AUDITORÍAS ENERGÉTICAS

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1 CURSO: AUDITORÍAS ENERGÉTICAS Instructor: Ramón Rosas Moya Noviembre 8 a 24 /

2 PROGRAMA Sesión 8. (Miércoles 24 de Noviembre) 8. APLICACIÓN DE FUENTES RENOVABLES DE ENERGÍA 8.1 Introducción a las fuentes renovables de energía 8.2 Aplicaciones de la energía solar fototérmica 8.3 Aplicaciones de la energía solar fotoeléctrica. 9. EVALUACIÓN ECONÓMICA DE PROYECTOS 9.1 Período de Recuperación de Una Inversión 9.2 Método del Valor Presente Neto 9.3 Método de la Tasa Interna de Retorno 9.4 Análisis del ciclo de vida del proyecto 9.5 Análisis de sensibilidad económica 2

3 FUENTES DE ENERGÍA RENOVABLE 3

4 FUENTES DE ENERGÍA RENOVABLE ANTECEDENTES EVOLUCION DEL CONSUMO DE ENERGÍA A NIVEL MUNDIAL Participación Porcentual AÑO LEÑA CARBON PETROLEO GAS-NAT OTRAS 4

5 FUENTES DE ENERGÍA RENOVABLE ANTECEDENTES El Dilema de la Energía PROBLEMAS NECESIDADES ENERGÍA Gases de efecto invernadero Contaminación del aire, agua y suelo Agotamiento de recursos no renovables Abasto alimentario Acceso a la salud Satisfactores económicos 5

6 FUENTES DE ENERGÍA RENOVABLE DEFINICIÓN: Se denomina energía renovable a la energía que se obtiene de fuentes naturales virtualmente inagotables, unas por la inmensa cantidad de energía que contienen, y otras porque son capaces de regenerarse por medios naturales. 6

7 FUENTES DE ENERGÍA RENOVABLE CLASIFICACIÓN Energía hidráulica Energía solar: Energía geotérmica Energía eólica Energía de los mares: Biomasa: - Fototérmica - Fotovoltaica - Energía de las mareas - Energía térmica oceánica - Energía de las olas - Energía azul - Natural - Residual - Producida 7

8 FUENTES DE ENERGÍA RENOVABLE ENERGÍA HIDRÁULICA Descripción: Se denomina energía hidráulica a aquella que se obtiene del aprovechamiento de las energías cinética y potencial de la corriente del agua o saltos de agua 8

9 FUENTES DE ENERGÍA RENOVABLE ENERGÍA HIDRÁULICA Características: Es una fuente de energía limpia, ya que no produce en su explotación sustancias contaminantes de ningún tipo. Sin embargo, el impacto medioambiental de las grandes presas, por la severa alteración del paisaje e incluso, la inducción de un microclima diferenciado en su emplazamiento, ha desmerecido la bondad ecológica de este concepto en los últimos años. Recientemente se están realizando centrales minihidroeléctricas, mucho más respetuosas con el ambiente y que se benefician de los progresos tecnológicos, logrando un rendimiento y una viabilidad económica razonables. 9

10 FUENTES DE ENERGÍA RENOVABLE ENERGÍA HIDRÁULICA Ventajas: No requiere combustible. No contamina ni el aire ni el agua. Los costos de mantenimiento y de explotación son bajos. Las obras de ingeniería para aprovechar la energía tienen una duración muy larga. Se tiene flexibilidad de operación. Tiene bajo mantenimiento. Da beneficios adicionales a la comunidad. 10

11 FUENTES DE ENERGÍA RENOVABLE ENERGÍA HIDRÁULICA Desventajas: Los costos por kw instalado son muy altos. Como las plantas están lejos de los centros de consumo las inversiones crecen adicionalmente por la necesidad de líneas de transmisión. La construcción lleva más tiempo que una central termoeléctrica. La disponibilidad fluctúa durante las diferentes estaciones del año, año con año. 11

12 FUENTES DE ENERGÍA RENOVABLE ENERGÍA SOLAR FOTOTÉRMICA Características: Los Sistemas fototérmicos convierten la radiación solar en calor y lo transfieren a un fluido de trabajo. El calor se usa entonces para calentar edificios, agua, mover turbinas para generar electricidad, secar granos o destruir desechos peligrosos. 12

