webinar iluminacion eficiente y sistemas fotovoltaicos

Iluminación Eficiente yIluminación Eficiente yIluminación Eficiente yIluminación Eficiente ySistemas fotovoltaicos Sistemas fotovoltaicos

Interconectados con la RedInterconectados con la Red

Energía Eléctrica IluminaciónIluminación

La iluminación juega un papel fundamental en el desarrollo dej g p p

las actuales actividades sociales, comerciales e industriales.

El consumo Eléctrico Nacional en el 2010 Fue de:

18,339 GW 35%

Secretaría de Energía con datos de Comisión Federal de Electricidad y Luz y Fuerza del Centro

18,339 GW 35%

Gasto de Energía Eléctrica en Iluminaciónen Iluminación

El gasto de iluminación en México para el 2010 fue de:g p

Equivalente al PIB de:

Nicaragua BeliceNicaragua Belice

PIB según el Fondo Monetario Internacional

Emisiones Energía Eléctrica IluminaciónIluminación

Las emisiones de CO² generadas por la iluminación en el 2010 fueron:g p

Total emisiones Las emisiones de

Perú 1,932,736,587 autos por 1 día

Potencial de AhorroLa iluminación representa en muchos edificios un porcentajel d d l lé t ielevado del consumo eléctrico.

Existe un gran potencial de ahorro, energético y económico,alcanzable mediante el empleo de equipos eficientes, unido al uso desistemas fotovoltaicos adecuados a las necesidades del local ailuminar.

Eficiencia Energética en IluminaciónIluminación

La Eficiencia Energética en Iluminación ofrece laO t id d d d i l lé t i h tOportunidad de reducir los consumos eléctricos hasta un

Logramos dichos Ahorros a través de la comercialización einstalación de:

Luminarias LED

Sistemas FotovoltaicosLED Fotovoltaicos

Beneficios de Luminarias LEDImportante reducción en la factura eléctrica CFE.

Ahorros hasta del 75 % en consumo eléctrico.

h d d ú l ú l f b50,000 horas de vida útil, según los fabricantes.

Disminución en emisiones de CO2.

No emisiones de UVNo emisiones de UV.

Sin componentes tóxicos demercurio.

Sistemas de disipación de calor; que se traduce en costo y efectividadSistemas de disipación de calor; que se traduce en costo y efectividad.

Menor requerimiento de voltaje que incrementa la seguridad y facilita la

instalación a un menor costo de cableado.

Mínimo requerimiento de soporte estructural (diseño de aleaciones ligeras).

Alto nivel del índice CRI (70 ~ 80) y eficiencia de (80 ~ 130) lm/W.

Incremento de iluminación hasta en un 42 %.

Capacidad conexión panel solar (AC y DC).

Principales Certificaciones Internacionalesde

Nuestros Proveedores* de iluminación

* Únicamente tratamos con fabricantes líderes nacionales e internacionales.

Sistemas de Iluminación Eficiente

El proceso necesario para que los sistemas de iluminación sean energéticamenteeficientes contempla los siguientes rubros:eficientes contempla los siguientes rubros:

1. Evaluación del consumo energético1.1 Potencia Instalada.1 2 Horas de Uso1.2 Horas de Uso.1.3 Consumo Energético = ( 1.1 * 1.2 )

2. Valoración Económica y Medioambiental2 1 Número y tipo luminarias necesarias2.1 Número y tipo luminarias necesarias.2.2 Número y tipo de lámparas necesarias.2.3 Precio de la luminaria.2.4 Precio de la lámpara.2.5 Consumo por luminaria, incluyendo las pérdidas de los equipos.2.5 Consumo por luminaria, incluyendo las pérdidas de los equipos.2.6 Tarifas de energía eléctrica.2.7 Vida útil de la lámpara.2.8 Horas de funcionamiento anual de la instalación.2.9 Financiamiento y amortización.


3. Selección de Componentes de los Sistemas de Iluminación3.1 Fuentes de luz (Potencia, Eficacia luminosa, Vida de la lámpara y Propiedades cromáticas).3.2 Equipos Auxiliares (Balastros, Arrancadores, Condensadores).3.3 Luminarias (Distribución Fotométrica y rendimiento).

4. Nomas y Parámetros recomendados4.1 Iluminación media (Em)

4.1.1 Tarea Visual NOM-025-STPS-20084.1.2 Tipo de Espacio NOM-007-ENER-2004p p

4.2 Índice de Deslumbramiento Unificado (UGR).4.3 Propiedades del color.

