USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA EN EL
SECTOR DE ILUMINACIÓN PÚBLICA – TECNOLOGIA LED
Jorge Patricio Muñoz V., MSc. M...
PLAN NACIONAL PARA EL BUEN VIVIR
2009 - 2013
 La producción energética nacional muestra que, el 90% de la oferta energéti...
PLAN NACIONAL PARA EL BUEN VIVIR
2009 - 2013
 Fortalecer la soberanía energética: a través del incremento de la generació...
OFERTA DE ENERGÍA EN EL ECUADOR
Oferta de Energía en el Ecuador 2009. Fuente MEER
DEMANDA DE ENERGÍA EN EL ECUADOR
Demanda de Energía en el Ecuador 2009. Fuente MEER
DEMANDA DE ENERGÍA POR SECTORES EN
EL ECUADOR
Demanda por Sectores en el Ecuador 2009. Fuente MEER
OFERTA ELÉCTRICA POR TIPO DE FUENTE
NIVEL NACIONAL - 2012
Hidráulica
54.90%
Solar
0.01%
Eólica
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Térmica Turbo-
vapor*...
DEMANDA ELÉCTRICA POR TIPO DE
SECTOR NIVEL NACIONAL - 2012
CRECIMIENTO MEDIO ANUAL: - GLOBAL 5,8%
- I. P. DEL 3,4%
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CANTIDAD LUMINARIAS INSTALADAS EN ECUADOR
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CANTIDAD LUMINARIAS INSTALADAS EN ECUADOR
(2012)
125 W-HG
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POTENCIA INSTALADA Y ENERGÍA CONSUMIDA EN
LA I.P. (1999)
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POTENCIA INSTALADA Y ENERGÍA CONSUMIDA EN
LA I.P. (2012)
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NRO. LUMINARIAS, POTENCIA Y ENERGÍA INSTALADA
EN I.P. (2010)
TECNOLOGIA Cant./Potencia Cant./Potencia
Potencia Media
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NRO. LUMINARIAS, POTENCIA Y ENERGÍA INSTALADA
EN I.P. (2012)
TECNOLOGIA Cant./Potencia Cant./Potencia
Potencia Media
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EVALUACIÓN TÉCNICA, ECONÓMICA Y FINANCIERA
USO EFICIENTE DE ENERGÍA EN I.P.
 CAMBIO DE LUMINARIAS DE SODIO POR MERCURIO ...
ANÁLISIS TÉCNICO MÉTODO DE LUMINANCIA E
ILUMINANCIA – SODIO POR MERCURIO
CONVENCI
ONAL
EFICIENTE LUMINÁNCIA ILUMINÁNCIA
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ANÁLISIS ECONÓMICO - FINANCIERO
FIGURAS DE MÉRITO
TIEMPO SIMPLE RECUPERACIÓN (SODIO POR MERCURIO)
EE)-(ECPE
CC)-(CE
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ANÁLISIS ECONÓMICO - FINANCIERO
FIGURAS DE MÉRITO
TASA INTERNA DE RETORNO (SODIO POR MERCURIO)
ACTUAL PROYECTADA TIR (%)
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ANÁLISIS ECONÓMICO - FINANCIERO
FIGURAS DE MÉRITO
COSTO DE ENERGÍA CONSERVADA (SODIO POR MERCURIO)
EE-EC
CC-CE
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ANÁLISIS ECONÓMICO - FINANCIERO
FIGURAS DE MÉRITO
COSTO DE POTENCIA CONSERVADA (SODIO POR MERCURIO)
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COSTO DURANTE LA VIDA (SODIO POR MERCURIO)
 Costo Durante la Vida esta ...
ANÁLISIS ECONÓMICO - FINANCIERO
FIGURAS DE MÉRITO
COSTO DURANTE LA VIDA
 Costo Durante la Vida esta expresado en valor pr...
ANÁLISIS ECONÓMICO - FINANCIERO
FIGURAS DE MÉRITO
COSTO DURANTE LA VIDA ANUALIZADO (SODIO POR MERCURIO)
n)FRC(d,*CDV=CDVA
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EVALUACIÓN DE ALTERNATIVAS
ORDEN DE MÉRITO (SODIO POR MERCURIO)
CAMBIO DE LAMPARAS - COSTO DE POTENCIA E ENERGIA ECONOMIZA...
