evaluación de demanda energética

ANEXO II
EVALUACIÓN DE
DEMANDA ENERGÉTICA
ESTUDIO DE EVALUACIÓN CONJUNTA DE IMPACTO
AMBIENTAL DE LA REVISIÓN DE LAS N.S.P.M. DE LEMOA
enero de 2005
ÍNDICE
1. CONSUMO ENERGÉTICO ........................................................................................... 1
2. PREVISION DEL CONSUMO ENERGÉTICO FUTURO............................................... 2
2.1 FACTORES DE POTENCIA Y DEMANDA ENERGÉTICA ...................................................... 2
2.2 SUELO URBANO Y APTO PARA URBANIZAR DE NUEVA CONSTRUCCIÓN ..................... 4
2.3 POTENCIA Y DEMANDA GLOBAL .......................................................................................... 5
2.4 CONSUMO DE ENERGÍA PRIMARIA...................................................................................... 9
2.4.1 CONSUMO INDUSTRIAL ...............................................................................................................13
3. CONCLUSIONES........................................................................................................ 14
Anexo II: Evaluación de Demanda Energética
Estudio de Evaluación Conjunta de Impacto Ambiental de la Revisión de las N.S.P.M. de Lemoa
I
Índice de figuras
Figura 2.1 Distribución consumo residencial y de servicios en función tipo de energía..................................11
Figura 2.2 Distribución de la demanda energética por tipo de fuente en los ámbitos doméstico y servicios..13
Figura 3.1 Potencia punta de invierno y verano (kW) total ..............................................................................15
Figura 3.2 Demanda total anual (MWh/a) por sector y uso .............................................................................16
Figura 3.3 Distribución de la demanda anual por sectores..............................................................................17
Figura 3.4 Demanda anual de nueva edificación en función del uso (MWh/a)................................................17
Índice de tablas
Tabla 2.1Factores de potencia y demanda térmica para ACS ..........................................................................3
Tabla 2.2 Factores de potencia y demanda térmica para calefacción...............................................................3
Tabla 2.3 Factores de potencia y demanda térmica para refrigeración.............................................................3
Tabla 2.4 Factores de potencia y demanda eléctrica per iluminación y equipamientos eléctricos ...................3
Tabla 2.5 Superficie residencial y comercial según la calificación de áreas de suelo urbano o apto para
urbanizar.............................................................................................................................................................4
Tabla 2.6 Superficie de actividades económicas/ comercial según la calificación de suelo previsto para
urbanizar.............................................................................................................................................................5
Tabla 2.7 Resumen de la edificabilidad por tipología en función de la calificación del suelo............................5
Tabla 2.8 Potencia residencial por unidad/ sector .............................................................................................6
Tabla 2.9 Potencia comercial por unidad/ sector ...............................................................................................6
Tabla 2.10 Potencia industrial por unidad/ sector ..............................................................................................7
Tabla 2.11 Demanda energética anual (kWh/a) residencial por unidad/ sector ................................................7
Tabla 2.12 Demanda energética anual (kWh/a) comercial por unidad/ sector ..................................................8
Tabla 2.13 Demanda energética anual (kWh/a) industrial por unidad/ sector ...................................................9
Tabla 2.14 Demanda por tipología y consumo (MWh/a) y horas equivalentes a plena potencia......................9
Tabla 2.15 Consumo por tipología para los sectores doméstico y comercial.................................................10
Tabla 2.16 Distribución (tanto por uno) del consumo residencial ....................................................................11
Tabla 2.17 Distribución (tanto por uno) del consumo comercial ......................................................................11
Tabla 2.18 Consumo por fuente energética en el ámbito residencial (kWh/a) ................................................12
Tabla 2.19 Consumo por fuente energética en el ámbito del sector servicios (kWh/a)...................................12
Tabla 2.20 Consumo por fuente energética en el ámbito del sector de actividades económicas ...................14
Anexo II: Evaluación de Demanda Energética
Estudio de Evaluación Conjunta de Impacto Ambiental de la Revisión de las N.S.P.M. de Lemoa
II
1. CONSUMO ENERGÉTICO
Estimar el consumo energético que representa una nueva actuación urbanística es uno de los
parámetros fundamentales para definir toda la red de suministro energético que deberá
plantearse, evaluando, en función del consumo previsto, la necesidad de realizar nuevas redes o
de incrementar la capacidad de las ya existentes.
El consumo energético en el sector residencial y terciario puede dividirse en dos grandes grupos:
consumo para iluminación y equipamientos y consumo para climatización. En el caso del consumo
industrial, depende del tipo de proceso productivo y de los equipos instalados.
Existen diversas metodologías para evaluar el consumo energético previsto para un sector
determinado. En el caso residencial, la potencia proyectada por vivienda viene recogida en el
Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión. En el ámbito industrial existe un parámetro
equivalente que permite proyectar la potencia mínima de las instalaciones.
Sin embargo, los reglamentos eléctricos fijan parámetros de potencia, no de demanda energética,
por lo que, en una evaluación detallada, sería necesario disponer de la curva de carga de cada
tipo de sector (residencial, industrial, etc.). En la planificación inicial de un sector determinado, no
se conocen las curvas de carga y por tanto no se dispone de información previa para calcular el
consumo energético final.
Para evaluar esta demanda energética se utilizan unos parámetros que relacionan el consumo
energético y la superficie necesaria a acondicionar. Estos parámetros de demanda se dividen en
cuatro grandes bloques, según el tipo de necesidad energética a satisfacer:
-
Calefacción
-
Refrigeración
-
Agua caliente sanitaria (ACS)
-
Iluminación y equipamientos
En este apartado se realizará una estimación del incremento de consumo energético derivado de
la edificación (tanto residencial como de actividades económicas) de los nuevos sectores
proyectados. El objetivo final de esta estimación es determinar la cantidad de energía primaria
demandada por los usuarios para satisfacer las necesidades de climatización (calefacción,
refrigeración y agua caliente sanitaria) y de iluminación/equipamientos.
