uso eficiente de energia en alumbrado público del ecuador (universidad nacional de loja)

47
USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA EN EL SECTOR DE ILUMINACIÓN PÚBLICA – TECNOLOGIA LED Jorge Patricio Muñoz V., MSc. MBA UNIVERSIDAD NACIONAL DE LOJA INSTITUTO ECUATORIANO DE EFICIENCIA ENERGÉTICA Y ENERGÍA RENOVALE TALLER SOBRE EFICIENCIA ENERGÉTICA EN ALUMBRADO PÚBLICO

Upload: universidad-nacional-de-loja

Post on 26-Jun-2015

1.195 views

Category:

Technology


1 download

DESCRIPTION

El estudio da guias para el cambio de luminarias de vapor de sodio por vapor de mercurio y en el futuro mediato luminarias LED por luminarias de vapor de sodio

TRANSCRIPT

Page 1: Uso eficiente de energia en alumbrado público del Ecuador (Universidad Nacional de Loja)

USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA EN EL SECTOR DE ILUMINACIÓN PÚBLICA –

TECNOLOGIA LED

Jorge Patricio Muñoz V., MSc. MBA

UNIVERSIDAD NACIONAL DE LOJA

INSTITUTO ECUATORIANO DE EFICIENCIA ENERGÉTICA Y ENERGÍA RENOVALETALLER SOBRE EFICIENCIA ENERGÉTICA EN ALUMBRADO PÚBLICO

Page 2: Uso eficiente de energia en alumbrado público del Ecuador (Universidad Nacional de Loja)

PLAN NACIONAL PARA EL BUEN VIVIR2009 - 2013

La producción energética nacional muestra que, el 90% de la oferta energética total, equivalente a 235 millones de barriles de petróleo, está concentrada en un 96% en petróleo crudo y gas natural, quedando las energías renovables (hidroelectricidad y biomasa) relegadas a un 4% de la producción nacional.

Los planes y programas para el uso eficiente de la energía deben centrarse fundamentalmente en los sectores industrial y residencial. El sector estatal debe ser ejemplo en el consumo energético eficiente y responsable.

Debemos continuar con el programa de sustitución de focos incandescentes por focos ahorradores; con la importación de electrodomésticos eficientes energéticamente, penalizando fuertemente a aquellos que sean de consumo ineficiente; cambio de luminarias eficientes en el sistema de iluminación pública; con el desarrollo de proyectos de biocombustibles (de segunda y tercera generación) que no aumenten la frontera agrícola.

Page 3: Uso eficiente de energia en alumbrado público del Ecuador (Universidad Nacional de Loja)

PLAN NACIONAL PARA EL BUEN VIVIR2009 - 2013

Fortalecer la soberanía energética: a través del incremento de la generación-cobertura y el cambio de la matriz energética hacia tecnologías limpias y más eficientes.

Oferta de energía primaria (2006)

Pe-tro-leo79%

Caña3%

Leña3%

Hi-droener-gía8%

Gas natural7%

Page 4: Uso eficiente de energia en alumbrado público del Ecuador (Universidad Nacional de Loja)

OFERTA DE ENERGÍA EN EL ECUADOR

Oferta de Energía en el Ecuador 2009. Fuente MEER

Page 5: Uso eficiente de energia en alumbrado público del Ecuador (Universidad Nacional de Loja)

DEMANDA DE ENERGÍA EN EL ECUADOR

Demanda de Energía en el Ecuador 2009. Fuente MEER

Page 6: Uso eficiente de energia en alumbrado público del Ecuador (Universidad Nacional de Loja)

DEMANDA DE ENERGÍA POR SECTORES EN EL ECUADOR

Demanda por Sectores en el Ecuador 2009. Fuente MEER

Page 7: Uso eficiente de energia en alumbrado público del Ecuador (Universidad Nacional de Loja)

OFERTA ELÉCTRICA POR TIPO DE FUENTENIVEL NACIONAL - 2012

Hidráulica

54.90%Solar0.01%

Eólica0.00%

Térmica Turbo-vapor*1.04%

MCI22.27%

Turbo-gas

9.48%

Turbo-vapor

10.70%Importa-ción

1.60%

Producción anual 22.570 GWh. Fuente CONELEC

Page 8: Uso eficiente de energia en alumbrado público del Ecuador (Universidad Nacional de Loja)

DEMANDA ELÉCTRICA POR TIPO DE SECTOR NIVEL NACIONAL - 2012

CRECIMIENTO MEDIO ANUAL: - GLOBAL 5,8% - I. P. DEL 3,4%

Residencial34.88%

Comercial19.80%

Industrial31.88%

A. Público5.68%

Otros7.77%

Facturación anual 16.090 GWh. Fuente CONELEC

Page 9: Uso eficiente de energia en alumbrado público del Ecuador (Universidad Nacional de Loja)

