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Iluminación Eficiente y    Sistemas fotovoltaicosInterconectados con la Red
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Características del Montaje
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Ficha Técnica de la LuminariaDatos de la luminaria:                                 Concepto      Dimensiones (m)         ...
Distribución Fotométrica y                        Rendimiento                Características Fotométricas                 ...
Normas y Parámetros                                Recomendados                                    Categoría de Iluminació...
Diseño del Sistema de Iluminación    Parámetros          Unidad        Filas              3 Luminarias por fila       4Mon...
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Simulación IluminaciónAula de Usos Múltiples
Recorrido Aula de Usos Múltiples
Plan de Mantenimiento                        Parámetros                             Unidad        Condiciones ambientales ...
Sistemas de Iluminación EficienteUn sistema de alumbrado energéticamente eficiente permite obtener una importantereducción...
Buenas PrácticasA continuación se describe una serie de buenas prácticas para conseguir una iluminacióneficiente que ahorr...
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Diagrama de Conexión del                            Sistema FotovoltaicoLos módulos FV producen corriente eléctrica contin...
InstalaciónLa orientación e inclinación son aspecto determinantes en los arreglos FV para su produccióneléctrica.         ...
InstalaciónLa latitud en sitio define la orientación e inclinación que deberá poseer un arreglo FV.  Ángulo de Inclinación...
DimensionamientoEs necesario conocer la capacidad del sistema FV que se pretende instalar e interconectar,para ello se deb...
DimensionamientoLa capacidad requerida mínima (16.04 kWh/día) debe ser ajustada de acuerdo a las horas desol pico por día ...
MontajeLa configuración del montaje puede ser horizontal o vertical, pero en ocasiones se tienenrestricciones de espacio e...
CostoEn necesario tomar en cuneta dos conceptos de costo al considerar la adquisición de unsistema FV: costo de inversión ...
CostoLos factores que intervienen en el costo de inversión son: •   Capacidad del Sistema        p •   Preparación y ejecu...
CostoEl costo de energía hace referencia al costo por cada kilowatt-hora de electricidad por elsistema FV.Los factores que...
CostoSFVI, IIE, primera Edición, México 2011
RentabilidadEs rentable la inversión para un usuario dependiendo del consumo eléctrico que se tenga, de latarifa aplicable...
RentabilidadEjemplo (continuación): Rentabilidad de un SFVI residencial con tarifa DAC, en Guanajuato                     ...
IncentivosActualmente, existen en México tres tipo de incentivos para la realización de proyectos deSFVI: medición neta de...
Incentivosb) Depreciación Acelerada    La depreciación acelerada es un beneficio fiscal que se otorga sólo a personas mora...
Incentivosc) Apoyo Financiero    El Fideicomiso para el Ahorro de Energía Eléctrica (FIDE) financia la utilización de fuen...
ConclusiónLos sistemas de iluminación eficiente y los sistemas fotovoltaicos interconectados con la redson soluciones inte...
Contacto               Ing.               Ing Jesús Herrera               Director Ejecutivo                             P...
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  1. 1. Iluminación Eficiente y Sistemas fotovoltaicosInterconectados con la Red
  2. 2. Energía Eléctrica IluminaciónLa iluminación juega un papel fundamental en el desarrollo de j g p plas actuales actividades sociales, comerciales e industriales. El consumo Eléctrico Nacional en el 2010 Fue de: 18,339 GW 18,339 GW 35%  35% Secretaría de Energía con datos de Comisión Federal de Electricidad y Luz y Fuerza del Centro
  3. 3. Gasto de Energía Eléctrica en IluminaciónEl gasto de iluminación en México para el 2010 fue de: g pEquivalente al PIB de: Nicaragua Belice PIB según el Fondo Monetario Internacional
  4. 4. Emisiones Energía Eléctrica IluminaciónLas emisiones de CO² generadas por la iluminación en el 2010 fueron: g p Total emisiones  Las emisiones de Perú 1,932,736,587  autos por 1 día
  5. 5. Potencial de AhorroLa iluminación representa en muchos edificios un porcentajeelevado d l consumo eléctrico. l d del lé t iExiste un gran potencial de ahorro, energético y económico,alcanzable mediante el empleo de equipos eficientes, unido al uso desistemas fotovoltaicos adecuados a las necesidades del local ailuminar.
