10678

Eficiencia Energética y
Asimetría de la Información
S. Gil
UNSAM - ENARGAS
Eficiencia Energética: Diagnóstico,
Incentivos e Instituciones
Seminario FIEL / ALADEE / UCA
Buenos Aires - Marzo 28, 2012
Convention Centre UCA
S. Gil - Marzo 2012 - UNSAM
Eficiencia Energética y
Asimetría de la Información
Temario:
Características del consumo de energía en
Argentina
Posibilidades de ahorro y mejoras en el uso de la
energía y el gas en Argentina
Asimetría de la información
Etiquetado de artefactos y viviendas
Conclusiones
S. Gil - Marzo 2012 - UNSAM
Eficiencia Energética y
Asimetría de la Información
Temario:
Características del consumo de
energía en Argentina
Posibilidades de ahorro y mejoras en el uso de la
energía y el gas en Argentina
Asimetría de la información
Etiquetado de artefactos y viviendas
Conclusiones
S. Gil - Marzo 2012 - UNSAM
Consumo de gas natural (GN)
En aproximadamente 14 años duplicamos nuestro
consumo de GN
Gas Natural - Argentina
175
Producción
Consumo (picos)
Q Mill. M3/d
150
Import.
125
Proyección
100
75
50
1993
1995
1997
1999
2001
2003
2005
2007
2009
2011
2013
2015
año
Dependemos fuertemente de la importación de gas !!!
S. Gil - Marzo 2012 - UNSAM
4
Inyección de gas por cuenca
Inyección por cuenca
100
Q (MM_m3/d)
80
60
Exprt
Otros
Sur
Neuquina
NorOeste
40
20
Sur: 16.
17.3%
Energía Prim. PBI- Relat.
200
150
20.3%
ENARGAS60%
- GD - S.Gil 2%
2010S. Gil - Marzo 2012 - UNSAM
Oferta Interna Primaria Argentina
PBI
PBI_rel
Total_prim_rel
Energía
100
50
1970
1980
09
Neuq.=47.2 Otro:2.1 MMm3/d
Energía primaria y PBI
Argentina
250
20
07
05
20
año
20
03
20
01
99
20
19
Promedio: Noa:13.6
19
97
95
19
19
93
0
1990
Año
2000
5
Entre 1970 y
2000, La
energía
primaria varío
en un factor 2.1
mientras que el
PBI solo
aumentó un
75% ,
el consumo
eléctrico se
cuadriplicó,
En EEUU entre
los años 1976 y
2010 2005 el
consumo
eléctrico se
duplicó, y el PBI
aumentó en un
245%.
S. Gil - Marzo 2012 - UNSAM
6
Energía y crecimiento en los
Países de la OECD
1970=100
PBI
Energía
ENARGAS - GD - S.Gil 2010S. Gil - Marzo 2012 - UNSAM
7
Consumo de Electricidad en
EE.UU. y California 1960-2005
Per Capita Electricity Consumption
kWh/person
14,000
12,000
Efecto Rosenfeld
10,000
8,000
California
Consumo eléctrico
per cápita constante
desde 1976 al 2002
Crecimiento PBI 2.2
veces (121%)
6,000
EE.UU. Consumo 1.5
4,000
California
United States
2,000
En EE.UU. Creció 50%
19
60
19
62
19
64
19
66
19
68
19
70
19
72
19
74
19
76
19
78
19
80
19
82
19
84
19
86
19
88
19
90
19
92
19
94
19
96
19
98
20
00
20
02
20
04
-
Este efecto refleja la importancia de los estándares de
eficiencia establecidos
en la regulación
energética
Think Globally,
act Locally
!! de
Source:
California
Energy
Commission
ENARGAS
- GD
- S.Gil
2010S. Gil - Marzo 2012 - UNSAM
California.
8
Características del consumo
Residencial, Comercial y Oficial
Consumo Pais 1993 - 2011
70
Com+EO [M_m3/d]
60
Q [Mill. m3/d]
50
Res_tot [M_m3/d]
40
30
20
10
fecha
Consumo de Gas Natural - Año=2011
GNC
7%
ene-12
ene-11
ene-10
ene-09
ene-08
ene-07
ene-05
ene-06
En lo que sigue, nos
concentraremos en
Consumos Termodependientes
C. Electricas
33%
Residencial
Comercial
Entes Oficiales
Residencial
24%
Industria
31%
ene-04
ene-03
ene-02
ene-01
ene-00
ene-99
ene-98
ene-97
ene-96
ene-95
ene-94
ene-93
0
C+EO
5%
Características del consumo
Residencial (R)
Consumo específico El consumo (R) diario por
usuario, tiene un comportamiento muy similar y
regular en casi todo el país. 60% calefacción y
(40%) es el consumo base.