En el caso industrial, dado que es muy difícil prever el consumo energético sin disponer de datos
de sector de actividad, tipo de proceso productivo, equipos instalados etc. el cálculo se basa en la
demanda mínima necesaria para climatizar y proporcionar los servicios básicos de iluminación
para una superficie determinada.
Anexo II: Evaluación de Demanda Energética
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1
2. PREVISION DEL CONSUMO ENERGÉTICO FUTURO
2.1 FACTORES DE POTENCIA Y DEMANDA ENERGÉTICA
Para el cálculo de la demanda energética, la superficie destinada a usos globales residenciales y
de actividades económicas se ha dividido en tres ámbitos que coinciden con una tipología de
consumo determinada. Si bien las tipologías de consumo podrían segregarse según otros
parámetros (superficie ocupada, número de habitantes previstos, etc), dada la fase actual de
planeamiento, en la cual no se conocen con detalle todos los parámetros adicionales requeridos,
se han seleccionado tres grupos o pautas de consumo, evitando la introducción de una mayor
variabilidad en el cálculo global. Los tres grupos son:
•
Residencial
•
Comercial
•
Sector Industrial
Para el cálculo de la demanda energética de cada uno de los sectores se han utilizado parámetros
de potencia (kW) y de demanda anual (kWh/año) expresados en función de los m2 de superficie
útil a acondicionar. Las necesidades energéticas se clasifican en:
•
Calefacción
•
Refrigeración
•
Agua caliente sanitaria (ACS)
•
Alumbrado
•
Equipamiento eléctrico
Los factores de potencia y demanda se han extraído de varias fuentes bibliográficas y de
estimaciones propias, por lo que se ha tenido en cuenta las opiniones de diversos expertos en la
materia1. Para cada uso (calefacción, refrigeración, ACS, alumbrado/equipamientos) se han
aplicado una serie de factores de simultaneidad, principalmente en el sector residencial, donde la
complementariedad de usos tiene una importancia relevante. Los factores de simultaneidad
permiten reducir el valor de la potencia punta necesaria para cada uso.
Se considera que los parámetros de potencia térmica (kWh/m2 techo) correspondientes a vivenda
contemplan medidas de ahorro energético aplicables principalmente al parámetro de potencia de
calefacción. Los factores de potencia y demanda han sido corregidos teniendo en cuenta la
mejora energética en los edificios que se está introduciendo actualmente en el sector de la
edificación. La mejora energética se evalúa en un ahorro de consumo energético de un 20%
aproximadamente. Los factores se expresan como W/m2 de potencia máxima y KWh/m2· anuales
de demanda, que han sido ajustados de acuerdo con estas consideraciones y que pueden
considerarse significativamente menores a los utilizados actualmente en el diseño de los sistemas
de climatización (calefacción, refrigeración y ACS):
1
Factores de demanda ajustados a partir de datos del “Pla Energètic de Barcelona” (Barcelona Regional)
Anexo II: Evaluación de Demanda Energética
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2
Se ha considerado un escenario base donde no existen especificaciones concretas respecto al
tipo de industria que se instalará en la zona, asumiendo por tanto consumos y potencias análogos
al uso exclusivamente de oficinas. No se ha previsto por tanto la implantación de ninguna empresa
con elevado consumo térmico o eléctrico.
Tampoco se han tenido en cuenta la demanda energética introducida por otros equipamientos
como polideportivos, piscinas, hospitales u hoteles, así como la iluminación viaria que presenta un
procedimiento de cálculo diferente.
Se ha considerado que todas las viviendas residenciales incorporan aire acondicionado con una
potencia suficiente para refrigerar la vivienda. Si bien la instalación de sistemas de aire
acondicionado no es todavía una práctica extendida a nivel general, el ritmo actual de creciente
implantación hace necesario efectuar una previsión de esta demanda energética para tener en
cuenta la instalación de estos equipos.
En las tablas siguientes se resumen los factores de potencia y demanda energética, así como los
factores de simultaneidad aplicados a cada topología energética.
Tabla 2.1Factores de potencia y demanda térmica para ACS
Sector
Factor de potencia
Factor de demanda
9 W/m2
Factor de simultaneidad
28,1 KWh/m2·a
0,9
Comercial
0,3 W/m
2
1 KWh/m2·a
0,88
Industrial
0,9 W/m2
2 KWh/m2·a
0,8
Residencial
Tabla 2.2 Factores de potencia y demanda térmica para calefacción
Sector
Factor de potencia
Factor de demanda
Factor de simultaneidad
Residencial
110 W/m2
31,3 KWh/m2·a
0,75
Comercial
100 W/m2
60 KWh/m2·a
0,995
Industrial
110 W/m2
55 KWh/m2·a
0,8
Tabla 2.3 Factores de potencia y demanda térmica para refrigeración
Sector
Factor de potencia
Factor de demanda
Factor de simultaneidad
Residencial
116 W/m2
10 KWh/m2·a
0,4
Comercial
110 W/m2
82 KWh/m2·a
0,987
Industrial
95 W/m2
100 KWh/m2·a
0,85
Tabla 2.4 Factores de potencia y demanda eléctrica per iluminación y equipamientos eléctricos
Sector
Factor de potencia
Factor de demanda
Factor de simultaneidad
Residencial
25 W/m2
41,3 KWh/m2·a
0,8
Comercial
35 W/m2
130 KWh/m2·a
1
Industrial
40 W/m2
130 KWh/m2·a
1
Anexo II: Evaluación de Demanda Energética
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3
2.2 SUELO URBANO Y APTO PARA URBANIZAR DE NUEVA CONSTRUCCIÓN
Según los datos de las fichas urbanísticas para Suelo Urbano no Consolidado (SU) y Suelo Apto
para Urbanizar (SAPU), el total de superficie (m2 de techo) a desarrollar en el sector es
aproximadamente de 110.000 m2 para usos residenciales y comerciales. El total destinado a
actividades industriales es actualmente de unos 60.000 m2.
