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Buenas Prácticas > Concurso Internacional > 2004 > http://habitat.aq.upm.es/dubai/04/bp1115.html   
Pico Hydro: sistemas comunitarios de producción hidroeléctrica en zonas rurales (Kenia)

Experiencia seleccionada en el Concurso de Buenas Prácticas patrocinado por Dubai en 2004, y catalogada como BEST. (Best Practices Database)
País/Estado -- Kenia
Región según Naciones Unidas -- África
Región ecológica -- montañosa; ribera (cuenca hidrográfica)
Ámbito de la actuación -- pueblo
Agentes -- organización no gubernamental (ONG); gobierno central; organización de base comunitaria (OBC); institución académica o de investigación.

Categorías -- Gestión ambiental: tecnología ambientalmente responsable; higiene ambiental; gestión de recursos. Infraestructuras, comunicaciones y transporte: uso y producción de la energía; tecnología infraestructural; acceso igualitario a las infraestructuras (especialmente para las mujeres). Modelos de producción y consumo: eficiencia en el uso de la energía, eficiencia energética; producción de energías limpias; conservación de recursos, ahorro de recursos; concienciación del consumidor; responsabilidad de los productores; ciclos de producción y consumo.


Contacto Principal

Small Hydro Power Programme -- organización no gubernamental (ONG)
Daniel Theuri [Daniel.theuri@itdg.or.ke], gestor del programa energético
Intermediate Technology Development Group Eastern Africa
P.O. Box 39493
00623 Nairobi
Kenia
Tel: + 254 - 20-2713540, 2715299, 2719313
Fax: + 254 - 20-2710083
Web: http://www.itdg.org


Socio

Intermediate Technology Development Group-Eastern Africa (ITDG-EA) -- organización no gubernamental (ONG)
Daniel Theuri [Daniel.theuri@itdg.or.ke]
P.O. Box 39493
00623 Nairobi
Kenia
Tel + 254 - 20-2713540, 2715299, 2719313
Fax + 254 - 20-2710083
Web: http://www.itdg.org
Colaboración técnica.
Colaboración administrativa.


Socio

Department of Renewable Energy, Ministry of Energy -- gobierno central
Permanent Secretary Energy
Permanent Secretary, Ministry of Energy
23rd floor Nyayo House, Uhuru Highway
P.O. Box 30582, Nairobi
Kenia
Tel: + 254 - 20-330048
E-mail: psenergy@energymin.go.ke
Colaboración técnica.


Socio

Micro Hydro Centre, Nottingham Trent University -- institución académica o de investigación
Nigel Smith
Electrical  and  Electronic  Engineering  Department
Nottingham University
Burton Street, Nottingham NG1 4BU
Reino Unido
Web: Pico Hydro Site
Colaboración técnica.
Colaboración financiera.


Socio

Comunidades de Thima y Kathamba -- organización de base comunitaria (OBC)
Ben Mithamo
Kathamba Self Help Group 2000
P.O. Box 670,  Kerugoya
Kenia

Thima Micro Hydro Power Project
P.O. Box 1039, Kerugoya
Kenia
Contribución en especie: trabajo y materiales, hasta cubrir aproximadamente el 50% del coste del programa

Resumen

Las áreas rurales de Kenia son un ejemplo típico del mundo rural africano: pobre, agrario, dependiente de un único producto destinado a la exportación y con bajos niveles de vida. Generalmente no se puede disponer de formas modernas de energía y allí donde es posible, su coste es tan elevado que supone un mayor empobrecimiento de la población rural. Así pues, la vida en estas zonas está estrechamente ligada a las formas de energía empleadas.

La biomasa es la principal fuente de energía para la cocina y la calefacción, mientras que para la iluminación se emplean queroseno (obtenido habitualmente a precios excesivos) y lámparas con baterías de zinc. El uso de la biomasa produce emisiones tóxicas que convierten el ambiente interior de las viviendas en un asesino silencioso, que afecta principalmente a mujeres y a niños menores de cinco años. El uso del queroseno también contribuye a la contaminación del aire, mientras que la iluminación que proporciona es de baja calidad. Por último, el depósito incontrolado de los residuos de las baterías de las lámparas de zinc también supone una contaminación del suelo y de los recursos hídricos, tanto superficiales como subterráneos.

