Proyecto de Eficiencia Energética para la Base Naval de Rota Luis Miguel Barrientos Director de Desarrollo de Negocio AMERESCO – Noviembre 2011 Información Corporativa Historia AMERESCO, INC. es la mayor Empresa de Servicios Energéticos Independiente de Norte America. Aportamos valor añadido a largo plazo y sostenibilidad ambiental a nuestros clientes mediante soluciones energéticas alternativas, eficiencia energética y estrategias innovadoras de renovación de instalaciones. AMERESCO fué fundada por George Sakellaris, pionero en el mercado de los Servicios Energéticos, con la visión de una compañía rápida, flexible e independiente. Una compañia con espiritu emprendedor dedicada a la satisfacción del cliente. Su crecimiento ha sido impulsado por una politica agresiva de adquisiciones. 3 Perfil EXPERIENCIA: Casi 30 años de experiencia en la gestión de suministro de energía, explotación e inversión: o $4 billones de dolares en soluciones energéticas o Gran experiencia en el desarrollo de inversiones energéticas. o $1.5 billones de dolares en gasto anual de energía gestionados. INDEPENDENCIA: No afiliada con ninguna compañia suministradora de energía ni fabricantes de equipos. CONOCIMIENTO: De los mercados energéticos y de la Tecnología. FLEXIBILIDAD de Servicios TAMAÑO 4 Más de 800 empleados Oficinas en Norte América 5 Oficinas en Resto del Mundo AMERESCO Servicios Energéticos 6 Cartera de Servicios Eficiencia Energética Gestión de suministro de Energía Infraestructura Energética Energías Renovables Contratos de Garantía de Ahorros (ESPC) Gestión de contratación Monetización de activos Gas de vertederos Negociación de tarifas Rehabilitación de plantas Biogás Gestión de la Demanda Transformación de potencia Calidad y Fiabilidad energética Minoración del riesgo de precios Solar Fotovoltaica Cogeneración Solar Térmica Administración de facturación y pagos Generación distribuida Eólica Facility Management Análisis de mercado y regulación Biomasa Geotermia Hidroeléctrica 7 BASE NAVAL DE ROTA Modelo de Contratación “Strategic Energy Partnership” Visión General •Según la orden 13423 (enero 2007), las agencias Federales de USA deben mejorar la eficiencia energética, implementar energías renovables y reducir el consumo de agua. •En Agosto de 2007, el Consejo de Calidad Ambiental de la Casa Blanca envía a las agencias federales un informe según el cual deben aumentar el numero de Contratos de Garantía de Ahorros de Energía (ESPC). • La base Naval de Rota es encomendada a adoptar medidas en cumplimiento de las directrices federales. • AMERESCO realiza un análisis de las oportunidades de ahorro de energía que dará lugar a un Estudio de Ingeniera Detallada (DES) para un ESPC que se presenta a la US Navy y al Departamento de Energía (DOE) 9 Datos generales de la Base •Base Militar de uso conjunto España – USA destinada a servir la 6ª flota en el Mediterráneo •Superficie Total Unos 24 Km2 •Población: 3.400 militares (activos o en la reserva) 2.600 familiares 240 empleados civiles •Edificaciones: 1.300 instalaciones (830 edificios cubiertos) 570 unidades residenciales familiares 103 edificios de más de 1.500 m2 •Centro de transformación con 3 trafos de 10MVa •6 convertidores rotativos de 50 a 60 Hz •4 generadores diesel de 2,5 MW • Planta térmica central con 2 calderas de fuel de 8,8 MW. 10 Objetivos del Proyecto En colaboración con la Base naval de Rota, La Región Naval de Europa, el Departamento de Defensa (DoD), y el Departamento de Energía, Ameresco ha desarrollado un Proyecto de Eficiencia Energética enfocado en los siguientes objetivos: 11 Reducción de los consumos energéticos (mandatorio) Incorporación de energías renovables Cumplimiento de las Directivas de la Executive Order 13423 and EPACT 2005 Liderazgo en el compromiso medioambiental Mejora de la fiabilidad de los sistemas Planificación y reducción de los costes de O&M Mejora en las garantías de