alumbrado público: un camino hacia la Eficiencia

Fecha: 15 de octubre de 2014
alumbrado público: un camino hacia la
Eficiencia Energética
Se calcula que la
generación global de
energía ha aumentado 47
veces desde 1820 y la
eficiencia en el uso de la
energía es 100 veces
mayor en la actualidad.
Hasta un 60% son los
ahorros en consumo de
energía que se pueden
lograr a partir de la
modernización del
alumbrado público.
$100.000 millones de
pesos tiene disponible
Findeter para financiar
proyectos de EE en
alumbrado público e
iluminación, y de energía
renovables.
Desde el siglo XVIII, tiempos en que se llevó a cabo la revolución industrial,
la demanda por energía en el mundo se ha venido incrementando
resultado de un aumento en la tasa de crecimiento poblacional y de la
producción de bienes y servicios. De la misma manera, la competencia
permanente entre firmas por permanecer en el mercado y obtener
mayores beneficios, ha resultado en la mejora constante de las tecnologías
utilizadas en la producción de bienes (en su mayoría industriales), logrando
una mayor eficiencia en el uso de insumos, entre ellos, la energía.
Se calcula, que en 1820, época posterior a la revolución industrial, existía
una producción de energía equivalente a 221 Mtep1. En 1913, con la
masificación del uso de la electricidad, la oferta de energía alcanzó 1.903
Mtep. Nueve décadas después, en 2003, la oferta total de energía alcanzó
10.723 Mtep (4.752% más que en 1820), destacando que la participación
del uso de biomasa para producir energía alcanzó el 10%, comparado con
el 93% que representaba en 1820.2
Según estimaciones de Fouquet y Pearson (2005) desde 1750, cada persona
usa en promedio 50 veces más energía, 250 veces más kilómetros por
pasajero y 40.000 veces más iluminación. De la misma manera, calculan
que en promedio se han logrado grandes incrementos en eficiencia
energética3 en la provisión de estos servicios: 100 veces en potencia,
20.000 veces en transporte y 1.000 veces en iluminación.
La crisis energética de 1970 puso a la EE en la agenda mundial, dando pie al
surgimiento de las Empresas de Servicios Energéticos (ESE o ESCO, Energy
Service Company, por sus siglas en inglés), cuyo modelo de negocios es
dedicado a capitalizar el ahorro de energía. Posteriormente, el Protocolo de
Kioto se convirtió en el punto de partida para muchas naciones en el diseño
de políticas para la conservación del medio ambiente. Dado que, uno de los
objetivos trazados fue el ahorro de energía, la EE ganó una mayor
importancia.
1
Mtep: millones de toneladas equivalentes de petróleo. Es una unidad de medida que equivale a la energía total liberada por la combustión de
una tonelada de petróleo. 1 tep = 11,63 MWh
2
Maddison, A. 2007. The shape of things to come. Contours of the world economy 1-2030 AD: Essays in Macro-economic history. Oxford:
Oxford University Press.
3
La eficiencia energética (EE) se refiere a aquellos esfuerzos para reducir el consumo de energía requerido para la producción de cada unidad de
bienes o servicios, a través del mejoramiento de procesos o sistemas involucrados en la transformación, transporte y uso de la energía.
Alumbrado público: un camino hacia la Eficiencia Energética
En Europa, por ejemplo, la Comisión de Energía de la Unión Europea lanzó el Plan de Eficiencia
Energética 2011 (COM(2011) 109), que busca la transición hacia una economía más eficiente en la
utilización de los recursos energéticos. Algunas naciones han reflejado este Plan en sus políticas,
en España con el Plan Nacional de Eficiencia Energética y en Francia con el Programa de Acción
para la Eficiencia Energética. Esta última ordena subsidiar la renovación de la iluminación pública
en municipios con menos de 2.000 habitantes, lo que se traduce en 20 millones de euros para
31.900 municipios que agrupan el 25% de la población total de Francia.
Resultado de las políticas en eficiencia energética de la Comisión existe el Programa IEE (Intelligent
Energy Europe, por sus siglas en inglés), que apoya a las organizaciones interesadas en mejorar la
sostenibilidad energética, con base en el logro de los objetivos de la estrategia de la Unión
Europea EU2020, que significa disminuir en 20% lo gases efecto invernadero, mejorar en 20% la
EE y el 20% de la energía consumida debe provenir de fuentes renovables.