El objetivo del proyecto era utilizar los recursos mini-hidráulicos disponibles localmente para generar electricidad con unos niveles de calidad suficientes como para distribuirla a más de 200 hogares, de forma que pudieran sustituir las lámparas de queroseno y de zinc. Pequeños arroyos están alimentando una red eléctrica que suministra a cerca de 212 viviendas mediante la instalación de un equipo hidroeléctrico de menos de 50 kilogramos de peso y compuesto por una turbina, un generador y un regulador de tensión.

Debido a la modularidad, el coste de estos sistemas está al alcance de estas comunidades. Los dos proyectos desarrollados han demostrado su viabilidad y su capacidad de sustituir el uso de queroseno y las baterías eléctricas y contribuir de forma importante a reducir el consumo energético, mejorar los niveles de educación a través de programas educativos más amplios (gracias a que los niños han mejorado sus condiciones de estudio) y aumentar la confianza de la comunidad en su capacidad de gestionar los asuntos que la afectan.

Fechas Clave

Descripción

Situación previa a la iniciativa

Los combustibles orgánicos recogidos y procesados por las mujeres y los niños suponían serios impactos sobre la salud y la productividad. La falta de electricidad dificultaba la educación, la comunicación y el ocio. La frustación de la comunidad resultaba evidente debido a muchos años de solicitudes infructuosas al servicio público para conseguir un suministro eléctrico suficiente. Más del 20% de los ingresos se dedicaba a la energía.

Establecimiento de prioridades

La prioridades eran: demostrar que los sistemas mini-hidráulicos podían ponerse en servicio en áreas con cierto potencial hidráulico, establecer una infraestructura para el desarrollo de estos sistemas en el este de África y proporcionar a las comunidades formas modernas de energía, concretamente eléctrica, utilizando recursos locales. Puesto que el programa se dirigía a satisfacer las necesidades energéticas domésticas, sus principales beneficiarios serían las mujeres y los niños.

Los intereses de la comunidad se canalizaron a través de un comité electo, formado tanto por hombres como por mujeres y con participación directa en la ejecución del proyecto. Las prioridades del proyecto se establecieron a través de un proceso participativo en el que intervinieron todos los socios, al final del cual se firmó un memorándum en el que todos los participantes reconocían las funciones y responsabilidades específicas de cada parte.

Formulación de objetivos y estrategias

El principal objetivo del proyecto, tal y como había sido establecido por los socios ejecutivos era demostrar a los responsables políticos, a los organismos de ayuda al desarrollo y a las propias comunidades el potencial de los sistemas mini-hidráulicos como fuentes alternativas de energía, especialmente para lograr la electrificación de las zonas rurales, ampliando la oferta energética disponible.

Otro objetivo adicional era la sustitución del queroseno, combustible de alto coste económico, y de las batería de zinc, de alto coste ecológico, para lograr beneficios tanto económicos como ecológicos. Las políticas energéticas existentes no reconocían la eficacia de los sistema mini-hidráulicos como fuentes alternativas y viables de energía. Desde entonces estos proyectos han proporcionado un nuevo punto de vista sobre las políticas y las normativas técnicas necesarias para el desarrollo del sector energético.

Movilización de recursos

La Comisión Europea proporcionó los fondos necesarios para la turbina y las conducciones, así como para la asesoría técnica proporcionada por la Universidad de Nottingham Trent.

La Universidad de Nottingham Trent, a través de su Centro de Micro Hidráulica, proporcionó formación técnica en el diseño y la fabricación del equipo y la instalación del sistema Pico Hydro. La oficina regional en el este de África de Intermediate Technology Development (ITDG) [Desarrollo de Tecnología Intermedia], con experiencia en la implantación de proyectos similares en otros países en desarrollo como Perú y Nepal, proporcionó servicios de coordinación y dirección. Teniendo en cuenta los costes iniciales, que son considerados como el principal obstáculo para la implantación de las energías renovables, ITDG-EA proporcionó préstamos sin interés a devolver en un plazo no superior a seis meses después de la finalización del proyecto.

El Ministerio de Energía proporcionó apoyo técnico y político para el desarrollo del proyecto. La ejecución conjunta, con la implicación de este ministerio, fue importante para aprender e intercambiar experiencias sobre la instalación de sistemas mini-hidráulicos en Kenia, así como para dar importantes pasos hacia la revisión y el cambio de las políticas energéticas.