19

99

20

00

20

01

20

02

20

03

20

04

20

05

20

06

20

07

20

08

20

09

20

10

20

11

20

12

500

700

900

1100

1300

1500

1700

Iluminación Pública

CRECIMIENTO DE IP EN ECUADOR VS. FACTURACIÓN TOTAL – 2012 (GWh)

Facturación anual total 16.090 GWh. Facturación IP 913 GWh. Fuente CONELEC

Facturación total x 10

Page 10: Uso eficiente de energia en alumbrado público del Ecuador (Universidad Nacional de Loja)

CANTIDAD LUMINARIAS INSTALADAS EN ECUADOR (1999)

125 W-HG27%

175 W-HG38%

250 W-HG

5%

70 W-NA5%

150 W-NA

4% 250 W-NA10% 400

W-NA7%

Tecnología HG = 70%Tecnología NA = 27%Otras = 3%

Page 11: Uso eficiente de energia en alumbrado público del Ecuador (Universidad Nacional de Loja)

CANTIDAD LUMINARIAS INSTALADAS EN ECUADOR (2012)

125 W-HG1.9%

175 W-HG4.5%

250 W-HG0.5%

70 W-NA17.7%

150 W-NA20.7%

250 W-NA15.4% 400

W-NA5.2%

100 W-NA29.5%

Número: 1’102.327 Tecnología HG = 6,9%Tecnología NA = 88,5%Otras = 4,6%

Page 12: Uso eficiente de energia en alumbrado público del Ecuador (Universidad Nacional de Loja)

POTENCIA INSTALADA Y ENERGÍA CONSUMIDA EN LA I.P. (1999)

125 W-HG27%

175 W-HG38%

250 W-HG

5%

70 W-NA5%

150 W-NA

4%

250 W-NA10%

400 W-NA

7%

Tecnología HG = 70%Tecnología NA = 27%Otras = 3%

Page 13: Uso eficiente de energia en alumbrado público del Ecuador (Universidad Nacional de Loja)

POTENCIA INSTALADA Y ENERGÍA CONSUMIDA EN LA I.P. (2012)

125 W-HG1,5%

175 W-HG5,1%

250 W-HG0,8%

70 W-NA

8,0%

150 W-NA19,9%

250 W-NA24,7%

400 W-NA13,4%

Potencia: 175.876 kW Tecnología HG = 7,4%Tecnología NA = 84,9%Otras = 7,7%

100 W-NA18.9%

Page 14: Uso eficiente de energia en alumbrado público del Ecuador (Universidad Nacional de Loja)

NRO. LUMINARIAS, POTENCIA Y ENERGÍA INSTALADA EN I.P. (2010)

TECNOLOGIA Cant./Potencia Cant./PotenciaPotencia Media(W)

% Tecnologia % Participación

Fluorecente Cant. 5.126 97,2 0,5% 0,1%

P (kW) 498 0,3%

E (GWh/año) 2,18

Mercurio Cant. 166.233 162,8 16,7% 2,7%

P (kW) 27.059 16,5%

E (GWh/año) 118,52

Incandescente Cant. 5.000 225,2 0,5% 0,1%

P (kW) 1.126 0,7%

E (GWh/año) 4,93

LED Cant. 454 13,2 0,0% 0,0%

P (kW) 6 0,0%

E (GWh/año) 0,03

Mixta Cant. 2.923 143,0 0,3% 0,0%

P (kW) 418 0,3%

E (GWh/año) 1,83

Sodio Cant. 776.200 154,9 78,1% 12,1%

P (kW) 120.266 73,5%

E (GWh/año) 526,77

Reflectores Cant. 33.243 414,3 3,3% 1,4%

P (kW) 13.774 8,4%

E (GWh/año) 60,33

Semáforos Cant. 4.503 97,0 0,5% 0,0%

P (kW) 437 0,3%

E (GWh/año) 1,91

TOTAL Cant. 993.682 164,6 100,0%

P (kW) 163.584

E (GWh/año) 716,5

Page 15: Uso eficiente de energia en alumbrado público del Ecuador (Universidad Nacional de Loja)

NRO. LUMINARIAS, POTENCIA Y ENERGÍA INSTALADA EN I.P. (2012)

TECNOLOGIA Cant./Potencia Cant./PotenciaPotencia Media(W)