suministro Mejora e implantación de los sistemas electromecánicos nuevos y existentes El proceso • PRESELECCIÓN – Acreditación de solvencia técnica y económica (validez 8 a 10 años) • PROPUESTA INICIAL (IP) – o Estudio Preliminar (6 meses a 8 meses) > Selección de adjudicatario • AUDITORÍA DE INVERSIÓN (DES) – o Estudio en detalle (12 a 18 meses) • PREPARACIÓN CONTRATO – Subcontratistas / Búsqueda de Financiación / Negociación M&V y mark ups (3 a 9 meses) • CONTRATO ESPC o Diseño / Ingeniería (2 a 6 meses) o Construcción (6 a 12 meses) o O&M ( 8 a 25 años) 12 Desarrollo de un ESPC 13 Contrato de Garantía de Ahorros (ESPC) Ahorro Cliente Consumo energético actual Situación Actual Ingresos ESE Consumo energético futuro Consumo energético futuro Duración Contrato Situación Final Inversiones en Mejoras 14 Ahorro Cliente Fin del Contrato Línea Base – Medición y Verificación 15 Modelo Financiero – Ahorros Garantizados Ahorros Energéticos El Cliente se queda con el 100% de los ahorros Cliente El Banco presta al cliente quien provee garantías € 16 El Cliente reembolsa el préstamo al banco Entidad Financiera El Cliente paga a la ESCO después de la implementación según el desempeño Si los ahorros no se cumplen la ESE rembolsará la diferencia Empresa Servicios Energéticos PROPUESTA INICIAL (IP) Medidas de Ahorro Energético (MAEs) Resumen ejecutivo: Visión Global La Inversión • Las inversiones propuestas tienen un coste de 27,066,827 donde se incluye una financiación a 23 años con un periodo de retorno simple de 13 años • Los ahorros en costes de energía y O&M son $1,933,456 anuales Implementation Cost (Design & Construction) Proposal Development & Energy Survey Cost Total Implementation Price Financing Procurement Price & Taxes Total Project Costs Estimated Annual Cost Savings Initial Estimated Total Cost Savings (Over Term) Simple Payback (years) 18 $25,188,175 $315,073 $25,503,248 $1,563,579 $27,066,827 $1,933,456 $60,611,983 13 Resumen de medidas propuestas • Presentación de las MAEs (Medidas de Ahorro Energético) – MAE 1 – Reposición de luminarias de alta eficiencia – MAE 2 – Ampliaciones de los Sistemas de Automatización y Gestión de Instalaciones – MAE 3 – Ahorro de agua en el campo de golf – MAE 4 – Propuesta de Energías Renovables – MAE 5 – Adición de convertidores de estado sólido – MAE 6 – Instalación de medidores de energía – MAE 7 – Programa de Sensibilización Energética – MAE 8 – Sustitución de bombas de calor en zonas residenciales – Medida y Verificación de los ahorros (M&V) – Formación 19 Resumen financiero MAEs ECM 1.1 1.2 1.3 1.4 2.1 2.2 3.1 3.2 4.1 4.2 5 6 7 8 20 Title New Fuel Farm Lighting New LED Airfield Lighting Family Housing Street Lighting Supply CF Lamps for the Family Housing Self-Help Office Unoccupied Setback of Non-BEQ buildings Unoccupied Setback of BEQ buildings Optimize Existing Irrigation Systems Provide Well and Domestic Water Mixing to Reduce Domestic Water Use Provide Photovoltaic Generated Electricity Provide Solar Generated Heating Water Add Solid State Converters to the Existing Motor Generator System Install Heating Water and Electric Power Meters on Key Facilities Initiate an Energy Awareness Program Replace Aging Heat Pumps in Family Housing Totals Savings Total Savings $ $ 9,282 $ 44,566 $ 20,086 $ $ 274,056 $ 164,381 $ 32,540 $ 44,798 $ 120,699 $ 252,369 $ 327,441 $ 97,034 $ 249,572 $ 296,633 Cost $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ 169,050 818,427 60,024 11,880 7,470,625 993,310 292,978 399,507 5,410,000 3,381,250 1,107,375 142,500 4,931,250 $ 1,933,456 $ 25,188,175 Simple Payback Years 18 18 3 0 27 6 9 9 0 21 10 11 1 17 13 Resumen de ahorros en consumo MAEs Savings ECM 1.1 1.2 1.3 1.4 2.1 2.2 3.1 3.2 4.1 4.2 5 6 7 8 Title Electric New Fuel Farm Lighting New LED Airfield Lighting Family Housing Street Lighting Supply CF Lamps for the Family Housing Self-Help Office Unoccupied Setback of Non-BEQ buildings Unoccupied Setback of BEQ buildings Optimize Existing Irrigation Systems Provide Well and Domestic Water Mixing to Reduce Domestic Water Use Provide Photovoltaic Generated Electricity Provide Solar Generated Heating Water Add Solid State Converters to the Existing Motor Generator System Install Heating Water and Electric Pow er Meters on Key Facilities Initiate an Energy Aw areness Program Replace Aging Heat Pumps in Family Housing Totals 21 Water Fuel Oil kWh k Gallons Gallons 108,126 0 393,215 0 217,796 0 0 0 3,078,164 0 22,330 2,260,778 0 0 19,603 -23,135 28,000 1,660,000 0 0 0 112,164 4,503,380 0 1,334,531 0 3,432,435 0 3,382,380 0 20,347,669 47,603 134,494 Situación existente vs MAEs Suministros Costes 2003 Costes 2004 Costes 2005 Costes 2006 Consumo medio anual Ahorros MAEs Ahorros % Electricidad $2,662,215 $3,389,309 $3,558,287 $3,747,644 84.000 MWh 12 MW pico Fuel oil $685,505 $673,748 $827,059 $693,722 2.200.000 l Agua 22 $147,561 $139,486 $132,496 $127,705 3 1.700.000 m 20.347 MWh 509.000 l 3 180.000 m 24% 23% 10,50% MAE 1 – Iluminación de Alta eficiencia • MAE 1.1 – Nueva iluminación en los depósitos de fuel • MAE 1.2 – Iluminación LED pista de aterrizaje • MAE 1.3 – Reducción del alumbrado público en zonas residenciales • MAE 1.4 – Suministro de lámparas fluorescentes compactas en viviendas 23 MAE 1.1 – Nueva iluminación en el depósito de fuel. Alcance del proyecto • Mejora de los niveles de luminosidad perimetral percibidos en 200% • Reposición de 220 lámparas perimetrales existentes y 64 lámparas interiores por nuevas de 100 W de haluros metálicos • Instalación de controles de luminosidad duales en zonas interiores • Utilización de farolas y cableado existente 24 MAE 1.2 – Iluminación LED del aeropuerto Alcance del Proyecto • Suministro de fuentes luminosas de alta fiabilidad • Sustitución de elementos obsoletos • Eliminación del mantenimiento de la mayoría de elementos • Uso del cableado, conductos y controles existentes 25 Proposed Fixture Counts and Wattages Fixture Types Total Fixtures Fixture Type Taxiway Elevated Fixtures Taxiway Flush Fixtures Runway Elevated Fixtures Runway Elevated Fixtures Runway Flush Fixtures Runway Threshold Fixtures Distance Marker Fixtures Signs Wind Cones 468 5 98 48 11 40 22 56 5 LED LED PAR PAR PAR PAR LED LED LED Wattage per Fixture 10 25 100 200 200 200 300 150 60 MAE 1.3 – Reducción del alumbrado público en zonas residenciales: Alcance del proyecto • Reducción de la contaminación lumínica en las unidades residenciales • Instalación de controles de luminosidad duales en los circuitos de 850 dispositivos de alumbrado de zonas residenciales • Reducción del exceso de iluminación en horas nocturnas • Permitir plena intensidad en horas vespertinas • Extensión de la vida de balastos y luminarias • Uso de las farolas y cableado existentes 26 MAE 1.4 – Suministro de lámparas fluorescentes compactas en viviendas: Alcance del proyecto • Suministro de 3,000 lámparas fluorescentes compactas para viviendas • Instalación por parte de los inquilinos • Distribución a través de la oficina del administrador • Promoción a través de la MAE-7, Programa de Sensibilización • Proporciona ahorros en consumo (ahorros no incluidos en la Propuesta Inicial) 27 MAE 2 – Mejoras en los Sistemas de Gestión de Instalaciones • ECM 2.1 – Consignas y criterios de no ocupación en edificios residenciales • ECM 2.2 – Consignas y criterios de no ocupación en barracones 28 MAE 2.1 – Consignas de no ocupación en edificios residenciales: Alcance del proyecto • Supresión de la calefacción / refrigeración simultáneas • Instalación de controladores en 68 edificios residenciales • Ahorros en la calefacción, refrigeración, bombeo y caudales de aire en periodos de no ocupación • Complementar los controladores existentes donde sea posible • Ajuste final y puntos de control a determinar durante el DES • Simulación y evaluación adicional