Consumo específico R [m3/d]
Zona central y norte del País 1993-2011
14
12
Consumo R
10
Consumo Base
8
6
Calefacción
≈ 60%
4
2
Consumo base ≈ 40%
0
-
5
10
15
20
25
Temperatura efectiva media mensual
S. Gil - Marzo [°C]
2012 - UNSAM
30
Consumo de gas residencial
País Año=2006
8
Q_calef [m3/d]
Consumo [ m3/d]
7
6
Q_Esp_Base [m3/d]
5
4
Aproximadamente
Calef. %=59.0
3
2
1
Consumo
Calefacción 60%
Base %=40.9
1
2
3
4
5
6
7
Mes
8
9
10
11
12
Calentamiento de
agua y cocción
País Año=2007
10
Consumo [ m3/d]
Q_calef [m3/d]
8
Q_Esp_Base [m3/d]
40% =
Consumo base
6
Calef. %=64.2
4
2
Base %=35.7
1
2
3
4
5
6
7
Mes
8
9
10
11
12
≈ 2 m3/día
S. Gil - Marzo 2012 - UNSAM
Consumo base
Tiempo
(h)
Consumo Base=2.0 [m3]
Piloto
25%
Cocción
24%
Cocción
Calentamiento
de agua
Piloto
Kcal/h
Consumo
(m3/día)
2.5
1,800
0.5
0.75
12,500
1.0
190
0.5
24
2.0
ACS
51%
Consumo Pasivo
Usuarios de
Gas Natural
7 millones
Usuarios de
GLP
3 millones
Usuarios
totales
Piloto: 0.5 m3/d x 10 Mill=
=5
Millones de m3 (Eq.)/día
10 millones
Eficiencia Energética y
Asimetría de la Información
Temario:
Características del consumo de energía en
Argentina
Posibilidades de ahorro y mejoras en
el uso de la energía y el gas en
Argentina
Asimetría de la información
Etiquetado de artefactos y viviendas
Conclusiones
S. Gil - Marzo 2012 - UNSAM
Consumo de los pilotos
Consumo base
Piloto:
Consumo específico R
[m3/d]
Zona Central y Norte de Argentina 1993-2011
14
12
Consumo R
10
Consumo Base
Equivale a 250 W
8
6
La pendiente nos indica el
volumen de agua caliente
usada por cada usuario ≈
Calefacción ≈ 60%
4
2
Consumo base ≈ 40%
0
-
5
10
0.5 m3/d
15
20
25
Temperatura efectiva media mensual [°C]
30
100
litros/día/persona
Los pilotos, uno por usuario, consumen:
7 Mill. x 0.5 m3/d ≈ 3.5 Millones m3/d ≈ 1.75 GW (Térmicos)
10 Mill ≈ 5 Millones m3/d ≈ 2.5 GW (Térmicos)
S. Gil - Marzo 2012 - UNSAM
Calefones
Existen en el mercado
modelos que poseen encendido
electrónico que elimina el
piloto
Costo del orden de 20 U$S
Vgas (10 años)=0.5x3650 m3
=1825 m3 ≈ 64 M_Btu ≈
≈ 1100 U$S
Seguridad
Costo de un nuevo calefón
Válvula de seguridad
sin piloto ≈
Sensor: Sensor de salida de gases
de combustión y sensor de sobre
≈ 500U$S
temperatura.
Buenos Aires - 24 de Sept.
2009 - Uso eficiente de lal Gas
Control de temperatura Más económico
- S.que
Gil 15 el subsidio de gas!!!
Termotanques
Pérdidas de calor
Aquí la energía del piloto se
puede usar, mejorando el diseño
Tiraje de la Chimenea (central)
– Clapeta (Damper)
Aislamiento Térmico del
tanque
Perdidas de quemador
70
∆tciclo
n ∆tciclo
Pérdidas
TMax
60
50
40
Tmin
T_agua Termot
30
T_max
Tambiente
20
T_min
10
T_ambiente (ºC)
0
Buenos Aires - Jun-2011 Uso
5
10
15
20
eficiente
del Gas
Tiempo (h)
0
25
30
T (ºC) ambiente
T (ºC) Termotanque
Termotanque en condiciones estáticas
80
78
76
74
72
70
68
66
64
62
60
Las mejoras en los diseños,
con tecnología actual
podrían lograrse ahorros
comparables a los de un
calefón. Se puede lograr un
ahorro similar al de los
16
pilotos
¿Qué se busca con las nuevas
normas?