% Tecnologia % Participación

Fluorecente Cant. 5.068 43,2 0,5% 0,0%

P (kW) 219 0,1%

E (GWh/año) 0,96

Mercurio Cant. 76.815 171,8 7,0% 1,2%

P (kW) 13.198 7,5%

E (GWh/año) 57,81

Incandescente Cant. 4.488 195,9 0,4% 0,1%

P (kW) 879 0,5%

E (GWh/año) 3,85

LED Cant. 552 3,6 0,1% 0,0%

P (kW) 2 0,0%

E (GWh/año) 0,01

Mixta Cant. 504 129,0 0,0% 0,0%

P (kW) 65 0,0%

E (GWh/año) 0,28

Sodio Cant. 929.328 149,5 84,3% 12,6%

P (kW) 138.973 79,0%

E (GWh/año) 608,70

Reflectores Cant. 30.410 329,1 2,8% 0,9%

P (kW) 10.007 5,7%

E (GWh/año) 43,83

Semáforos Cant. 2.002 69,9 0,2% 0,0%

P (kW) 140 0,1%

E (GWh/año) 0,61

TOTAL Cant. 1.102.327 159,5 95,2%

P (kW) 175.876,0

E (GWh/año) 770,3

Page 16: Uso eficiente de energia en alumbrado público del Ecuador (Universidad Nacional de Loja)

EVALUACIÓN TÉCNICA, ECONÓMICA Y FINANCIERAUSO EFICIENTE DE ENERGÍA EN I.P.

CAMBIO DE LUMINARIAS DE SODIO POR MERCURIO (1ERA ETAPA POR CONCLUIR) CAMBIO DE LUMINARIAS LED POR SODIO (2DA ETAPA POR INCIAR)

Cambio de equipo eficiente por convencional Disminución de energía y demanda máxima Perspectivas de usar reactores electrónicos por electromecanicos.

PREMISAS DE CÁLCULO

Tasa de descuento: 12% Precio electricidad: 99 US$/MWh Precios de equipos: compran concesionarias Vida equipos: valores reales

175.876

Page 17: Uso eficiente de energia en alumbrado público del Ecuador (Universidad Nacional de Loja)

ANÁLISIS TÉCNICO MÉTODO DE LUMINANCIA E ILUMINANCIA – SODIO

POR MERCURIO

CONVENCIONAL

EFICIENTE LUMINÁNCIA ILUMINÁNCIA

MEDIO (cd/m²)

TI (%) G Uo Ul MEDIO (lux)

Mi/Máx Mi/Méd Φ (klm)

HG-125W 1,0 5,3 6,6 0,40 0,25 10 0,08 0,22 6,3 HG-175W 1,1 4,3 7,0 0,47 0,38 12 0,14 0,34 8,6 HG-175W 1,1 4,3 7,0 0,47 0,38 12 0,14 0,34 8,6 HG-250W 1,9 4,2 6,8 0,42 0,39 20 0,12 0,32 13,5 HG-400W 2,4 5,8 6,5 0,43 0,40 24 0,12 0,32 23,0 MS-160W 0,7 3,1 8,7 0,24 0,21 7 0,05 0,13 3,2

NA-70W 1,1 4,8 8,4 0,17 0,15 11 0,03 0,08 5,8 NA-100W 1,5 9,2 7,7 0,38 0,45 16 0,10 0,21 9,5 NA-150W 2,1 3,6 6,9 0,36 0,39 21 0,12 0,30 13,5 NA-150W 2,1 3,6 6,9 0,36 0,39 21 0,12 0,30 13,5 NA-250W 2,8 4,7 6,0 0,33 0,32 29 0,08 0,27 25,0 NA-50W 0,7 3,1 8,7 0,24 0,21 7 0,05 0,13 3,5

Page 18: Uso eficiente de energia en alumbrado público del Ecuador (Universidad Nacional de Loja)

ANÁLISIS ECONÓMICO - FINANCIEROFIGURAS DE MÉRITO

TIEMPO SIMPLE RECUPERACIÓN (SODIO POR MERCURIO)

EE) - (EC PE

CC) - (CE = TSR

ACTUAL PROYECTADA TSR (años)

HG-125 W NA-70 W 0,4 HG-175 W NA-100 W 0,6 HG-175 W NA-150 W 15,1 HG-250 W NA-150 W 1,5 HG-400 W NA-250 W 0,8 MS-160 W NA-50 W 0,2

CE = costo (inversión inicial) de tecnología eficienteCC = consto de tecnología convencionalPE = precio unitario de energíaEE = consumo anual de energía con tecnología eficienteEC = consumo anual de energía con tecnología convencional

Page 19: Uso eficiente de energia en alumbrado público del Ecuador (Universidad Nacional de Loja)

ANÁLISIS ECONÓMICO - FINANCIEROFIGURAS DE MÉRITO

TASA INTERNA DE RETORNO (SODIO POR MERCURIO)

ACTUAL PROYECTADA TIR (%)

