ANÁLISIS ENERGÉTICO COMO BENEFICIO EN EL USO DE FUENTES DE ENERGÍAS RENOVABLES Opciones Sustentables para Todos Ing. Carlos S. Buenfil Mañé Energía y Tecnología Alternativa S.A. de C.V. Somos una empresa mexicana dedicada a la: Asesoría Diseño Comercialización Instalación de proyectos y productos de Energía Alternativa. ASER Desarrollo Sustentable, A.C. Objetivos de la Charla • • • • • Conocer las opciones reales para la utilización de tecnologías limpias en México. Conocer las Fuentes de Energía Renovable que se pueden aprovechar para la generación de energía. Entender el sistema tarifario de CFE. Conocer la forma en que se puede aprovechar la Energía Renovable para el ahorro energético en la vivienda, comercio e industria. Detalles importantes para evaluar una propuesta y un proveedor de soluciones sustentables. Objetivos de las Mesas de Trabajo • Apoyo de profesionales en consejos para el ahorro energético. • Resolver dudas sobre la lectura del recibo de CFE. • Requisitos básicos para hacer una solicitud a mi proveedor de soluciones energéticas sustentables. Las Energías Alternativas ¿Porqué? ¿Qué es la Energía? Energía es la capacidad de realizar un trabajos (fuerzas, movimientos, etc.) Hay muchos tipos de energías: • Energía cinética • Energía lumínica • Energía sonora • Energía eléctrica • Energía nuclear • Energía calórica • etc. Fuentes de Energía Fuente convencional de electricidad Aplicación CALÓRICA Enfriar Calentar Transportar Transformar compañías de gas leña combustibles CFE (resistencias) CFE Fuentes Convencionales de Energía • En general son fuentes no renovables, es decir, no pueden ser reutilizadas después de consumirse: gas natural, productos del petróleo, biomasa (madera), etc. • El uso irresponsable y descontrolado de estas fuentes, no solo es contaminante, sino que compromete recursos pertenecientes a las generaciones futuras. ¿Qué es la Energía Alternativa? – El concepto de energía alternativa, no existe como tal, sino como “Fuentes de Energía Alternativa” que no es otra cosa que fuentes de energía que pueden suplir las fuentes de energía de uso común actualmente, que se dominan fósiles o no renovables. – El concepto de Fuente de Energía Alternativa o Renovable esta unido y no puede ser entendido fuera del concepto de Desarrollo Sostenible; puesto que el uso de la energía es uno de los medidores de progreso y bienestar social. – Energía Limpia – Natural – E “Inagotable” AL MENOS NO POR CULPA DE LOS USUARIOS La Familia de las Alternativas La Familia de las Alternativas La Familia de las Alternativas “Aprovechando la energía del viento” La Familia de las Alternativas “Aprovechando la energía del viento” “Aprovechando la energía del viento” La Familia de las Alternativas Las Energías Alternativas Recursos Renovables en México Potencial Solar en México Potencial Solar en México Irradiación Comparativo del nivel de irradiación de aplicaciones FV en el mundo Regiones con posibilidades para la construcción de centrales eoloeléctricas 100 MW Capacidad potencial principal 5,000 MW 100 MW 500 MW 700 MW 200 MW Zonas más estudiadas Estudios incipientes 400 MW 2000 MW 1000 MW Potencial Eólico de México La Realidad Actual en México CENTRALES EOLOELÉCTRICAS Capacidad efectiva instalada (MW) Ubicación Nombre de la central