El presente documento presenta la EE a través del mejoramiento de la infraestructura pública,
más específicamente, el alumbrado público, teniendo en cuenta que la modernización de éste es
uno de los programas más importantes para el ahorro de energía -como se muestra más adelanteesencial para la calidad de vida y las actividades nocturnas. Primero se describe brevemente el
funcionamiento, tecnologías y beneficios de la modernización del alumbrado público; luego, se
introducen los mecanismos de financiación diseñados para la modernización de la infraestructura
de alumbrado público; y por último, se presentan algunas experiencias internacionales y
nacionales y las conclusiones.
Alumbrado público
Con la llegada de la electricidad y las respectivas redes, llegan nuevas tecnologías para la
iluminación de las calles. La tecnología empleada en los alumbrados públicos ha evolucionado a
través del tiempo. Primero, la luz incandescente que consiste en la iluminación a través del paso
de una gran cantidad de energía por una resistencia que genera calor y luz. Después, se adopta la
tecnología de lámparas de vapor de mercurio, más eficientes que las anteriores pero más
contaminantes. Posteriormente, llega al mercado la tecnología de vapor de sodio, un 30% más
eficiente que las de mercurio, menos contaminantes y con mejor calidad de luz.
Una manera de cuantificar la eficiencia de una luminaria es midiendo la cantidad de luz que ésta
produce dividiéndola por la cantidad de energía que necesita para emitir ésa cantidad de luz,
como se indica en la tabla 1. Dicho de otro modo Lumens (lm) sobre Watts (W).
2
Alumbrado público: un camino hacia la Eficiencia Energética
Tabla 1. Eficiencia de una luminaria
lm/W
Incandescente
Rango de Consumo
(W)
15-150
Tubo Fluorescente
18-58
60-100
Vapor de Mercurio
50-400
65-115
Sodio de Alta Presión
50-400
85-150
Sodio de Baja Presión
18-180
100-200
LED
120
100-150
Tipo de Lámpara
13-24
Fuente: Philips, Osram y McKinsey & Company.
Actualmente, la iluminación pública es vital para el desarrollo y planificación de las ciudades
modernas. Una mejor iluminación reduce la inseguridad y los accidentes de tránsito y embellece
edificios y monumentos importantes, no obstante, hay que tener en cuenta su impacto ambiental.
Dicho impacto se puede clasificar en tres grandes grupos: i) residuos de los componentes de las
luminarias (como los químicos desechados); ii) contaminación lumínica y; iii) consumo de energía
excesivo resultado del desperdicio de luz.
En cuanto a la eficiencia del alumbrado público, éste es resultado de la óptima combinación de
diferentes componentes: bombillas, balastos, reflectores, difusores e interruptores automáticos
como los fotocontroles. Es importante aclarar que el cambio de las fuentes de luz puede hacer
necesario el cambio de toda la luminaria, es decir, el cambio del resto de los componentes, lo cual
puede incrementar los costos. Generalmente los sistemas o tecnologías de iluminación no son
intercambiables entre sí, por lo que es recomendable basarse en un diseño luminotécnico que
verifique el cumplimiento de las condiciones óptimas de iluminación del sistema con la nueva
tecnología.
Desde hace algunos años, la tecnología LED ha cobrado importancia tanto por sus mejoras en
eficiencia, logrando ahorros entre 50-70% con respecto a tecnologías convencionales, como en la
vida útil, alcanzando entre 10 y 20 años sin necesidad de reemplazo, comparado con el reemplazo
periódico de las de vapor de sodio y mercurio (2 a 3 años). Además, esta tecnología ofrece una
mejor calidad de reproducción cromática de la luz, es decir, la representatividad de los colores
iluminados con esa fuente se acerca más a la apariencia que tendrían observándolos a la luz del
sol. La reducción de los costos de producción de las nuevas bombillas LED ha hecho posible
tenerlas en cuenta para el diseño e implementación en el alumbrado público.4
4
Según información reunida por Ed Ebrahimian (Director de la oficina de alumbrado público de Los Ángeles), el despliegue de luminarias LED en
el mundo ha generado una caída en los precios y mejoras en los productos. Por ejemplo, en Los Ángeles, en 2009, cada lámpara LED costaba
USD $432, lograba una eficiencia de 42 lumens/W, duraba 80.000 horas y tenía una garantía de 5 años. En 2012, la misma lámpara, costaba en
promedio USD $245, iluminaba 81 Lm/W, tenía una vida útil de 150.000 horas, y se ofrecía con una garantía de 7 años.
