Consumo de energía eléctrica

16,074 views
15,830 views

Published on

1 Comment
2 Likes
Statistics
Notes
No Downloads
Views
Total views
16,074
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
76
Actions
Shares
0
Downloads
184
Comments
1
Likes
2
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Consumo de energía eléctrica

  1. 1. CONSUMO DE ENERGÍA ELÉCTRICA<br />Jorge Luis Jaramillo<br />PIET EET UTPL octubre 2010<br />
  2. 2. Consumo de EE<br /><ul><li>Generalidades
  3. 3. Factor de potencia
  4. 4. Gestión de la demanda
  5. 5. Eficiencia energética
  6. 6. Esquemas de generador auxiliar y UPS
  7. 7. Tarifación
  8. 8. Discusión y análisis</li></li></ul><li>Generalidades<br /><ul><li>Consumo residencial
  9. 9. Consumo comercial
  10. 10. Consumo industrial</li></ul>Tipos de consumo<br />
  11. 11. Generalidades<br />Tipos de circuitos<br />
  12. 12. Generalidades<br />Angulo de fase entre el voltaje y la corriente<br />
  13. 13. Generalidades<br />El consumo de energía eléctrica en iluminación en el mundo<br />
  14. 14. Generalidades<br />El consumo de energía eléctrica en el mundo<br />
  15. 15. Factor de potencia<br />La potencia efectiva, activa o real (P) es aquella que en el proceso de transformación de energía eléctrica, se aprovecha como trabajo. Se mide en Watts (W).<br />La potencia reactiva (Q) es la encargada de generar el campo magnético que requieren para su funcionamiento los equipos inductivos como los motores y transformadores. Se mide en VAR.<br />La potencia eléctrica total o potencia aparente (S) es una magnitud compleja, resultante de la suma de otras dos componentes vectoriales: la potencia activa y la potencia reactiva. Se mide VA.<br />
  16. 16. Factor de potencia<br />Se define como factor de potencia de un circuito AC, a la relación entre la potencia activa (P) y la potencia aparente.<br />Si las corrientes y tensiones son señales perfectamente sinusoidales, se cumple que:<br /><ul><li>el factor de potencia puede ser reemplazado por
  17. 17. el factor de potencia coincide con el coseno del ángulo que forman los fasores de la intensidad y el voltaje. </li></li></ul><li>Factor de potencia<br />Comúnmente, el factor de potencia es un término utilizado para describir la cantidad de energía eléctrica que se ha convertido en trabajo.<br />El valor ideal del factor de potencia es 1, esto indica que toda la energía consumida por los aparatos ha sido transformada en trabajo.<br />Por el contrario, un factor de potencia menor a la unidad significa un mayor consumo de energía necesaria para producir un trabajo útil.<br />
  18. 18. Factor de potencia<br />En electrotecnia, el ángulo φ indica si las señales de voltaje y corriente se encuentran en fase.<br />Dependiendo del tipo de carga, el factor de potencia puede ser:<br />• adelantado<br />• retrasado<br />• igual a 1.<br />
  19. 19. Factor de potencia<br />En las cargas resistivas, como las lámparas incandescentes, el voltaje y la corriente están en fase. Por lo tanto φ = 0. En este caso, se tiene un factor de potencia unitario.<br />En las cargas inductivas, como los motores y transformadores, la corriente se encuentra retrasada respecto al voltaje. Por lo tanto φ<0. En este caso se tiene un factor de potencia retrasado.<br />En las cargas capacitivas, como los condensadores, la corriente se encuentra adelantada respecto al voltaje. Por lo tanto φ>0. En este caso se tiene un factor de potencia adelantado.<br />
  20. 20. Factor de potencia<br />Para producir un trabajo, las cargas eléctricas requieren de un cierto consumo de energía. Cuando este consumo es en su mayoría energía reactiva, el valor del ángulo φ se incrementa y disminuye el factor de potencia.<br />
  21. 21. Factor de potencia<br />Instantaneous and average power calculated from AC voltage and current with a unity power factor (φ=0, cosφ=1). Since the blue line is above the axis, all power is real power consumed by the load.<br />
  22. 22. Factor de potencia<br />Instantaneous and average power calculated from AC voltage and current with a zero power factor (φ=90, cosφ=0). The blue line shows all the power is stored temporarily in the load during the first quarter cycle and returned to the grid during the second quarter cycle, so no real power is consumed.<br />
  23. 23. Factor de potencia<br />Instantaneous and average power calculated from AC voltage and current with a lagging power factor (φ=45, cosφ=0.71). The blue line shows some of the power is returned to the grid during the part of the cycle labelled φ<br />
  24. 24. Factor de potencia<br />La disminución del factor de potencia trae consigo algunos problemas técnicos y económicos:<br /><ul><li>Mayor consumo de corriente.