13 FUENTES DE ENERGÍA RENOVABLE ENERGÍA SOLAR FOTOTÉRMICA Tipos de Colectores: Tipo Rango de temp. Características Colectores de baja temperatura < 65 C Son colectores planos para aplicaciones tales como calentamiento de piscinas, calentamiento doméstico de agua para baño y aplicaciones industriales de baja temperatura. Colectores de media temperatura 100 a 300 C Concentran la radiación solar para entregar calor útil a mayor temperatura. Efectúan la concentración mediante espejos dirigidos hacia un receptor de menor tamaño. Tienen el inconveniente de trabajar solamente con la componente directa de la radiación solar. Colectores de alta temperatura > 500 C Existen en tres tipos: los colectores de plato parabólico, de canal parabólico y los sistemas de torre central. Se usan para generar electricidad y transmitirla a la red eléctrica 13

14 FUENTES DE ENERGÍA RENOVABLE ENERGÍA SOLAR FOTOTÉRMICA Tipos de Colectores: 14

15 FUENTES DE ENERGÍA RENOVABLE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAÍCA Características: Consiste del aprovechamiento de la radiación solar mediante su transformación directa en energía eléctrica mediante el efecto fotovoltaico. 15

16 FUENTES DE ENERGÍA RENOVABLE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAÍCA Tipos: Los sistemas aislados se componen principalmente de captación de energía solar mediante paneles solares fotovoltaicos y almacenamiento de la energía eléctrica generada por los paneles en baterías. Sistemas conectados a red, esta aplicación consiste en generar electricidad mediante paneles solares fotovoltaicos e inyectarla directamente a la red de distribución eléctrica. 16

17 FUENTES DE ENERGÍA RENOVABLE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAÍCA Tipos: Sistema aislado 1. Panel solar 2. Regulador 3. Banco de baterías 4. Inversor CD / CA 5. Cargas de CD 17

18 FUENTES DE ENERGÍA RENOVABLE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAÍCA Tipos: Sistema conectado a la red 18

19 FUENTES DE ENERGÍA RENOVABLE ENERGÍA GEOTÉRMICA Descripción La energía geotérmica es aquella energía que puede obtenerse mediante el aprovechamiento del calor del interior de la tierra 19

20 FUENTES DE ENERGÍA RENOVABLE ENERGÍA GEOTÉRMICA Tipos Tipo Alta temperatura Media temperatura Baja temperatura Muy baja temperatura Rango de temp C C C < 50 C Características Se produce vapor en la superficie y mediante una turbina se genera electricidad La conversión vapor-electricidad se realiza con menor rendimiento y debe explotarse por medio de un fluido volátil. El mejor aprovechamiento se hacerse mediante sistemas de reparto de calor para uso en calefacción y en refrigeración por absorción Su principal aplicación está en sistemas de reparto de calor. Esta energía se utiliza para necesidades domésticas, urbanas o agrícolas. 20

21 FUENTES DE ENERGÍA RENOVABLE ENERGÍA EÓLICA Descripción: Es la energía obtenida del viento, es decir, la energía cinética generada por efecto de las corrientes de aire, y que es transformada en otras formas útiles para las actividades humanas. 21

22 FUENTES DE ENERGÍA RENOVABLE LA BIOMASA Definición. Es toda la materia orgánica de origen vegetal o animal, incluyendo los materiales procedentes de su transformación natural o artificial. 22

23 FUENTES DE ENERGÍA RENOVABLE LA BIOMASA Clasificación: Biomasa natural: es la que se produce en la naturaleza sin la intervención humana. Biomasa residual: que es la que genera cualquier actividad humana, principalmente en los procesos agrícolas, ganaderos y los del propio hombre, tal como, basuras y aguas residuales. Biomasa producida: queeslacultivadaconel propósito de obtener biomasa transformable en combustible, en vez de producir alimentos, como la caña de azúcar en Brasil, orientada a la producción de etanol para carburante. 23

24 APLICACIÓN DE LA ENERGÍA HIDRÁULICA APLICACIÓN DE LA ENERGÍA HIDRÁULICA Caso de estudio.- Descripción del caso: Como parte de una auditoría energética practicada en una planta de tratamiento de aguas residuales municipales, se identificó un potencial de ahorro, mediante la instalación de una mini central hidroeléctrica, que aproveche los efluentes ya tratados en la planta, los que son vertidos a un arroyo situado más de 100 metros por debajo del nivel de la planta. 24