5 Simulación5. Simulación

Diseño Sistema de IluminaciónEficienteEficiente

Datos del Espacio a iluminar: “Aula de Usos Múltiples”

Concepto Dimensiones (m)

Largo 10.0

A h 10 0L

A

Ancho 10.0

Alto 2.8

Altura del Plano de Trabajo 0.85

Reflectancias Promedio del Espacio

Altura del Montaje 1.80

Lugar Color Reflexión (%) NOM (%)

Muros Amarillo arena 46 <60

T h M fil 75 90Techo Marfil 75 <90

Piso Gris platino 32 <50

Características del Montaje

Datos de Ubicación

Concepto Unidades

Ubicación Ciudad de México

Longitud ‐99.20°

L tit d 19 40°Latitud 19.40°

Zona Horaria GTM‐6

Orientación hacia el norte 87°

Ficha Técnica de la Luminaria

Datos de la luminaria:Concepto Dimensiones (m)Concepto Dimensiones (m)

Largo 1.23

Ancho 0.256

l

Datos de la lámpara: T8 Fluorescente

Alto 0.069

Concepto UnidadesConcepto Unidades

Potencia (W) 35

Flujo Inicial (lm) 3,500

Voltaje (V) 90‐277

Balastro No

Color de Luz (K) 3,000

Vida Útil (hrs)* 50,000

Factor de Potencia > 0.95

Distribución Fotométrica y RendimientoRendimiento

í i é i id dCaracterísticas Fotométricas Unidades

Eficacia 100 lm/W

Distribución Luminosa en su forma rectangular

Curva media de distribución luminosa

Semi‐directa

Normas y Parámetros RecomendadosRecomendados

Categoría de IluminaciónCategoría de Iluminación

Referencia al plano de trabajo Iluminación sombre plano de Trabajo

Tipo de Actividad Tareas de mediano contraste y objetos pequeños

Edad promedio de los ocupantes Menos de 40 años

Demanda y rapidez de precisión No importante

Reflectancia del Local Entre 30% y 70%

Criterio Norma CaracterísticaIluminación

RecomendadaRecomendada

Tarea Visual NOM-025-STPS-2008 Distinción Clara de Detalles 500lx

Tipo de Espacio NOM-007-ENER-2004 Bibliotecas (sala de lecturas) 700lx

Diseño del Sistema de Iluminación

Parámetros UnidadParámetros Unidad

Filas 3

Luminarias por fila 4

Montaje de luminarias AdosadoMontaje de luminarias Adosado

Organización Simétrica

Tipo de Iluminación Directa

Simulación del Sistema de Iluminaciónde Iluminación

Em (lx) Emin (lx) Emax (lx) Eficiencia Energética (W/m²)

574 101 1,569 84

Simulación Iluminación Aula de Usos MúltiplesAula de Usos Múltiples

Recorrido Aula de Usos Múltiples

Plan de Mantenimiento

Parámetros Unidad

Condiciones ambientales del local Limpio

Intervalo de mantenimiento del Local SemestralIntervalo de mantenimiento del Local Semestral

Intervalo de mantenimiento de las luminarias Semestral

Tipo de Luminarias Protegido contra el polvo

Periodo de operación anual 3 120 hrsPeriodo de operación anual 3,120 hrs

Intervalo de cambio de lámparas ≈ 16 años

Un mantenimiento regular es indispensable para un sistema de iluminación efectivo.

Solo así puede mitigarse la disminución por envejecimiento de la cantidad de luz

disponible en la instalacióndisponible en la instalación.


Un sistema de alumbrado energéticamente eficiente permite obtener una importante

reducción del consumo, sin necesidad de disminuir sus prestaciones de calidad, confort y

l d l ó l f d l l ó flnivel de iluminación. En la eficiencia de la iluminación influyen:

Eficiencia energética de los componentes (lámparas luminarias y equiposEficiencia energética de los componentes (lámparas, luminarias y equipos

auxiliares).

Uso de la instalación (régimen de utilización, utilización de sistemas de regulación yUso de la instalación (régimen de utilización, utilización de sistemas de regulación y

control, aprovechamiento de la luz natural).

Mantenimiento (limpieza y reposición de lámparas).

Buenas Prácticas

A continuación se describe una serie de buenas prácticas para conseguir una iluminacióneficiente que ahorre energía en el sector residencial:g

Hábitos de consumo responsable.

Aproveche al máximo la iluminación natural.

Colores claros en paredes y techos permiten aprovechar al máximo la luz natural y reducir el nivel deiluminación artificial.

