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:

Diseño

Comercialización

Instalación

de proyectos y productos de Energía Alternativa.

Asesoría

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 CFE

Aplicación EnfriarCalentarTransportarTransformar

CALÓRICA compañías de gas leña combustiblesCFE (resistencias)

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

100 MW

500 MW700 MW

400 MW200 MW

1000 MW

2000 MW

Capacidad potencial principal5,000 MW

Zonas más estudiadasEstudios incipientes

Potencial Eólico de México

La Realidad Actual en México

Nombre de la central

Número de unidades

Fecha de entrada en operación

Capacidad efectiva instalada

(MW)

Ubicación

Guerrero Negro 1 02-Abr-82 1 Mulegé, Baja California Sur

La venta 104 10-Nov-94 85 Juchitán, Oaxaca

CENTRALES EOLOELÉCTRICAS

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

• 6 watts a 300 kW *

• 2 – 5 mil USD por KWp

*Fuente WWEA (WoldWind Energy Association)

Macrogeneración

• Arriba de 300 kW

• 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

12/24/48 VCD

CARGA (110/220 VCA)

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(lo que tomamos de CFE)

KWh INYECTADOS(excedente que devolvemos)

MEDICIÓN NETA KWh(Energía por pagar)

$ A PAGAR

15 10 5 Pagar la diferencia

10 10 0 Pagar el mínimo

10 15 -5 Pagar el mínimo ***

***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

• Tarifa de acuerdo a temperatura media

• Cobro escalonado - Básico, Intermedio, Excedente

• Límites de consumo por tarifa

• Precios DAC por Regiones

• Cargo mínimo por tarifa

Cómo Operan las Tarifas Domésticas

DOMÉSTICAS (Baja tensión)

TARIFAS 1, 1A, 1B, 1C, 1D, 1F / DAC

Región Cargo Fijo

Cargo por energía

consumida ($/kWh)

Sur y Peninsular $78.80 $3.37

Tarifa DAC 2013

Regiones Tarifarias CFE

NorteBaja California

Baja California SurNoroeste

Noreste

Central

Sur

Peninsular

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

¿Cómo funciona la tarifa 1B?:

• Costo por kW-h KWh Mes - Costos Marzo - 2013

1B 1CExcedente más - $ 2.727 más - $ 2.727

Intermedio 75 - $ 0.933 300 - $ 0.933

Básico 75 - $ 0.763 150 - $ 0.933

Escalones subsidiados

• Limite en el excedente: 400 kWh al mes 850 kWh al mes

� 800 kWh al bimestre � 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

Consumo promedio

diario

9.5 KW-h

14 KW-h

¡ DAC !

No. Bimestre Año Mes Consumo

Kwh Importe Total

FacturadoPromedio

Móvil

1 09-ene 579 1,086.002 09-mar 688 1,397.003 09-may 742 1,363.004 09-jul 719 1,239.005 09-sep 717 1,242.006 09-nov 786 1,598.00 7057 10-ene 890 2,044.00 7578 10-mar 1389 5,254.00 8749 10-may 845 3,283.00 89110 10-jul 471 1,864.00 850

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INSTALACIÓN

Caso Ejemplo DAC

Problemática: Aumento en el pago

Consumo promedio

diario

9.5 KW-h

14 KW-h

¡ DAC !

No. Bimestre Año Mes Consumo

Kwh Importe Total

FacturadoPromedio

Móvil

1 09-ene 579 1,086.002 09-mar 688 1,397.003 09-may 742 1,363.004 09-jul 719 1,239.005 09-sep 717 1,242.006 09-nov 786 1,598.00 7057 10-ene 890 2,044.00 7578 10-mar 1389 5,254.00 8749 10-may 845 3,283.00 89110 10-jul 471 1,864.00 85011 10-sep 0 37 730

• 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

Aplicando Energía Renovable al Doméstico

DOMÉSTICAS (Baja tensión)

TARIFAS 1, 1A, 1B, 1C, 1D, 1F / DAC

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

56

Ejemplo de recibo Tarifa O-M

57

Sección # 1

Ejemplo de recibo Tarifa O-M

58

Sección # 2

Ejemplo de recibo Tarifa O-M

59

Sección # 3

Ejemplo de recibo Tarifa O-M

60

Sección # 4

61

Sección # 5

62

Sección # 6

Ejemplo de recibo Tarifa O-M

63

Sección # 7

Ejemplo de recibo Tarifa 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:

Consejos para Reducir el Pago en O-M

• Se ataca directamente el consumo de energía.

• Se logra “achatar” la curva de demanda máxima.

RESULTADO:

• Menor pago por menor pico de Demanda Media (KW)

• Menor pago por menor consumo (KWh)

Aplicando Energía Renovable al O-M

Dem

anda

K

W

KW demanda habitual

KW demanda resultante

KW de potencia generada por PV

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

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.

Consejos para Reducir el Pago en H-M

• Se ataca directamente el consumo de energía.

• Se logra “achatar” la curva de demanda máxima.

• 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.

Aplicando Energía Renovable al H-M

Dem

anda

K

WKW demanda habitual

KW demanda resultante

KW de potencia generada por PV

¿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?

• UL, CE, ETL, CSA• ¿La instalación propuesta cumple con las normas eléctricas

aplicables?• Art. 690 – Sistemas solares fotovoltaicos – Norma Mexicana NOM-001-

SEDE-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?• Cálculos, diagramas, corridas financieras, etc.

2. 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

90

INSTALACIÓN

91

INSTALACIÓN

92

INSTALACIÓN

93

INSTALACIÓN

ALGUNOS PARÁMETROS ESTÁNDAR

1. COSTOSInstalaciones fotovoltaicas $4,000 - $7,000 USD /KWpInstalaciones eólicas $2,000 - $5,000 USD /KWp

Corridas financieras evaluadas a 20 años.

2. RECUPERACIÓN DE LA INVERSIÓNDepende del escenario pero podríamos esperar

DAC 3-5 años2 5-7 añosO-M / H-M 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

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Ing. Carlos Buenfil Mañé - cbuenfil@yaaxtec.com