25 APLICACIÓN DE LA ENERGÍA HIDRÁULICA APLICACIÓN DE LA ENERGÍA HIDRÁULICA Caso de estudio.- INFRAESTRUCTURA EXISTENTE S.E. Principal S.E. Incinerador Obra de Toma 130 m 210 m Tubería de 42 L = m. H = m Obra de descarga Cauce del Río Obra de toma y tubería de conducción de 42 de diámetro. Obra de descarga con 5 tuberías de descarga al río. Cada una de ellas con válvula de regulación de presión. 25

26 APLICACIÓN DE LA ENERGÍA HIDRÁULICA APLICACIÓN DE LA ENERGÍA HIDRÁULICA Caso de estudio.- INFRAESTRUCTURA EXISTENTE Acometida 13,200 V Interruptor de Potencia TR-01 2,000 kva 13,200 / 480 V TR-02 2,000 kva 13,200 / 480 V 3,600 A 3,600 A 1,600 A 1,600 A 1,600 A 1,600 A CCM 1 CCM 2 CCM 3 CCM A /1000 A Incineración 26

27 APLICACIÓN DE LA ENERGÍA HIDRÁULICA APLICACIÓN DE LA ENERGÍA HIDRÁULICA Caso de estudio.- PROPUESTA La propuesta consiste en instalar una central microhidroeléctrica, que aproveche la infraestructura existente y que opere en paralelo con la alimentación del distribuidor. Así, los turbo-generadores se instalarán en la actual obra de descarga y la red eléctrica se interconectará con la red actual en la subestación del incinerador 27

28 APLICACIÓN DE LA ENERGÍA HIDRÁULICA APLICACIÓN DE LA ENERGÍA HIDRÁULICA Caso de estudio.- Detalle de la interconexión eléctrica Alimentación de la central hidroeléctrica Alimentación del CCM-1 Tablero de Sincronización Incineración 28

29 APLICACIÓN DE LA ENERGÍA HIDRÁULICA APLICACIÓN DE LA ENERGÍA HIDRÁULICA Caso de estudio.- Características del consumo de energía eléctrica La planta presenta un comportamiento muy estable en cuanto a sus consumos de energía eléctrica, con los siguientes valores promedio: Demanda Máxima: Consumo de energía: 1,300 kw Factor de Potencia: 0.93 Factor de Carga: ,000 kwh/mes 29

30 APLICACIÓN DE LA ENERGÍA HIDRÁULICA APLICACIÓN DE LA ENERGÍA HIDRÁULICA Caso de estudio.- HISTÓRICO DE INFLUENTE - EFLUENTE 2005 MES FIT FIT VOLUMEN FLUJO VOLUMEN FLUJO M3 LpS M3 LpS Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre MINIMO PROMEDIO MAXIMO

31 APLICACIÓN DE LA ENERGÍA HIDRÁULICA APLICACIÓN DE LA ENERGÍA HIDRÁULICA Caso de estudio.- HISTÓRICO DE INFLUENTE - EFLUENTE 2006 MES FIT FIT VOLUMEN FLUJO VOLUMEN FLUJO M3 LpS M3 LpS Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto /eptiembre Octubre Noviembre Diciembre MINIMO PROMEDIO MAXIMO

32 APLICACIÓN DE LA ENERGÍA HIDRÁULICA APLICACIÓN DE LA ENERGÍA HIDRÁULICA Caso de estudio.- HISTÓRICO DE INFLUENTE - EFLUENTE 2007 MES FIT FIT VOLUMEN FLUJO VOLUMEN FLUJO M3 LpS M3 LpS Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre MINIMO PROMEDIO MAXIMO

33 APLICACIÓN DE LA ENERGÍA HIDRÁULICA APLICACIÓN DE LA ENERGÍA HIDRÁULICA Caso de estudio.- VALORES PROMEDIO PARA EL PERIODO INFLUENTE EFLUENTE Datos Mensuales VOLUMEN FLUJO VOLUMEN FLUJO M3 LpS M3 LpS MINIMO PROMEDIO MAXIMO

34 APLICACIÓN DE LA ENERGÍA HIDRÁULICA APLICACIÓN DE LA ENERGÍA HIDRÁULICA Caso de estudio.- Potencia hidráulica disponible Ph = Q x ρ x g x H Donde: Q = m 3 /s ρ = 1000 kg/m 3 g = 9.81 m/s 2 H = 104 mca Ph = x 1000 x 9.81 x 104 = 613,164 W = kw 34

35 APLICACIÓN DE LA ENERGÍA HIDRÁULICA APLICACIÓN DE LA ENERGÍA HIDRÁULICA Caso de estudio.- Potencia eléctrica generada Pe = Ph x η Donde: Ph = kw η = 0.85 Pe = x 0.85 = kw 35