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Alumbrado público: un camino hacia la Eficiencia Energética
La modernización del alumbrado público usualmente se aplica a municipios pequeños, la razón es
que en éstos, el costo de la energía eléctrica utilizada para el alumbrado puede llegar a
representar hasta el 70% de los gastos de los gobiernos locales, de acuerdo con datos de la
Federación Española de Municipios y Provincias. De esta manera, el cambio de luminarias libera
recursos importantes para las administraciones. En contraste, para Colombia la tendencia al
cambio es más evidente en municipios medianos y grandes ciudades, relacionado principalmente
por la disponibilidad de recursos para financiar la modernización.
Fuentes de financiamiento
El Banco Mundial y el Banco Interamericano de Desarrollo (BID) tienen líneas especiales para el
financiamiento de proyectos de eficiencia energética. El primero a nivel global, y el segundo para
Latinoamérica y el Caribe. Los países miembros de la Unión Europea, en particular, cuentan con
diferentes mecanismos de financiamiento que pueden ser implementados de manera análoga en
otras partes del mundo a través de los cuales se garantizan el acceso al crédito a plazos requeridos
por los municipios y tasas más cómodas. Dentro esos mecanismos se destacan los siguientes:
Community funding integrado por individuos y hogares, negocios y clientes, busca conseguir los
recursos en la comunidad local. Dichas comunidades deben ser coordinadas por una autoridad
local o un grupo de la comunidad. La estrategia incluye Instituciones Financieras de Desarrollo
Comunitario (CDFI, por sus siglas en inglés), que son instituciones que proveen crédito y servicios
financieros a mercados que los bancos corrientes usualmente no suplen.
Fondos Estructurales y de Inversión Europeos tienen como principal objetivo la reducción de las
desigualdades en la región, por lo que las regiones más pobres son las que más ayudas reciben.
Estos recursos son asignados a través de programas de la Unión Europea como el programa IEE,
mencionado anteriormente en el documento.
Fondos de Préstamo Rotatorio otorgan préstamos a proyectos de energía sostenible que no tienen
acceso a crédito de instituciones financieras corrientes; y ofrecen tasas de interés menores a las
del mercado. El nombre rotatorio viene de la característica de repago del préstamo.
Bonos Municipales Verdeson emitidos por los gobiernos locales o sus agencias. Los emisores
potenciales de estos bonos incluyen estados, ciudades, condados, agencias de reurbanización,
aeropuertos o puertos marítimos y cualquier entidad gubernamental.
Asistencia para el Desarrollo de Proyectos (PDA, por sus siglas en inglés), creada por la Comisión
Europea, busca apoyar a las autoridades públicas en el desarrollo de proyectos de energía
sostenible financiables.
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Alumbrado público: un camino hacia la Eficiencia Energética
Una vez conseguida la financiación, el tipo de contrato que comúnmente se utiliza con una
empresa de servicios energéticos es el EPC5. Cuando dicho contrato se hace con entidades
públicas, la herramienta más utilizada es la asociación público-privada. Existen dos características
principales para contratar con una ESCO: la primera, el acceso a la mejor tecnología; y la segunda,
la capacidad de realizar inversiones con capital de las empresas o la consecución de los recursos
necesarios para la financiación del proyecto. Como se muestra en el siguiente gráfico, las ESCO
reúnen componentes técnicos, conocimientos, experiencia y la capacidad para poner el capital
necesario a disposición del cliente, con el único objetivo de lograr ahorros en el consumo de
energía.
Gráfico 2. Esquema de Funcionamiento de una ESCO
Fuente: Asociación de Agencias Españolas de Gestión de la Energía, EnerAgen.
Experiencia internacional
Una de las experiencias que goza con mayor reconocimiento es la del ayuntamiento de Valdelarco
en España, pues fue el primer pueblo español en incorporar la tecnología LED en el alumbrado
público, que logró ahorros del 80% en energía en 2009. El proyecto fue llevado a cabo por
Solarpen, un fabricante de bombillas LED que además funciona como ESCO, y financiado por el
Plan Proteja de la Junta de Andalucía. Las nuevas bombillas tienen una vida útil de 15 años, mayor
a los 9 meses que tenían las predecesoras. Todo esto, con una mejora en la calidad de la luz
ofrecida y menor contaminación lumínica del firmamento.
5
El Contrato de desempeño (EPC, por sus siglas en inglés) es una forma creativa de financiación a partir de la reducción de los costos como
consecuencia de mejoras en eficiencia energética, manteniendo el flujo de dinero constante para la organización beneficiaria. Existen tres tipos
de EPC: i) ahorro garantizado, el contratista firma un contrato de llave en mano, la financiación será hecha por un tercero, y el contratista se
comprometerá a reembolsar los ahorros no alcanzados; ii) ahorro compartido, el pago a la ESCO se hace solamente a partir de una parte de los
ahorros efectivamente generados o acordado con el cliente; iii) chauffage, la ESCO se encarga de la operación, mantenimiento y pago de las
cuentas de energía. La ESCO se encarga de todos los aspectos del desarrollo e implementación del proyecto, y la estrategia consiste en reducir
los costos para generar ganancias.