La comunidad tuvo conciencia del potencial del sistema propuesto y contribuyó con un 60% de los costes de capital, desarrollando trabajos no cualificados y aportando diversos materiales; sus miembros eligieron a un comité local que gestionó las contribuciones y participó en la movilización para la ejecución del proyecto.

Proceso

Las limitaciones políticas y las restricciones establecidas por la Ley de Energía Eléctrica de 1997 limitaban la distribución de energía. El otro problema residía en convencer a la comunidad de que los nuevos mini-sistemas de producción de electricidad podían sustituir el uso del queroseno y de las baterías. Por otra parte, ajustar la demanda y la producción de energía suponía un desafío y las comunidades necesitaban conocer los costes del proyecto antes de comprometer sus recursos, muchas veces sacrificando otras necesidades.

Estos problemas iniciales se superaron gracias a las demostraciones prácticas y al apoyo gubernamental en los aspectos políticos y en la normativa técnica. Un problema que aún queda por resolver es la configuración de los sistemas mini-hidráulicos para sustituir completamente el queroseno y los combustibles orgánicos, debido, en parte a limitaciones técnicas, en parte a las preferencias de los usuarios.

Una vez recogidos los datos sobre potencial hidráulico, ITDG-EA, el Ministerio de Energía y la Universidad de Trenton Nottingham mantuvieron diversas reuniones con los miembros de las comunidades para presentarles la idea del proyecto. Posteriormente se eligieron los comités comunitarios y se puso en marcha el proceso de movilización. También se firmó un memorándum en el que cual todos los participantes reconocían las funciones y las responsabilidades de cada una de las partes. Los consumidores aceptaron aportar su trabajo, adquirir los materiales de construcción, a cubrir los gastos de la implantación de la red de distribución eléctrica e instalar bombillas de bajo consumo. La comunidad también tuvo que incribirse en el registro municipal, abrir una cuenta bancaria y obtener otra serie de licencias y permisos para realizar actividades como la extracción y uso de agua, así como registrarse en el departamento de servicios sociales.

Determinar la escala de cada proyecto resulta difícil, ya que los consumidores necesitan información sobre los costes totales con el fin de decidir cuánta energía desean. Esta cuestión se resolvió de la siguiente manera: para determinar la potencia nominal del sistema y del equipo de generación, esta potencia se dividió en paquetes de 10 watios para facilitar el proceso de contratación de la producción de energía. (Para mostrar a los beneficiarios que uno de estos paquetes es capaz de alimentar una bombilla fluorescente compacta de 8 watios o una pequeña radio, se empleó una lámpara fluorescente funcionando sobre una batería.) A continuación se empleó el Sistema de Posicionamiento Global (GPS) para determinar la localización de las viviendas beneficiadas, en un radio de 1.000 metros alrededor de la localización propuesta para el generador y fijar los límites del proyecto. El coste de cada proyecto y de cada paquete se calculó en términos de una tarifa plana: los consumidores incluidos dentro de los límites del proyecto pueden contratar uno o dos paquetes (y un tercero si hay potencia disponible) en función de su capacidad de pago, sobre los que se calcula la tarifa de conexión, una media de 58 dólares EE.UU. en los dos proyectos realizados.

ITDG-EA garantiza que todos los participantes asuman y respeten estrictamente los principios de gobernanza. Para valorar los resultados del proyecto se aplicó un análisis de ciclos [Project Cycle Analysis (PCA)] mientras que se ha recurrido a instrumentos de planificación energética que incorporan cuestiones de género para medir los beneficios en este terreno.

Resultados obtenidos

Los dos proyectos piloto desarrollados han demostrado la viabilidad de proporcionar energía eléctrica fiable e iluminación de alta calidad a más de 200 viviendas. Los beneficios incluyen la mejora de las condiciones de habitabilidad de las viviendas, así como el aumento de la productividad y la reducción del gasto en energía de los residentes, que han visto mejorado su nivel de vida. Por otra parte, la posibilidad de recargar los teléfonos móviles ha mejorado la seguridad en la zona y la comunidad puede mantener la vigilia sin salir de sus casas, beneficios que no se habían previsto en la fase de diseño.

El proyecto ha ofrecido formación a más de veinte técnicos de la región en la fabricación e instalación de equipos mini-hidráulicos, incluyendo la fabricación de turbinas Pelton, ensamblaje y manejo de los controles de inducción del generador. También se ha proporcionado formación práctica en física a estudiantes de ciencias residentes en las zonas donde se han implantado.