La Eficiencia Energética debe
incluir todos los consumos,
incluyendo los pasivos!!!
Validar el esquema conceptual con
ensayos
Introducir estos cambios en la normativa
vigente y etiquetado
17
Etiquetado – Eficiencia Energética
Calefones
Efic_quemador EficienciaE
100.0%
84.0%
74.0%
100%
66.2%
75%
54.3%
A
B
C
D
E
Actual sin
Piloto
Actual con
Piloto
Un Calefón con piloto y muy buena eficiencia de
quemador (ηquem ≈ 95%) tendrá una eficiencia
energética (ηEE ≈ 66%) y resulta clase D.
El mismo, sin piloto sería clase A .
18
Eficiencia Energética y
Asimetría de la Información
Temario:
Características del consumo de energía en
Argentina
Posibilidades de ahorro y mejoras en el uso de la
energía y el gas en Argentina
Asimetría de la información
Etiquetado de artefactos y viviendas
Conclusiones
S. Gil - Marzo 2012 - UNSAM
Asimetría de la Información
The Market for “Lemons”: Quality Uncertainty and the Market Mechanism-
George A. Akerlof (1970) Quart. J. of Econ. 84 (3): 488–500
Asimetría
Ingles Americano
Coloquial
Lemon ≈ Cachivache
Coche de mala calidad
Que se sabe después de
comprarlo
Cherry ≈ Una Joya
Coche de buena calidad
Comprador
No puede
distinguir entre
un Lemon o
Cherry
El vendedor
Si sabe si
tiene un
Cherry o
Lemon
Selección adversa
El comprador, ante el riesgo de comprar un “lemon”
está propenso a pagar por un automóvil usado un
precio intermedio entre un “cherry” y un “lemon”.
Por lo tanto los propietarios de los coches buenos
“cheries” tienden a evitar el mercado de automóviles
usados, pues no serán favorecidos.
Lo que queda en el mercado usado son
preponderantemente “lemons”.
El precio promedio de los usados cae.
De esta manera, la asimetría de información conduce
a deterioro del mercado que perjudica tanto a
vendedores como compradores.
Tanto los compradores como los
vendedores pierden.
Asimetría de la Información
Lemons and Cherries
Paradigma: Mercado de autos usados, pero se
aplica a casi cualquier transacción: caballos,
seguro, bonos, etc.
La asimetría de información conduce a
deterioro del mercado que perjudica por igual
tanto a buenos vendedores como buenos
compradores.
Lo mismo ocurre con mercado de
caballos y artefactos eléctrico y a gas
S. Gil - Marzo 2012 - UNSAM
Posibles soluciones
Hay dos posibles soluciones a este problema:
“Signaling” y “Screening”
Signaling, ejemplo etiquetado (Michael Spence )
Screening, Sistema de preguntas (Joseph E. Stiglitz)
En 2001, Akerlof, Michael Spence y Joseph
Stiglitz, recibieron conjuntamente el Premio
Nobel en Ciencias Económicas por sus
investigaciones relacionadas con el problema
de la información asimétrica.
Indicadores de eficiencia ≈ Signaling
Etiquetas de eficiencia en el mundo
Endorsement
labels
Comparison
labels
USA
USA
Australia
Thailand
Switzerland
EU
Argentina
Brasil
Iran
China
S. Gil - Marzo 2011 - UNSAM
Participación de los modelos en el mercado
Impacto etiqueta de eficiencia en la
heladeras de la UE
50%
45%
40%
35%
Mercado UE 1992
30%
25%
20%
15%
10%
5%
0%
A
A
B
B
Más eficiente
C
C
D
Clase de eficiencia
E
E
F
G
G
Menos eficiente
S. Gil - Marzo 2012 - UNSAM
Participación de los modelos en el mercado
Impacto etiqueta de eficiencia en la
heladeras de la UE
50%
45%
40%
Mercado UE 1996
35%
Mercado UE 1992
30%
25%
20%
15%
10%
5%
0%
A
A
B
B
Más eficiente
C
C
D
Clase de eficiencia
E
E
F
Menos eficiente
S. Gil - Marzo 2012 - UNSAM
G
G
Participación de los modelos en el mercado
Impacto etiqueta de eficiencia en
la heladeras de la UE
50%
45%
Mercado UE 1999
40%
Mercado UE 1996
35%
Mercado UE 1992
30%
25%
20%
15%
10%
5%
0%
A
A
B
B
Más eficiente
C
C
D
Clase de eficiencia
E
E
F
G
G
Menos eficiente
S. Gil - Marzo 2012 - UNSAM
Participación de los modelos en el mercado
Impacto etiqueta de eficiencia
en la heladeras de la UE
50%
Mercado UE 2003
45%
Mercado UE 1999
40%
Mercado UE 1996
35%
Mercado UE 1992
30%
25%
20%
15%
10%
5%
0%
A
A
B
B
Más eficiente
C
C
D
Clase de eficiencia
Gentileza de Carlos Tanides FVSA y FIUBA
E
E
F
Menos eficiente
S. Gil - Marzo 2012 - UNSAM
G
G
Consumo de refrigeradores en EE.UU.