requeridas durante el DES • Lista final de edificios a determinar durante el DES 29 MAE 2.2 – Consigna de no ocupación en barracones: Alcance del proyecto • Supresión de la calefacción / refrigeración simultáneas • Instalación de controladores en 18 edificios • Ahorros en la calefacción, refrigeración, bombeo y caudales de aire en periodos de no ocupación • Complementar los controladores existentes donde sea posible • Ajuste final y puntos de control a determinar durante la Auditoría de Inversión • Simulación y evaluación adicional requeridas durante la Auditoría de Inversión 30 MAE 3 – Ahorro de agua en el campo de golf • MAE 3.1 – Optimización de los sistemas de riego existentes • MAE 3.2 – Proporcionar una mezcla de agua de pozos y agua de red 31 MAE 3.1 – Optimización de los sistemas de riego existentes: Alcance del proyecto • Reducción del consumo de agua mediante medidas de ahorro • Mejora de los controles de riego existentes • Ajuste de los patrones de pulverización existentes y temporizaciones • Monitorización de los niveles de humedad • Contemplar los cambios de viento • Contemplar las épocas de lluvias • • 32 Se requerirán estudios adicionales durante la Auditoría de Inversión Se presenta un estudio conservador debido a la escasez de información disponible durante el Estudio Preliminar. MAE 3.2 – Suministro de mezcla de agua de pozos y agua potable: Alcance del proyecto • Dilución de las aguas duras provenientes de pozos hasta niveles aceptables • Reducción del uso de agua potable (de red) • Instalación de válvulas mezcladoras y controles en los acuíferos existentes • Monitorización de la calidad del agua • Reposición de las bombas existentes • Se requerirán estudios adicionales durante la Auditoría de Inversión 33 MAE 4 – Iniciativas con Energías Renovables • MAE 4.1 – Electricidad generada mediante paneles fotovoltaicos • MAE 4.2 – Agua caliente mediante energía solar térmica 34 MAE 4.1 – Electricidad generada mediante paneles fotovoltaicos: Alcance del proyecto • Beneficiarse de las primas existentes • Ameresco promoverá, construirá, operará y mantendrá una planta de 10 MW fotovoltaicos en Rota • Suministro de aproximadamente 1,660,000 kWh a la Base de rota al año (aprox. 2% del total del consumo eléctrico) • Superficie aproximada – 12 Hectáreas • Propuesta para ubicar la planta en la zona de los depósitos de combustible • Se requerirán estudios adicionales y coordinación durante la Auditoría de Inversión 35 MAE 4.2 – Agua Caliente mediante Energía Solar Térmica: Alcance del proyecto • Instalación de una planta solar térmica de alta temperatura • Suplementar los sistemas existentes con calderas • Aproximadamente 820 m2 de áreas de colectores ( 6 metros x 140 metros) • Más de 3 Mwh anuales en ahorros (aproximadamente el 25% del consumo anual de fuel de las calderas) • 36 La ubicación final se determinará durante la Auditoría de Inversión MAE 5 – Adición de convertidores de estado sólido al sistema existente de generadores 37 MAE 5 – Instalación de convertidores de estado sólido: Alcance del proyecto • Instalación de un sistema de convertidores de estado sólido ABB de 6 Mw de capacidad • Conversión de 50 a 60 Hz • Mantiene una alta eficiencia en un amplio intervalo de cargas con mínimas pérdidas • Admite grandes incrementos de carga simultáneamente (más capacidad) • Complementa los sistemas existentes • Permite una carga eficiente y homogénea en los generadores actuales • Sistema modular para facilitar la instalación y el mantenimiento 38 MAE 6 – Instalación de contadores de energía en las instalaciones principales Contadores Eléctricos 39 Contadores de agua caliente MAE 6 – Instalación de contadores de energía en las principales instalaciones: Alcance del proyecto • Proporcionar la información necesaria para la identificación de problemas en las instalaciones • Mejora de la precisión en la facturación • Suministro de contadores