  6. 6. Eficiencia Energética en IluminaciónLa Eficiencia Energética en Iluminación ofrece laO t id d d reducir l consumos eléctricos h t unOportunidad de d i los lé t i hastaLogramos dichos Ahorros a través de la comercialización einstalación de: Luminarias  Sistemas  LED Fotovoltaicos
  7. 7. Beneficios de Luminarias LEDImportante reducción en la factura eléctrica CFE.Ahorros hasta del 75 % en consumo eléctrico.50,000 h horas d vida ú l según l f b de d útil, ú los fabricantes.Disminución en emisiones de CO2.No emisiones de UV UV.Sin componentes tóxicos de mercurio.Sistemas de disipación de calor; que se traduce en costo y efectividad. efectividadMenor requerimiento de voltaje que incrementa la seguridad y facilita lainstalación a un menor costo de cableado.Mínimo requerimiento de soporte estructural (diseño de aleaciones ligeras).Alto nivel del índice CRI (70 ~ 80) y eficiencia de (80 ~ 130) lm/W.Incremento de iluminación hasta en un 42 %.Capacidad conexión panel solar (AC y DC).
  8. 8. Principales Certificaciones Internacionales de Nuestros Proveedores* de iluminación * Únicamente tratamos con fabricantes líderes nacionales e internacionales.
  9. 9. Sistemas de Iluminación EficienteEl proceso necesario para que los sistemas de iluminación sean energéticamenteeficientes contempla los siguientes rubros:1. Evaluación del consumo energético 1.1 Potencia Instalada. 1.2 1 2 Horas de Uso Uso. 1.3 Consumo Energético = ( 1.1 * 1.2 )2. Valoración Económica y Medioambiental 2.1 2 1 Número y tipo luminarias necesarias necesarias. 2.2 Número y tipo de lámparas necesarias. 2.3 Precio de la luminaria. 2.4 Precio de la lámpara. 2.5 Consumo por luminaria, incluyendo las pérdidas de los equipos. 2.6 Tarifas de energía eléctrica. 2.7 Vida útil de la lámpara. 2.8 Horas de funcionamiento anual de la instalación. 2.9 Financiamiento y amortización.
  10. 10. Sistemas de Iluminación Eficiente3. Selección de Componentes de los Sistemas de Iluminación 3.1 Fuentes de luz (Potencia, Eficacia luminosa, Vida de la lámpara y Propiedades cromáticas). 3.2 Equipos Auxiliares (Balastros, Arrancadores, Condensadores). 3.3 Luminarias (Distribución Fotométrica y rendimiento).4. Nomas y Parámetros recomendados 4.1 Iluminación media (Em) 4.1.1 Tarea Visual NOM-025-STPS-2008 4.1.2 Tipo de Espacio NOM-007-ENER-2004 p p 4.2 Índice de Deslumbramiento Unificado (UGR). 4.3 Propiedades del color.5.5 Simulación
  11. 11. Diseño Sistema de Iluminación EficienteDatos del Espacio a iluminar: “Aula de Usos Múltiples” Concepto Dimensiones (m) A Largo 10.0 L Ancho A h 10.0 10 0 Alto 2.8 Altura del Plano de Trabajo 0.85 Altura del Montaje 1.80Reflectancias Promedio del Espacio Lugar Color Reflexión (%) NOM (%) Muros Amarillo arena 46 <60 Techo T h Marfil M fil 75 <90 90 Piso Gris platino 32 <50
  12. 12. Características del Montaje
  13. 13. Datos de Ubicación Concepto UnidadesUbicación Ciudad de MéxicoLongitud ‐99.20°LatitudL tit d 19.40° 19 40°Zona Horaria GTM‐6 Orientación hacia el norte 87°
  14. 14. Ficha Técnica de la LuminariaDatos de la luminaria: Concepto Dimensiones (m) Dimensiones (m) Largo 1.23 Ancho 0.256 Alto l 0.069Datos de la lámpara: T8 Fluorescente Concepto Unidades Potencia (W) 35 Flujo Inicial (lm) 3,500 Voltaje (V) 90‐277 Balastro No Color de Luz (K) 3,000 Vida Útil (hrs)* 50,000 Factor de Potencia > 0.95
  15. 15. Distribución Fotométrica y Rendimiento Características Fotométricas í i é i Unidades id d Eficacia 100 lm/WCurva media de distribución luminosa Distribución Luminosa en su forma  rectangular Semi‐directa
  16. 16. Normas y Parámetros Recomendados Categoría de Iluminación Categoría de Iluminación Referencia al plano de trabajo Iluminación sombre plano de Trabajo Tipo de Actividad Tareas de mediano contraste y objetos pequeños Edad promedio de los ocupantes Menos de 40 años Demanda y rapidez de precisión No importante Reflectancia del Local Entre 30% y 70% Iluminación  Criterio Norma Característica Recomendada Tarea Visual NOM-025-STPS-2008 Distinción Clara de Detalles 500lxTipo de Espacio NOM-007-ENER-2004 Bibliotecas (sala de lecturas) 700lx