La limpieza periódica de las lámparas y luminarias permite aumentar la luminosidad sin aumentar lapotencia.

Sustituya las lámparas ineficientes por LED´s; así logrará Ahorrar hasta un 75% de energía y duranhasta 15 veces más manteniendo el mismo nivel de iluminación. Sustituya primero aquellas que van aestar mayor tiempo encendidas.

Adapte la iluminación a sus necesidades dando preferencia a la iluminación localizada además deAdapte la iluminación a sus necesidades dando preferencia a la iluminación localizada, además deahorrar energía conseguirá ambientes más confortables.

Coloque reguladores de intensidad luminosa de tipo electrónico.

En zonas comunes (vestíbulos, cocheras, etc.) es conveniente colocar detectores de presencia oi i d d f l l i d á iinterruptores temporizados de forma que la luz se apague y se encienda automáticamente.

Buenas Prácticas

A continuación se describe una serie de buenas prácticas para conseguir una iluminacióneficiente que ahorre energía en el sector terciario:eficiente que ahorre energía en el sector terciario:Hábitos de consumo responsable.

Aproveche al máximo la iluminación natural mediante la instalación de celdas fotosensibles queregulen la iluminación artificial en función de la cantidad de luz natural, o independizando los circuitosd l lá ó i l tde las lámparas próximas a las ventanas.

Establezca circuitos independientes de iluminación para zonificar la instalación en función de sus usosy diferentes horarios.

Instale detectores de presencia temporizados en los lugares menos frecuentados (pasillos, sanitarios,p p g palmacenes, etc.).

Una fuente de ahorro importante es instalar programadores horarios que apaguen o enciendan lasluces a una determinada hora.

Elija siempre las fuentes de luz con mayor eficacia energética en función de sus necesidades deElija siempre las fuentes de luz con mayor eficacia energética en función de sus necesidades deiluminación.

Emplee balastos electrónicos, ahorran hasta un 30% de energía, alargan la vida de las lámparas un 50%y consiguen una iluminación más agradable y confortable.

Realice un mantenimiento programado de la instalación, limpiando fuentes de luz y luminarias yreemplazando las lámparas en función de la vida útil indicada por los fabricantes.

Sistemas Fotovoltaicos Interconectados con la RedInterconectados con la Red

Los sistemas Fotovoltaicos interconectados con la red constituyen una alternativa viable parareducir la facturación eléctrica. La tecnología fotovoltaica es una tecnología limpia y confiableg g yque se encuentra en franca expansión, con un vasto potencial de aprovechamiento en México.

Las legislaciones Mexicanas permiten instalar sistemas fotovoltaicos de pequeña escala, estoes sistemas de uso residencial con capacidades menores a 10kWp y sistemas de uso generales sistemas de uso residencial con capacidades menores a 10kWp, y sistemas de uso generalen baja tensión con capacidades menores a 30kWp.

La tecnología FV convierte directamente la luz solar en electricidad a través de celdas dei l i d L ió d i FV i i imaterial semiconductor. La operación de un sistema FV no genera emisiones contaminantes,

es silenciosa y confiable.

Oscar Velasco, Grupo Generalia, 16 de Marzo 2011

Sistemas Fotovoltaicos Interconectados con la RedInterconectados con la Red

Un sistema FV entrega electricidad de forma intermitente, de acuerdo al perfil diario que exhibela energía solar incidente en el arreglo de módulos Sin embargo al interconectarse con la redla energía solar incidente en el arreglo de módulos. Sin embargo, al interconectarse con la red,se logra que está actué como una gran batería de respaldo, y que el servicio eléctrico seaconstante.

SFVI, IIE, primera Edición, México 2011

Debido a que los sistemas FV interconectados con la red no requieren de baterías para suinstalación se reduce la inversión inicial y se minimiza el costo de mantenimientoinstalación se reduce la inversión inicial y se minimiza el costo de mantenimiento.

Diagrama de Conexión del Sistema FotovoltaicoSistema Fotovoltaico

Los módulos FV producen corriente eléctrica continua, por lo que para las aplicaciones deinterconexión con la red se requiere su transformación a corriente alterna. Esta transformaciónse realiza a través de inversores.

El medidor bidireccionalregistra tanto la electricidadque se toma de la red comola que se inyecta. Lo cual setraduce en una reducción


de la factura eléctrica.

Instalación

La orientación e inclinación son aspecto determinantes en los arreglos FV para su produccióneléctrica.

Se debe establecer una orientación hacia el sur geográfico yá l d i li ió i l l á l d l tit d l t iun ángulo de inclinación igual al ángulo de latitud, lo anterior

maximiza la producción en términos anuales.