HG-125 W NA-70 W 241 HG-175 W NA-100 W 158 HG-175 W NA-150 W - 10 HG-250 W NA-150 W 67 HG-400 W NA-250 W 133 MS-160 W NA-50 W 456

n

1=kk

n

1=kk d)+(1

1 EE * PE + CE

d)1(

1 EC * PE + CC

CE = costo (inversión inicial) de tecnología eficienteCC = consto de tecnología convencionalPE = precio unitario de energíaEE = consumo anual de energía con tecnología eficienteEC = consumo anual de energía con tecnología convencional

Page 20: Uso eficiente de energia en alumbrado público del Ecuador (Universidad Nacional de Loja)

ANÁLISIS ECONÓMICO - FINANCIEROFIGURAS DE MÉRITO

COSTO DE ENERGÍA CONSERVADA (SODIO POR MERCURIO)

EE - EC

CC - CE * n)FRC(d, = CEC

ACTUAL PROYECTADA CEC (US$/MWh)

HG-125 W NA-70 W -10,5 HG-175 W NA-100 W -3,8 HG-175 W NA-150 W 215,4 HG-250 W NA-150 W 12,5 HG-400 W NA-250 W 0,0 MS-160 W NA-50 W -17.5

CE = costo (inversión inicial) de tecnología eficienteCC = consto de tecnología convencionalPE = precio unitario de energíaEE = consumo anual de energía con tecnología eficienteEC = consumo anual de energía con tecnología convencionalFRC = factor de recuperación del capital (tasa descuento, n años)

tdFRC(d,n) =

1 (1 td) n

Page 21: Uso eficiente de energia en alumbrado público del Ecuador (Universidad Nacional de Loja)

ANÁLISIS ECONÓMICO - FINANCIEROFIGURAS DE MÉRITO

COSTO DE POTENCIA CONSERVADA (SODIO POR MERCURIO)

Se compara con central marginal: 398 US$/kW

ACTUAL PROYECTADA CPC (US$/kW)

HG-125 W NA-70 W -259 HG-175 W NA-100 W -94 HG-175 W NA-150 W 5.330 HG-250 W NA-150 W 309 HG-400 W NA-250 W 0,0 MS-160 W NA-50 W -434

(CE - CC)CPC =

(PC - PE)

CE = costo (inversión inicial) de tecnología eficienteCC = consto de tecnología convencionalPE = potencia con tecnología eficientePC = potencia con tecnología convencional

Page 22: Uso eficiente de energia en alumbrado público del Ecuador (Universidad Nacional de Loja)

ANÁLISIS ECONÓMICO - FINANCIEROFIGURAS DE MÉRITO

COSTO DURANTE LA VIDA (SODIO POR MERCURIO)

Costo Durante la Vida esta expresado en valor presente.

Nd) + (1

Vr

n)FRC(d,

COM

n)FRC(d,

E * PE + C = CDV

ACTUAL PROYECTADA % eficiencia CDVconv - CDVefic

CÓDIGO CDV conv (US$)

CÓDIGO CDV efic (US$)

(US$)

HG-125 W 535 NA-70 W 388 27 147 HG-175 W 695 NA-100 W 508 27 187 HG-175 W 695 NA-150 W 749 - 8 - 54 HG-250 W 956 NA-150 W 749 22 207 HG-400 W 1.419 NA-250 W 1.050 26 369 MS-160 W 595 NA-50 W 311 48 284

C = costo o inversión inicial de la alternativaPE = precio unitario de energíaE = consumo anual de energía para la alternativaCOM = costo de operación y mantenimiento de la alternativaVr = valor residual (en base a depreciación lineal)N = número de periodos (en este análisis 10 años)% ef = relación entre tecnología convencional vs. tecnología eficiente

Page 23: Uso eficiente de energia en alumbrado público del Ecuador (Universidad Nacional de Loja)

ANÁLISIS ECONÓMICO - FINANCIEROFIGURAS DE MÉRITO

COSTO DURANTE LA VIDA

Costo Durante la Vida esta expresado en valor presente.