36 APLICACIÓN DE LA ENERGÍA HIDRÁULICA APLICACIÓN DE LA ENERGÍA HIDRÁULICA Caso de estudio.- Energía eléctrica generada E = Pe x h/mes Donde: Pe = kw h/mes = 730 E = x 730 = 380,468 kwh/mes 36

37 APLICACIÓN DE LA ENERGÍA HIDRÁULICA APLICACIÓN DE LA ENERGÍA HIDRÁULICA Caso de estudio.- Ahorro en la factura eléctica A$ = E x CUE Donde: E = 380,468 kwh/mes CUE = 0.11 USD/kWh A$ = 380,468 x 0.11 = 41,851 USD/mes 37

38 APLICACIÓN DE LA ENERGÍA HIDRÁULICA APLICACIÓN DE LA ENERGÍA HIDRÁULICA Caso de estudio.- Costo de operación y mantenimiento COM = E x CUOM Donde: E = 380,468 kwh/mes CUOM = USD/kWh COM = 380,468 x = 6,848 USD/mes 38

39 APLICACIÓN DE LA ENERGÍA HIDRÁULICA APLICACIÓN DE LA ENERGÍA HIDRÁULICA Caso de estudio.- Ahorro Neto A$N = A$ - COM Donde: A$ = 41,851 USD/mes COM = 6,848 USD/mes A$N = 41,851 6,848 = 35,003 USD/mes 39

40 APLICACIÓN DE LA ENERGÍA HIDRÁULICA APLICACIÓN DE LA ENERGÍA HIDRÁULICA Caso de estudio.- Evaluación Económica PSRI = Inversión / A$N Donde: Inversión = 1,066, USD A$ = 35,003 USD/mes PSRI = 1,066,000 / 35,003 = meses = 2.5 años 40

41 APLICACIÓN DE LA ENERGÍA SOLAR APLICACIÓN DE LA ENERGÍA SOLAR FOTOTÉRMICA Caso de estudio.- Descripción del caso: El centro de rehabilitación donde se llevó a cabo una auditoría energética, cuenta con una piscina terapéutica de 19.2 m3, la que se mantiene a 33 C, por medio de un banco de resistencias de 18 kw, que opera en promedio 1,440 h/año. El costo promedio de la energía eléctrica es de 0.21 USD/kWh 41

42 APLICACIÓN DE LA ENERGÍA SOLAR APLICACIÓN DE LA ENERGÍA SOLAR FOTOTÉRMICA Caso de estudio.- Propuesta: La propuesta consiste en instalar un calentador solar para calentar al agua de la piscina y dejar de operar las resistencias. Las resistencias no se desmantelarán, sino que quedarán como respaldo y el tanque de agua caliente se usará como termo-tanque del sistema solar. 42

43 APLICACIÓN DE LA ENERGÍA SOLAR APLICACIÓN DE LA ENERGÍA SOLAR FOTOTÉRMICA Caso de estudio.- Consumo de energía del sistema actual: E = Pe x h/año Donde: Pe = 18 kw h/año = 1,440 E = 18 x 1,440 = 25,920 kwh/año 43

44 APLICACIÓN DE LA ENERGÍA SOLAR APLICACIÓN DE LA ENERGÍA SOLAR FOTOTÉRMICA Caso de estudio.- Costo de la energía consumida actualmente: $E = E x CUE Donde: E = 25,920 kwh/año CUE = 0.21 USD/kWh $E = 25,920 x 0.21 = 5, USD/año 44

45 APLICACIÓN DE LA ENERGÍA SOLAR APLICACIÓN DE LA ENERGÍA SOLAR FOTOTÉRMICA Caso de estudio.- Consumo adicional por bombeo: Dado que se instalará una bomba adicional para circular el agua entre el calentador solar y los termo-tanques, habrá un consumo de energía adicional por este concepto Potencia demandada por la bomba Operación de la bomba Consumo de energía de la bomba Costo de operación de la bomba kw 2,920 h/año 1,089 kwh/año USD/año 45

46 APLICACIÓN DE LA ENERGÍA SOLAR APLICACIÓN DE LA ENERGÍA SOLAR FOTOTÉRMICA Caso de estudio.- Ahorro neto: El ahorro neto estará dado por la diferencia entre lo que se dejará de consumir en las resistencias y el costo de operación de la bomba recirculadora: Ahorro Neto = 5, = 5, USD/año 46