Número de unidades Fecha de entrada en operación Guerrero Negro 1 02-Abr-82 1 Mulegé, Baja California Sur La venta 104 10-Nov-94 85 Juchitán, Oaxaca Fuente: www.cfe.gob.mx La Realidad Actual en México • CONSUMO – Industrial 60% – Doméstico 25% – Agrícola, servicios, comercial 15% – Más de 180 GWh • USUARIOS – – – – Residencial 89% Industria 0.7% Comercial 9.3% Agrícola y Servicios 1% – Más de 31 millones FUENTE: FIDE 2010 ¡MACRO! y micro Microgeneración Macrogeneración • 6 watts a 300 kW * • Arriba de 300 kW • 2 – 5 mil USD por KWp *Fuente WWEA (Wold Wind Energy Association) • 1 MW - 6 millones USD ¡MACRO! y micro Microgeneración Macrogeneración ¡MACRO! y micro Microgeneración Macrogeneración Tipos de Sistemas Tipos de Sistema • Sistema Isla – Ideal para localidades donde la red de CFE no tiene servicio – Se desea tener respaldo de energía – No se puede carecer de servicio eléctrico EL SISTEMA ISLA CARGA (110/220 VCA) 12/24/48 VCD Sistema Aislado Sistemas en Interconexión con CFE • Sistema Conectado a la Red Eléctrica – Reducir Consumo Eléctrico – Reducir Consumo de Insumos Energéticos Sistemas en Interconexión con CFE Cómo opera el sistema ¿Cómo se Cobra? • MEDICIÓN NETA KWh CONSUMIDOS KWh INYECTADOS MEDICIÓN NETA KWh (lo que tomamos de CFE) (excedente que devolvemos) (Energía por pagar) 15 10 5 Pagar la diferencia 10 10 0 Pagar el mínimo 10 15 -5 Pagar el mínimo *** $ A PAGAR ***ABONO A CARTERA ENERGÉTICA 12 Meses para hacerse efectivo ¿Qué fuente de energía renovable es mejor? • RESPUESTA: Depende – Recurso disponible Aplicación deseada Usos y costumbres Tarifa eléctrica Acceso a tecnología TARIFAS DE CFE BAJA TENSION 1 SERVICIO DOMESTICO 1-A SERVICIO DOMESTICO PARA LOCALIDADES CON TEMPERATURA MEDIA MINIMA EN VERANO DE 25 GRADOS CENTIGRADOS 1-B SERVICIO DOMESTICO PARA LOCALIDADES CON TEMPERATURA MEDIA MINIMA EN VERANO DE 28 GRADOS CENTIGRADOS 1-C SERVICIO DOMESTICO PARA LOCALIDADES CON TEMPERATURA MEDIA MINIMA EN VERANO DE 30 GRADOS CENTIGRADOS 1-D SERVICIO DOMESTICO PARA LOCALIDADES CON TEMPERATURA MEDIA MINIMA EN VERANO DE 31 GRADOS CENTIGRADOS 1-E SERVICIO DOMESTICO PARA LOCALIDADES CON TEMPERATURA MEDIA MINIMA EN VERANO DE 32 GRADOS CENTIGRADOS 2 SERVICIO GENERAL HASTA 25 KW DE DEMANDA 3 SERVICIO GENERAL PARA MAS DE 25 KW DE DEMANDA 5 SERVICIO PARA ALUMBRADO PUBLICO 5-A SERVICIO PARA ALUMBRADO PUBLICO 6 SERVICIO PARA BOMBEO DE AGUAS POTABLES O NEGRAS, DE SERVICIO PUBLICO 7 SERVICIO TEMPORAL 9 SERVICIO PARA BOMBEO DE AGUA PARA RIEGO AGRICOLA EN BAJA TENSION TARIFAS DE CFE MEDIA TENSION 9-M SERVICIO PARA BOMBEO DE AGUA PARA RIEGO EN MEDIA TENSION O-M TARIFA ORDINARIA PARA SERVICIO GENERAL EN MEDIA TENSION, CON DEMANDA MENOR A 100 kW H-M TARIFA HORARIA PARA SERVICIO GENERAL EN MEDIA TENSION, CON DEMANDA DE 100 kW O MAS HM-R TARIFA HORARIA PARA SERVICIO DE RESPALDO PARA FALLA Y MANTENIMIENTO EN MEDIA TENSION HM-RF TARIFA HORARIA PARA SERVICIO DE RESPALDO PARA FALLA EN MEDIA TENSION HM-RM TARIFA HORARIA PARA SERVICIO DE RESPALDO PARA MANTENIMIENTO PROGRAMADO EN MEDIA TENSION Cómo Operan las Tarifas Domésticas DOMÉSTICAS (Baja tensión) TARIFAS • • • • 1, 1A, 1B, 1C, 1D, 1F / DAC Tarifa de acuerdo a temperatura media Cobro escalonado - Básico, Intermedio, Excedente Límites de consumo por tarifa Precios DAC por Regiones