eléctricos en 104 instalaciones y de agua caliente para 23 instalaciones (la relación final de edificios se determinará durante el DES) • Ahorros de al menos un 3% en los consumos eléctricos (estimación conservadora – sin incluir los ahorros térmicos / calefacción) • Cumple con las directivas EO 13423 & Section 103 of EPACT 2005 • Complementa la MAE-7, Programa de Sensibilización Energética, reduciendo la energía consumida mediante la sensibilización del usuario 40 MAE 7 – Iniciar un Programa de Sensibilización Energética apoyado en la web 41 MAE 7 – Programa de sensibilización energética: Alcance del proyecto • Desarrollo y operación de un programa de sensibilización energética a través de una página web: – Proporcionar al personal información sobre los objetivos energéticos y educarlo mediante artículos, juegos, panfletos, posters, etc. – Seguimiento del coste e impacto ambiental / ahorros – Seguimiento de resultados y éxito – Foro de intercambio y discusión de ideas – Página en español y en inglés – Mantenimiento de alerta permanente – Establecer formación online – Herramienta de apoyo para el gestor energético de la Base – Programas de formación específicos para el personal de mantenimiento • Se recomienda la coordinación con el DOE y el gestor energético de la Base • Se asume la obtención de al menos un 5% de ahorros basado en los informes del DOE que establecen unos ahorros estimados entre 3% y 20% El diseño final se determinará durante el DES 42 MAE 8 – Sustitución de bombas de calor obsoletas en las unidades residenciales familiares 43 MAE 8 – Sustitución de bombas de calor en residencias familiares: Alcance del Proyecto • Sustitución de las bombas de calor existentes • Sustitución del refrigerante actual R-22 por el más ecológico R-410a • Instalación de climatizadores con variador de velocidad • Los ahorros están basados en estudios de simulación preliminares mediante el programa eQUEST para una instalación tipo • El número exacto de unidades y tamaños será determinado durante la Auditoría de Inversión 44 MAEs adicionales • Iniciativas adicionales sobre iluminación • Iniciativas sobre agua y alcantarillado • Iniciativas sobre HVAC • Iniciativas sobre Sistemas de Gestión • Iniciativas sobre sistemas de refrigeración • Iniciativas sobre generación de electricidad de origen eólica 45 Iniciativas adicionales de iluminación • Estudiar la posibilidad de incorporar fluorescentes T-8 y T-5 • Mejoras adicionales en alumbrado público y perimetral con LEDs • Iniciativas de aprovechamiento de luz natural diurna 46 Iniciativas de agua y alcantarillado • Dispositivos de bajo caudal • Reparación de fugas • Aprovechamiento de agua en el campo de golf 47 Iniciativas de HVAC • • • • • 48 Recuperación de calor Ajuste de calderas Mejoras de los equipos Sistemas geotérmicos Optimización de las enfriadoras Iniciativas complementarias de control y gestión • Ampliaciones de los sistemas DDC • Programación de estrategias de ahorro energético • Re-commissioning • Formación 49 Alternativas a la Energía Solar Térmica • Suministro de gas natural a las calderas • Descentralización de los sistemas de calefacción • Reducción de temperaturas y presiones en la red • Desconexión de los sistemas en los meses de verano 50 Iniciativas de Generación Eólica de electricidad • Buenos retornos • Búsqueda de ubicación para turbinas de más de 140 m de altura 51 Metodología de M&V – Opción A: • Verificación del rendimiento de medidas aisladas- Método de medidas y valores estipulados – Opción B: • Verificación del rendimiento de medidas aisladas – Método de medición de parámetros – Option C: • Verificación de ahorros energéticos globales – Método de análisis de datos de facturación – Opción D: • Verificación de ahorros de medidas globales - Modelización y simulación del conjunto del edificio / Calibración 52 Formación • Formación en todas las MAEs • Se incluirá un programa de formación