El cálculo del incremento de la demanda energética se realiza sobre la base de la superficie útil a
climatizar, la superficie útil existente, diferenciándola de la construida. Dado que no se dispone de
datos sobre superficie útil se adopta como valor de referencia un 85% de la superficie total
construida.
A continuación se presenta la superficie total de cada sector así como la superficie a construir
(edificabilidad) distinguiendo entre usos residenciales y comerciales.
Tabla 2.5 Superficie residencial y comercial según la calificación de áreas de suelo urbano o apto para urbanizar
Unidades/ Sectores
Superficie total
(m2)
Residencial
Comercial
Superficie techo
(m2 techo)
Superficie útil
(m2 techo)
Superficie techo Superficie útil
(m2 techo)
(m2 techo)
Azurreka
16.984
5.000
4.250
0
0
Arantxe –A-
19.007
3.240
2.754
0
0
Arantxe –B-
9.023
2.124
1.805
0
0
Arantxe –C-
4.524
340
289
0
0
Elizondo –1-
148
285
242
88
75
Elizondo –2-
20.588
5.626
4.782
0
0
Elizondo 3
1.746
1.614
1.372
420
357
Arraibi 1
33.216
13.562
11.528
1.715
1.458
Arraibi 2
911
727
618
120
102
Estazioa 1
8.347
3.776
3.210
400
340
Estazioa 2
2.918
1.884
1.601
200
170
Zubiate
1.777
780
663
0
0
Inzunza
2.136
1.395
1.186
465
395
Txiriboketa
31.841
10.599
9.009
0
0
Pozueta 1
13.080
10.008
8.507
0
0
Pozueta 2
8.302
6.943
5.902
0
0
174.548
67.903
57.718
3.408
2.897
Arantxe
43.433
7.950
6.758
0
0
San Ignazio
75.403
31.310
26.614
1.500
1.275
Total SAPU
124.463
118.836
39.260
33.371
1.500
TOTAL
293.384
107.163
91.089
4.908
4.172
SU
Total SU
SAPU
Anexo II: Evaluación de Demanda Energética
Estudio de Evaluación Conjunta de Impacto Ambiental de la Revisión de las N.S.P.M. de Lemoa
4
Respecto al suelo de uso global para actividades económicas, se distingue entre suelo urbano y
suelo apto para urbanizar. Las superficies totales de cada unidad, así como la superficie útil de
techo se resumen a continuación:
Tabla 2.6 Superficie de actividades económicas/ comercial según la calificación de suelo previsto para urbanizar
SU
SAPU
Sectores
Superfície
total (m2)
Mendieta
Industrial
Comercial
Superficie techo
(m2 techo)
Superficie util
(m2 techo)
Superficie techo Superficie util
(m2 techo)
(m2 techo)
12.581
3.981
3.384
0
0
Arraibi Industrial
3.710
2.753
2.340
0
0
Subi-Ziku
13.883
3.522
2.994
0
0
Total SU
30.174
10.256
8.718
0
0
Apario
91.154
27.974
23.778
0
0
Bolomburu
39.354
22.934
19.494
0
0
Total SAPU
130.508
50.908
43.272
0
0
TOTAL
160.682
61.164
32.496
0
0
Resumiendo los datos anteriores, la edificabilidad (superficie útil) a construir de acuerdo con la
planificación urbanística y que representa la oferta de suelo nuevo se refleja en la tabla siguiente.
Tabla 2.7 Resumen de la edificabilidad por tipología en función de la calificación del suelo
Superficie techo (m2
techo)
Superficie util
(m2 techo)
67.903
57.718
3.408
2.897
Industrial
10.256
0
Residencial
39.260
33.371
1.500
1.275
50.908
43.272
454.066
173.235
Tipología
Superfície total (m2)
Residencial
SU
SAPU
Comercial
Comercial
204.722
249.344
Industrial
TOTAL
374.373
2.3 POTENCIA Y DEMANDA GLOBAL
A partir de los coeficientes unitarios de potencia y demanda en función de la edificabilidad, se
presentan a continuación los datos de potencia y demanda, tanto térmica como eléctrica, previstas
para las nuevas construcciones.
La potencia se refiere a la potencia punta a instalar en la superficie considerada, calculada en
base a los factores de potencia unitarios de calefacción, refrigeración, ACS e iluminación/
equipamientos, que deberá ser prevista en la planificación energética del ámbito de actuación.