Nd) + (1

Vr

n)FRC(d,

COM

n)FRC(d,

E * PE + C = CDV

C = costo o inversión inicial de la alternativaPE = precio unitario de energíaE = consumo anual de energía para la alternativaCOM = costo de operación y mantenimiento de la alternativaVr = valor residual (en base a depreciación lineal)N = número de periodos (en este análisis 10 años)% ef = relación entre tecnología convencional vs. tecnología eficiente

C

E E E E E E E E E ECOM

COMCOM COM

Vr

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Page 24: Uso eficiente de energia en alumbrado público del Ecuador (Universidad Nacional de Loja)

ANÁLISIS ECONÓMICO - FINANCIEROFIGURAS DE MÉRITO

COSTO DURANTE LA VIDA ANUALIZADO (SODIO POR MERCURIO)

n)FRC(d, * CDV =CDVA

SISTEMA ILUMINACIÓN PÚBLICA ECUADOR - 2011 (ACTUAL)

  Cantidad Potencia (kW) Energía (MWh) W/lumin CDVA (US$)

Fluorescente 5.140 502 2.200 97,71 486.533,80

Mercurio 142.989 23.086 101.118 161,46 17.576.829,45

Incandescente 4.862 1.109 4.858 228,11 460.219,33

LED 881 10 43 11,17 306.644,59

Mixta 2.854 407 1.781 142,51 270.149,31

Sodio 847.743 129.365 566.617 152,60 112.390.678,05

Reflectores 33.539 13.681 59.921 407,90 3.174.680,39

Semáforo 4.868 474 2.074 97,29 460.787,27

Total general 1.042.876 168.633 738.613   135.126.522,18

SISTEMA ILUMINACIÓN PÚBLICA ECUADOR - 2011 (EFICIENTE)

  Cantidad Potencia (kW) Energía (MWh) W/lumin CDVA (US$)

Fluorescente 5.140 502 2.200 97,71 486.533,80

Mercurio 0 0 -   -

Incandescente 0 0 -   -

LED 881 10 43 11,17 306.644,59

Mixta 2.854 407 1.781 142,51 270.149,31

Sodio 995.594 145.468 637.149 146,11 125.686.231,98

Reflectores 33.539 13.681 59.921 407,90 3.174.680,39

Semáforo 4.868 474 2.074 97,29 460.787,27

Total general 1.042.876 160.541 703.168   130.385.027,34

Page 25: Uso eficiente de energia en alumbrado público del Ecuador (Universidad Nacional de Loja)

EVALUACIÓN DE ALTERNATIVASORDEN DE MÉRITO (SODIO POR MERCURIO)

CAMBIO DE LAMPARAS - COSTO DE POTENCIA E ENERGIA ECONOMIZADA - FLUJO LUMINOSO

CAMBIO ACTUALES PROYECTADAS CEC CPC US$/Mlm-h conv

(US$/MWh) (US$/KW) US$/Mlm-h efic

T-6 MS-160W NA-50W -17.5 (434) 112%

T-1 HG-125W NA-70W -10.5 (259) 27%

T-2 HG-175W NA-100W -3.8 (94) 51%

T-5 HG-400W NA-250W 0.0 (0) 47%

T-4 HG-250W NA-150W 12.5 309 28%

T-3 HG-175W NA-150W 215.4 5,330 46%

Potencia conservada (cambiando tecnología de sodio por mercurio) 6.7 MW Potencia conservada (lado de generación) 7.9 MW 0.21% Dem Max Energía conservada (lado de carga) 29.5 GWh/año Energía conservada (lado de generación) 32.8 GWh/año En los dos últimos años cerca de 100 mil puntos de iluminación fueron cambiados Hasta noviembre de 2012 hay 85.777 puntos de mercurio Se requiere una inversión de USD 25.7 millones para cambio total a sodio

Page 26: Uso eficiente de energia en alumbrado público del Ecuador (Universidad Nacional de Loja)

SALTO TECONOLÓGICOUSO EFICIENTE DE ENERGÍA EN I.P. – USO

LUMINARIAS LED

CAMBIO DE LUMINARIAS DE TIPO LED POR SODIO Cambio de equipo eficiente por convencional Disminución de energía y demanda máxima

PREMISAS DE CÁLCULO Tasa de descuento: 12% Precio electricidad: 99 US$/MWh Precios de equipos: compran concesionarias Vida equipos: valores reales

Page 27: Uso eficiente de energia en alumbrado público del Ecuador (Universidad Nacional de Loja)

SALTO TECONOLÓGICOVENTAJAS DE LA LUMINARIA LED

Según los fabricantes que pueden ahorrar hasta un 80% de energía de las lámparas convencionales de sodio y haluro.

Larga vida útil, hasta 50.000 horas - Trabajando 8 horas al día, puede ser utilizada por más de 17 años y trabajando 12 horas algo más de 11 años.

Sello verde de la Protección del Medio Ambiente - Estas lámparas LED no contienen plomo, mercurio, haluro y ningún contaminante que dañe el Medio Ambiente.

Voltaje de entrada universal - 85-264vac Reduce pérdida de la línea, ninguna contaminación a la red de energía - Factor > 0.9, el THD <

20%. La temperatura del conjunto de LED’s puede ser controlada bajo temperatura ideal. Combinación perfecta con energía solar Alta eficacia luminosa - La eficacia luminosa de los LED en las condiciones existentes es de

75 lúmenes/W. Reproducción fiel del color (no producen rayos infrarrojos y ultravioletas) Encendido y apagado instantáneo.

