Fuel Cells in the Economy, “Communiqué,” 2009. [Online]. Available: http://www.iphe.net/docs/IPHE Communique Draft For December 2009 SC Clean - Final.pdf.

Ley 26.123 Régimen para el desarrollo de la tecnología, producción, uso y aplicaciones del hidrógeno como combustible y vector energía. República Argentina, 2006.

F. Aliaga, F. N. Pondal, and M. Laborde, “La Ley de Promoción del Hidrógeno en Argentina: con un Plan Nacional de Hidrógeno ya redactado y a la espera de la reglamentación,” Revista Petroquímica. Petróleo, Gas, Química & Energía. 2015.

J. T. Pukrushpan, A. G. Stefanopoulou, and H. Peng, Control of Fuel Cell Power Systems: Principles, Modeling, Analysis and Feedback Design, Illustrate. London, UK: Springer Science {&} Business Media, 2013.

Solaredge, “Single Phase Solar Inverters,” 2015. [Online]. Available: http://www.solaredge.com/groups/inverter/single-phase-solar-inverter. [Accessed: 05-Jun-2015].

C. F. Morales-Sánchez, “Cálculo de una tarifa de alimentación para instalaciones fotovoltaicas residenciales en Colombia,” Semest. Económico, vol. 16, no. 34, pp. 13–40, 2013.

B. A. Thornton, M. I. Rosenberg, E. E. Richman, W. Wang, Y. Xie, J. Zhang, H. Cho, V. V Mendon, R. A. Athaye, and B. Liu, “Achieving the 30% Goal: Energy and Cost Savings Analysis of ASHRAE Standard 90.1-2010,” Richland, WA, 2011.

Plug Power, “Gensure E-2500 Hydrogen Cell,” Gensure: Predictable backup power for an unpredicrable world. Retrieved August 17, 2015, from https://www.plugpower.com/products/gensure/e-2500/

Horizon, “Horizon Fuel Cell Shop,” Shop. Retrieved November 11, 2015, from http://www.horizonfuelcellshop.com/americas/.

HYDROG(E)NICS, “Contact,” Sales. 2015. Retrieved October 25, 2015, from http://www.hydrogenics.com/contact

DHL International, “Intermediación aduanera, seguridad y seguro internacional,” DHL Colombia -- Logística. Retrieved January 25, 2016, from http://www.dhl.com.co/es/logistica/seguridad_y_seguro_aduanero.html.

Cooldimes S.A.S., “Servicios Integrales de Intermediación Aduanera,” Servicios. Retrieved January 22, 2016, from http://www.cooldimes.com/Servicios.html.

Ministerio de Comercio Industria y Turismo, “Decreto 4589 de 2006: Por el cual se adopta el Arancel de Aduanas y otras disposiciones.” p. 333, 2006.

DIAN -- Dirección de Impuestos y Aduanas Nacionales, “Consulta Arancel,” Servicios en Línea Muisca. Retrieved January 18, 2016, from https://muisca.dian.gov.co/WebArancel/DefMenuConsultas.faces.

World Summit on Sustainable Development, “Plan of Implementation of the World Summit on Sustainable Development,” Johannesburg, 2002.

World Water Forum, The 3er World Water Forum: Final Report. Kyoto, Shiga {&} Osaka, Japan: Nexxus Communications K.K., 2003.

LEY 1715 DE 2014:Por medio de la cual se regula la integración de las energías renovables no convencionales al Sistema Energético Nacional. República de Colombia, 2014, p. 26.

Dirección General de Impuestos Nacionales, “Estatuto Tributario Nacional Art. 158-2. Deducción por inversiones en control y mejoramiento del medio ambiente.” Dirección General de Impuestos Nacionales, 1989.

Office of Energy Efficiency & Renewable Energy, “Financial Incentives for Hydrogen and Fuel Cell Projects,” U.S. Department of Energy. 2008.

Federal Ministry of Transport and Digital Infrastructure of Germany, “New Funding guideline: Fuel cells for highly efficient combined heat and power plants.” [Online]. Available: http://www.bmvi.de/SharedDocs/DE/Artikel/G/foerderrichtlinie-brennstoffzellen-fuer-kraft-waerme-kopplungsanlagen.html?nn=36210.

M. Lang and A. Lang, “BMVI Investment Grants for Fuel Cell CHP Plants,” Environmental Politics and Fuel Cells. 2015.

Federal Ministry of Transport and Digital Infrastructure of Germany, “Fuel Cells for highly efficient cogeneration systems – Fuel Cell CHP Directive.” [Online]. Available: ttp://www.bmvi.de/SharedDocs/DE/Anlage/VerkehrUndMobilitaet/foerderrichtlinie-brennstoffzellen-fuer-kraft-waerme-kopplungsanlagen.pdf?__blob=publicationFile.

Federal Ministry of Transport and Digital Infrastructure of Germany, “Call for Proposals in accordance with the funding guidelines – Fuel Cells for highly efficient combined heat and power plants.” [Online]. Available: http://www.bmvi.de/SharedDocs/DE/Anlage/VerkehrUndMobilitaet/foerderrichtlinie-brennstoffzellen-fuer-kraft-waerme-kopplungsanlagen-aufruf-antragseinreichung.pdf?__blob=publicationFile.

Japan LP Gas Association, “Home-use Fuel Cell(ENE-FARM),” Appliances. 2015.

D. Carter, “Analyst View – Latest Developments in the Ene-Farm Scheme,” London, UK, 2013.

International Partnership for Hydrogen and Fuel Cells in the Economy, “Overview of FC & H2 Development in JAPAN,” in 21st IPHE Educational Event, 2014, p. 16.

Á. I. Cadena, S. Botero, C. Táutiva, L. Betancur, and D. Vesga, “‘Regulación para incentivar las energías alternas y la generación distribuida en Colombia’ (Conclusiones),” Rev. Ing., no. 28, pp. 1–9, 2008.

Cómo citar
[1]
B. A. Potosí-Guerrero, C. A. Ramos-Paja, y S. I. Serna-Garcés, «Impacto de los incentivos del gobierno en la rentabilidad de la producción de energía renovable mediante celdas de combustible en Colombia», TecnoL., vol. 19, n.º 37, pp. 93–106, jul. 2016.

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.
Publicado
2016-07-30
Sección
Artículos de investigación