47 APLICACIÓN DE LA ENERGÍA SOLAR APLICACIÓN DE LA ENERGÍA SOLAR FOTOTÉRMICA Caso de estudio.- Costo de Inversión: Part. Descripción Cant. Unidad 1 Suministro en instalación de colector solar para calentamiento de agua. Incluye: colector solar en material EPDM, sensor de temperatura, sensor de radiación solar, control termo-diferencial, válvula electrónica de tres vías, así como tuberías, accesorios y materiales para su instalación. Precio Unit. USD Importe USD 45 m ,

48 APLICACIÓN DE LA ENERGÍA SOLAR APLICACIÓN DE LA ENERGÍA SOLAR FOTOTÉRMICA Caso de estudio.- Evaluación económica: Donde: PSRI = Inversión / Ahorro Neto Inversión = 7, USD horro Neto = 5, USD/año PSRI = 7, / 5, = 1.5 años 48

49 EVALUACIÓN ECONÓMICA DE PROYECTOS DE EFICIENCIA ENERGÉTICA 49

50 EVALUACIÓN ECONÓMICA TIPOS DE PROYECTOS DE EFICIENCIA ENERGÉTICA Proyectos De Plazo Inmediato.- Son proyectos de nula o baja inversión, normalmente basados en recomendaciones de tipo administrativo, que suelen influir en los hábitos del personal de operación y mantenimiento. Proyectos De Corto Plazo.- Son proyectos de mediana inversión, en los que es necesario adquirir e instalar cierto equipo (de medición y/o control), o bien donde se plantee la sustitución de algún equipo con características poco eficientes en su consumo de energía. Proyectos De Mediano Plazo.- Son proyectos de alta inversión, normalmente asociados a cambios en la tecnología empleada en un determinado proceso productivo. 50

51 EVALUACIÓN ECONÓMICA MODELOS DE EVALUACIÓN DE PROYECTOS Los proyecto de eficiencia energética, financieramente se analizan por medio de modelos de flujo de efectivo. Estos modelos asumen que el flujo de efectivo (ahorros netos del proyecto) ocurre en puntos discretos a través del tiempo A 1 A 2 A 3 A 4 A 5 51

52 EVALUACIÓN ECONÓMICA MODELOS DE EVALUACIÓN DE PROYECTOS El análisis consiste en la evaluación de todos los flujos de efectivo que generará el proyecto a lo largo de su ciclo de vida. Dichos flujos en un proyecto de ahorro de energía suelen ser: Costos de inversión Ahorros Costos de operación y mantenimiento Valor de rescate al final del ciclo. 52

53 EVALUACIÓN ECONÓMICA INDICADORES DE RENTABILIDAD Dentro de los principales indicadores de rentabilidad financiera utilizados para la evaluación de proyectos de eficiencia energética, se encuentran: Período simple de retorno de la inversión Período de retorno de la inversión Valor presente neto Tasa interna de retorno 53

54 EVALUACIÓN ECONÓMICA INDICADORES DE RENTABILIDAD Período simple de retorno de la inversión El período simple de retorno de la inversión (PSRI) indica el período de tiempo que ha de transcurrir para que el monto de la inversión se recupere; también se le conoce como Período de repago de la inversión. Una de las principales características de este indicador es que no toma en cuenta el hecho de que el valor del dinero va cambiando a través del tiempo. Esto es, no considera la tasa de interés del proyecto. Este indicador da una primera idea de la rentabilidad del proyecto. 54

55 EVALUACIÓN ECONÓMICA INDICADORES DE RENTABILIDAD Período simple de retorno de la inversión El PSRI, se calcula como el cociente entre la inversión necesaria para la implantación del proyecto y los ahorros netos que se alcanzarán PSRI = Inversión / Ahorro Neto Este indicador da una primera idea de la rentabilidad del proyecto. Proyectos de baja inversión, con frecuencia únicamente se evalúan con este indicador. 55

56 EVALUACIÓN ECONÓMICA INDICADORES DE RENTABILIDAD Período de retorno de la inversión El período de retorno de la inversión (n), al igual que el PSRI, indica el período de tiempo que ha de transcurrir para que el monto de la inversión se recupere, pero en este caso si considera una tasa de interés (i). Éste se calcula mediante la siguiente expresión: n = ln ( 1 1-(I/A)i ln(1+i) ) 56