  25. 25. Aumento de las pérdidas en conductores.
  26. 26. Sobrecarga de transformadores, generadores y líneas de distribución.
  27. 27. Incremento de las caídas de voltaje.
  28. 28. Incremento de la facturación eléctrica por mayor consumo de corriente.
  29. 29. Penalizaciones en un % del costo de la facturación.</li></ul>Compensación del factor de potencia<br />
  30. 30. Factor de potencia<br />Las cargas inductivas requieren potencia reactiva para su funcionamiento. Esta demanda de reactivos se puede reducir e incluso anular si se colocan capacitores en paralelo con la carga.<br />Esta compensación, puede ser de tres tipos:<br /><ul><li>Compensación individual
  31. 31. Compensación en grupo
  32. 32. Compensación central</li></ul>Compensación del factor de potencia<br />
  33. 33. Factor de potencia<br />Compensación del factor de potencia<br />
  34. 34. Factor de potencia<br />Compensación del factor de potencia<br />
  35. 35. Gestión de la demanda<br />Las empresas de energía están obligadas a cuantificar los requerimientos de carga (la demanda) a fin de cuantificar los requerimientos de generación (poder).<br />La mejor vía para minimizar las necesidades de generación adicional es la de reducir o controlar la demanda. Este es el principal objetivo de la gestión de la demanda.<br />Los programas de gestión de demanda (demand-side management DSM) son diseñadosparaproporcionarasistencia a los consumidores a fin de quereduzcansudemanda de energía y controlarsuscostos en energía, mientras se concluyennuevosproyectos de generación, transmisión y distribución de energíaeléctrica.<br />DSM<br />
  36. 36. Gestión de la demanda<br />Las empresas de energía están obligadas a cuantificar los requerimientos de carga (la demanda) a fin de cuantificar los requerimientos de generación (poder).<br />La mejor vía para minimizar las necesidades de generación adicional es la de reducir o controlar la demanda. Este es el principal objetivo de la gestión de la demanda.<br />Los programas de gestión de demanda (demand-side management DSM) son diseñadosparaproporcionarasistencia a los consumidores a fin de quereduzcansudemanda de energía y controlarsuscostos en energía, mientras se concluyennuevosproyectos de generación, transmisión y distribución de energíaeléctrica.<br />DSM<br />
  37. 37. Gestión de la demanda<br /><ul><li>Lighting (i.e., rebate coupons, discounts for high-efficiency lightbulbs, efficient lighting designs, and other energy-reduction incentives)
  38. 38. High-efficiency washing machines, clothes dryers, and refrigerators
  39. 39. Home energyaudits
  40. 40. Insulationupgrades
  41. 41. Appliancemanagement
  42. 42. Control some equipment to only operate during off-peak periods (water heaters, pool pumps, irrigation pumps, etc.)</li></ul>DSM para el consumo residencial<br />
  43. 43. Gestión de la demanda<br /><ul><li>The efficient design of buildings and remodeling or renovation activities using more energy efficient products and technologies without increasing project costs. This would include lighting, heating, air conditioning, motor upgrades, variable-speed drives, and more efficient electricalequipment.
  44. 44. Replacement incentives to remove older, lower-efficiency equipment.
  45. 45. Energy consumption analysis programs to encourage better operational methods within a business or organization.</li></ul>DSM para el consumo comercial<br />
  46. 46. Gestión de la demanda<br /><ul><li> Renewable energy resources incentive programs to increase the utilization of wind power, solar energy, fuel cells, and so on to generate electricity for their own facility.
  47. 47. Incorporation of online energy-load profiles to be used to strategize improvement of load patterns toward energy conservation.
  48. 48. Energy consumption surveys or studies to provide recommendations for load curtailment.</li></ul>DSM para el consumo industrial<br />
  49. 49. Gestión de la demanda<br /><ul><li> Renewable energy resources incentive programs to increase the utilization of wind power, solar energy, fuel cells, and so on to generate electricity for their own facility.
  50. 50. Incorporation of online energy-load profiles to be used to strategize improvement of load patterns toward energy conservation.