La tecnologia LED presenta alto rendimiento, bajo consumo de energía hasta el 50% inferior a las lámparas de tecnologia de sodio y el doble de su vida útil.

Page 28: Uso eficiente de energia en alumbrado público del Ecuador (Universidad Nacional de Loja)

SALTO TECONOLÓGICODESVENTAJAS DE LA LUMINARIA LED

Alto costo inicial (USD 1,250 a 1,500)

Page 29: Uso eficiente de energia en alumbrado público del Ecuador (Universidad Nacional de Loja)

ANÁLISIS TÉCNICO MÉTODO DE ILUMINANCIA

NIVELES DE ILUMINACIÓN MEDIDO EN LUMINARIA INSTALADA EN AEIRNNR - UNL (LUX)

LED - 55W 4 6 7 9 12 9 7 6 4 Promedio 7,44

6 9 11 13 15 13 11 9 6 Máximo 15

5 6 7 9 10 9 7 6 5 Minimo 4

4 5 5 6 7 6 5 5 4 Min/Max 0,27

Min/Med 0,54

NIVELES DE ILUMINACIÓN MEDIDO EN LUMINARIA INSTALADA EN AEIRNNR - UNL (LUX)

NA - 150W 5 10 12 12 11 12 12 10 5 Promedio 12,53

8 13 20 18 17 18 20 13 8 Máximo 20

11 14 17 17 18 17 17 14 11 Minino 5

9 10 10 11 11 11 10 10 9 Min/Max 0,25

Min/Med 0,40

NIVELES DE ILUMINACIÓN MEDIDO EN LUMINARIA (LUX)

NA - 50W 5 4 3 2 1 Promedio 2,75

5 5 3 2 1 Maximo 5

4 4 3 2 1 Mínimo 1

3 3 2 1 1 Min/Max 0,20

Min/Med 0,36

Page 30: Uso eficiente de energia en alumbrado público del Ecuador (Universidad Nacional de Loja)

ANÁLISIS ECONÓMICO - FINANCIEROFIGURAS DE MÉRITO

TIEMPO SIMPLE RECUPERACIÓN (LED POR SODIO)

EE) - (EC PE

CC) - (CE = TSR

ACTUAL PROYECTADA TSR (años)

NA-250 W LED-120 W 26,2

Page 31: Uso eficiente de energia en alumbrado público del Ecuador (Universidad Nacional de Loja)

ANÁLISIS ECONÓMICO - FINANCIEROFIGURAS DE MÉRITO

TASA INTERNA DE RETORNO (LED POR SODIO)

ACTUAL PROYECTADA TIR (%)

NA-250 W LED-120 W -11

n

1=kk

n

1=kk d)+(1

1 EE * PE + CE

d)1(

1 EC * PE + CC

Page 32: Uso eficiente de energia en alumbrado público del Ecuador (Universidad Nacional de Loja)

ANÁLISIS ECONÓMICO - FINANCIEROFIGURAS DE MÉRITO

COSTO DE ENERGÍA CONSERVADA (LED POR SODIO)

EE - EC

CC - CE * n)FRC(d, = CEC

ACTUAL PROYECTADA CEC (US$/MWh)

NA-250 W LED-120 W 368,0

Page 33: Uso eficiente de energia en alumbrado público del Ecuador (Universidad Nacional de Loja)

ANÁLISIS ECONÓMICO - FINANCIEROFIGURAS DE MÉRITO

COSTO DE POTENCIA CONSERVADA (LED POR SODIO)

Se compara con central marginal: 398 US$/kW

ACTUAL PROYECTADA CPC (US$/kW)

NA-250 W LED-120 W 9,108

Page 34: Uso eficiente de energia en alumbrado público del Ecuador (Universidad Nacional de Loja)

ANÁLISIS ECONÓMICO - FINANCIEROFIGURAS DE MÉRITO

COSTO DURANTE LA VIDA (LED POR SODIO)

Costo Durante la Vida esta expresado en valor presente.