57 EVALUACIÓN ECONÓMICA INDICADORES DE RENTABILIDAD Ejemplo de cálculo Calcular el período de retorno de la inversión y el período simple de retorno de la inversión, de un proyecto de eficiencia energética que generará ahorros por 22,000 USD/mes, con una inversión de 290,000 USD, con una tasa de interés de 1.2% mensual. n = 1 ( ln 1-(I/A)i ln(1+i) ) = meses PSRI = I / A = meses 57

58 EVALUACIÓN ECONÓMICA INDICADORES DE RENTABILIDAD Valor presente neto El Valor Presente neto (VPN) consiste en traer a valor presente todos los flujos de efectivo que genera un proyecto N. At VPN = - I + Σ (1+i) t t=1 Donde: I es el monto de la inversión At es el ahorro del período t i N es la tasa de interés es el período de vida del proyecto 58

59 EVALUACIÓN ECONÓMICA INDICADORES DE RENTABILIDAD Tasa interna de retorno La tasa interna de retorno (TIR) es un índice de rentabilidad ampliamente aceptado. Está definido como la tasa de interés que reduce a cero el valor presente, de una serie de ingresos y egresos. Es decir, la tasa interna de rendimiento de una propuesta de inversión, es aquella tasa de interés i * que satisface la siguiente ecuación: N. At 0 = - I + Σ (1+i*) t t=1 59

60 EVALUACIÓN ECONÓMICA INDICADORES DE RENTABILIDAD Ejemplo de cálculo Calcular el VPN y la TIR del ejemplo anterior, considerando una vida útil del proyecto de 15 años N. At VPN = - I + Σ (1+i) t t=1 = 1,299,635 USD TIR = 91% 60

61 EVALUACIÓN ECONÓMICA INDICADORES DE RENTABILIDAD Análisis del Ciclo de Vida El análisis del ciclo de vida de un proyecto, consiste en sumar a valor presente, todos los flujos de efectivo que generará un proyecto, tales como: Costos de inversión Costos de operación Costos de mantenimiento 61

62 EVALUACIÓN ECONÓMICA INDICADORES DE RENTABILIDAD Análisis del Ciclo de Vida.- Caso de estudio Como resultado del trabajo de campo de la auditoría energética practicada a un equipo de aire acondicionado se obtuvo la siguiente información: Datos de campo: Mini-Split de 12,000 Btu/h EER = 6.4 Btu/W-h Calor removido promedio = 8,300 Btu/h Operación = 2,400 h/año Costo de la energía = USD/kWh 62

63 EVALUACIÓN ECONÓMICA INDICADORES DE RENTABILIDAD Análisis del Ciclo de Vida.- Caso de estudio Propuesta de Ahorro: La propuesta consiste en sustituir el equipo actual por un equipo nuevo que presente un mejor rendimiento de operación. Se trata de determinar cual de las siguientes opciones presenta un menor costo a lo largo del ciclo del vida del proyecto, considerando una vida útil de 10 años y tasa de interés de 8.5% anual Opción EER (Btu/W-h) Capacidad del equipo (Btu/h) Precio (USD) A , B 12 12, C , D 21 12,000 1,

64 EVALUACIÓN ECONÓMICA INDICADORES DE RENTABILIDAD Análisis del Ciclo de Vida.- Caso de estudio Costo de operación del equipo actual: Potencia demandada: Pe = (12,000 Btu/h) / (6.4 Btu/W-h) = kw Factor de carga: FC = (8,300 Btu/h) / (12,000 Btu/h) = 69.2% Operación con carga: H oper = (2,400 h/año) x FC = 1,661 h/año Energía consumida: E = Pe x H oper = 3,114 kwh/año Importe de la energía consumida: $E = E x USD/kWh = USD/año 64

65 EVALUACIÓN ECONÓMICA INDICADORES DE RENTABILIDAD Análisis del Ciclo de Vida.- Caso de estudio Costo de operación del equipo propuesto por opción: Opción Potencia demandada (kw) Energía consumida (kwh/año) Importe de la energía (USD/año) A , B , C , D

66 EVALUACIÓN ECONÓMICA INDICADORES DE RENTABILIDAD Análisis del Ciclo de Vida.- Caso de estudio Cálculo del VPN y el PSRI: Opción Ahorros (USD/año) Inversión (USD) VPN (USD) PSRI (años) A B C D ,

67 EVALUACIÓN ECONÓMICA INDICADORES DE RENTABILIDAD Análisis del Ciclo de Vida.- Caso de estudio Cálculo del costo total a lo largo del ciclo de vida del proyecto Opción Costo a lo largo de la vida del proyecto (USD) A 1, B 1, C 1, D 1,

