Tecnologías l í de energía renovable aplicables a usuarios de menores ingresos en Mexicali; sus impactos económicos y sociales, y los principales obstáculos para su implementación Mario Pavón
Agenda Antecedentes Soluciones propuestas de ER Resultados obtenidos Conclusiones y recomendaciones
Antecedentes Uno de los retos del proyecto fue la implementación de la tecnologías de energía renovable como herramienta para la optimización de energía. Y también esta siendo el monitoreo del proyecto, es decir, que podamos seguir midiendo lo que se simulo y estimo. PROYECTO EFICIENCIA ENERGÉTICA Y ENERGÍA RENOVABLE ENTRE USUARIOS DE MENORES INGRESOS DE MEXICALI
Mexicali está en una de las zonas de mayor radiación solar en México, con valores promedio diario desde los 5.3 hasta 5.8 kwh/m²/día medios con inclinaciones del plano captador desde 0 hasta 30 respectivamente. Valores de Irradiación solar global diaria sobre el plano horizontal (azul) y temperatura (rojo) promedio mensual en Mexicali [1] [1] RetScreen International.
Objetivos del proyecto Dt Determinar el potencial lde generación de energía a partir de fuentes renovables y su contribución a la economía familiar como un mecanismo de ahorro. Evaluar las diferentes opciones de sistemas de energía renovable con mejores condiciones para aplicación a las viviendas de Mexicali. Analizar el desempenio real de sistemas de energía renovable en cuanto a su operación y su aportación para el ahorro de la economía familiar. Identificar barreras y oportunidades para impulsar la aplicación masiva de estas tecnologías.
Vivienda promedio del proyecto Consumo eléctrico mensual promedio 457 kwh +/ 5500 Kwh/anual Energía promedio Mensual obtenida por Kw FV en Mexicali 155 kwh 3 Kw de Sistema FV aportan más energía que la consumida en estas casas Sin embargo existen limitantes tecnológicas y económicas que no estan permitiendo su utilización masiva inmediata.
SOLUCIONES PROPUESTAS
Soluciones propuestas Sistemas solares fotovoltaicos interconectados Sistemas solares térmicos
Fotovoltaicos
3 Sistemas FV evaluados 230 W 460 W 1000 W Aporta 8% Aporta 16% Aporta 35% Ahorro anual estimado $661 Ahorro h anuall estimado $1,306 Ahorro h anuall estimado $2,450
Valle de las Misiones Debido a que ya se contaban con los sistemas del Fracc. Valle de las Misiones, Misiones se decidió optimizar este recurso. recurso Casas con sistema i FV Requisitos Sistema operando Implementaciones Aislamiento Medición Tecnologías de eficiencia energética éi Colector solar
Sistema FV de 1kWp Balance de energía del sistema (estimación teórica): Energía total consumida = 5500 kwh mes 4152.26 kwh
Solares Termicos
Sistemas solares térmicos evaluados Colector Solar Plano Aceptable presiones altas de agua (>3PSI) Material de cubierta Colector de tubo de vidrio al vacío Recomendable en zonas de presión de agua baja (<2PSI) Se rquiere mayor cuidado de los tubos de vidrio.