  51. 51. Energy consumption surveys or studies to provide recommendations for load curtailment.</li></ul>DSM para el consumo industrial<br />
  52. 52. Eficiencia energética<br />La eficiencia energética se puede definir como la reducción del consumo de energía manteniendo los mismos servicios energéticos, sin disminuir nuestro confort y calidad de vida, protegiendo el medio ambiente, asegurando el abastecimiento y fomentando un comportamiento sostenible en su uso.<br />El NationalEnergyEducationDevelopment Project de los Estados Unidos, define a la eficiencia en el uso de la energía como el uso de tecnología que requiere menos energía para realizar la misma función.<br />Desde la perspectiva social, la eficiencia en el uso de la energía implica la invención e innovación de tecnología y del comportamiento de los individuos, enfocados a ahorrar energía y consecuentemente dinero. No todos piensan en la reducción de emisiones y en el impacto positivo en el medio ambiente.<br />Definición<br />
  53. 53. Eficiencia energética<br />Los informes sobre el abastecimiento futuro de energía, han sonado una alarma general sobre la insuficiencia de los combustibles fósiles en un horizonte de menos de 10 años , lo que ha obligado a que los gobiernos adopten medidas encaminadas a fomentar la eficiencia energética. Las medidas adoptadas se centran en cuatro ejes de acción: <br /><ul><li>desarrollo de tecnología
  54. 54. aplicación de las tecnologías
  55. 55. cultura social
  56. 56. educación. </li></ul>De acuerdo al criterio principal de la medida, ésta se clasifica en uno de tres grupos principales: <br /><ul><li>incentivos financieros
  57. 57. mandatos – estándares – códigos
  58. 58. programas de participación ciudadana.</li></ul>La eficiencia energética no es gratuita, pero cuesta menos que la generación y el suministro de nueva energía.<br />El punto de partida<br />
  59. 59. Eficiencia energética<br />EE en el hogar<br />
  60. 60. Eficiencia energética<br />EE en el hogar<br />
  61. 61. Eficiencia energética<br />EE en el hogar<br />
  62. 62. Eficiencia energética<br />EE en iluminación<br />
  63. 63. Eficiencia energética<br />EE en iluminación<br />
  64. 64. Eficiencia energética<br />EE en iluminación<br />
  65. 65. Eficiencia energética<br />EE en iluminación<br />
  66. 66. Eficiencia energética<br />EE en iluminación<br />
  67. 67. Eficiencia energética<br />EE en iluminación<br />
  68. 68. Eficiencia energética<br />EE en iluminación<br />
  69. 69. Eficiencia energética<br />Las etiquetas de Eficiencia Energética se adhieren a los productos para brindar información a los compradores sobre su desempeño energético, generalmente en la forma de la cantidad de energía utilizada, su eficiencia, el costo de la energía consumida y/o su capacidad de aislamiento térmico o trasmitancia.<br />Etiquetas de eficiencia<br />
  70. 70. Eficiencia energética<br />Las etiquetas pueden ser:<br /><ul><li>Etiquetas de aprobación.
  71. 71. Etiquetas comparativas.
  72. 72. Etiquetas informativas.</li></ul>Las etiquetas de aprobación son esencialmente “sellos de aprobación” que certifican que el equipo o producto es uno de los más eficientes de su clase en cuanto a su desempeño energético, es decir que ofrecen información comparativa implícita. <br />Las etiquetas comparativas le ofrecen al consumidor información que le permite comparar el desempeño energético del producto con el de los productos  similares.<br />Las etiquetas de información únicamente proporcionan datos sobre el  desempeño energético del propio producto, sin ofrecer información comparativa.<br />Etiquetas de eficiencia<br />
  73. 73. Eficiencia energética<br />Etiquetas de eficiencia<br />
  74. 74. Esquema de generadores auxiliares y UPS<br />
  75. 75. Esquema de generadores auxiliares y UPS<br />Generador de emergencia<br />
  76. 76. Esquema de generadores auxiliares y UPS<br /><ul><li>Offline / standby
  77. 77. Line-interactive
  78. 78. Double-conversion / online
  79. 79. Hybridtopology / Doubleconversionondemand
  80. 80. Ferro-resonant
  81. 81. DC power
  82. 82. Rotary</li></ul>UninterruptiblePowerSupply UPS<br />
  83. 83. Esquema de generadores auxiliares y UPS<br />Offline standbay UPS<br />
  84. 84. Esquema de generadores auxiliares y UPS<br />Line – interactive UPS<br />
  85. 85. Esquema de generadores auxiliares y UPS<br />Double-conversion / online UPS<br />
  86. 86. Esquema de generadores auxiliares y UPS<br />Ferro-resonant UPS<br />
  87. 87. Esquema de generadores auxiliares y UPS<br />Rotary UPS<br />
  88. 88. Tarifación<br /><ul><li>Consumo, magnitud de un suministro eléctrico, expresado en KWh.