  17. 17. Diseño del Sistema de Iluminación Parámetros Unidad Filas 3 Luminarias por fila 4Montaje de luminarias Adosado Organización Simétrica Tipo de Iluminación Directa
  18. 18. Simulación del Sistema de IluminaciónEm (lx) Emin (lx) Emax (lx) Eficiencia Energética (W/m²) 574 101 1,569 84
  19. 19. Simulación IluminaciónAula de Usos Múltiples
  20. 20. Recorrido Aula de Usos Múltiples
  21. 21. Plan de Mantenimiento Parámetros Unidad Condiciones ambientales del local Limpio Intervalo de mantenimiento del Local Semestral Intervalo de mantenimiento de las luminarias Semestral Tipo de Luminarias Protegido contra el polvo Periodo de operación anual 3,120 hrs 3 120 hrs Intervalo de cambio de lámparas ≈ 16 añosUn mantenimiento regular es indispensable para un sistema de iluminación efectivo.Solo así puede mitigarse la disminución por envejecimiento de la cantidad de luzdisponible en la instalación instalación.
  22. 22. Sistemas de Iluminación EficienteUn sistema de alumbrado energéticamente eficiente permite obtener una importantereducción del consumo, sin necesidad de disminuir sus prestaciones de calidad, confort ynivel d iluminación. En l eficiencia d l iluminación influyen: l de l ó la f de la l ó fl Eficiencia energética de los componentes (lámparas luminarias y equipos (lámparas, auxiliares). Uso de la instalación (régimen de utilización, utilización de sistemas de regulación y control, aprovechamiento de la luz natural). Mantenimiento (limpieza y reposición de lámparas).
  23. 23. Buenas PrácticasA continuación se describe una serie de buenas prácticas para conseguir una iluminacióneficiente que ahorre energía en el sector residencial: g Hábitos de consumo responsable. Aproveche al máximo la iluminación natural. Colores claros en paredes y techos permiten aprovechar al máximo la luz natural y reducir el nivel de iluminación artificial. La limpieza periódica de las lámparas y luminarias permite aumentar la luminosidad sin aumentar la potencia. Sustituya las lámparas ineficientes por LED´s; así logrará Ahorrar hasta un 75% de energía y duran hasta 15 veces más manteniendo el mismo nivel de iluminación. Sustituya primero aquellas que van a estar mayor tiempo encendidas. Adapte la iluminación a sus necesidades dando preferencia a la iluminación localizada además de localizada, ahorrar energía conseguirá ambientes más confortables. Coloque reguladores de intensidad luminosa de tipo electrónico. En zonas comunes (vestíbulos, cocheras, etc.) es conveniente colocar detectores de presencia o interruptores temporizados d f i i d de forma que l l se apague y se encienda automáticamente. la luz i d ái
  24. 24. Buenas PrácticasA continuación se describe una serie de buenas prácticas para conseguir una iluminacióneficiente que ahorre energía en el sector terciario: Hábitos de consumo responsable. Aproveche al máximo la iluminación natural mediante la instalación de celdas fotosensibles que regulen la iluminación artificial en función de la cantidad de luz natural, o independizando los circuitos de las lámparas próximas a l ventanas. d l lá ó i las t Establezca circuitos independientes de iluminación para zonificar la instalación en función de sus usos y diferentes horarios. Instale detectores de presencia temporizados en los lugares menos frecuentados (pasillos, sanitarios, p p g p almacenes, etc.). Una fuente de ahorro importante es instalar programadores horarios que apaguen o enciendan las luces a una determinada hora. Elija siempre las fuentes de luz con mayor eficacia energética en función de sus necesidades de iluminación. Emplee balastos electrónicos, ahorran hasta un 30% de energía, alargan la vida de las lámparas un 50% y consiguen una iluminación más agradable y confortable. Realice un mantenimiento programado de la instalación, limpiando fuentes de luz y luminarias y reemplazando las lámparas en función de la vida útil indicada por los fabricantes.
