El potencial de ahorro energético del alumbrado eficiente
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- Alicia Córdoba Cárdenas
- hace 8 años
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1 El potencial de ahorro energético del alumbrado eficiente
2 Retos energía/cambio climático La creciente necesidad de la eficiencia energética Precios de la energía Cambio climático / Kyoto Seguridad del suministro Crecimiento económico Alumbrado energéticamente eficiente El alumbrado supone el 19% del consumo global de electricidad
3 Aumento de la demanda de energía eléctrica(i)
4 Aumento de la demanda de energía eléctrica(ii)
5 Evolución de la producción energética
6 Conferencias Climáticas: Movimientos a Nivel Mundial Rio Kyoto La Haya Bonn Objetivo: Reducir emisiones CO 2 a atmósfera terrestre Protocolo de Kyoto (1998) Asigna cuota emisión CO 2 a cada país (presión Internacional -Global y UE- para controlar el nivel máximo de emisiones de cada Estado miembro en un periodo establecido) ONU Informes sobre el cambio climático (IPCC, 2007) París Bruselas Bangkok (6 años de estudio, 3000 investigadores para analizar causas ( el hombre como más probable ), impactos y soluciones (en los próximos 15 años y con las tecnologías ya existentes) )
7 Escenario Español En 1998 España firma Protocolo de Kyoto Objetivo: Reducir emisiones GEI (en particular CO 2 ) a la atmósfera terrestre. Año 2012 = Año % Compromiso español excedente 33%!!! Real año 2006 = Año % (España es el país industrializado que más se aleja de Kyoto) Ausencia de acciones urgentes >3.000 M para comprar derechos de emisión Aprobación Estrategia Ahorro y Eficiencia Energética en España (E4) ( ) Plan de Acción ( ) Diversas normativas que afectan al alumbrado Decreto RAEE (residuos) Directiva RoHS (sustancias peligrosas) Código Técnico de Edificación Decreto 838/2002 (balastos)
8 Emisiones de CO 2 provocadas por la generación de energía eléctrica para el alumbrado (UE27) Principalmente hogares y comercios Principalmente hogares Halogen 17% CFL-I CFL-NI 3% 3% Principalmente en oficina e industria TL 33% Principalmente en oficina e industria HID 21% Principalmente exterior GLS 23% Principalmente hogares y hoteles
9 Ejemplos de soluciones de eficiencia energética en el alumbrado 80%
10 Últimos estudios sobre el alumbrado de oficinas en la UE Menos del 25% del alumbrado europeo en oficinas es eficiente y cumple con los estándares de calidad para los trabajadores (UNE )
11 Alumbrado en oficina e industria en UE Antigua tecnología Nueva tecnología Antiguas lámparas fluorescentes Balastos electromagnéticos Lámp. fluor.tl5 de alta eficiencia Equipos electrónicos Sistemas de control del alumbrado UE27: 75% con tecnología de 1940; sólo un 1% con controles 1000 mill. de puntos de luz fluorescentes
12 Tecnologia antigua: Balastos electromagnéticos Tubos de bajo rend. lumínico y bajo rend. de color Luminarias deslumbrantes de bajo rendimiento Consumo lum. 4x18 = 112 W Comparativa en alumbrado de oficinas Tecnología nueva: Balastos electrónicos (25% ahorro) Tubos TL5 gama 80 (+10% rend. lum.) Reproducción cromática > 80 Pantallas antideslumbramiento y alto rendimiento Consumo lum. 4x14 + eficiencias = 55 W +50% AHORRO! Eficiencia por cada 1000 luminarias usadas 4000 horas al año KW y Tm CO 2 apróx.
13 Comparativa en alumbrado industrial (I) Tecnología antigua: Vapor de Mercurio 250 y 400 W Ópticas de bajo rendimiento IP sin definir (mayor matenimiento) Consumo por 400 W 424 W +50% AHORRO! Tecnología nueva: Halogenuros metálicos 150 y 250 W Ópticas de alto rendimiento IP = 65 Consumo por 250 W 274 W Rend. superior de la luminaria = 20% Eficiencia por cada 1000 Luminarias usadas 4000 horas al año KW y Tm CO 2 apróx.