68 EVALUACIÓN ECONÓMICA INDICADORES DE RENTABILIDAD Análisis de sensibilidad económica.- El análisis de sensibilidad económica consiste en analizar el comportamiento de los indicadores económicos del proyecto, ante variaciones en los valores de los parámetros críticos del mismo, como suelen ser: El costo de la energía Los costos de inversión Los costos adicionales de operación y mantenimiento El número de horas de operación La tasa de interés 68

69 EVALUACIÓN ECONÓMICA INDICADORES DE RENTABILIDAD Análisis de sensibilidad económica.- Ejemplo Se trata de realizar un análisis de sensibilidad del ciclo de vida del proyecto, ante variaciones en: El número de horas de operación del equipo: (-50%; +100%) El costo de la energía: (-20%; +50%) 69

70 EVALUACIÓN ECONÓMICA INDICADORES DE RENTABILIDAD Análisis de sensibilidad económica.- Ejemplo Costo Total (USD) Análisis de sensibilidad al número de horas de operación 4,000 3,500 3,000 2,500 2,000 1,500 1, Operación (h/año) Opción A Opción B Opción C Opción D 70

71 EVALUACIÓN ECONÓMICA INDICADORES DE RENTABILIDAD Análisis de sensibilidad económica.- Ejemplo Análisis de sensibilidad al costo de la energía Costo Total (USD) 3,000 2,500 2,000 1,500 1, CUE (USD/kWh) Opción A Opción B Opción C Opción D 71

72 EVALUACIÓN ECONÓMICA INDICADORES DE RENTABILIDAD Análisis de sensibilidad económica.- Caso de Estudio Como resultado de la auditoría energética practicada a una empresa, se ha propuesto la implantación de un sistema de cogeneración con las siguientes características: Capacidad de generación Generación Neta CUE Ahorro en la facturación eléctrica Incremento en el consumo de gas Costo del gas Costo del gas adicional Costo de la energía de respaldo Costo del porteo Costo de operación y mtto. Costo de Cogenerar Ahorro Neto Inversión PSRI 3715 kw 29,831,450 kwh/año USD/kWh 3,123,353 USD/año 78,628 MMBtu/año 5.5 USD/MMBtu 432,452 USD/año 326,005 USD/año 21,019 USD/año 208,820 USD/año 988,296 USD/año 2,135,057 USD/año 7,580,000 USD 3.55 años 72

73 EVALUACIÓN ECONÓMICA INDICADORES DE RENTABILIDAD Análisis de sensibilidad económica.- Caso de Estudio Se trata de realizar el análisis de sensibilidad económica ante variaciones de los siguientes parámetros: Variaciones a los precios del gas: (-50%; +100%) Variaciones a los precios de la electricidad (-20%; +50%) Variaciones en el costo del porteo: (-50%; +100%) Variaciones en los costos de operación y mtto: (-20%; +100%) Variaciones a los costos de inversión: (-20%; +50%) 73

74 EVALUACIÓN ECONÓMICA INDICADORES DE RENTABILIDAD Análisis de sensibilidad económica.- Caso de Estudio Parámpeto Unidad Precio del gas Capacidad de generación kw 3,715 3,715 3,715 3,715 Generación Neta kwh/año 29,831,450 29,831,450 29,831,450 29,831,450 CUE USD/kWh Ahorro en la facturación eléctrica USD/año 3,123,353 3,123,353 3,123,353 3,123,353 Incremento en el consumo de gas MMBtu/año 78,628 78,628 78,628 78,628 Costo del gas USD/MMBtu Costo del gas adicional USD/año 216, , , ,904 Costo de la energía de respaldo USD/año 326, , , ,005 Costo del porteo USD/año 21,019 21,019 21,019 21,019 Costo de operación y mtto. USD/año 208, , , ,820 Costo de Cogenerar USD/año 772, ,296 1,204,522 1,420,748 Ahorro Neto USD/año 2,351,283 2,135,057 1,918,831 1,702,605 Inversión USD 7,580,000 7,580,000 7,580,000 7,580,000 PSRI años