  89. 89. Potencia instalada, suma de las potencias nominales de los equipos eléctricos (KW).
  90. 90. Potencia conectada, parte de la potencia instalada, que puede ser alimentada por el suministrador (KW).
  91. 91. Demanda, potencia requerida  por el consumidor en un instante dado (KW).
  92. 92. Demanda media, valor medio de la demanda integrada en un periodo regular de tiempo (KW). </li></ul>Conceptos fundamentales<br />
  93. 93. Tarifación<br /><ul><li>Factor de carga, relación entre el consumo durante un periodo de tiempo determinado y el consumo que habría resultado de la utilización permanente de la potencia máxima.
  94. 94. Factor de utilización, relación entre la potencia máxima y la potencia instalada.
  95. 95. Factor de demanda, relación entre la potencia máxima y la potencia conectada.
  96. 96. Horas de punta, periodo del día comprendido entre las 18.00 y las 23.00.
  97. 97. Momento de carga, es el producto de la potencia conectada del usuario en MW y la distancia entre el punto de empalme con la concesionaria y la subestación de distribución, en Km. </li></ul>Conceptos fundamentales<br />
  98. 98. Tarifación<br /><ul><li>Categoría Residencial
  99. 99. Categoría General
  100. 100. Locales y establecimientos comerciales públicos o privados
  101. 101. Locales públicos o privados destinados a la elaboración o transformación de productos por medio de cualquier proceso industrial y sus oficinas administrativas
  102. 102. Bombeo de Agua
  103. 103. Entidades de Asistencia Social
  104. 104. Entidades de Beneficio Público
  105. 105. Entidades Oficiales
  106. 106. Escenarios Deportivos
  107. 107. Culto religioso
  108. 108. Y los demás que no estén considerados en la Categoría Residencial</li></ul>Categorías de tarifación según el CONELEC<br />
  109. 109. Tarifación<br /><ul><li>Categoría Alumbrado Público
  110. 110. Grupo Nivel de Alta Tensión
  111. 111. Grupo Nivel de Media Tensión
  112. 112. Grupo Nivel de Baja Tensión</li></ul>Categorías de tarifación según el CONELEC<br />
  113. 113. Tarifación<br /><ul><li>Un cargo por comercialización en USD/consumidor, independiente del consumo de energía.
  114. 114. Cargos crecientes por energía en USD/KWh, en función de la energía consumida.</li></ul>Componentes tarifa residencial, CONELEC<br />
  115. 115. Tarifación<br />Sin demanda<br /><ul><li>Un cargo por comercialización en USD/consumidor, independiente del consumo de energía.
  116. 116. Cargos variables por energía expresados en USD/KWh, en función de la energía consumida.</li></ul>Componentes tarifa general de baja tensión, CONELEC<br />
  117. 117. Tarifación<br />Con demanda<br /><ul><li>Un cargo por comercialización en USD/consumidor, independiente del consumo de energía.
  118. 118. Un cargo por potencia en USD/KW, por cada KWde demanda facturable, como mínimo de pago, sin derecho a consumo.</li></ul>                                                                                                                     <br /><ul><li>Un cargo por energía en USD/KWh, en función de la energía consumida.</li></ul>Componentes tarifa general de baja tensión, CONELEC<br />
  119. 119. Tarifación<br />Con demanda horaria<br /><ul><li>Un cargo por comercialización en USD/consumidor, independiente del consumo de energía.
  120. 120. Un cargo por demanda en USD/KW, por cada KW de demanda facturable, como mínimo de pago, sin derecho a consumo, afectado por un factor de corrección (FC).
  121. 121.  Un cargo por energía expresado en USD/KWh, en función de la energía consumida en el período de 07h00 hasta las 22h00, que corresponde al cargo por energía de la tarifa del numeral 4.3.2.
  122. 122.  Un cargo por energía expresado en USD/KWh, en función de la energía consumida, en el período de 22h00 hasta las 07h00, que corresponde al cargo por energía del literal anterior disminuido en 20% y estará definido en los cargos tarifarios.</li></ul>Componentes tarifa general de baja tensión, CONELEC<br />
  123. 123. Tarifación<br /><ul><li>Un cargo por potencia en USD/KW, por cada KW de demanda facturable, como mínimo de pago, sin derecho a consumo.