14 Comparativa en alumbrado industrial (II) Tecnología antigua: Balastos electromagnéticos Tubos de bajo rend. lumínico y bajo rendimiento de color Consumo lum. 2x36 = 90 W Tecnología nueva: Balastos electrónicos(25% ahorro) Tubos TL gama 80 (10% rend. lum.) Reproduccion cromática > 80 Consumo lum. 2x36 (+ HF) = 61 W +30% AHORRO! Eficiencia por cada 1000 Luminarias usadas 4000 horas al año KW y Tm CO 2 apróx.
15 Controles de alumbrado interior: Detección de presencia Regulación del flujo en función de la aportación de luz diurna Controles integrados de edificios mediante programación PUEDEN APORTAR AHORROS DEL 50 % EN UNA INSTALACIÓN ESTA TECNOLOGÍA ES UNA DE LAS BAZAS MÁS INTERESANTES DENTRO DE LA EFICIENCIA
16 Oportunidades de ahorro energético para el alumbrado en hogares Bombilla incandescente de 100W Bombilla ahorradora CFL de 20W Coste de electricidad por año: Hasta 12 Vida media: 1 año 100W de luz durante 1000 horas por año con un coste de 12 c/kwh Coste de electricidad por año: 2,4 Vida media: 6 años Hasta 9,6 de ahorro por año ó 57,6 en 6 años
17 Opciones de ahorro energético en el alumbrado doméstico 1. Lámparas Fluorescentes Compactas 80% Ahorros energéticos Grandes mejoras en últimos años(tamaño, luz, precio) Es necesario adecuar la producción a la demanda global 2. Halógenas de bajo consumo Hasta el 50% de ahorro; alta calidad de luz Rango de reemplazamiento en fase de lanzamiento 3. Diodos emisores de luz (LEDs) Actualmente para fines decorativos Emisión de luz limitada actualmente pero en continuo proceso de mejora
18 Alumbrado doméstico en la UE UE27 Actualmente aprox Millones de bombillas incandescentes son vendidas cada año Base instalada de Millones Penetración en los hogares de lámparas CFL aprox. en un 15% Lenta adopción del mercado de CFL (aunque últimamente en aumento) Mundial Volumen anual de venta de incandescentes en torno a Millones (10 veces CFLi) Base instalada de incandescentes: aprox Mill. 2/3 del volumen total de lámparas es incandescente En los próximos 10 años, las nuevas alternativas podrán reemplazar la base instalada
19 Alumbrado urbano en UE Las nuevas tecnologías no sólo ofrecen ahorros; también, mayor seguridad en calles y carreteras Alumbrado de carreteras en la UE Ahorros potenciales de 3.5 Mill. tons de CO 2
20 Alumbrado urbano en UE 70% de energía consumida en Aytos. 56 Mill. de puntos de luz en las calles 1/3 todavía usa tecnología de 1930 Lámpara de Hg a alta presión (HPL) Alternativas disponibles: Sodio a alta presión Halogenuros metálicos cerámicos 50 lm/w 100 lm/w
21 Comparativa en alumbrado urbano Tecnología antigua: Vapor de Mercurio 250 y 400 W Ópticas de bajo rendimiento Alta contaminación lumínica IP < 55 Mayor matenimiento Consumo por 400 W 424W Tecnología nueva: Sodio ó halogen. metál. 150 y 250 W Ópticas de alto rendimiento Anticontaminación lumínica IP = 65 Consumo por 250 W 274 W Rend. superior luminaria: 20% Eficiencia por cada 1000 Luminarias usadas 4000 horas al año KW y Tm CO 2 apróx.
22 Telegestión en alumbrado exterior
23 Qué es la telegestión? 22:00 03:00 Controlar Encender / Apagar / Regular las lámparas De acuerdo a parámetros externos (clima, tráfico, ) Monitorizar Estado de la lámpara (Encendida / Apagada / Regulada / Fallo) Estado de la red Horas de funcionamiento Consumo de energía Por qué? Ahorro de energía (precios altos, Kyoto, objetivo UE) Gestión del alumbrado exterior Reducir la contaminación lumínica
24 Beneficios (Ahorro energético) Regulación del flujo luminoso de las lámparas Hasta el 20% en SON y hasta el 50% en CDO De forma manual o automática: Por cantidad de tráfico Por luminosidad ambiental Por condiciones atmosféricas Nivel constante de iluminación independientemente de las horas que lleve en funcionamiento la lámpara Evitamos exceso de luz inicial o sobreiluminación por potencia disponible (ahorro de energía del 5% + 10%) Balasto electrónico (ahorro de energía del 13%) Se estima un ahorro energético total del 45% al año.