Anexo II: Evaluación de Demanda Energética
Estudio de Evaluación Conjunta de Impacto Ambiental de la Revisión de las N.S.P.M. de Lemoa
5
Tabla 2.8 Potencia residencial por unidad/ sector
Residencial
Unidades/ Sectores
Potencia (kW)
Superfície útil
(m2 techo)
Calefacción
Refrigeración
ACS
Iluminación/
Equipamientos
Azurreka
4.250
351
197
34
85
Arantxe A
2.754
227
128
22
55
Arantxe C
1.805
149
84
15
36
Arantxe C-
289
24
13
2
6
Elizondo 1
242
20
11
2
5
Elizondo 2
4.782
395
222
39
96
Elizondo 3
1.372
113
64
11
27
Arraibi 1
11.528
951
535
93
231
Arraibi 2
618
51
29
5
12
Estazioa 1
3.210
265
149
26
64
Estazioa 2
1.601
132
74
13
32
Zubiate
663
55
31
5
13
Inzunza
1.186
98
55
10
24
Txiriboketa
9.009
743
418
73
180
Pozueta 1
8.507
702
395
69
170
Pozueta 2
5.902
487
274
48
118
57.718
4.762
2.678
468
1.154
Arantxe
6.758
557
0
55
135
San Ignazio
26.614
2.196
1.275
216
532
Total SAPU
33.371
2.753
1.275
270
667
TOTAL
91.089
7.515
3.953
738
1.822
SU
Total SU
SAPU
Tabla 2.9 Potencia comercial por unidad/ sector
Comercial
Unidades/ Sectores
SU
Potencia (kW)
Superfície útil
(m2 techo)
Calefacción
Refrigeración
ACS
Iluminación/
Equipamientos
Elizondo 1
75
7
8
0,02
3
Elizondo 3
357
36
39
0,09
12
Arraibi 1
1.458
145
158
0,38
51
Arraibi 2
102
10
11
0,03
4
Estazioa 1
340
34
37
0,09
12
Estazioa 2
170
17
18
0,04
6
Inzunza
395
39
43
0,10
14
Anexo II: Evaluación de Demanda Energética
Estudio de Evaluación Conjunta de Impacto Ambiental de la Revisión de las N.S.P.M. de Lemoa
6
Comercial
Unidades/ Sectores
Potencia (kW)
Superfície útil
(m2 techo)
Calefacción
Refrigeración
ACS
Iluminación/
Equipamientos
2.897
288
315
1
101
1.275
127
138
0,34
45
Total SAPU
1.275
127
138
0
45
TOTAL
4.172
415
453
1
146
Total SU
SAPU
San Ignazio
Tabla 2.10 Potencia industrial por unidad/ sector
Comercial
Unidades/ Sectores
Potencia (kW)
Superfície útil
(m2 techo)
Calefacción
Refrigeración
ACS
Iluminación/
Equipamientos
Mendieta
3.384
298
273
2
135
Arraibi Industrial
2.340
206
189
2
94
Subi-Ziku
2.994
263
242
2
120
Total SU
8.718
767
704
6
349
Apario
23.778
2.092
1.920
17
951
Bolomburu
19.494
1.715
1.574
14
780
Total SAPU
43.272
3.808
3.494
31
1.731
TOTAL
51.989
4.575
4.198
37
2.080
SU
SAPU
El procedimiento de cálculo para la demanda global por sectores y usos es análogo al anterior. En
este caso tiene sentido hablar de demanda anual, que será la necesaria para abastecer las
necesidades energéticas de los consumidores. La demanda representa el número de horas
durante las cuales los sistemas de generación energética deberán funcionar a plena potencia para
garantizar el suministro.
Tabla 2.11 Demanda energética anual (kWh/a) residencial por unidad/ sector
Residencial
Unidades/ Sectores
SU
Demanda (kWh/a)
Superfície útil
(m2 techo)
Calefacción
Refrigeración
ACS
Iluminación/
Equipamientos
Azurreka
4.250
133.025
42.500
119.425
175.525
Arantxe A
2.754
86.200
27.540
77.387
113.740
Arantxe C
1.805
56.509
18.054
50.732
74.563
Arantxe C-
289
9.046
2.890
8.121
11.936
Elizondo 1
242
7.582
2.423
6.807
10.005
Elizondo 2
4.782
149.680
47.821
134.377
197.501
Elizondo 3
1.372
42.940
13.719
38.550
56.659
Anexo II: Evaluación de Demanda Energética
Estudio de Evaluación Conjunta de Impacto Ambiental de la Revisión de las N.S.P.M. de Lemoa
7
Residencial
Unidades/ Sectores
Demanda (kWh/a)
Superfície útil
(m2 techo)
Calefacción
Refrigeración
ACS
Iluminación/
Equipamientos
Arraibi 1
11.528
360.817
115.277
323.928
476.094
Arraibi 2
618
19.342
6.180
17.364
25.521
Estazioa 1
3.210
100.460
32.096
90.190
132.556
Estazioa 2
1.601
50.124
16.014
44.999
66.138
Zubiate
663
20.752
6.630
18.630
27.382
Inzunza
1.186
37.113
11.857
33.319
48.970
Txiriboketa
9.009
281.986
90.092
253.157
372.078
Pozueta 1
8.507
266.263
85.068
239.041
351.331
Pozueta 2
5.902
184.719
59.016
165.834
243.734
57.718
1.806.559
577.175
1.621.862
2.383.734
Arantxe
6.758
211.510
67.575
189.886
279.085
San Ignazio
26.614
833.003
266.135
747.839
1.099.138
Total SAPU
33.371
1.044.512
333.710
937.725
1.378.222
TOTAL
91.089
2.851.071
910.885
2.559.588
3.761.956
Total SU
SAPU
Tabla 2.12 Demanda energética anual (kWh/a) comercial por unidad/ sector
Comercial
Unidades/ Sectores
Demanda (kWh/a)
Superfície útil
(m2 techo)
Calefacción
Refrigeración
ACS
Iluminación/
Equipamientos
Elizondo 1
75
4.488
6.134
75
9.724
Elizondo 3
357
21.420
29.274
357
46.410
Arraibi 1
1.458
87.465
119.536
1.458
189.508
Arraibi 2
102
6.120
8.364
102
13.260
Estazioa 1
340
20.400
27.880
340
44.200
Estazioa 2
170
10.200
13.940
170
22.100
Inzunza
395
23.714
32.410
395
51.381
2.897
173.807
237.537
2.897
376.583
1.275
76.500
104.550
1.275
165.750
Total SAPU
1.275
1.275
76.500
104.550