Tarifa DAC 2013 Región Sur y Peninsular • Cargo Fijo $78.80 Cargo mínimo por tarifa Cargo por energía consumida ($/kWh) $3.37 Regiones Tarifarias CFE Existen en el país diferentes regiones y estaciones en los costos del suministro de energía eléctrica con el objeto de reflejar el costo real del servicio Norte Baja California Noreste Noroeste Baja California Sur Central Sur Peninsular ¿Cómo funciona la tarifa 1B?: • Costo por kW-h KWh Mes - Costos Marzo - 2013 1B Excedente Intermedio Básico 1C más - $ 2.727 75 - $ 0.933 75 - $ 0.763 más - $ 2.727 300 - $ 0.933 150 - $ 0.933 Escalones subsidiados • Limite en el excedente: 400 kWh al mes 800 kWh al bimestre 850 kWh al mes 1,700 kWh al bimestre • Si el “promedio móvil” de los últimos 12 meses queda arriba del límite > 400 KWh (o podríamos ver en el recibo “promedio móvil de 6 bimestres > 800 kWh) DAC (Domestico de Alto Consumo) • Si se cae en DAC se suspende el subsidio y cada kWh = $3.365 pesos Caso Ejemplo DAC Problemática: Aumento en el pago No. Bimestre Año Mes Consumo Kwh Importe Total Facturado 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 09-ene 09-mar 09-may 09-jul 09-sep 09-nov 10-ene 10-mar 10-may 10-jul 579 688 742 719 717 786 890 1389 845 471 1,086.00 1,397.00 1,363.00 1,239.00 1,242.00 1,598.00 2,044.00 5,254.00 3,283.00 1,864.00 Promedio Móvil Consumo promedio diario 705 757 874 891 850 9.5 KW-h 14 KW-h ¡ DAC ! INSTALACIÓN 45 Caso Ejemplo DAC Problemática: Aumento en el pago No. Bimestre Año Mes Consumo Kwh Importe Total Facturado 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 09-ene 09-mar 09-may 09-jul 09-sep 09-nov 10-ene 10-mar 10-may 10-jul 10-sep 579 688 742 719 717 786 890 1389 845 471 0 1,086.00 1,397.00 1,363.00 1,239.00 1,242.00 1,598.00 2,044.00 5,254.00 3,283.00 1,864.00 37 Promedio Móvil Consumo promedio diario 705 757 874 891 850 730 9.5 KW-h 14 KW-h ¡ DAC ! Aplicando Energía Renovable al Doméstico DOMÉSTICAS (Baja tensión) TARIFAS 1, 1A, 1B, 1C, 1D, 1F / DAC • Se ataca el excedente que lleva a la DAC • Se reduce el escalón más caro de excedente RESULTADO: • Menor pago por tarifa más barata • Menor pago por menor consumo (KWh) • http://www.cfe.gob.mx/casa/4_Informacionalcliente/Paginas/ Consejosparaahorrarenergia.aspx Cómo Operan las Tarifas O-M y H-M MEDIA TENSION O-M TARIFA ORDINARIA PARA SERVICIO GENERAL EN MEDIA TENSION, CON DEMANDA MENOR A 100 kW H-M TARIFA HORARIA PARA SERVICIO GENERAL EN MEDIA TENSION, CON DEMANDA DE 100 kW O MAS Cómo Operan las Tarifas O-M CÓMO COBRA LA CFE EN O-M • ENERGÍA: Cantidad de kWh que los equipos consumen por hora, al estar encendidos y trabajando. • DEMANDA: DEMANDA MÁXIMA se determina mensualmente por medio de instrumentos de medición (medidor), que indican la DEMANDA MEDIA en kilowatts, durante cualquier intervalo de 15 minutos, en el cual el consumo de energía eléctrica sea mayor que en cualquier otro intervalo de 15 minutos en el periodo de facturación. Cualquier fracción de kilowatt de demanda facturable se toma como kilowatt completo. • PUEDE REPRESENTAR HASTA UN 60% DEL TOTAL DE SU RECIBO DE LUZ (antes de impuestos) y por lo tanto es el concepto que necesariamente se tiene que controlar. CÓMO COBRA LA CFE EN O-M • DEMANDA MÁXIMA CÓMO COBRA LA CFE EN O-M • FACTOR DE POTENCIA: Una de las medidas de