SALTO TECONOLÓGICO
USO EFICIENTE DE ENERGÍA EN I.P. – USO
LUMINARIAS LED
 CAMBIO DE LUMINARIAS DE TIPO LED POR SODIO
 Ca...
SALTO TECONOLÓGICO
VENTAJAS DE LA LUMINARIA LED
 Según los fabricantes que pueden ahorrar hasta un 80% de energía de las ...
SALTO TECONOLÓGICO
DESVENTAJAS DE LA LUMINARIA LED
 Alto costo inicial (USD 1,250 a 1,500)
ANÁLISIS TÉCNICO
MÉTODO DE ILUMINANCIA
NIVELES DE ILUMINACIÓN MEDIDO EN LUMINARIA INSTALADA EN AEIRNNR - UNL (LUX)
LED - 5...
ANÁLISIS ECONÓMICO - FINANCIERO
FIGURAS DE MÉRITO
TIEMPO SIMPLE RECUPERACIÓN (LED POR SODIO)
EE)-(ECPE
CC)-(CE
=TSR
ACTUAL...
ANÁLISIS ECONÓMICO - FINANCIERO
FIGURAS DE MÉRITO
TASA INTERNA DE RETORNO (LED POR SODIO)
ACTUAL PROYECTADA TIR (%)
NA-250...
ANÁLISIS ECONÓMICO - FINANCIERO
FIGURAS DE MÉRITO
COSTO DE ENERGÍA CONSERVADA (LED POR SODIO)
EE-EC
CC-CE
*n)FRC(d,=CEC
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ANÁLISIS ECONÓMICO - FINANCIERO
FIGURAS DE MÉRITO
COSTO DE POTENCIA CONSERVADA (LED POR SODIO)
 Se compara con central ma...
ANÁLISIS ECONÓMICO - FINANCIERO
FIGURAS DE MÉRITO
COSTO DURANTE LA VIDA (LED POR SODIO)
 Costo Durante la Vida esta expre...
ANÁLISIS ECONÓMICO - FINANCIERO
FIGURAS DE MÉRITO
COSTO DURANTE LA VIDA ANUALIZADO
n)FRC(d,*CDV=CDVA
SISTEMA ILUMINACIÓN P...
EVALUACIÓN INTEGRADA DE ALTERNATIVAS
ORDEN DE MÉRITO (LED POR SODIO)
 Potencia Conservada: 72.7 MW
 Energía Conservada: ...
TRANSFERENCIA DE POTENCIA Y ENERGÍA DEL LADO DE LA
CARGA AL PUNTO DE GENERACIÓN (LED POR SODIO)
 Asumiendo pérdidas en lo...
VENTAJAS DE LAS LUMINARIAS LED EN ILUMINACIÓN
PÚBLICA
 La reducción de la potencia conservada tiene su impacto especial m...
VENTAJAS DE LAS LUMINARIAS LED EN ILUMINACIÓN
PÚBLICA
 Reducción de emisiones de CO2 por la reducción de generación térmi...
VENTAJAS DE LAS LUMINARIAS LED EN ILUMINACIÓN
PÚBLICA
 Inversión evitada en la expansión de la generación.
 Mayor seguri...
DESAFÍOS DE LAS LUMINARIAS LED PARA ILUMINACIÓN
PÚBLICA
 Temperatura
 Elevado costo de inversión inicial (luminaria de 5...
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
 Alternativas viables de sustitución vapor de sodio por vapor de mercurio:
 T-1 (Na-70 po...
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
 AÑO 1999
 Potencia conservada: 27 MW (109 para 82 MW, equivalente al 29%).
 Energía con...
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
 Ahorro de potencia y energía usando Tecnología LED representa
aproximadamente el 39%.
 L...
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
 Suscribir convenios de cooperación
interinstitucional con universidades para
desarrollar ...
PREGUNTAS Y RESPUESTAS
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Uso eficiente de energía en Iluminación (Alumbrado) Público del Ecuador, Universidad Nacional de Loja

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Demuestra las ventajas y desventajas técnicas y económicas de la implementación de un programa de uso eficiente de energía en el sector de iluminación pública.

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Uso eficiente de energía en Iluminación (Alumbrado) Público del Ecuador, Universidad Nacional de Loja

  1. 1. 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
  2. 2. PLAN NACIONAL PARA EL BUEN VIVIR 2009 - 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.