  25. 25. Sistemas Fotovoltaicos Interconectados con la RedLos sistemas Fotovoltaicos interconectados con la red constituyen una alternativa viable parareducir la facturación eléctrica. La tecnología fotovoltaica es una tecnología limpia y confiable g gque se encuentra en franca expansión, con un vasto potencial de aprovechamiento en México.Las legislaciones Mexicanas permiten instalar sistemas fotovoltaicos de pequeña escala, estoes sistemas de uso residencial con capacidades menores a 10kWp y sistemas de uso general 10kWp,en baja tensión con capacidades menores a 30kWp.La tecnología FV convierte directamente la luz solar en electricidad a través de celdas dematerial semiconductor. L operación d un sistema FV no genera emisiones contaminantes, i l i d La ió de i i i ies silenciosa y confiable. Oscar Velasco, Grupo Generalia, 16 de Marzo 2011
  26. 26. Sistemas Fotovoltaicos Interconectados con la RedUn sistema FV entrega electricidad de forma intermitente, de acuerdo al perfil diario que exhibela energía solar incidente en el arreglo de módulos Sin embargo al interconectarse con la red módulos. embargo, red,se logra que está actué como una gran batería de respaldo, y que el servicio eléctrico seaconstante. SFVI, IIE, primera Edición, México 2011Debido a que los sistemas FV interconectados con la red no requieren de baterías para suinstalación se reduce la inversión inicial y se minimiza el costo de mantenimiento mantenimiento.
  27. 27. Diagrama de Conexión del Sistema FotovoltaicoLos módulos FV producen corriente eléctrica continua, por lo que para las aplicaciones deinterconexión con la red se requiere su transformación a corriente alterna. Esta transformaciónse realiza a través de inversores. El medidor bidireccional registra tanto la electricidad que se toma de la red como la que se inyecta. Lo cual se traduce en una reducción de la factura eléctrica. SFVI, IIE, primera Edición, México 2011
  28. 28. InstalaciónLa orientación e inclinación son aspecto determinantes en los arreglos FV para su produccióneléctrica. Se debe establecer una orientación hacia el sur geográfico y un á ángulo d i li l de inclinación i ió igual al á l l ángulo d l tit d l anterior l de latitud, lo t i maximiza la producción en términos anuales. SFVI, IIE, primera Edición, México 2011
  29. 29. InstalaciónLa latitud en sitio define la orientación e inclinación que deberá poseer un arreglo FV. Ángulo de Inclinación Resultado Latitud Máxima generación eléctrica anualizada y durante la primavera y otoño Latitud  ‐ 15° Máxima generación eléctrica en el verano Latitud + 15° Máxima generación eléctrica en el invierno SFVI, IIE, primera Edición, México 2011
  30. 30. DimensionamientoEs necesario conocer la capacidad del sistema FV que se pretende instalar e interconectar,para ello se debe dimensionar el sistema por medio de la estimación de consumo diario de losproductos eléctricos.La siguiente tabla representa la energía que consume un aula de usos múltiples: No. Equipo eléctrico Piezas kWh/día 1 Fluorescente LED ‐T8 90V a 277V, 2x35W de 256x1250 mm. 12 10.08 2 Computadora y monitor 300 W 1 3.6 3 Cañón de proyección 150 W 1 0.9 14.58 Es necesario dividir el consumo entre 0.90 para compensar las perdidas