Instalación

La latitud en sitio define la orientación e inclinación que deberá poseer un arreglo FV.

Ángulo de Inclinación Resultado

Latitud Máxima generación eléctrica anualizada y durante la primavera y otoño

Latitud ‐ 15° Máxima generación eléctrica en el verano

Latitud + 15° Máxima generación eléctrica en el invierno


Dimensionamiento

Es necesario conocer la capacidad del sistema FV que se pretende instalar e interconectar,para ello se debe dimensionar el sistema por medio de la estimación de consumo diario de losproductos eléctricos.

La siguiente tabla representa la energía que consume un aula de usos múltiples:

No. Equipo eléctrico Piezas kWh/día1 Fluorescente LED ‐T8 90V a 277V, 2x35W de 256x1250 mm. 12 10.082 Computadora y monitor 300 W 1 3.63 Cañón de proyección 150 W 1 0.9

14.58

Es necesario dividir el consumo entre 0.90 para compensar las perdidas

Dimensionamiento

La capacidad requerida mínima (16.04 kWh/día) debe ser ajustada de acuerdo a las horas desol pico por día y a la disponibilidad comercial del los módulos FV.y

Entidad Federativa Ciudad Latitud Norte (°)Horas de sol Horas de sol

Horas de sol pico por día

Entidad Federativa Ciudad Latitud Norte ( )pico* (hor.) pico* (Inc.)

Distrito Federal México 19.33 5.11 5.36

Hor. = Plano Horizontal Inc. = plano inclinado a la latitud de la localidad correspondientep p* De acuerdo a datos del sistema de información geográfica para las energías renovables en México (SIGER) IIE‐GENC, y del observatorio de radiación solar delinstituto de Geofísica de la UNAM.

Características del Modulo

Potencia Largo Ancho Espesor

200 Wp 1500 mm 1000 mm 45 mm


Número de módulos = 16,040W/(200W*5.11) = 15.64 ≈ 16 módulos

Montaje

La configuración del montaje puede ser horizontal o vertical, pero en ocasiones se tienenrestricciones de espacio en la superficie. Así mismo se recomienda para fines demantenimiento y por seguridad, se disponga de espacios libres adyacentes a la superficiedestinada al arreglo.

Arreglo en serie e inclinado con montaje vertical.Arreglo en serie e inclinado con montaje vertical.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

Vista de Planta SurVista de Planta

19°

Vista Lateral

Sur

Costo

En necesario tomar en cuneta dos conceptos de costo al considerar la adquisición de unsistema FV: costo de inversión y costo de energíasistema FV: costo de inversión y costo de energía.

Costo

Los factores que intervienen en el costo de inversión son:• Capacidad del Sistemap• Preparación y ejecución del proyecto (diseño, instalación, interconexión y puesta en marcha del sistema).• Características tecnológicas y económicas de los componentes (módulos e inversor).• El sistema se montará sobre el techo, a nivel de piso o será un elemento integral de techos y fachadas.


Costo

El costo de energía hace referencia al costo por cada kilowatt-hora de electricidad por elsistema FV.

Los factores que intervienen en el costo de energía son:• Monto de la inversión• Eficiencia con la cual se estará efectuando la conversión de energía, de solar a eléctrica.• Localidad donde se instalará el sistema (del sitio depende energía solar aprovechable).• Afectación al sistema por sombras.• Vida útil del sistema.

El costo de energía FVEl costo de energía FV se irá reduciendo significativamente

El precio de la electricidad aumenta en función del


crecimiento de la inflación y del costo de los combustibles

Costo


Rentabilidad

Es rentable la inversión para un usuario dependiendo del consumo eléctrico que se tenga, de la

tarifa aplicable, del costo del sistema, del recurso solar disponible y del plan financiero.

Ejemplo rentabilidad de un sistema fotovoltaico residencial con tarifa DAC en Guanajuato

Consumo eléctrico: 530 kWh/bimestre Período de recuperación de la inversión (años)

Tarifa: 1‐DAC Inversión (USD)

Sistema FV 0 5 kWp (interconectado)Sistema FV: 0.5 kWp (interconectado)Tasa de interés 3,500 4,000 4,500

Costo O y M: 1% anual de la inversión

Factor de planta: 16.2% 0% 8.6 9.7 10.8

Vida útil 25 años 10% 16.1 23.0 >25

¡Sí un usuario residencial invierte $4,000 USD (0% tasa de interés), a partir del año 10 tiene ganancias netas!