continua como parte de la MAE 7, Programa de Sensibilización Energética • Se determinarán las necesidades de formación adicional durante la Auditoría de Inversión 53 AUDITORÍA DE INVERSIÓN (DES) MAEs a implementar Contrato de Garantía de Ahorros – Rota Con la autorización de la US Navy, AMERESCO ha desarrollado la FASE 1 del ESPC, con las siguientes características: 55 En el que se incorporan Medidas de Ahorro de Energía (MAE) en las siguientes instalaciones: Sistemas de Gestión y Control Ahorro de Agua Energía Solar Fotovoltaica Descentralización de calderas Sistemas de Gestión y Control MAE 1 Ampliación de los Sistemas de Control y Gestión Electricidad kWh 827.573 Fuel € kWh € 61.500 € 1.490 kWh 73.500 € Agua m3 - O&M € - € Retorno Simple € € años 135.000 € 1.196.000 € 8,9 Ahorros Coste * Muchas de las instalaciones de Rota carecen de sistemas de control para la operación del Aire Acondicionado, lo que imposibilita un control apropiado del ambiente así como de los consumos de energía. Actualmente, las temperaturas de los espacios no se ajustan automáticamente ni están basados en criterios de ocupación ni horarios. * Esta carencia causa continuos calentamientos o enfriamientos en periodos donde los recintos no están ocupados en los que el consumo de energía no es necesario e incrementa, por tanto, los costes. AMERESCO ha propuesto la instalación de un Sistema de Control que permitirá la realización de un control avanzado de energía e instalaciones. 56 Ahorro de agua MAE 2 Medidas de ahorro de agua Electricidad kWh - € - Fuel kWh 368kWh Agua € m3 € 18.300 € 134.750 49.190 € O&M Ahorros Coste € - € 67.490 € € 723.120 € Retorno Simple años 10,7 * La Orden Federal 13423, ordena la reducción del consumo de agua en las instalaciones de la US Navy. * La base de Rota tiene un largo historial de implementación de medidas de ahorro aunque todavía cuenta con algunas instalaciones anticuadas. * AMERESCO propone la actualización de 52 instalaciones y mejorar la distribución y el control de agua para el campo de Golf. 57 Energía solar fotovoltaica MAE 3 Energía solar fotovoltaica Electricidad kWh 45.183 € 3.345 € Fuel kWh - Agua € - m3 - € - O&M Ahorros Coste € € 3.345 € € 215.540 € Retorno Simple años 64,4 * La Orden Federal 13423, ordena el ahorro de energía en las instalaciones militares, considerando la instalación de sistemas de energías renovables como parte de las posibles medidas, * AMERESCO propone la instalación de un sistema de producción eléctrica mediante paneles solares fotovoltaicos de 25 kWp. 58 Descentralización de calderas MAE 4 - Descentralización de las calderas Electricidad kWh 331.650 Fuel € kWh € 24.560 € 11.485 kWh 567.300 € Agua m3 - O&M € - € - Retorno Simple € € años 591.860 € 3.818.000 € 6,5 Ahorros Coste * Actualmente la Base provee Agua Caliente a Alta Temperatura a los edificios desde una central localizada en el edificio 64. La carga actual esta muy por debajo del funcionamiento optimo de las calderas. * La armada ha comenzado un proceso de descentralización, sin embargo todavía 42 edificios todavía reciben agua de esta instalación centralizada. De estos 42 edificios, 8 están desocupados o van a ser demolidos. * AMERESCO ha propuesto desconectar los 34 edificios ocupados e instalar unidades independientes. 59 Resumen 60 Ventajas que aporta el ESPC-ROTA Implementar infraestructura renovada con presupuestos públicos decrecientes. Ahorrar millones en energía contando con equipos adecuados para evitar costes futuros . Precios fijos y firmes sujetos a estrictos calendarios. Reducir el riesgo del incremento de precios de la energía y agua. Reducir costes de Operación y Mantenimiento. Implementación de proyectos de Energías Renovables. Mejora de las infraestructuras mas antiguas Progreso hacia los objetivos públicos de ahorro de energía y reducción de emisiones 61 Muchas Gracias C/ Orense 18 – 9º 3 28020 Madrid T / F 91 110 3111