Por otra parte, el proyecto ha contribuido a la comprensión de las características técnicas y operativas de estos sistemas mini-hidráulicos. El conocimiento y los resultados obtenidos, así como las lecciones aprendidas, se han compartido con las autoridades, lo que ha contribuido a reformar la política energética de Kenia.

El enfoque multilateral ha proporcionado una experiencia enriquecedora que ha mejorado la capacidad de los distintos socios para diseñar y desarrollar este tipo de proyectos. Por último, la concreción del proyecto según lo previsto y el hecho de que la propiedad de la central generadora esté en manos de la propia comunidad ha mejorado la autoestima de ésta.

Sostenibilidad

Los proyectos de sistemas mini-hidráulicos han incorporado elementos de sostenibilidad social, económica, ambiental y cultural. Las comunidades recibieron de ITDG-EA medio millón de shillings (6.410 dólares EE.UU.) para afrontar las inversiones iniciales, en forma de préstamo sin interés a muy corto plazo. La comunidad devolvió el préstamo en menos de tres meses y cada beneficiario pudo contratar la conexión de uno o dos paquetes de potencia. Un análisis del ahorro energético generado por el nuevo sistema indicó un ahorro de 500 shillings mensuales, en queroseno y baterías, por cada instalación. Teniendo en cuenta que cada familia gastó alrededor de 5.000 shillings en la conexión, esta inversión quedó amortizada en menos de un año.

El proyecto ha mejorado las condiciones de habitabilidad de las viviendas y ha liberado recursos económicos para otras necesidades apremiantes. Esta mejora en las viviendas ha beneficiado a todos los miembros de la familia, permitiendo un ahorro de los ingresos y una mejora en la iluminación que influye positivamente tanto en el rendimiento escolar de los niños como en la productividad de las mujeres.

El proyecto contribuyó a la conservación del medio ambiente y a la mejora de la habitabilidad de las viviendas. El queroseno empleado en los hogares conectados ha descendido un torno a un 56%, lo que supone aproximadamente 5,5 litros mensuales de combustible por familia y, contabilizando las 212 viviendas conectadas, un ahorro total de 13.993 litros anuales. Se trata de un ahorro considerable en términos de emisiones de dióxido de carbono y constituye la pequeña contribución de estas comunidades para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero de origen humano que provocan el calentamiento global. El uso de una forma renovable de energía también ha contribuido a la sostenibilidad debido a la seguridad del suministro y al ahorro en la adquisición de combustible. Los patrones de consumo también han cambiado, ya que las familias beneficiadas pueden alargar su jornada laboral.

Lecciones aprendidas

En cuanto a los sistemas mini-hidráulicos, el proyecto ha demostrado más allá de cualquier duda su versatilidad y su viabilidad económica gracias a su naturaleza modular y a su reducido coste, que las comunidades pueden afrontar con mínimas dificultades.

Otra lección es la necesidad de desarrollar estándares apropiados y códigos técnicos para cubrir los sistemas mini-hidráulicos cuyas características no permiten su conexión a la red eléctrica nacional.

Aunque la energía mini-hidráulica puede sustituir al queroseno y a las baterías, los beneficios económicos para las zonas rurales necesitan ser cuidadosamente estudiados, tomando en consideración que la sustitución no ha podido ser completa debido a problemas técnicos en esta primera fase en el uso y desarrollo de la tecnología.

El marco legal y político que definían las vigentes políticas energéticas y la ley de energía eléctrica de 1997 presentaba diversas deficiencias y no tenía en cuenta el potencial de los sistemas mini-hidráulicos, especialmente en los casos en que la dispersión rural hacía poco viable o antieconómica la implantación de la red eléctrica.

Las lecciones aprendidas de otras experiencias y aplicadas en este proyecto han sido las prácticas prudentes en favor del ahorro energético y de la contención en los gastos. Las lecciones aprendidas en Nepal y en Perú, así como la experiencia del centro de mini-hidráulica de la Universidad de Nottingham, han sido aportaciones fundamentales para el establecimiento de los parámetros técnicos aplicados en los proyectos.

Los dos proyectos están siendo utilizados para comprender mejor las características técnicas y operativas de los sistemas mini-hidráulicos de menos de 5 kW, de forma que en la actualidad la Oficina de Normalización de Kenia está desarrollando la normativa y los códigos técnicos para este tipo de instalaciones. Los dos proyectos piloto están proporcionando situaciones reales para un primer análisis y una interpretación por parte de los responsables de las políticas de desarrollo de estándares.