  3. 3. PLAN NACIONAL PARA EL BUEN VIVIR 2009 - 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) Petroleo 79% Caña 3% Leña 3% Hidroenergía 8% Gas natural 7%
  4. 4. OFERTA DE ENERGÍA EN EL ECUADOR Oferta de Energía en el Ecuador 2009. Fuente MEER
  5. 5. DEMANDA DE ENERGÍA EN EL ECUADOR Demanda de Energía en el Ecuador 2009. Fuente MEER
  6. 6. DEMANDA DE ENERGÍA POR SECTORES EN EL ECUADOR Demanda por Sectores en el Ecuador 2009. Fuente MEER
  7. 7. OFERTA ELÉCTRICA POR TIPO DE FUENTE NIVEL NACIONAL - 2012 Hidráulica 54.90% Solar 0.01% Eólica 0.00% Térmica Turbo- vapor* 1.04% MCI 22.27% Turbo-gas 9.48% Turbovapor 10.70% Importa-ción 1.60% Producción anual 22.570 GWh. Fuente CONELEC
  8. 8. DEMANDA ELÉCTRICA POR TIPO DE SECTOR NIVEL NACIONAL - 2012 CRECIMIENTO MEDIO ANUAL: - GLOBAL 5,8% - I. P. DEL 3,4% Residencial 34.88% Comercial 19.80% Industrial 31.88% A. Público 5.68% Otros 7.77% Facturación anual 16.090 GWh. Fuente CONELEC
  9. 9. 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 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
  10. 10. CANTIDAD LUMINARIAS INSTALADAS EN ECUADOR (1999) 125 W-HG 27% 175 W-HG 38% 250 W-HG 5% 70 W-NA 5% 150 W-NA 5% 250 W-NA 10% 400 W-NA 7% Tecnología HG = 70% Tecnología NA = 27% Otras = 3%
  11. 11. CANTIDAD LUMINARIAS INSTALADAS EN ECUADOR (2012) 125 W-HG 1.9% 175 W-HG 4.5% 250 W-HG 0.5% 70 W-NA 17.7% 150 W-NA 20.7% 250 W-NA 15.4% 400 W-NA 5.2% 100 W-NA 29.5% Número: 1’102.327 Tecnología HG = 6,9% Tecnología NA = 88,5% Otras = 4,6%
  12. 12. POTENCIA INSTALADA Y ENERGÍA CONSUMIDA EN LA I.P. (1999) 125 W-HG 27% 175 W-HG 38% 250 W-HG 5% 70 W-NA 5% 150 W-NA 5% 250 W-NA 10% 400 W-NA 7% Tecnología HG = 70% Tecnología NA = 27% Otras = 3%
  13. 13. POTENCIA INSTALADA Y ENERGÍA CONSUMIDA EN LA I.P. (2012) 125 W-HG 1,5% 175 W-HG 5,1% 250 W-HG 0,8% 70 W-NA 8,0% 150 W-NA 19,9% 250 W-NA 24,7% 400 W-NA 13,4% Potencia: 175.876 kW Tecnología HG = 7,4% Tecnología NA = 84,9% Otras = 7,7% 100 W-NA 18.9%
  14. 14. NRO. LUMINARIAS, POTENCIA Y ENERGÍA INSTALADA EN I.P. (2010) TECNOLOGIA Cant./Potencia Cant./Potencia Potencia 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
  15. 15. NRO. LUMINARIAS, POTENCIA Y ENERGÍA INSTALADA EN I.P. (2012) TECNOLOGIA Cant./Potencia Cant./Potencia Potencia 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
  16. 16. EVALUACIÓN TÉCNICA, ECONÓMICA Y FINANCIERA USO 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
  17. 17. ANÁLISIS TÉCNICO MÉTODO DE LUMINANCIA E ILUMINANCIA – SODIO POR MERCURIO CONVENCI ONAL 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
  18. 18. ANÁLISIS ECONÓMICO - FINANCIERO FIGURAS DE MÉRITO TIEMPO SIMPLE RECUPERACIÓN (SODIO POR MERCURIO) EE)-(ECPE 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 eficiente CC = consto de tecnología convencional PE = precio unitario de energía EE = consumo anual de energía con tecnología eficiente EC = consumo anual de energía con tecnología convencional
  19. 19. ANÁLISIS ECONÓMICO - FINANCIERO FIGURAS 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=k k n 1=k k d)+(1 1 EE*PE+CE d)1( 1 EC*PE+CC CE = costo (inversión inicial) de tecnología eficiente CC = consto de tecnología convencional PE = precio unitario de energía EE = consumo anual de energía con tecnología eficiente EC = consumo anual de energía con tecnología convencional
  20. 20. ANÁLISIS ECONÓMICO - FINANCIERO FIGURAS 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 eficiente CC = consto de tecnología convencional PE = precio unitario de energía EE = consumo anual de energía con tecnología eficiente EC = consumo anual de energía con tecnología convencional FRC = factor de recuperación del capital (tasa descuento, n años) td FRC(d,n) = 1 (1 td) n    