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Alumbrado público: un camino hacia la Eficiencia Energética
Con el proyecto ‘Green light Graz’ la ciudad de Graz en Austria ganó un premio por hacer
esfuerzos en pro de la sostenibilidad energética. El objetivo del proyecto fue la modernización de
todo el sistema de alumbrado público en la ciudad, además de reducir los costos de energía,
incrementar la eficiencia energética y reducir las emisiones de CO2. En 2005 empezó la primera
parte del proyecto con la instalación de 718 lámparas en las vías principales. Al finalizar, el
consumo de energía había pasado de 905.766 kWh a 372.600 kWh por año, una reducción del 59%
en el consumo, es decir, 67.200 euros anuales en ahorro. Los ahorros conseguidos cubrieron los
costos del cambio de la tecnología.
En la ciudad de Surrey, Inglaterra, se firmó en 2010 un contrato para iniciar la transformación del
sistema de alumbrado público. En este contrato se entregó la responsabilidad de la operación y
mantenimiento del alumbrado público por 25 años a Skanska, una ESCO que además es la
encargada de la modernización del mismo. En los primeros 5 años se modernizarán 89.000
luminarias, reduciendo en 60.000 toneladas las emisiones de CO2 y en 150 millones de kWh el
consumo durante los 25 años de contrato.
En México, el BID y Banobras crearon en 2008 una nueva línea de crédito de US$ 1.200 millones
para infraestructura y servicios públicos, incluyendo alumbrado público. Esta línea está disponible
para estados y municipios, y busca impulsar la eficiencia energética a través del cambio de la
tecnología de las luminarias públicas. De esta manera se obtienen ahorros en energía eléctrica,
fortaleciendo las finanzas públicas municipales.
En Los Ángeles, con una inversión de USD$57 millones, se cambiaron 141.089 luminarias a
tecnología LED en un proyecto de modernización que inició en 2009. Esta inversión permitió
reducciones del 63% en el consumo de electricidad y del 40% en la factura de energía de la ciudad.
Según el alcalde, con esta iniciativa se reducen los costos anuales de electricidad en USD $7
millones y USD $2,5 millones en mantenimiento, logrando además una reducción de emisiones de
CO2 de 40.500 toneladas. El proyecto fue financiado por ahorros de la ciudad y por un préstamo
de USD$40 millones con un plazo de 7 años. En estas condiciones, el proyecto habría tenido una
tasa interna de retorno (TIR) de 10%, pero haciendo uso del factoring6 sobre los ahorros de
energía, el periodo de recuperación de la inversión se reduce a 5,7 años y la TIR aumenta a 23%.
En 2011, Banobras en asocio con la Comisión Nacional para el Uso Eficiente de la Energía
(CONUEE) y la Comisión Federal de Electricidad (CFE) iniciaron la implementación del Proyecto
Nacional de Eficiencia Energética en Alumbrado Público Municipal, con el objetivo de apoyar a los
municipios del país, mediante asistencia técnica y financiera, en la ejecución de proyectos de
sustitución de sistemas ineficientes de alumbrado público. A 2013, el Programa había otorgado
recursos por US$ 2 millones en 32 proyectos municipales.
6
Se refiere a la compra de facturación o de cartera. (glosario Escuela de Administración. EAFIT)
6
Alumbrado público: un camino hacia la Eficiencia Energética
En EE a través del mejoramiento del alumbrado público, el Banco Mundial financió la
modernización de luminarias en nueve municipios de la India. Aproximadamente 121.000
luminarias fueron instaladas lo que redujo el consumo de electricidad entre 40 y 60%. Se esperan
ahorros de alrededor de 45,5 GWh al año, además de una reducción de emisiones de carbono
promedio de 38.000 toneladas anuales. El costo total del proyecto es de US$ 11,6 millones.