eficiencia que aumenta o disminuye dependiendo del tipo de cargas conectadas (motores, iluminación fluorescente, etc.) y que la CFE castiga con un cargo adicional cuando en menor a 90%. Al ser menor de 90%, se debe corregír mediante bancos de capacitores entre otros sistemas, para evitar cargos adicionales por bajo factor de potencia. Si el factor de potencia es mayor a 90%, la CFE premia con una bonificación que es un porcentaje del total de los importes de la demanda, energía y 2% baja tensión generados. • 2% BAJA TENSIÓN: (cargo por medición en baja tensión) Se obtiene del 2% de la suma de los importes por cargos de ENERGÍA Y DEMANDA. Cualquier aumento o disminución en estos conceptos, modifica el valor de este cargo. El 2% se cobra por las perdidas de transformación que existen y que no se registran en la medición. • DAP Derechos de Alumbrado Público es un cargo que no en todos los estados o municipios existe solamente en los que así lo han convenido con la CFE. • SUB TOTAL: La suma de los importes de todos los anteriores conceptos, antes del Impuesto al Valor Agregado (IVA) Cómo Operan las Tarifas O-M Cómo Operan las Tarifas O-M Ejemplo de recibo Tarifa O-M 56 Ejemplo de recibo Tarifa O-M Sección # 1 57 Ejemplo de recibo Tarifa O-M Sección # 2 58 Ejemplo de recibo Tarifa O-M Sección # 3 59 Sección # 4 60 Sección # 5 61 Ejemplo de recibo Tarifa O-M Sección # 6 62 Ejemplo de recibo Tarifa O-M Sección # 7 63 Consejos para Reducir el Pago en O-M CONSUMO DE ENERGÍA (KWh) • Se reduce mediante la adquisición de aparatos más eficientes. • Dar mantenimiento a los equipos. • Cuidado y administración del consumo. • Utilización de Tecnologías Limpias para eliminar consumo. DEMÁNDA MÁXIMA • Administrar los arranques y utilización de equipos (escalonar) • Adquirir variadores de velocidad o equipos de arranque suave (Inverter) FACTOR DE POTENCIA • Realizar un análisis o consultoría energética que aplique bancos de capacitores, filtros de armónicas, etc. Que mejoren el factor de potencia. RESULTADO: Aplicando Energía Renovable al O-M • Se ataca directamente el consumo de energía. • Se logra “achatar” la curva de demanda máxima. Demanda KW KW demanda habitual KW demanda resultante KW de potencia generada por PV RESULTADO: • Menor pago por menor pico de Demanda Media (KW) • Menor pago por menor consumo (KWh) Guía CONAE Y SENER para la Medición y Registro de la Energía en PYMES Los objetivos de esta guía son: ♦ Mostrar cómo las pequeñas y medianas empresas pueden reducir el costo de la facturación energética, haciendo uso de la información cotidiana acerca del uso de la energía y sus procesos de producción, ♦ Proporcionar una guía práctica para establecer un sistema simple para monitorear la energía ♦ Orientar sobre la interpretación de los datos recopilados y el aprovechamiento de la información para mejorar el desempeño de la empresa http://www.conae.gob.mx/work/sites/CONAE/resources/LocalContent/3856/2/Medicion_y_registro_02.pdf Cómo Operan las Tarifas O-M y H-M MEDIA TENSION O-M TARIFA ORDINARIA PARA SERVICIO GENERAL EN MEDIA TENSION, CON DEMANDA MENOR A 100 kW H-M TARIFA HORARIA PARA SERVICIO GENERAL EN MEDIA TENSION, CON DEMANDA DE 100 kW O MAS Cómo Operan las Tarifas H-M Cómo Operan las Tarifas H-M Cómo Operan las Tarifas H-M Cómo