1.275
TOTAL
4.172
250.307
342.087
4.172
542.333
SU
Total SU
SAPU
San Ignazio
Anexo II: Evaluación de Demanda Energética
Estudio de Evaluación Conjunta de Impacto Ambiental de la Revisión de las N.S.P.M. de Lemoa
8
Tabla 2.13 Demanda energética anual (kWh/a) industrial por unidad/ sector
Comercial
Unidades/ Sectores
Demanda (kWh/a)
Superfície útil
(m2 techo)
Calefacción
Refrigeración
ACS
Iluminación/
Equipamientos
Mendieta
3.384
186.112
338.385
6.768
439.901
Arraibi Industrial
2.340
128.703
234.005
4.680
304.207
Subi-Ziku
2.994
164.654
299.370
5.987
389.181
Total SU
8.718
479.468
871.760
17.435
1.133.288
Apario
23.778
1.307.785
2.377.790
47.556
3.091.127
Bolomburu
19.494
1.072.165
1.949.390
38.988
2.534.207
Total SAPU
43.272
2.379.949
4.327.180
86.544
5.625.334
TOTAL
51.989
2.859.417
5.198.940
103.979
6.758.622
SU
SAPU
A modo de resumen, puede elaborarse una tabla en función de la tipología de consumo y del
sector considerado. También se ha incluido el número de horas a plena potencia que se obtiene
dividiendo la demanda total anual entre la potencia máxima para cada uso. Indica las horas
anuales durante las cuales debe funcionar el sistema de calefacción, ACS, etc.
Tabla 2.14 Demanda por tipología y consumo (MWh/a) y horas equivalentes a plena potencia
Calefacción
Refrigeración
ACS
Iluminación/ Equipamientos
Tipologia
consumo
MWh/a
Horas
MWh/a
Horas
MWh/a
Horas
MWh/a
Horas
Residencial
2.851
379
910,9
216
2.559,6
3.469
3.761,9
2.065
Comercial
250,3
603
342,1
755
4,2
3.788
542,3
3.714
Industrial
2.859,4
625
5.189,9
1.238
104
2.778
6.758,6
3.250
Total
5.961
--
6.452
--
2.688
--
11.063
--
2.4 CONSUMO DE ENERGÍA PRIMARIA
El consumo energético asociado a un sector determinado se ha obtenido a partir de los factores
de demanda (kWh/a·m2). Sin embargo, es necesario desagregar el consumo por fuente energética
para poder estimar tanto el consumo de energía primaria como las emisiones de gases
contaminantes asociadas.
En apartados anteriores se han tratado el consumo y la demanda indistintamente. En el sentido
estricto de la palabra, existe una diferencia fundamental entre el consumo de energía de un
equipo o sistema y la demanda de energía, esta diferencia se asocia al rendimiento del equipo o
sistema. En una vivienda, el procedimiento para determinar la demanda debe tener en cuenta los
equipos de producción de calor, frío, ACS y electricidad, asociando a cada uno de ellos un
rendimiento. El rendimiento no engloba únicamente el rendimiento del equipo generador (p.ej. una
Anexo II: Evaluación de Demanda Energética
Estudio de Evaluación Conjunta de Impacto Ambiental de la Revisión de las N.S.P.M. de Lemoa
9
caldera) sino también de la red de distribución de esta energía (p. ej. el rendimiento asociado a la
red de distribución del agua caliente a los radiadores).
En el presente apartado se pretende evaluar la demanda energética global que será necesario
suministrar a los nuevos consumidores que se instalen en el polígono. No se tendrá en cuenta por
lo tanto, el rendimiento de los sistemas de producción y distribución energética, dado que no se
dispone en la actualidad de datos relativos al número de calderas, aparatos de aire
acondicionado, etc.
El objetivo es determinar la demanda por tipo de consumo energético o fuente energética,
entendiendo por fuente energética, para los ámbitos doméstico y comercial las siguientes:
electricidad, gas natural, gasóleo C, gases licuados del petróleo (GLP: propano y butano) y otros
(leña, carbón, etc.).
El sistema de ecuaciones a resolver será de la forma:
Ci =Σ (xki·Ci)
Donde:
Ci: consumo energético por tipología
i: tipología (calefacción, refrigeración, ACS, ilum/ equip.)
xki : factor de ponderación por tipología y fuente de energía
k: fuente energética (electricidad, gas natural, gasóleo C, GLP, otros)
El sistema de ecuaciones consistirá en cuatro ecuaciones, una por tipología, que desagregan el
consumo total para calefacción en el ámbito residencial o comercial, en función del porcentaje de
consumo de cada fuente energética. Por ejemplo, para el caso del consumo de refrigeración, se
asume que la fuente energética es eléctrica, en cambio el consumo de calefacción puede ser de
origen eléctrico, de gasóleo C, GLP, etc.
Introduciendo dos ecuaciones adicionales que corresponden al:
-
Porcentaje de consumo por tipologia (calefacción, refrigeración, etc.)
-
Porcentaje del ámbito doméstico y comercial de consumo por fuente energética
Pueden obtenerse una serie de valores de xki que representan el consumo de cada fuente
energética para una tipología determinada (consumo de gasóleo C para calefacción, por ejemplo).