Como muestra de otro tipo de inversiones, el Programa Intelligent Energy-Europe (IEE) llevó a
cabo dos proyectos que consistieron en la creación de consorcios para fomentar y extender el uso
de sistemas inteligentes de iluminación pública; y en la eliminación de las barreras que impiden el
desarrollo de la tecnología a gran escala. ESOLI y E-STREET, consorcios patrocinados por el IEE
dedicados a generar nuevos conocimientos en alumbrado público inteligente y acelerar el uso de
las mejores tecnologías disponibles en Europa, contaron con una inversión de 2,2 millones de
euros por parte de la Unión Europea para concientizar respecto al uso de alumbrado público
inteligente. Dentro de los resultados se destacan: 20.000 luces inteligentes instaladas, creación de
un nuevo estándar en alumbrado inteligente, mejoramiento de las condiciones del mercado para
las ESE, y el desarrollo de seminarios, talleres y presentación de documentos en varios eventos
internacionales, con el fin de transferir el conocimiento y reducirla falta de información.
Experiencia en Colombia
En el marco del Plan Nacional de Desarrollo 2010-2014, el Gobierno Nacional ha venido trabajando
en el diseño y desarrollo de mecanismos financieros para viabilizar proyectos de eficiencia
energética. En ese sentido, expidió la Ley 1715 de 2014 que tiene por objeto promover el
desarrollo y la utilización de fuentes no convencionales de energía, principalmente, aquellas de
carácter renovable, y la gestión eficiente de la energía. En el capítulo V se hace referencia a la
eficiencia energética, señalando la importancia de la promoción y gestión de la misma por parte
del Gobierno Nacional.
Con base en un estudio realizado por el BID y Findeter, acompañado por el Ministerio de Minas y
Energía y en total sintonía con esta nueva Ley, se crea en Findeter la Línea Especial de Energía
Renovable, Alumbrado e Iluminación, con el objeto de apoyar la modernización y expansión del
servicio de alumbrado público y energías renovables, y reducción de gases efecto invernadero, con
las siguientes condiciones financieras:
Tabla 2. Condiciones Línea Especial de Energía Renovable, Alumbrado e Iluminación
Recursos de la línea
Tasa de redescuento
Plazo de amortización
Beneficiarios
COP $100.000 millones
DTF + 1,90% T.A o IPC + 4,00% E.A.
Hasta 8 años incluyendo hasta 2 años
de gracia a capital.
Todo los beneficiarios elegibles por
Findeter
Fuente: Findeter
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Alumbrado público: un camino hacia la Eficiencia Energética
En la ciudad de Pasto, Findeter aprobó un crédito de $5.000 millones a la sociedad SEPAL, empresa
de economía mixta encargada de la administración del alumbrado público en la ciudad. Los
recursos serán utilizados en la modernización de la infraestructura de alumbrado público en la
plaza de Nariño, la plaza Carvajal y la Avenida de los Estudiantes, sumando alrededor de 800
luminarias LED.
En el mismo sentido, Findeter logró articular un trabajo conjunto con entidades de alto
conocimiento técnico como la Universidad Nacional y la UPME (Unidad de Planeación Minero
Energética, adscrita al Ministerio de Minas y Energía) para estructurar un plan piloto de
modernización de Alumbrado Público en el municipio de Galapa – Atlántico. El resultado será el
cambio de entre 20% y 35% de los puntos de iluminación de la red actual, destacando las calles
más importantes según las preferencias de la población.
Conclusiones
La inversión en eficiencia energética a través de las mejoras tecnológicas en la prestación del
servicio de alumbrado público es rentable desde el punto de vista económico, ambiental y social,
logrando impactos positivos en la seguridad, estética y ambiente de las ciudades que lo
implementan.
Colombia se encuentra alineada con las experiencias internacionales, haciendo uso de los
mecanismos de gestión y financiación adecuados para este tipo de proyectos, para la
implementación de tecnologías que han demostrado ser adecuadas. Sin embargo, hay que tener
en cuenta nuevos instrumentos financieros (como el factoring) que pueden aumentar la
rentabilidad de este tipo de proyectos, como en el caso citado de la ciudad de Los Ángeles.
Dado los buenos resultados de llevar a cabo este tipo de proyectos y aprovechando la entrada en
vigencia de la Ley 1715 de 2014, es preciso recurrir a mecanismos gubernamentales que permitan
la creación y expansión de una política de EE en alumbrado público que logre conseguir los
mayores resultados en el menor tiempo posible.
Gerencia de Planeación – FINDETER: Documento elaborado por Juan Felipe Mahecha ([email protected])
Agradecimientos al apoyo brindado por la Dirección de Responsabilidad Social y Ambiental de Findeter
Lo publicado en este informe es responsabilidad de sus autores y corresponde a información tomada de los centros de estadísticas, por lo tanto no compromete la opinión de la
Financiera del Desarrollo S.A.- FINDETER, ni de la Gerencia de Planeación. Ninguna opinión o información expresadas en este reporte constituye una recomendación para la compra o
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