Transferibilidad

Además de los informes regulares entregados a los socios financieros y a los responsables políticos, se han difundido ampliamente tanto los informes finales como los descubrimientos más relevantes surgidos de la ejecución de los dos proyectos. Las visitas al lugar, especialmente por parte de otras comunidades, se han convertido en habituales y han servido para informar a la población de un recurso natural disponible en sus propias comunidades que podría emplear para producir energía. Los informes también han sido publicados en las páginas web de ITDG y del proyecto de energía mini-hidráulica de la Universidad de Nottingham.

El proyecto se ha beneficiado de la experiencia de ITDG en el desarrollo de proyectos similares en Nepal, Perú, Sri Lanka y Zimbabwe. También se ha beneficiado de la asesoría sobre género y desarrollo proporcionada por la propia organización y por la Universidad de Twente, de Países Bajos, que ayudó a garantizar que el proyecto cumplía las expectativas y contribuía al mayor beneficio de la población. Para ayudar a las comunidades a aprovechar las oportunidades de generar ingresos a través del nuevo sistema, también se ofreció asesoría en micro-empresas. Como resultado, los sistemas mini-hidráulicos se han empleado para criar pollos, recargar teléfonos móviles y, próximamente, bombear agua y moler grano para la comunidad.

Este proyecto presenta grandes posibilidades de réplica debido al gran número de pequeño ríos con potencial para generar electricidad mediante sistemas mini-hidráulicos. Como resultado de los proyectos piloto desarrollados en Kenia, más de ochenta comunidades del país se han organizado, han recaudado recursos suficientes para llevar a cabo proyectos similares y han solicitado apoyo técnico de ITDG y del Ministerio de Energía.

Con el objetivo de maximizar los beneficios de estos sistemas y facilitar la replicabilidad, ITDG ha propuesto diseñar proyectos de sistemas mini-hidráulicos para responder a diversas necesidades, por ejemplo, bombeo de agua, generación de electricidad o desarrollo de otras actividades mecánicas para generar ingresos. Este planteamiento no sólo garantiza un mayor efecto en la lucha contra la pobreza, sino que también permite optimizar los equipos haciéndolos autónomos y sostenibles.

Perfil Financiero

Socio Contribución
ITDG-EA En especie
Univ. Trent Nottingham 7.386
Ministerio de Energía En especie
Comunidades beneficiadas 7.875
Presupuesto total (dólares EEUU) 15.261

Referencias

Balla P.  (2003)   Development of community electrification in Kenya. A Case of Small hydropower forrural energy   Masters Thesis submitted at Lund University, 50 pp 
Gitonga S., Theuri D. K., Mureithi J.  (2001)   «Establishing the infrastructure for community micro-hydro power development in Kenya»,   Boiling Point, issue No 45 
Gitonga S. and Balla P.  (2001)   Socio-economic Survey: Baseline Information for Kathamba and Philip's Fall Community Pico Hydro Power Sites, Kirinyaga District, Kenya   Intermediate Technology Development Group-East Africa, 40 pp 
Kenna C.  (2002)   «ITDG offers affordable electricity in rural areas»,   The People, 15-08-2002 
Maher P, Smith N, Williams A.  (2003)   «Assessment of pico hydro as an option for off-grid electrification in Kenya»,   Renewable Energy, Vol.28, P1357-1369 
Maher P, Smith NPA  (2001)   «Pico hydro for village power: a manual for schemes up to 5 kW in hilly areas.»,   http://eee.ntu.ac.uk/research/microhydro/picosite 
Pana  (2003)   «Central Kenya to benefit from hydropower»,   Kenya Times, 11th Friday, October, p 14 
Smith N, Maher P, Williams A.  (2000)   «Strategies for sustainable and cost effective village electrification using pico hydropower»,   World Renewable Energy Congress, Vol.1 , pp. 1490-1496 

Edición del 12-07-2004
Traducción del inglés: Carlos Jiménez Romera
Revisión: María Cifuente Ochoa
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Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Madrid Universidad Politécnica de Madrid
Grupo de Investigación en Arquitectura, Urbanismo y Sostenibilidad
Departamento de Estructuras y Física de la EdificaciónDepartamento de Urbanística y Ordenación del Territorio