25 Beneficios (Mejora del mantenimiento) Gracias al balasto electrónico, se incrementa la vida de la lámpara un 30% el mantenimiento puntual se hace más espaciado en el tiempo (25% ahorro) Control individual del punto de luz No es necesario tener un personal determinado para la comprobación de la instalación Información sobre un fallo prematuro (100% de ahorro en coste de reconocimiento de fallos) Información predictiva de fallo de lámpara Sólo se cambian las lámparas que han superado el tiempo de reposición (40% de ahorro en eficiencia de la renovación)
26 Beneficios (no financieros) Gracias a la regulación se conseguirá reducir la contaminación lumínica en los periodos nocturnos en los que no son necesarios los niveles actuales Menor desecho de componentes tóxicos derivados del ahorro energético y de la prolongación de la vida de las lámparas. También del uso de balastos electrónicos en lugar de (electromagnéticos + arrancador) Contribución importante al ahorro energético y por tanto, de emisiones de CO 2 a la atmófera
27 Arquitectura general del sistema Punto de control central Mensaje de alerta Internet Alumbrado urbano Alumbrado vial
28 Arquitectura del sistema PUESTO DE CONTROL Controlador de segmento Balasto + OLC ADSL CUADRO DE MANDO 1 PHILIPS PHILIPS PHILIPS ER2110 EDGE Mobile Router SIM Series O N LAN NET SIM DAT DTE GPS GSM SIM 2 CUADRO DE MANDO 2 PHILIPS PHILIPS PHILIPS GPRS ER2110 EDGE Mobile Router SIM Series O N LAN NET SIM DAT DTE GPS GSM SIM 2
29 Balasto Dynavision Dónde? En la luminaria En la base de la columna En una caja independiente Cuántos? Uno por lámpara Para qué? Para ejecutar las instrucciones procedentes de la OLC
30 Funcionalidades Regulación continua del 100% al 20% del flujo para SON y hasta el 50% para CDO Protección contra sobretensiones Mejora del factor de potencia (entorno al 0.95 al 100%)
31 Outdoor Luminaire Controller (OLC) Dónde? En la luminaria En la base de la columna En una caja independiente Cuántas? Una por lámpara Para qué? Para controlar y monitorizar el punto de luz
32 Funcionalidades Control Encendido / Apagado Regulación Monitorización Estado de la lámpara (On / Off / Regulada / Fallo) Medida de la tension de red, intensidad de carga y factor de potencia
33 Controlador de segmento Dónde? Dentro del cuadro eléctrico Cuántos? Uno por cuadro Por qué? Para controlar el sistema de telegestión Para informar al PC central
34 Funcionalidades Control Ordenes de Encendido / Apagado Instrucciones de regulación Horario Monitorización Estado de la red Estado de los sensores
35 Software Solución completa de SCADA Herramienta de configuración y puesta en servicio Monitorización y control punto a punto Funcionalidad de gráficas y gestión de datos Fácil de usar
36 Ejemplo: registro de energía consumida
37 Ejemplo: Lectura de pot. en cada luminaria
38 Ejemplo: Lectura de horas de funcionam.
39 Ejemplo: Registro de alarmas
40 Ahorros enérgeticos proyectados en EU Segment Product Realistic Savings Ambitious Savings Streetlighting Outdoor HID 25% 35% Office & Industry TL 20% 35% Homes GLS 50% 70% Lighting total 20% 40% Realistas: Calles : Reemplazo HPL por ML O&I : 1/3 EM; 2/3 HF; 10% controles Hogares : 50/20/30 CFL/ESH/GLS Ambiciosos: Calles : Reemplazo + 40% controlado O&I : 100% HF; 30% controles Hogares : 70/10/10/10 CFL/ESH/LED/GLS
41 Europa (UE27) Potencial de ahorro con la tecnología existente Ahorros Electricidad(Miles mill. ) CO 2 (Mtons) Petróleo (equivalencia en mill. de barriles) Plantas energéticas Realista Ambicioso
42 GRACIAS POR SU ATENCIÓN
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