Sistema solar térmico seleccionado Vida útil mayor a 30 años, garantía 10 años Normatividad Nacional (DIT y NORMEX) Válvula de seguridad, válvula eliminadora de aire, válvula anticongelante, válvula antiretorno. Válvula termostática mezcladora Válvula termostática para interconexión* Tres configuraciones para su instalación a) Únicamente solar b) Sistema solar interconectado con boiler convencional, accionamiento manual c) Sistema solar interconectado con boiler convencional, accionamiento automático**
Instalación: Se recomienda en azoteas. Orientados al sur. Evitar sombreados. La inclinación depende de la localidad, sin embargo se recomienda inclinarlo 10 más de la latitud, para mayor rendimiento i durante el invierno. i Mexicali 30 a 40. El termotanque se coloca en la parte superior (termosifón). Es frecuente y recomendable que el calentador solar y el boiler se instalen en serie. Requisitos: norma NMX ES 001 NORMEX 2005 Cumplir con Requisito de instalaciones de sistemas solares para calentamiento de agua que utilizan radiación solar y gas L.P. o natural, ANCE
Comparación colector solar vs. boiler tradicional Eléctrico Desplazando un boiler eléctrico $ 9,700.00 PSRI 5 años Gas Desplazando un boiler de gas $ 9,700.00 PSRI 6 años Factores Inversión inicial en un colector solar (instalado): $ 9,700.00 Inversión inicial en un boiler de gas (instalado): $ 3,900.00 Inversión inicial en un boiler eléctrico (instalado): $ 3,700.00 Vida Útil estimada: 15 años Consumo de agua caliente diario: 150 Lts Depósito del boiler eléctrico /gas: 76 Lts Área de captación del colector solar: 2 m² Periodo de uso de los calentadores (días/año): 365 16 colectores solares térmicos
RESULTADOS OBTENIDOS
Mediciones, sistema FV 1 kwp Generación teórica Generación Generación Generación Mes calculada* [kwh/mes] medida casa 1 [kwh/mes] medida casa 2 [kwh/mes] medida casa 3 [kwh/mes] sep 11 157 118.57 143.62 143.62 oct 11 137 86.31 131.47 122.57 1 1 de energía h/h] 0.8 0.6 de energía h/h] 0.8 0.6 Generación [kwh 0.4 0.2 Generación [kwh 0.4 0.2 0 Sistema FV, casa 1 0 Sistema FV, Casa 2 Comparativa de mediciones de generación de energía de dos sistemas FV de 1 kwp c/u durante los meses de septiembre y octubre 2011 * La inclinación actual de los sistemas es de 18, orientación Sur. ** Casa 1 (Portezuelos 861), Casa 2 (Portezuelos 845), Casa 3 (Portezuelos 857)
Mediciones, sistema FV 1 kwp Influencia de la generación de energía dl del sistema it FV en el consumo de energía total del hogar kwh 2.5 1.5 3 3 2 1 0.5 0 00:0 00 02:0 00 04:0 00 06:0 00 08:0 00 10:0 00 12:0 00 14:0 00 16:0 00 18:0 00 20:0 00 22:0 00 kwh 2.5 2 1.5 1 0.5 Jueves 1 de Septiembre 2011, casa 2 1 Consumo total de energía de la vivienda Generación de energía del sistema FV Energía facturada por CFE 0 0.5 00:00 02:00 04:00 06:00 08:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 Jueves 28 de Octubre 2011, casa 2 Consumo total de energía de la vivienda Generación de energía del sistema FV Energía facturada por CFE
RETOS Y DESAFIOS
Obstáculos a vencer
La experiencia internacional con energías renovables, muestra que los esquemas de fomento juegan un papel predominante para dar forma a estos mercados por varias razones, como son los altos costos iniciales de inversión, falta de conciencia entre los potenciales inversionistas, etc.* [2] Nichos de Mercado para sistemas fotovoltaicos en conexión a la red eléctrica en México, CONUEE, Junio 2009
Barreras que inhiben el crecimiento masivo Sociales Económicas Normativas Resistencia al uso de tecnologías novedosas Inversión inicial alta Falta difusión de la tecnología y falta de aceptación social Costo nivelado de generación alto Mecanismos de subsidio, crean precios artificialmente bajos, dificultando la competitividad de los sistemas FV Desconocimiento y desinterés de actores clave de la promoción de la tecnología Falta de mecanismos financieros Falta compromiso de la sociedad para preservar el medio ambiente Desinterés de las instituciones mexicanas de apoyar los sistemas FV Esquemas de fomento a los usuarios, bajo perspectivas ganar ganar, proveedor y usuario *Nichos de Mercado para sistemas fotovoltaicos en conexión a la red eléctrica en México, CONUEE, Junio 2009 * Diagnóstico e identificación de oportunidades para la implementación de sistemas fotovoltaicos interconectados a la red en viviendas de Mexicali, Baja California, 2006
Tarifas eléctricas 1F DAC Menor a 2,500 kw por mes Mayor a 2,500 kw por mes Cobro escalonado Un mismo costo www.cfe.gob.mx
Gracias por su atención