  124. 124. Un cargo por energía en USD/KWh, en función de la energía consumida</li></ul>Componentes tarifa alumbrado público, CONELEC<br />
  125. 125. Tarifación<br />Con demanda<br /><ul><li>Un cargo por comercialización en USD/consumidor, independiente del consumo de energía.
  126. 126. Un cargo por potencia en USD/KW, por cada KW de demanda facturable, como mínimo de pago, sin derecho a consumo.
  127. 127. Un cargo por energía en USD/KWh, en función de la energía consumida. </li></ul>Componentes tarifa media tensión, CONELEC<br />
  128. 128. Tarifación<br />Con demanda horaria<br /><ul><li>Un cargo por comercialización en USD/consumidor, independiente del consumo de energía.
  129. 129. Un cargo por demanda en USD/KW, por cada KW de demanda facturable, como mínimo de pago, sin derecho a consumo, afectado por un factor de corrección (FC).
  130. 130. Un cargo por energía expresado en USD/KWh, en función de la energía consumida en el período de 07h00 hasta las 22h00, que corresponde al cargo por energía de la tarifa del numeral 5.1.
  131. 131. Un cargo por energía expresado en USD/KWh, en función de la energía consumida, en el período de 22h00 hasta las 07h00, que corresponde al cargo por energía del literal anterior disminuido en 20% y estará definido en los cargos tarifarios.</li></ul>Componentes tarifa media tensión, CONELEC<br />
  132. 132. Tarifación<br />Con demanda horaria para industriales<br /><ul><li>Un cargo por comercialización en USD/consumidor, independiente del consumo de energía.
  133. 133. Un cargo por demanda en USD/KW, por cada KW de demanda facturable, como mínimo de pago, sin derecho a consumo, afectado por un factor de corrección (FCI).
  134. 134. Un cargo por energía expresado en USD/KWh, en función de la energía consumida en el período de lunes a viernes de 08h00 hasta las 18h00.
  135. 135. Un cargo por energía expresado en USD/KWh, en función de la energía consumida en el período de lunes a viernes de 18h00 hasta las 22h00.
  136. 136. Un cargo por energía expresado en USD/KWh, en función de la energía consumida en el período de lunes a viernes de 22h00 hasta las 08h00, incluyendo la energía de sábados, domingos y feriados en el período de 22h00 a 18h00.
  137. 137. Un cargo por energía expresado en USD/KWh, en función de la energía consumida en el período de sábados, domingos y feriados en el período de 18h00 hasta las 22h00.</li></ul>Componentes tarifa media tensión, CONELEC<br />
  138. 138. Tarifación<br /><ul><li>Un cargo por comercialización en USD/consumidor, independiente del consumo de energía.
  139. 139. Un cargo por demanda en USD/KW, por cada KW de demanda facturable, como mínimo de pago, sin derecho a consumo, afectado por un factor de corrección (FC).
  140. 140. Un cargo por energía en USD/KWh, en función de la energía consumida en el período de 07h00 hasta las 22h00, que corresponde al cargo del numeral 5.2, literal c) disminuido en 10 % y estará definido en los cargos tarifarios.
  141. 141. Un cargo por energía expresado en USD/KWh, en función de la energía consumida, en el período de 22h00 hasta las 07h00, que corresponde al cargo por energía del literal anterior disminuido en 10% y estará definido en los cargos tarifarios. </li></ul>Componentes tarifa alta tensión excepto industriales, CONELEC<br />
  142. 142. Tarifación<br /><ul><li>Un cargo por comercialización en USD/consumidor, independiente del consumo de energía.
  143. 143.  Un cargo por demanda en USD/KW, por cada KW de demanda facturable, como mínimo de pago, sin derecho a consumo, afectado por un factor de corrección (FCI).
  144. 144. Un cargo por energía expresado en USD/KWh, en función de la energía consumida en el período de lunes a viernes de 08h00 hasta las 18h00.
  145. 145. Un cargo por energía expresado en USD/KWh, en función de la energía consumida en el período de lunes a viernes de 18h00 hasta las 22h00.
  146. 146. Un cargo por energía expresado en USD/KWh, en función de la energía consumida en el período de lunes a viernes de 22h00 hasta las 08h00, incluyendo la energía de sábados, domingos y feriados en el período de 22h00 a 18h00.
  147. 147. Un cargo por energía expresado en USD/KWh, en función de la energía consumida en el período de sábados, domingos y feriados en el período de 18h00 hasta las 22h00.</li></ul>Componentes tarifa alta tensión industriales, CONELEC<br />
  148. 148. DISCUSIÓN Y ANÁLISIS<br />

×