  31. 31. DimensionamientoLa capacidad requerida mínima (16.04 kWh/día) debe ser ajustada de acuerdo a las horas desol pico por día y a la disponibilidad comercial del los módulos FV. Horas de sol pico por día Horas de sol  Horas de sol  Entidad Federativa Entidad Federativa Ciudad Latitud Norte (°) Norte ( ) pico* (hor.) pico* (Inc.) Distrito Federal México 19.33 5.11 5.36 Hor. = Plano Horizontal Inc. = plano inclinado a la latitud de la localidad correspondiente p p * De acuerdo a datos del sistema de información geográfica para las energías renovables en México (SIGER) IIE‐GENC, y del observatorio de radiación solar del instituto de Geofísica de la UNAM. Características del Modulo Potencia  Largo Ancho Espesor 200 Wp 1500 mm 1000 mm 45 mm Número de módulos = 16,040W/(200W*5.11) = 15.64  ≈ 16 módulos SFVI, IIE, primera Edición, México 2011
  32. 32. MontajeLa configuración del montaje puede ser horizontal o vertical, pero en ocasiones se tienenrestricciones de espacio en la superficie. Así mismo se recomienda para fines demantenimiento y por seguridad, se disponga de espacios libres adyacentes a la superficiedestinada al arreglo. Arreglo en serie e inclinado con montaje vertical. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Vista de Planta Sur 19° Sur Vista Lateral
  33. 33. CostoEn necesario tomar en cuneta dos conceptos de costo al considerar la adquisición de unsistema FV: costo de inversión y costo de energía energía.
  34. 34. CostoLos factores que intervienen en el costo de inversión son: • Capacidad del Sistema p • Preparación y ejecución del proyecto (diseño, instalación, interconexión y puesta en marcha del sistema). • Características tecnológicas y económicas de los componentes (módulos e inversor). • El sistema se montará sobre el techo, a nivel de piso o será un elemento integral de techos y fachadas. SFVI, IIE, primera Edición, México 2011
  35. 35. CostoEl costo de energía hace referencia al costo por cada kilowatt-hora de electricidad por elsistema FV.Los factores que intervienen en el costo de energía son: • Monto de la inversión • Eficiencia con la cual se estará efectuando la conversión de energía, de solar a eléctrica. • Localidad donde se instalará el sistema (del sitio depende energía solar aprovechable). • Afectación al sistema por sombras. • Vida útil del sistema. El costo de energía FV  El costo de energía FV se irá reduciendo   significativamente El precio de la electricidad  aumenta en función del  crecimiento de la inflación y del  costo de los combustibles SFVI, IIE, primera Edición, México 2011
  36. 36. CostoSFVI, IIE, primera Edición, México 2011
  37. 37. RentabilidadEs rentable la inversión para un usuario dependiendo del consumo eléctrico que se tenga, de latarifa aplicable, del costo del sistema, del recurso solar disponible y del plan financiero. Ejemplo rentabilidad de un sistema fotovoltaico residencial con tarifa DAC en Guanajuato Consumo eléctrico: 530 kWh/bimestre Período de recuperación de la inversión (años) Tarifa: 1‐DAC Inversión (USD) Sistema FV: Sistema FV 0.5 kWp 0 5 kWp (interconectado) Tasa de interés 3,500 4,000 4,500 Costo O y M: 1% anual de la inversión Factor de planta: 16.2% 0% 8.6 9.7 10.8 Vida útil 25 años 10% 16.1 23.0 >25 ¡Sí un usuario residencial invierte $4,000 USD (0% tasa de interés), a partir  del año 10 tiene ganancias netas! SFVI, IIE, primera Edición, México 2011
  38. 38. RentabilidadEjemplo (continuación): Rentabilidad de un SFVI residencial con tarifa DAC, en Guanajuato Facturación (USD) Mes Normal Con SFVI Mes Normal Con SFVI Ene. 84.3 44.9 Jul. 64.9 26.9 6.9 Feb. 82.2 44.5 Ago. 65.6 24.4 Mar. 70.3 30.3 Sep. 70.9 33.6 Abr. Abr 69.4 69 4 29.0 29 0 Oct. Oct 71.6 71 6 33.7 33 7 May. 60.1 19.9 Nov. 58.0 20.8 Jun. 60.7 20.8 Dic. 58.6 22.1 Facturación anual normal:      817 USD Facturación anual con SFVI:    315 USD Ahorro anual por parte del usuario 466 USD SFVI, IIE, primera Edición, México 2011