  21. 21. ANÁLISIS ECONÓMICO - FINANCIERO FIGURAS 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 eficiente CC = consto de tecnología convencional PE = potencia con tecnología eficiente PC = potencia con tecnología convencional
  22. 22. ANÁLISIS ECONÓMICO - FINANCIERO FIGURAS DE MÉRITO COSTO DURANTE LA VIDA (SODIO POR MERCURIO)  Costo Durante la Vida esta expresado en valor presente. N d)+(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$) HG-125 W 535 NA-70 W 388 27 147 HG-175 W 695 NA-100 W 508 27 187 HG-175 W 695 NA-150 W 749 - 8 - 54 HG-250 W 956 NA-150 W 749 22 207 HG-400 W 1.419 NA-250 W 1.050 26 369 MS-160 W 595 NA-50 W 311 48 284 C = costo o inversión inicial de la alternativa PE = precio unitario de energía E = consumo anual de energía para la alternativa COM = costo de operación y mantenimiento de la alternativa Vr = valor residual (en base a depreciación lineal) N = número de periodos (en este análisis 10 años) % ef = relación entre tecnología convencional vs. tecnología eficiente
  23. 23. ANÁLISIS ECONÓMICO - FINANCIERO FIGURAS DE MÉRITO COSTO DURANTE LA VIDA  Costo Durante la Vida esta expresado en valor presente. N d)+(1 Vr n)FRC(d, COM n)FRC(d, E*PE +C=CDV  C = costo o inversión inicial de la alternativa PE = precio unitario de energía E = consumo anual de energía para la alternativa COM = costo de operación y mantenimiento de la alternativa Vr = valor residual (en base a depreciación lineal) N = número de periodos (en este análisis 10 años) % ef = relación entre tecnología convencional vs. tecnología eficiente C E E E E E E E E E E COM COM COM COM Vr 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
  24. 24. ANÁLISIS ECONÓMICO - FINANCIERO FIGURAS DE MÉRITO COSTO DURANTE LA VIDA ANUALIZADO (SODIO POR MERCURIO) n)FRC(d,*CDV=CDVA SISTEMA ILUMINACIÓN PÚBLICA ECUADOR - 2011 (ACTUAL) Cantidad Potencia (kW) Energía (MWh) W/lumin CDVA (US$) 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$) Fluorescente 5.140 502 2.200 97,71 486.533,80 Mercurio 0 0 - - Incandescente 0 0 - - LED 881 10 43 11,17 306.644,59 Mixta 2.854 407 1.781 142,51 270.149,31 Sodio 995.594 145.468 637.149 146,11 125.686.231,98 Reflectores 33.539 13.681 59.921 407,90 3.174.680,39 Semáforo 4.868 474 2.074 97,29 460.787,27 Total general 1.042.876 160.541 703.168 130.385.027,34
  25. 25. EVALUACIÓN DE ALTERNATIVAS ORDEN DE MÉRITO (SODIO POR MERCURIO) CAMBIO DE LAMPARAS - COSTO DE POTENCIA E ENERGIA ECONOMIZADA - FLUJO LUMINOSO CAMBIO ACTUALES PROYECTADAS CEC CPC US$/Mlm-h conv (US$/MWh) (US$/KW) US$/Mlm-h efic T-6 MS-160W NA-50W -17.5 (434) 112% T-1 HG-125W NA-70W -10.5 (259) 27% T-2 HG-175W NA-100W -3.8 (94) 51% T-5 HG-400W NA-250W 0.0 (0) 47% T-4 HG-250W NA-150W 12.5 309 28% T-3 HG-175W NA-150W 215.4 5,330 46%  Potencia conservada (cambiando tecnología de sodio por mercurio)  6.7 MW  Potencia conservada (lado de generación) 7.9 MW  0.21% Dem Max  Energía conservada (lado de carga) 29.5 GWh/año  Energía conservada (lado de generación) 32.8 GWh/año  En los dos últimos años cerca de 100 mil puntos de iluminación fueron cambiados  Hasta noviembre de 2012 hay 85.777 puntos de mercurio  Se requiere una inversión de USD 25.7 millones para cambio total a sodio
  26. 26. SALTO TECONOLÓGICO USO EFICIENTE DE ENERGÍA EN I.P. – USO LUMINARIAS LED  CAMBIO DE LUMINARIAS DE TIPO LED POR SODIO  Cambio de equipo eficiente por convencional  Disminución de energía y demanda máxima  PREMISAS DE CÁLCULO  Tasa de descuento: 12%  Precio electricidad: 99 US$/MWh  Precios de equipos: compran concesionarias  Vida equipos: valores reales
  27. 27. SALTO TECONOLÓGICO VENTAJAS 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.