New United States Refrigerator Use v. Time
and Retail Prices
25
~ 100 gallons Gasoline/year
~ 1 Ton CO2/year
1,800
1,600
20
1,400
1,200
$ 1,270
Refrigerator
Size (cubic ft)
15
1,000
800
10
600
Energy Use per Refrigerator
(kWh/Year)
Refrigerator Price
in 1983 $
400
200
$ 462 5
0
1947
Refrigerator volume (cubic feet)
Average Annual Energy Use(kwh) or Price($)
2,000
0
1952
1957
1962
1967
1972
1977
1982
Source: David Goldstein
1987
1992
1997
2002
29
S. Gil - Marzo 2012 - UNSAM
Etiquetado en Argentina
Norma IRAM
Título
Estado de
situación
2404 - 3
Refrigeración doméstica
Emitida y
obligatoria
62404 -1
Lámparas incandescentes
Emitida y
obligatoria
62404 -2
Lámparas fluorescentes
Emitida y
obligatoria
62406
Acondicionadores de Aire
Emitida y
obligatoria
62405
Motores eléctricos de inducción trifásicos
Emitida
2141-2
Lavarropas
Emitida
62407
Balastos para lámparas fluorescentes
19050-1
-NAG 312
NAG 313,314
Artefactos de cocción a gas: Anafes, Hornos
En estudio
En estudio
Stand by, electrobombas, balastos
En estudio
Cocinas, hornos anafe (Enargas)
Emitida y
obligatoria
ENARGAS - GD - S.Gil 2010S. Gil - Marzo 2012 - UNSAM
Calefones, Termotanques y calefactores (Enargas)
30
En Estudio
Impacto de la etiqueta en refrigeradores
en Argentina
50%
Distribución porcentual por modelo
45%
40%
Certificaciones a julio 2007
Estimación 2005'
35%
30%
25%
20%
15%
10%
5%
Más
eficiente
0%
AA
BB
CC
DD
E
E
F
F
G
G
Menos
Eficiente
Clases de eficiencia
S. Gil - Marzo 2012 - UNSAM
La Etiqueta Energética se convierte en
un elemento de marketing
La Nación – Domingo 3/4/11 - p.7
S. Gil - Marzo 2012 - UNSAM
Evaluación del costo de la
eficiencia
Ejemplo de lámparas
Costo por 50 k hs a un costo de = 0.05 U$S / kWh
Costo (U$S)
300
Costo de lamp. En 50 khs
200
Costo Electricidad (U$S)
Costo de 1 kWh
100
= 5 ¢ US
0
LED
LED( Costo=61U$S)
CFL
CFL( Costo=55U$S)
Incandecente
Incandecente( Costo=202.U$S)
Lamp
Lamp.
Electr.
Lam p.
Lamp.
Electr.
Electr.
U$S
Incand. 1.25
CFL
4.0
LED
41.0
Evaluación del costo de la
eficiencia
Ejemplo de lámparas
Costo de 1 kWh
= 12 ¢ US
Lamp
U$S
Incand. 1.25
CFL
LED
4.0
41.0
La Etiqueta Energética como Signiling
Produce:
•Segmentación del mercado: los más y los
menos eficientes
•Competencia por más calidad y
eficiencia
•Genera innovación tecnológica
•Mejora en calidad y baja de precios
•Mayor desarrollo e investigación en las
empresas y el estado
•Sobre ella es posible cuantificar mejor los
costos de equipos y energía
•Los usuarios obtienen una mayor y mejor
información para poder realizar decisiones
más racionales.
•Es una opción tipo “ win-win”
S. Gil - Marzo 2012 - UNSAM
Aprovechamiento de energía solar térmica
en el calentamiento de agua sanitaria (ACS)
Un panel solar de
3,5 m2 de área,
la energía solar
equivale a 15,7
Kwh por día
≈1,5 m3 GN/día
Suficiente para
cubrir las
En casi todo el territorio argentino, necesidades de
agua caliente
4 kWh/m2 es un valor
sanitaria
representativo del promedio
S. Gil - Marzo 2012 - UNSAM
Panel de
3,5 m2 de área
≈ 1,5 m3/día.