  39. 39. IncentivosActualmente, existen en México tres tipo de incentivos para la realización de proyectos deSFVI: medición neta depreciación acelerada y apoyo financiero neta, financiero.a) Medición Neta El Programa Sectorial de Energía 2007-2012, definió como lineamiento de política el establecimiento de mecanismos que permitan el funcionamiento de sistemas de medición neta, entre la red eléctrica y q p , los usuarios que opten por tener capacidad de generación con energía renovable en hogares y pequeñas empresas. Se valida a través del contrato de interconexión para fuente de energía renovable. Para fines de facturación la medición neta se determina como la diferencia: Energía eléctrica recibida de CFE menos energía eléctrica entregada a CFE Si la diferencia es menor que cero: 1) Se factura el mínimo establecido en la tarifa en la que tiene el usuario su contrato de suministro. 2) Se guarda virtualmente la energía que quedó a favor del usuario, para regresársela automáticamente en las siguientes facturaciones en las que se presenten diferencias mayores que cero. SFVI, IIE, primera Edición, México 2011
  40. 40. Incentivosb) Depreciación Acelerada La depreciación acelerada es un beneficio fiscal que se otorga sólo a personas morales para la inversión en proyectos d energía renovable, y se encuentra establecida en el A tí l 40 d l L d l i ió t de í bl t t bl id l Artículo de la Ley del Impuesto Sobre la Renta (LISR) desde el 2005. Las características de la depreciación son: •P é l d Prevé la depreciación acelerada h t por el 100% d i ió l d hasta l durante el primer año, d l maquinaria y equipo t l i ñ de la i i i para la generación de energía proveniente de fuentes renovables. • Se sujeta a una operación mínima de 5 años. SFVI, IIE, primera Edición, México 2011
  41. 41. Incentivosc) Apoyo Financiero El Fideicomiso para el Ahorro de Energía Eléctrica (FIDE) financia la utilización de fuentes de energía renovable para l generación eléctrica, l que i l bl la ió lé t i lo incluye a l sistemas f t los i t fotovoltaicos conectados a red, lt i t d d con capacidad hasta por 500kW. El apoyo financiero para la inversión tiene las siguientes características: • Financiamiento hasta el 100% del proyecto proyecto. • Tasa de interés preferencial por debajo de la banca comercial. • Hasta 20 pagos trimestrales fijos a 5 años. • Personas morales sujetos a financiamiento. http://www.fide.org.mx
  42. 42. ConclusiónLos sistemas de iluminación eficiente y los sistemas fotovoltaicos interconectados con la redson soluciones integrales que al complementarse logran grandes ahorros al reducir de maneraconsiderable el pago ante CFE por parte de los usuarios. Así mismo, al los sistemas p g p p ,fotovoltaicos ser catalogados como energía limpia se reduce de manera trascendental lasemisiones de CO² producidas por la iluminación, hasta llegar al punto de cero emisiones.Teniendo así un impacto positivo en el ámbito económico ambiental y social económico, social.Una vez que se mitigan emisiones de CO² en grandes cantidades (miles de TON) es factibleentrar al mercado de bonos de carbono o a los Mecanismo de Desarrollo Limpio (MDL),teniendo así un incentivo económico que acelera el retorno de inversión de los sistemasimplementados.implementados
  43. 43. Contacto Ing. Ing Jesús Herrera Director Ejecutivo Productos y TecnologíasConsultoría y logística de Ahorro de Energíawww.intedi.com.mx www.mdimexico.mx jherrera@mdimexico.mx jherrera@mdimexico mx O: +52 (55) 5616.0003|5616.6083 M: 04455 3080.7344
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