Los valores correspondientes al porcentaje de consumo por tipología corresponden a los
obtenidos en el apartado anterior y que se muestran a continuación:
Tabla 2.15 Consumo por tipología para los sectores doméstico y comercial
Tipología consumo
RESIDENCIAL
COMERCIAL
Calefacción
28,27%
21,98%
Refrigeración
9,03%
30,04%
ACS
25,38%
0,37%
Iluminación/ Equipamientos
37,31%
47,62%
Anexo II: Evaluación de Demanda Energética
Estudio de Evaluación Conjunta de Impacto Ambiental de la Revisión de las N.S.P.M. de Lemoa
10
El porcentaje atribuible a cada fuente energética consumida en el ámbito doméstico y comercial,
se ha extraído de la fuente Datos Energéticos del País Vasco 2002 (EVE diciembre 2003), que se
muestran en la figura.
Figura 2.1 Distribución consumo residencial y de servicios en función tipo de energía
Distribución consumo residencial
Distribución consumo sector servicios
Otros
6%
Gas-Oil C
13%
E. Electrica
G. Natural
46%
25%
GLP
12%
GLP
1%
Gas-Oil C Otros
9%
2%
E. Electrica
63%
G. Natural
23%
Estos porcentajes permiten determinar el total de cada tipo de energía, que se consume por
término medio, para los usos de calefacción, refrigeración, ACS e iluminación/ equipamientos.
Los resultados, expresados en tanto por uno, se muestran a continuación.
Tabla 2.16 Distribución (tanto por uno) del consumo residencial
Tipología consumo
ELECT
GAS NATURAL
GLP
GASÓLEO C
OTROS
TOTAL (%)
Calefacción
0,1
0,25
0,3
0,15
0,2
28,27
Refrigeración
0,15
0,5
0
0,35
0
25,38
ACS
1
0
0
0
0
9,03
Ilum/ Equip
0,82
0,085
0,085
0
0,01
37,31
TOTAL (%)
46,26
22,93
11,65
13,13
6,03
Tabla 2.17 Distribución (tanto por uno) del consumo comercial
Tipología consumo
ELECT
GAS NATURAL
GLP
GASÓLEO C
OTROS
TOTAL (%)
Calefacción
0,14
0,4
0,001
0,4
0,059
21,98
Refrigeración
0,05
0,4
0
0,55
0
0,37
ACS
1
0
0
0
0
30,04
Ilum/ Equip
0,63
0,33
0,03
0
0,01
47,62
TOTAL (%)
63,13
24,65
1,45
8,99
1,77
En el apartado anterior se han calculado las demandas globales por tipología de consumo en
kWh/a. A partir de los porcentajes de las tablas anteriores, se puede estimar el consumo por
fuente energética, que se detalla a continuación.
Anexo II: Evaluación de Demanda Energética
Estudio de Evaluación Conjunta de Impacto Ambiental de la Revisión de las N.S.P.M. de Lemoa
11
Tabla 2.18 Consumo por fuente energética en el ámbito residencial (kWh/a)
Tipología consumo
ELECT
GAS NATURAL
GLP
GASÓLEO C
OTROS
TOTAL (kWh/a)
Calefacción
285.107
712.768
855.321
427.661
570.214
2.851.071
Refrigeración
136.633
455.443
0
318.810
0
910.885
ACS
2.559.588
0
0
0
0
2.559.588
Ilum/ Equip
3.084.804
319.766
319.766
0
37.620
3.761.956
TOTAL (kWh/a)
6.066.131
1.487.977
1.175.088
746.470
607.834
10.083.500
Tabla 2.19 Consumo por fuente energética en el ámbito del sector servicios (kWh/a)
Tipología consumo
ELECT
GAS NATURAL
GLP
GASÓLEO C
OTROS
TOTAL (kWh/a)
Calefacción
35.043
100.123
250
100.123
14.768
250.307
Refrigeración
17.104
136.835
0
188.148
0
342.087
ACS
4.172
0
0
0
0
4.172
Ilum/ Equip
341.670
178.970
16.270
0
5.423
542.333
TOTAL (kWh/a)
397.989
415.928
16.520
288.271
20.191
1.138.899
Comparando el incremento de consumo por fuente energética que se producirá en el municipio de
Lemoa con la nueva oferta de suelo disponible, se aprecia que, para el caso del consumo de
electricidad, el aumento será del orden del 66%, incrementándose en 2.417.226 kWh/a el
consumo de 2002 (3.648.905 kWh/a).
Este incremento es muy significativo. Hay que destacar sin embargo, que una parte importante de
de este incremento se debe al consumo previsto de aire acondicionado. Los datos de consumo
por aire acondicionado se refieren a viviendas de nueva construcción, que se supone incorporan
un porcentaje muy elevado de este tipo de sistemas, sin embargo, es necesario destacar que en
la práctica, estos sistemas se incluyen en aquellas edificaciones de “alto estánding”, mientras que
en las edificaciones correspondientes a otras promociones, no se consideran los equipos de aire
acondicionado como equipamiento básico.
Anexo II: Evaluación de Demanda Energética
Estudio de Evaluación Conjunta de Impacto Ambiental de la Revisión de las N.S.P.M. de Lemoa
12
Figura 2.2 Distribución de la demanda energética por tipo de fuente en los ámbitos doméstico y servicios
12.000.000
kWh/a
10.000.000
8.000.000
6.000.000
4.000.000
2.000.000
0
Servicios
Total
Electricidad
Gas
Natural
GLP
Gasóleo C
Otros
1.138.899
397.989
415.928
16.520
288.271
20.191
746.470
607.834
Doméstico 10.083.500 6.066.131 1.487.977 1.175.088
El incremento de consumo atribuible al sector servicios es mucho más reducido, siendo
directamente proporcional a la oferta de superficie destinada a estas actividades.