Con solo 3,5 m2, el Sol aporta tanto gas como en
requerido para calentar toda el agua sanitaria que
usamos.
No siempre hay sol.
El ahorro de gas puede ser 75% del usado en
ACS o sea 0.75 m3/día
No incluye en ahorro de piloto
50% de los usuarios con sistemas híbridos sol-gas,
el ahorro sería:
2.6 a 3.75 Millones m3/día
S. Gil - Marzo 2012 - UNSAM
Aprovechamiento de energía solar térmica en
el calentamiento ACS- Ahorros
Con un sistema híbrido, y sin piloto (o con
aprovechamiento de su energía) los ahorros
pueden ser de ≈ 1 m3/día
En 10 años el ahorro sería de 3 650 m3 (GN)
≈ 130 Mill. BTU ≈ 2 000 U$S
Esto es equivalente al costo del equipo híbrido
En zonas alejadas de las redes, se generaría
un ahorro adicional en el tendido de las
mismas.
Aptas para zonas con población dispersa.
Se podría generar un desarrollo industrial con
una importante demanda de mano de obra.
S. Gil - Marzo 2012 - UNSAM
Etiquetado de vivienda y edificios
Norma IRAM 11900
Etiqueta de eficiencia energética de
calefacción para edificios.
Clasificación según la transmitancia térmica de la
envolvente
60% del gas residencial se usa en
calefacción
S. Gil - Marzo 2012 - UNSAM
Construcción bioclimática
¿Arquitectura con sentido común?
Implicancia en consumo
Con aislación
adecuada,
T
Consumo R
12
actualmente
10
Consumo Base
disponible, el
8
6.5
consumo por y buen
6
Calefacción
4
diseño, la
2
calefacción podría
Consumo base
0
pasar de 6.5 m3/d a
5
10
15
20
25
30
Temperatura efectiva media mensual [°C]
3.2 m3/d, o sea un
ahorro de 3.3 m3/d.
Equivalente a un yacimiento
como el del Norte con transporte Esto es aporoxim.:
40
y red de distribución incluido!!!! S. Gil20
- Marzo 2012 - UNSAM
MM m3/d
Todo el País 1993-2009
Consumo específico R [m3/d]
14
crit
Etiquetado de viviendas
Crucial
Perdurabilidad de viviendas
La vida media de un artefacto es de
unos 10 a 15 años
Una vivienda o edificio tiene una
perdurabilidad de 50 a 100 años.
Las viviendas con aislación térmica
inadecuada general una «hipoteca»
Energética a largo plazo
Los resultados permanecen en el
tiempo
S. Gil - Marzo 2012 - UNSAM
41
Posibilidades de ahorro de gas
Acciones
Potencial Ahorro
Implementación parcial
(≈50%)
[Mm3/día]
Implementación
completa
[Mm3/día]
Mejora en el aislamiento
térmico de viviendas.
10
20
Eliminación de pilotos en
equipos calefones
1,5
3
Promover un uso racional en el
Sur de la Argentina
2
4,5
Incentivar el ahorro a través de
premios y tarifas (tipo PURE)
1
2
Calefactores híbridos
Solar -gas
2.5
2.5 *
TOTAL(Millones m3/día)
≈ 17
≈ 32
S. Gil - Marzo 2012 - UNSAM
Conclusiones
Es imperioso diseñar políticas que estimulen un
uso más eficiente y racional de la energía.
Hay muchas posibilidades de reducir el consumo
y hacer un uso más eficiente
No subsidiar el consumo, si la eficiencia
Promover y educar a los usuarios en el uso
eficiente de la energía
Hacer mandatorio el etiquetado artefactos y
viviendas.
Invertir más en el desarrollo e investigación en
eficiencia energética.
Los aportes de la eficiencia son equivalentes a un
43
gran yacimiento de gas.
S. Gil - Marzo 2012 - UNSAM
La energía más limpia y barata…
es la que no se consume
Eficiencia Energética es una fuente de
energía de bajo costo que no
contamina,
equivalentes a un gran yacimiento de
gas.
S. Gil - Marzo 2012 - UNSAM
44
Agradecimientos - colaboradores:
ENARGAS, INTI, UNSAM, UNLu,
Orbis, Reehm, Tonka, Eitar
Muchas Gracias
“Llegará una época en la que nuestros descendientes se
asombrarán de que ignoráramos cosas que para ellos son
tan claras…”
Séneca. Cuestiones Naturales. Siglo I
S. Gil - Marzo 2012 - UNSAM