Rentabilidad

Ejemplo (continuación): Rentabilidad de un SFVI residencial con tarifa DAC, en Guanajuato

Facturación (USD)

Mes Normal Con SFVI Mes Normal Con SFVI

Ene. 84.3 44.9 Jul. 64.9 26.984.3 44.9 64.9 6.9

Feb. 82.2 44.5 Ago. 65.6 24.4

Mar. 70.3 30.3 Sep. 70.9 33.6

Abr 69 4 29 0 Oct 71 6 33 7Abr. 69.4 29.0 Oct. 71.6 33.7

May. 60.1 19.9 Nov. 58.0 20.8

Jun. 60.7 20.8 Dic. 58.6 22.1

Facturación anual normal: 817 USD

Facturación anual con SFVI: 315 USD

Ahorro anual por parte del usuario 466 USD


Incentivos

Actualmente, existen en México tres tipo de incentivos para la realización de proyectos deSFVI: medición neta depreciación acelerada y apoyo financieroSFVI: medición neta, depreciación acelerada y apoyo financiero.

a) Medición NetaEl Programa Sectorial de Energía 2007-2012, definió como lineamiento de política el establecimientode mecanismos que permitan el funcionamiento de sistemas de medición neta, entre la red eléctrica yq p , ylos usuarios que opten por tener capacidad de generación con energía renovable en hogares ypequeñas empresas. Se valida a través del contrato de interconexión para fuente de energíarenovable.

Para fines de facturación la medición neta se determina como la diferencia:

Energía eléctrica recibida de CFE menos energía eléctrica entregada a CFE

Si la diferencia es menor que cero:1) Se factura el mínimo establecido en la tarifa en la que tiene el usuario su contrato de suministro.2) Se guarda virtualmente la energía que quedó a favor del usuario, para regresársela

automáticamente en las siguientes facturaciones en las que se presenten diferencias mayores que


cero.

Incentivos

b) Depreciación AceleradaLa depreciación acelerada es un beneficio fiscal que se otorga sólo a personas morales para lai ió t d í bl t t bl id l A tí l 40 d l L d linversión en proyectos de energía renovable, y se encuentra establecida en el Artículo 40 de la Ley delImpuesto Sobre la Renta (LISR) desde el 2005.

Las características de la depreciación son:P é l d i ió l d h t l 100% d t l i ñ d l i i i• Prevé la depreciación acelerada hasta por el 100% durante el primer año, de la maquinaria y equipopara la generación de energía proveniente de fuentes renovables.

• Se sujeta a una operación mínima de 5 años.


Incentivos

c) Apoyo FinancieroEl Fideicomiso para el Ahorro de Energía Eléctrica (FIDE) financia la utilización de fuentes de energía

bl l ió lé t i l i l l i t f t lt i t d drenovable para la generación eléctrica, lo que incluye a los sistemas fotovoltaicos conectados a red,con capacidad hasta por 500kW. El apoyo financiero para la inversión tiene las siguientescaracterísticas:

• Financiamiento hasta el 100% del proyecto• Financiamiento hasta el 100% del proyecto.• Tasa de interés preferencial por debajo de la banca comercial.• Hasta 20 pagos trimestrales fijos a 5 años.• Personas morales sujetos a financiamiento.

http://www.fide.org.mx

Conclusión

Los sistemas de iluminación eficiente y los sistemas fotovoltaicos interconectados con la red

son soluciones integrales que al complementarse logran grandes ahorros al reducir de manera

considerable el pago ante CFE por parte de los usuarios. Así mismo, al los sistemasp g p p ,

fotovoltaicos ser catalogados como energía limpia se reduce de manera trascendental las

emisiones de CO² producidas por la iluminación, hasta llegar al punto de cero emisiones.

Teniendo así un impacto positivo en el ámbito económico ambiental y socialTeniendo así un impacto positivo en el ámbito económico, ambiental y social.

Una vez que se mitigan emisiones de CO² en grandes cantidades (miles de TON) es factible

entrar al mercado de bonos de carbono o a los Mecanismo de Desarrollo Limpio (MDL),

teniendo así un incentivo económico que acelera el retorno de inversión de los sistemas

implementadosimplementados.

Contacto

Ing Jesús HerreraIng. Jesús Herrera

Director Ejecutivo

Consultoría y logística Productos y Tecnologías de Ahorro de Energía

jherrera@mdimexico mx

www.intedi.com.mx www.mdimexico.mx

[email protected]

O: +52 (55) 5616.0003|5616.6083

M: 04455 3080.7344

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