Operan las Tarifas H-M CÓMO COBRA LA CFE EN H-M • ENERGÍA: Cantidad de kWh que los equipos consumen por hora, al estar encendidos y trabajando. • DEMANDA: DEMANDA MÁXIMA se determina mensualmente por medio de instrumentos de medición (medidor), que indican la DEMANDA MEDIA en kilowatts, durante cualquier intervalo de 15 minutos, en el cual el consumo de energía eléctrica sea mayor que en cualquier otro intervalo de 15 minutos en el periodo de facturación. Cualquier fracción de kilowatt de demanda facturable se toma como kilowatt completo. POR HORARIOS. • EL HORARIO PUNTA PUEDE SER CORTO PERO REPRESENTAR MAYOR PARTE DEL CONSUMO. CÓMO COBRA LA CFE EN H-M • DEMANDA MÁXIMA CÓMO COBRA LA CFE EN H-M • FACTOR DE POTENCIA: Una de las medidas de eficiencia que aumenta o disminuye dependiendo del tipo de cargas conectadas (motores, iluminación fluorescente, etc.) y que la CFE castiga con un cargo adicional cuando en menor a 90%. Al ser menor de 90%, se debe corregír mediante bancos de capacitores entre otros sistemas, para evitar cargos adicionales por bajo factor de potencia. Si el factor de potencia es mayor a 90%, la CFE premia con una bonificación que es un porcentaje del total de los importes de la demanda, energía y 2% baja tensión generados. • SUB TOTAL: La suma de los importes de todos los anteriores conceptos, antes del Impuesto al Valor Agregado (IVA) Cómo Operan las Tarifas H-M Consejos para Reducir el Pago en H-M CONSUMO DE ENERGÍA (KWh) • Se reduce mediante la adquisición de aparatos más eficientes. • Dar mantenimiento a los equipos. • Cuidado y administración del consumo. • Utilización de Tecnologías Limpias para eliminar consumo. • Administrar el consumo para horarios base o intermedio. Cambio de hábitos. DEMÁNDA MÁXIMA • Administrar los arranques y utilización de equipos (escalonar) • Adquirir variadores de velocidad o equipos de arranque suave (Inverter) • Procurar que las demandas pico estén en horarios base o intermedio. FACTOR DE POTENCIA • Realizar un análisis o consultoría energética que aplique bancos de capacitores, filtros de armónicas, etc. Que mejoren el factor de potencia. Aplicando Energía Renovable al H-M • • Se ataca directamente el consumo de energía. Se logra “achatar” la curva de demanda máxima. Demanda KW KW demanda habitual • KW demanda resultante KW de potencia generada por PV Se reducen los cargos en consumo energético y demanda de potencia dependiendo del tipo de tecnología y fuente renovable a utilizar. RESULTADO: • Menor pago por menor pico de Demanda Media (KW) • Menor pago por menor consumo (KWh) • Reducción de pago por decremento en consumo y en demanda en los diferentes horarios. ¿Qué fuente de energía renovable es mejor? • RESPUESTA: Depende – Recurso disponible Aplicación deseada Usos y costumbres Tarifa eléctrica Acceso a tecnología COMPORTAMIENTO Y PROYECCIÓN DE LOS PRECIOS EN H-M OTRAS VENTAJAS DE LAS INSTALACIÓNES CON ER Instalaciones de larga vida útil. Bajo mantenimiento. Costos fijos VS Costos variables en las tarifas de CFE. Beneficios medioambientales, impacto social y cultural. Mercadotecnia Verde – Empresa Sustentable DETALLES A CUIDAR Evaluando una propuesta Evaluando un proveedor ¿Qué detalles debo de cuidar al contratar? 