75 EVALUACIÓN ECONÓMICA INDICADORES DE RENTABILIDAD Análisis de sensibilidad económica.- Caso de Estudio Parámpeto Unidad Precio de electricidad Capacidad de generación kw 3,715 3,715 3,715 3,715 Generación Neta kwh/año 29,831,450 29,831,450 29,831,450 29,831,450 CUE USD/kWh Ahorro en la facturación eléctrica USD/año 2,498,682 3,123,353 3,904,191 4,685,029 Incremento en el consumo de gas MMBtu/año 78,628 78,628 78,628 78,628 Costo del gas USD/MMBtu Costo del gas adicional USD/año 432, , , ,452 Costo de la energía de respaldo USD/año 326, , , ,005 Costo del porteo USD/año 21,019 21,019 21,019 21,019 Costo de operación y mtto. USD/año 208, , , ,820 Costo de Cogenerar USD/año 988, , , ,296 Ahorro Neto USD/año 1,510,386 2,135,057 2,915,895 3,696,733 Inversión USD 7,580,000 7,580,000 7,580,000 7,580,000 PSRI años

76 EVALUACIÓN ECONÓMICA INDICADORES DE RENTABILIDAD Análisis de sensibilidad económica.- Caso de Estudio Parámpeto Unidad Precio del porteo Capacidad de generación kw 3,715 3,715 3,715 3,715 Generación Neta kwh/año 29,831,450 29,831,450 29,831,450 29,831,450 CUE USD/kWh Ahorro en la facturación eléctrica USD/año 3,123,353 3,123,353 3,123,353 3,123,353 Incremento en el consumo de gas MMBtu/año 78,628 78,628 78,628 78,628 Costo del gas USD/MMBtu Costo del gas adicional USD/año 432, , , ,452 Costo de la energía de respaldo USD/año 326, , , ,005 Costo del porteo USD/año 10,510 21,019 31,529 42,038 Costo de operación y mtto. USD/año 208, , , ,820 Costo de Cogenerar USD/año 977, , ,805 1,009,315 Ahorro Neto USD/año 2,145,567 2,135,057 2,124,548 2,114,038 Inversión USD 7,580,000 7,580,000 7,580,000 7,580,000 PSRI años

77 EVALUACIÓN ECONÓMICA INDICADORES DE RENTABILIDAD Análisis de sensibilidad económica.- Caso de Estudio Parámpeto Unidad Precio del oper y mtto Capacidad de generación kw 3,715 3,715 3,715 3,715 Generación Neta kwh/año 29,831,450 29,831,450 29,831,450 29,831,450 CUE USD/kWh Ahorro en la facturación eléctrica USD/año 3,123,353 3,123,353 3,123,353 3,123,353 Incremento en el consumo de gas MMBtu/año 78,628 78,628 78,628 78,628 Costo del gas USD/MMBtu Costo del gas adicional USD/año 432, , , ,452 Costo de la energía de respaldo USD/año 326, , , ,005 Costo del porteo USD/año 21,019 21,019 21,019 21,019 Costo de operación y mtto. USD/año 167, , , ,640 Costo de Cogenerar USD/año 946, ,296 1,092,706 1,197,116 Ahorro Neto USD/año 2,176,821 2,135,057 2,030,647 1,926,237 Inversión USD 7,580,000 7,580,000 7,580,000 7,580,000 PSRI años

78 EVALUACIÓN ECONÓMICA INDICADORES DE RENTABILIDAD Análisis de sensibilidad económica.- Caso de Estudio Parámpeto Unidad Costos de Inversion Capacidad de generación kw 3,715 3,715 3,715 3,715 Generación Neta kwh/año 29,831,450 29,831,450 29,831,450 29,831,450 CUE USD/kWh Ahorro en la facturación eléctrica USD/año 3,123,353 3,123,353 3,123,353 3,123,353 Incremento en el consumo de gas MMBtu/año 78,628 78,628 78,628 78,628 Costo del gas USD/MMBtu Costo del gas adicional USD/año 432, , , ,452 Costo de la energía de respaldo USD/año 326, , , ,005 Costo del porteo USD/año 21,019 21,019 21,019 21,019 Costo de operación y mtto. USD/año 208, , , ,820 Costo de Cogenerar USD/año 988, , , ,296 Ahorro Neto USD/año 2,135,057 2,135,057 2,135,057 2,135,057 Inversión USD 6,064,000 7,580,000 9,475,000 11,370,000 PSRI años

79 EVALUACIÓN ECONÓMICA INDICADORES DE RENTABILIDAD Análisis de sensibilidad económica.- Caso de Estudio PSRI (años) Análisis de Sensibilidad del Proyecto de Cogeneración Precio del Gas Precio de electricidad Precio del porteo Precio del oper y mtto. Costos de Inversion % -25% 25% 75% 125% Variación Porcentual 79

80 Fin de Sesión Felicidades! Ing. Ramón Rosas Moya 80