2.4.1 Consumo Industrial
En el caso del consumo energético derivado del ámbito industrial, es necesario destacar que las
previsiones de nuevos consumos se refieren únicamente al incremento de consumo para los usos
de calefacción, refrigeración, ACS, iluminación y equipamientos, entendiendo equipamientos como
pequeños consumos (fundamentalmente eléctricos) de los equipos informáticos, etc. No se tienen
en cuenta los consumos energéticos de la maquinaria industrial como prensas, hornos, etc. que
deberían ser considerados de un modo diferente.
En función de la nueva oferta de suelo para actividades económicas y dadas las actuales
características del tejido industrial del municipio, para realizar la estimación del incremento de la
demanda energética futura, no se considera la presencia de industrias pesadas. El consumo
industrial se asocia a la tipología de consumo residencial, teniendo en cuenta por tanto que una
parte importante de la oferta de suelo para actividades económicas se destinará a usos logísticos
y empresas con una tipología asimilable a oficinas.
La desagregación de la demanda por tipo de energía se realiza según los factores definidos en la
Tabla 2.17. Aplicando los factores a la superficie nueva para actividades económicas se obtiene la
demanda según los usos considerados.
Anexo II: Evaluación de Demanda Energética
Estudio de Evaluación Conjunta de Impacto Ambiental de la Revisión de las N.S.P.M. de Lemoa
13
Tabla 2.20 Consumo por fuente energética en el ámbito del sector de actividades económicas
Tipología consumo
ELECT
GAS NATURAL
GLP
GASÓLEO C
OTROS
TOTAL (kWh/a)
Calefacción
400.318
1.143.767
2.859
1.143.767
168.706
2.859.417
Refrigeración
259.947
2.079.576
0
2.859.417
0
5.198.940
ACS
103.979
0
0
0
0
103.979
Ilum/ Equip
4.257.932
2.230.345
202.759
0
67.586
6.758.622
TOTAL (kWh/a)
5.022.176
5.453.688
205.618
4.003.184
236.292
14.920.958
Se observa que la demanda asociada a la nueva superficie de actividades económicas es superior
a los usos residenciales y comerciales. Este hecho es debido a que, si bien la nueva superficie
destinada a actividades económicas (excepto comercial) es inferior a la suma de las superficies
destinadas a usos residenciales y comerciales, el funcionamiento continuado de las instalaciones
comporta una mayor demanda energética.
Respecto a la demanda asociada a refrigeración, tal como ha estado referido en un apartado
anterior, se asume una demanda asimilable a la tipología de oficinas. En caso de que la mayor
parte de las empresas que finalmente se implanten en el municipio sean de otra tipología, por
ejemplo taller/almacén, se prevé una reducción muy significativa de la demanda para
refrigeración, por lo que disminuiría el consumo eléctrico previsto.
3. CONCLUSIONES
Previamente a la evaluación de resultados, es necesario destacar que los resultados de potencia y
demanda energética para el sector industrial, se refieren a valores de base, es decir, representan
los valores mínimos necesarios para garantizar una climatización adecuada y garantizar que se
cumplen los valores mínimos de potencia eléctrica que marca el reglamento. Con estos valores de
potencia base y mediante una estimación de los valores de demanda, se calculan unas horas de
utilización anual.
Tanto la potencia como la demanda pueden sufrir incrementos significativos en una industria
determinada. En referencia a la energía eléctrica, una industria necesitará una potencia eléctrica
superior en función de los equipos de proceso a instalar (motores, prensas, hornos, iluminación
especial, etc.), la demanda eléctrica puede incrementarse bien al incrementar la potencia, bien al
incrementar las horas anuales de utilización (horario ininterrumpido, etc.).
Es por tanto necesario tener en cuenta que los valores resultado se refieren a una demanda base.
No pueden en base a estos valores establecerse el dimensionamiento de las infraestructuras
eléctricas, principalmente a nivel industrial, ya que es necesario conocer con mayor detalle la
tipología de empresas a instalar así como sus necesidades energéticas.
Anexo II: Evaluación de Demanda Energética
Estudio de Evaluación Conjunta de Impacto Ambiental de la Revisión de las N.S.P.M. de Lemoa
14
Asimismo, los valores referidos a la potencia y demanda residencial de refrigeración pueden
presentar una cierta sobrestimación. Por norma general, se aceptan valores como los utilizados,
por el contrario, cuando deben considerarse promociones urbanísticas destinadas a viviendas de
protección oficial, en las que no se plantea la introducción de equipos de aire acondicionado, el
resultado global obtenido puede ser muy inferior.
Tampoco se han tenido en cuenta la demanda energética introducida por otros equipamientos
como polideportivos, piscinas, hospitales u hoteles, así como la iluminación viaria que presenta un
procedimiento de cálculo diferente.
Potencia y demanda global
A partir de la potencia total para cada uso energético, puede calcularse la potencia punta, que se
asume por norma general para dos escenarios, invierno y verano. En el primer escenario, potencia
punta de invierno, se agrupan los usos destinados a calefacción, ACS e iluminación/
equipamientos. El escenario de demanda punta de verano engloba la potencia necesaria para
garantizar los consumos de refrigeración, ACS e iluminación/ equipamientos.
Figura 3.1 Potencia punta de invierno y verano (kW) total
20.000
17329
18.000
Potencia Punta
Invierno
16.000
14.000
kW
12.000
10074
Potencia Punta
Verano
10.000
8.000
13.428
6692
6.513
6.315
6.000
4.000
2.000
562
600
0
Residencial
Comercial
Industrial
Total
En la Figura 3.1 se representa las potencias punta de invierno y verano por sector de edificación.