1. Evaluar a la empresa y su propuesta económica y técnica. PREGUNTAS CLAVE • ¿Los productos ofrecidos cuentan con certificados de calidad y pruebas de laboratorio? • • ¿La instalación propuesta cumple con las normas eléctricas aplicables? • • • • • UL, CE, ETL, CSA Art. 690 – Sistemas solares fotovoltaicos – Norma Mexicana NOM-001SEDE-1999 / NOM-001-SEDE-2005 NOM-008-CFI-2002 IEC 61173-1992 CFE G0100-04 ¿El curriculum de la empresa y su personal avala que tienen los conocimientos necesarios para realizar este tipo de instalaciones? • Portafolio de instalaciones • Formación y certificados de competencia ¿Qué detalles debo de cuidar al contratar? 1. Evaluar a la empresa y su propuesta económica y técnica. PREGUNTAS CLAVE • ¿Cómo justifica técnicamente la propuesta que se entrega? • 2. Cálculos, diagramas, corridas financieras, etc. Evaluar el cumplimiento de normatividad en productos y en la propuesta de instalación. PREGUNTAS CLAVE • ¿Los paneles, aerogeneradores, turbinas, colectores térmicos, etc. cuentan con un certificado de un laboratorio reconocido? • ¿Qué garantías ofrece el proveedor? • ¿Qué documentación final y capacitación proporcionan? • ¿Realizan un contrato con compromisos de cumplimiento? ¿Qué detalles debo de cuidar al contratar? 3. Estructuras y anclaje 4. Dimensionamiento y modo de Cableado 5. Sistemas de protección 6. Puesta a Tierra 7. Mantenimiento EJEMPLO DE INSTALACIÓN DE ESTRUCTURAS Tipos de Estructuras Tipos de Estructuras Incremento del aire con la altura Tipos de Torres INSTALACIÓN 90 INSTALACIÓN 91 INSTALACIÓN 92 INSTALACIÓN 93 ALGUNOS PARÁMETROS ESTÁNDAR 1. COSTOS Instalaciones fotovoltaicas $4,000 - $7,000 USD /KWp Instalaciones eólicas $2,000 - $5,000 USD /KWp Corridas financieras evaluadas a 20 años. 2. RECUPERACIÓN DE LA INVERSIÓN Depende del escenario pero podríamos esperar DAC 2 O-M / H-M 3-5 años 5-7 años 7-12 años 3. Comenzar eficientando nuestros procesos, consumos y hábitos. 4. En fotovoltaico Garantías de Potencia < 90% los primeros 10 años < 80% los siguientes 10 años FINANCIAMIENTO 1. FIDE 2. FIRCO 3. Financiamientos internacionales 4. Financiamientos particulares BENEFICIOS • INCENTIVOS FISCALES * Según el Artículo 40, Fracc. XII; la Tasa de Depreciación para activos fijos de maquinaria y equipos para la generación de energía proveniente de fuentes renovables es del 100%. * Esto quiere decir que la inversión en esta tecnología se podrá deducir en forma acelerada el primer año. REUNIÓN EN MESAS DE TRABAJO Aclaración de Dudas CONCLUSIONES BENEFICIOS • • • • • • • • Tecnologías viables Seguridad energética Seguridad Instalación duradera (25 – 30 años) Silenciosa Bajo mantenimiento 100% ecológica Ejemplo y conciencia CFE apoya y pone el ejemplo Híbrido Solar – Eólico CFE Progreso, Yucatán Híbrido Solar – Eólico CFE Progreso, Yucatán Sistema Híbrido Oficinas Atención a Clientes CFE Playa del Carmen, Qroo. Sistema Híbrido Oficinas Atención a Clientes CFE Playa del Carmen, Qroo. PROPUESTAS PARA UTILIZAR LOS PANELES SOLARES Ejemplos Oportunidades de Aprovechamiento de Áreas • Integración arquitectónica. FACHADAS VISÍTENOS EN EL PARQUE AÁK Ing. Carlos Buenfil Mañé - [email protected] MATRÍZ MÉRIDA Calle 22 No. 121-A x 21 y 23 Fraccionamiento Loma Bonita Mérida, Yucatán. C.P.: 97205 Tel. oficina: (999) 195-65-09 [email protected] www.yaaxtec.com 128