Nd) + (1

Vr

n)FRC(d,

COM

n)FRC(d,

E * PE + C = CDV

ACTUAL PROYECTADA % eficiencia CDVconv - CDVefic

CÓDIGO CDV conv (US$)

CÓDIGO CDV efic (US$)

(US$)

NA-250 W 1,069 LED-120 W 1,967 184 -898

Page 35: Uso eficiente de energia en alumbrado público del Ecuador (Universidad Nacional de Loja)

ANÁLISIS ECONÓMICO - FINANCIEROFIGURAS DE MÉRITO

COSTO DURANTE LA VIDA ANUALIZADO

n)FRC(d, * CDV =CDVA

SISTEMA ILUMINACIÓN PÚBLICA ECUADOR - 2011 (ACTUAL)

Cantidad Potencia (kW) Energía (MWh) W/lumin CDVA (US$)

Fluorescente 5,140 502 2,200 97.71 486,533.80

Mercurio 142,989 23,086 101,118 161.46 17,576,829.45

Incandescente 4,862 1,109 4,858 228.11 460,219.33

LED 881 10 43 11.17 306,644.59

Mixta 2,854 407 1,781 142.51 270,149.31

Sodio 847,743 129,365 66,617 152.60 112,390,678.05

Reflectores 33,539 13,681 59,921 407.90 3,174,680.39

Semáforo 4,868 474 2,074 97.29 460,787.27

Total general 1,042,876 168,633 738,613 135,126,522.18

SISTEMA ILUMINACIÓN PÚBLICA ECUADOR - 2011 (EFICIENTE)

Cantidad Potencia (kW) Energía (MWh) W/lumin CDVA (US$)

Fluorescente 5,140 502 2,200 97.71 486,533.80

Mercurio 0 0 - -

Incandescente 0 0 - -

LED 881 10 43 11.17 306,644.59

Mixta 2,854 407 1,781 142.51 270,149.31

Sodio 995,594 145,468 637,149 146.11 125,686,231.98

Reflectores 33,539 13,681 59,921 407.90 3,174,680.39

Semáforo 4,868 474 2,074 97.29 460,787.27

Total general 1,042,876 160,541 703,168 130,385,027.34

SISTEMA ILUMINACIÓN PÚBLICA ECUADOR - 2011 (EFICIENTE LED)

Cantidad Potencia (kW) Energía (MWh) W/lumin CDVA (US$)

Fluorescente 5,140 502 2,200 97.71 486,533.80

Mercurio 0 0 - -

Incandescente 0 0 - -

LED 996,475 72,744 318,617 73.00 347,143,956.55

Mixta 2,854 407 1,781 142.51 270,149.31

Sodio 0 0 - - -

Reflectores 33,539 13,681 59,921 407.90 3,174,680.39

Semáforo 4,868 474 2,074 97.29 460,787.27

Total general 1,042,876 87,807 384,594 351,536,107.31

Page 36: Uso eficiente de energia en alumbrado público del Ecuador (Universidad Nacional de Loja)

EVALUACIÓN INTEGRADA DE ALTERNATIVASORDEN DE MÉRITO (LED POR SODIO)

Potencia Conservada: 72.7 MW Energía Conservada: 318.5 GWh/año Inversión para cambio: US$ 1,534.1 millones Incremento costos : US$ 221 millones por año

CAMBIO DE LAMPARAS - COSTO DE POTENCIA E ENERGIA ECONOMIZADA - FLUJO LUMINOSO

CAMBIO ACTUALES PROYECTADAS CEC CPC US$/Mlm-h conv

      (US$/MWh) (US$/KW) US$/Mlm-h efic

T-EF NA-250W LED-120W 368.0 9,108 -78%

Page 37: Uso eficiente de energia en alumbrado público del Ecuador (Universidad Nacional de Loja)

TRANSFERENCIA DE POTENCIA Y ENERGÍA DEL LADO DE LA CARGA AL PUNTO DE

GENERACIÓN (LED POR SODIO)

Asumiendo pérdidas en los distribuidores Para Potencia: 15,9% Para Energía: 10,5%

Potencia Conservada lado carga: 72.7 MW Potencia Conservada lado generación: 86.5 MW Energía Conservada: 318.5 GWh/ año Energía Conservada lado generación:355.96 GWh/año

Page 38: Uso eficiente de energia en alumbrado público del Ecuador (Universidad Nacional de Loja)

VENTAJAS DE LAS LUMINARIAS LED EN ILUMINACIÓN PÚBLICA

La reducción de la potencia conservada tiene su impacto especial mente en la demanda máxima.

Es posible integrar luminarias LED con sistemas fotovoltaicos y eólicos, pudiendo iluminarse vías que no disponen de redes eléctricas.

La baja tensión de los LED’s permite conectarse fácilmente con acumuladores sin necesidad de convertidores.

No emisión de luz ultravioleta lo que evita presencia de insectos.

Mayor resistencia a impactos y vibraciones.

Contribuye a la disminuye la polución luminosa (iluminación direccionada)

Estímulo a la innovación e investigación.

Page 39: Uso eficiente de energia en alumbrado público del Ecuador (Universidad Nacional de Loja)

VENTAJAS DE LAS LUMINARIAS LED EN ILUMINACIÓN PÚBLICA

Reducción de emisiones de CO2 por la reducción de generación térmica.