  28. 28. SALTO TECONOLÓGICO DESVENTAJAS DE LA LUMINARIA LED  Alto costo inicial (USD 1,250 a 1,500)
  29. 29. 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
  30. 30. ANÁLISIS ECONÓMICO - FINANCIERO FIGURAS DE MÉRITO TIEMPO SIMPLE RECUPERACIÓN (LED POR SODIO) EE)-(ECPE CC)-(CE =TSR ACTUAL PROYECTADA TSR (años) NA-250 W LED-120 W 26,2
  31. 31. ANÁLISIS ECONÓMICO - FINANCIERO FIGURAS DE MÉRITO TASA INTERNA DE RETORNO (LED POR SODIO) ACTUAL PROYECTADA TIR (%) NA-250 W LED-120 W -11    n 1=k k n 1=k k d)+(1 1 EE*PE+CE d)1( 1 EC*PE+CC
  32. 32. ANÁLISIS ECONÓMICO - FINANCIERO FIGURAS DE MÉRITO COSTO DE ENERGÍA CONSERVADA (LED POR SODIO) EE-EC CC-CE *n)FRC(d,=CEC ACTUAL PROYECTADA CEC (US$/MWh) NA-250 W LED-120 W 368,0
  33. 33. ANÁLISIS ECONÓMICO - FINANCIERO FIGURAS DE MÉRITO COSTO DE POTENCIA CONSERVADA (LED POR SODIO)  Se compara con central marginal: 398 US$/kW ACTUAL PROYECTADA CPC (US$/kW) NA-250 W LED-120 W 9,108
  34. 34. ANÁLISIS ECONÓMICO - FINANCIERO FIGURAS DE MÉRITO COSTO DURANTE LA VIDA (LED POR SODIO)  Costo Durante la Vida esta expresado en valor presente. N d)+(1 Vr n)FRC(d, COM n)FRC(d, E*PE +C=CDV  ACTUAL PROYECTADA % eficiencia CDVconv - CDVefic CÓDIGO CDV conv (US$) CÓDIGO CDV efic (US$) (US$) NA-250 W 1,069 LED-120 W 1,967 184 -898
  35. 35. ANÁLISIS ECONÓMICO - FINANCIERO FIGURAS 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$) Fluorescente 5,140 502 2,200 97.71 486,533.80 Mercurio 0 0 - - Incandescente 0 0 - - LED 996,475 72,744 318,617 73.00 347,143,956.55 Mixta 2,854 407 1,781 142.51 270,149.31 Sodio 0 0 - - - Reflectores 33,539 13,681 59,921 407.90 3,174,680.39 Semáforo 4,868 474 2,074 97.29 460,787.27 Total general 1,042,876 87,807 384,594 351,536,107.31
  36. 36. EVALUACIÓN INTEGRADA DE ALTERNATIVAS ORDEN DE MÉRITO (LED POR SODIO)  Potencia Conservada: 72.7 MW  Energía Conservada: 318.5 GWh/año  Inversión para cambio: US$ 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%
  37. 37. 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
  38. 38. 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.
  39. 39. 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
  40. 40. 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.
  41. 41. 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.
  42. 42. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
  43. 43. 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.
  44. 44. 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)
  45. 45. 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.
  46. 46. 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.
  47. 47. PREGUNTAS Y RESPUESTAS

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