Puede comprobarse que, para el sector residencial, la potencia necesaria de invierno es superior
a la de verano, debido a la potencia de calefacción, muy superior a la de refrigeración. Este
resultado puede atribuirse a la paulatina introducción de equipos de aire acondicionado en el
mercado del sector residencial, que no ha alcanzado todavía su cuota máxima.
Para el sector comercial el resultado es diferente, superando la potencia punta de verano a la de
invierno, debido a la elevada demanda de refrigeración que presenta este sector. En el sector
industrial la potencia punta de invierno y verano es equiparable.
Anexo II: Evaluación de Demanda Energética
Estudio de Evaluación Conjunta de Impacto Ambiental de la Revisión de las N.S.P.M. de Lemoa
15
Respecto a los resultados globales de potencia punta, si bien la potencia total de invierno es de
aproximadamente 17 MW y la de verano de 13,5 MW, este resultado debe incrementarse con la
contribución en el ámbito industrial, de los dos sectores (Zubi-Siku y Bolomburu) de los cuales no
se dispone actualmente de datos sobre superficies y edificabilidad. Como la potencia asociada al
sector industrial es prácticamente equivalente en el escenario de invierno y de verano, una
contribución significativa por parte de los sectores citados, no alteraría la diferencia existente entre
los escenarios, siendo superior la potencia punta de invierno a la de verano, si bien ambas
podrían verse incrementadas de forma significativa.
Análogamente, los resultados de demanda de invierno y verano se presentan a continuación,
distinguiendo entre usos para todos los sectores.
Figura 3.2 Demanda total anual (MWh/a) por sector y uso
16.000
14.000
MWh/a
12.000
10.000
8.000
6.000
4.000
2.000
0
Residencial
Comercial
Industrial
Ilum/Equip
3.762
542
6.759
ACS
2.560
4
104
Refr
911
342
5.199
Calef
2.851
250
2.859
La figura pone de manifiesto el caso particular que representa la demanda de agua caliente
sanitaria. Mientras que en el sector residencial esta demanda representa un 25% de la demanda
total anual, en el caso comercial e industrial, únicamente contribuye en un porcentaje inferior al
1% del valor total. El máximo consumo de agua caliente se asocia al ámbito residencial, debido a
que la mayoría de locales comerciales e industrias no incluyen este servicio (ACS) en el momento
de proyectar las instalaciones.
Anexo II: Evaluación de Demanda Energética
Estudio de Evaluación Conjunta de Impacto Ambiental de la Revisión de las N.S.P.M. de Lemoa
16
Figura 3.3 Distribución de la demanda anual por sectores
Residencial
39%
Industrial
57%
Comercial
4%
La distribución de consumos refleja la importante proporción que adquiere el sector industrial en la
demanda energética global. Este hecho se asocia esencialmente a la demanda de refrigeración
considerada (para la que se adopta normalmente un factor 10 veces superior a la demanda
residencial). Disminuyendo este parámetro, obtendríamos una cierta paridad entre las dos
demandas, la residencial y la de industrial.
Hay que considerar sin embargo que, con una distribución de demanda como la prevista (con un
40% de tipo residencial) la demanda seguirá una función estacional, siendo superior en los
periodos de temperatura extrema (inviernos fríos, veranos calurosos) y moderada en el resto de
periodos.
Respecto al aumento de consumo energético que representa la nueva oferta de edificación para el
municipio, el gráfico siguiente representa la distribución estimada de consumo por tipo de
combustible y uso.
Figura 3.4 Demanda anual de nueva edificación en función del uso (MWh/a)
14.000
12.000
MWh/a
10.000
8.000
6.000
4.000
2.000
0
ELECT
GAS NATURAL
GLP
GASÓLEO C
OTROS
Ilum/ Equip
7.684
2.729
539
0
111
ACS
2.668
0
0
0
0
Refrigeración
414
2.672
0
3.366
0
Calefacción
720
1.957
858
1.672
754
Anexo II: Evaluación de Demanda Energética
Estudio de Evaluación Conjunta de Impacto Ambiental de la Revisión de las N.S.P.M. de Lemoa
17
Comparando los anteriores valores con datos actuales obtenemos que para el año 2003, el
consumo eléctrico del municipio ascendió a un valor de 95.794 MWh2, fundamentalmente debido
al sector industrial. El incremento que representan los nuevos sectores es de 11.486 MWhe,
aproximadamente un 12% del valor actual.
La previsión de incremento del consumo de gas natural, teniendo en cuenta un valor para el año
2002 de 3.000 MWh3 (275.155 Nm3/a) es de un 250%. Cabe destacar que si bien este incremento
es notable y muy superior al incremento en la demanda de energía eléctrica, la fuente de los datos
no es tan fiable como en el caso anterior, ya que el consumo del año 2002 se ha extrapolado en
función del consumo de gas natural en Bizkaia promediado por habitante.
En base al incremento del consumo eléctrico, puede estimarse que la contribución de la nueva
oferta de suelo edificable se situará entre un 10 y un 30% superior al valor actual de consumo
energético del municipio.
No se considera necesaria, en función del incremento estimado, la necesidad de construir
infraestructuras de suministro energético con capacidad muy superior a las actuales, siendo
necesario sin embargo necesario, reforzar la red existente y en algún caso puntual ampliarla.
2
Fuente: Iberdrola
3
Fuente: Elaboración propia a partir de datos del EVE de consumo de gas natural en Bizkia para el año 2002
Anexo II: Evaluación de Demanda Energética
Estudio de Evaluación Conjunta de Impacto Ambiental de la Revisión de las N.S.P.M. de Lemoa
18