La eficiencia de las luminarias LED es de 65 lúmen/watio frente a 42 lúmen/watio de luminarias de sodio.

COMPARATIVO DE LUMINÁRIAS

Dados Técnicos Vapor de Sódio 70W LED Leotek SL-75W

Potência (W) 84 48

Fluxo Luminoso (lm) 3.500 3.200

Eficiência (lm/W) 42 66.7

Vida Mediana (horas) 24.000 50.000

Temp. Cor (K) 1.900 5.500

Fuente: LEDs para Iluminação Pública - Brasil

Page 40: Uso eficiente de energia en alumbrado público del Ecuador (Universidad Nacional de Loja)

VENTAJAS DE LAS LUMINARIAS LED EN ILUMINACIÓN PÚBLICA

Inversión evitada en la expansión de la generación. Mayor seguridad en la operación del sistema eléctrico y menores costos en el

mismo. Mejoramiento de los factores de carga. Economía en la generación térmica por reducción de combustibles (importados en

la mayoría). Menor pago de los clientes por concepto de iluminación pública.

Page 41: Uso eficiente de energia en alumbrado público del Ecuador (Universidad Nacional de Loja)

DESAFÍOS DE LAS LUMINARIAS LED PARA ILUMINACIÓN PÚBLICA

Temperatura Elevado costo de inversión inicial (luminaria de 55 W alrededor de USD 1,500) El INER, las universidades y empresas eléctricas podrán desarrollar convenios para

realizar investigaciones sobre el deterioro del flujo lumínico por el uso, desempeño de los LED’s frente a la intemperie y oscilaciones en la red.

Aplicaciones con voltajes variables para diferentes horas de la noche.

Page 42: Uso eficiente de energia en alumbrado público del Ecuador (Universidad Nacional de Loja)

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Page 43: Uso eficiente de energia en alumbrado público del Ecuador (Universidad Nacional de Loja)

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Alternativas viables de sustitución vapor de sodio por vapor de mercurio: T-1 (Na-70 por HG-125) T-2 (Na-100 por HG-175) T-4 (Na-150 por HG-250) T-5 (Na-250 por HG-400) T-6 (Na-50 por MX-160)

Sustituir en forma completa de la luminaria Usar la luminaria vapor de sodio alta presión Destinar los recursos económicos para que en Ecuador predomine la tecnología

de sodio.

Page 44: Uso eficiente de energia en alumbrado público del Ecuador (Universidad Nacional de Loja)

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

AÑO 1999

Potencia conservada: 27 MW (109 para 82 MW, equivalente al 29%). Energía conservada: 117 GWh/año (476 para 359, equivalente al 29%).

AÑO 2013 (USO DE TECNOLOGÍA DE SODIO)

Potencia conservada: 6.7 MW (175.9 para 169,2 MW, equivalente al 3.8%).

Energía conservada: 29.5 GWh/año (770.3 para 740.8, equivalente al 3.8%).

Reducción emisiones de CO2: 8.555 Ton CO2 al año

AÑO 2013 (USO DE TECNOLOGÍA DE LED)

Potencia conservada: 68.8 MW (175.9 para 107.1 MW, equivalente al 39%).

Energía conservada: 301.4 GWh/año (770.3 para 468.9, equivalente al 39%).

Reducción emisiones de CO2: 87.406 Ton CO2 al año

Los programas pueden ser calificados en el MDL (Mecanismo de Desarrollo Limpio)

Page 45: Uso eficiente de energia en alumbrado público del Ecuador (Universidad Nacional de Loja)

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Ahorro de potencia y energía usando Tecnología LED representa aproximadamente el 39%.

Las Figuras de Mérito para el cambio de Tecnología a LED determinan como inconveniente al momento, se espera que a futuro con la reducción de los precios de las luminarias LED, la sustitución sea viable.

Las inversiones para el cambio de Tecnología LED en el país es aproximadamente de US$ 1,534 millones lo cual no es procedente.

Elaborar el plan nacional de eficiencia energética: sector transporte, industrial, residencial, iluminación pública.

Elaborar el anteproyecto de la ley de eficiencia energética.

Page 46: Uso eficiente de energia en alumbrado público del Ecuador (Universidad Nacional de Loja)

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Suscribir convenios de cooperación interinstitucional con universidades para desarrollar programas de investigación relacionados con la eficiencia energética y energías renovables.

Potenciar en el orden jurídico las regulaciones del CONELEC.

Page 47: Uso eficiente de energia en alumbrado público del Ecuador (Universidad Nacional de Loja)

PREGUNTAS Y RESPUESTAS