Download Presentación Carmen Vilches, Systems Engineer Solutions

Implementación de Eficiencia Energética:
Caso Empire State
Johnson Controls Compromiso con la sustentabilidad desde el año 1885
ƒ
Presente en 150 países, con más de 154.000 empleados.
• Industria Automotriz – Baterías –
Edificios Eficientes
Foco en la mejor solución
ƒ
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ƒ
ƒ
Reduciendo costos
Optimizando costo de energía y rentabilidad
Proveer ambientes sustentables
Infrastructura para desarrollo de retrofits
Asegurando eficiencia y confort en sus edificios
Integrando tecnología, productos y servicios
Caso de Éxito
Empire State Building
New York, USA
Empire State Building
New York, USA
• La excavación del sitio se inició el 22 de enero de
1930 y la inauguración oficial fue el 1 de mayo de
1931…., es decir sólo 14 meses
• Tiene una altura de 443 metros, con una superficie
de oficinas de 200.500 m^2 y una superficie total de
257.211 m^2
• Fue el primer edificio en tener más de 100 pisos
• Por más de 40 años, fue el edificio más alto del
mundo
• Luego de la destrucción del WTC, se convirtió
nuevamente en el edificio más alto de NY
•Fue nombrado por la Sociedad Americana de
Ingenieros Civiles como una de las 7 maravillas del
mundo moderno, y tanto el edificio, como su
interior, ha sido designado como monumento de la
Comisión para la Preservación de Monumentos
Históricos de NY…y en 1986 fue designado
monumento Histórico Nacional.
Decidieron convertirse en un edificio sustentable e invertir en Eficiencia Energética!!
MOTIVACIONES
The retrofit of the Empire State Building was motivated by the building ownership’s desire to:
1.
o rebatir
viabilidad
económica
de hacer
mejoras
(retrofits)
1) Demostrar
Prove or disprove
thelaeconomic
viability
of whole-building
energy
efficiency
retrofits.en
eficiencia energéticas en un edificio completo.
2)
Create a replicable model for whole-building retrofits.
2. Crear un modelo replicable para retrofits de edificios completos.
3)
Reduce greenhouse gas emissions.
3. Reducir la emisión de gases de efecto invernaderos.
6
:
MOTIVACION 1.- Demostrar o rebatir la viabilidad económica de hacer
retrofits en eficiencia energéticas en un edificio completo..
Antes del 2008, el edifico tenia una eficiencia promedio comparado con
otros edificios de oficinas en USA.
102 pisos y 260.000 m² de superficie
U$11 millones en consumo anual de energía
(U$4/sq. ft. = U$ 43 W/m² )
Demanda eléctrica peak de 9.5 MW
(3.8 W/ft² = 35 W/m² incl. HVAC)
88 kBtu/ft² consumo de energía anual
para el edificio de oficinas
25,000 tons de emisiones de CO2 anuales
(22 lbs/ft²)
7
MOTIVACION:: 1.- Demostrar o rebatir la viabilidad económica de hacer retrofits en
eficiencia energéticas en un edificio completo..
Con una inversión de U$ 500 millones para mejoras y modernización que estaban en
camino, los propietarios decidieron revaluar ciertos proyectos tomando en cuenta
soluciones rentables en eficiencia energética y oportunidades de sustentabilidad en
mente.
Budget 2008 para
Proj. relacionados
con energía :
$93m+ 0% (Ahorros
de energía)
Suma de los
Cambios/Reducciones
= + U$13m
Nuevo Budget incl.
Proj. de Eficiencia
U$106m
+ 38% Ahorros de
energía
MOTIVACION:: 1.- Demostrar o rebatir la viabilidad económica de hacer retrofits en
eficiencia energéticas en un edificio completo..
Eficiencia energética y sustentabilidad proveen beneficios a los arrendatarios (bajo costo
energético, fácil reporte de emisiones, luz natural, etc.).distinguiéndolo con otros edificios de
alquiler.
Si los arrendatarios entienden y
captan el valor de la inversión
adicional de inmediato, lo mas
probable es que se realicen.
Costos/Ahorros Anuales
VPN
MOTIVACIONES
The retrofit of the Empire State Building was motivated by the building ownership’s desire to:
1.
o rebatir
viabilidad
económica
de hacer
mejoras
(retrofits)
1) Demostrar
Prove or disprove
thelaeconomic
viability
of whole-building
energy
efficiency
retrofits.en
eficiencia energéticas en un edificio completo.
2)
Create a replicable model for whole-building retrofits.
2. Crear un modelo replicable para retrofits de edificios completos.
3)
Reduce greenhouse gas emissions.
3. Reducir la emisión de gases de efecto invernaderos.
MOTIVACION
: 2.- Crear un modelo replicable para retrofits de edificios.
Existen oportunidades conocidas y rentables (costo - beneficio) para reducir la emisión de
gases de efecto invernadero, aun así pocos propietarios las están usando.
Reduciendo la Polución /Calentamiento Global en 80% hasta el 2050
Costo & ahorros por sector
Medidas para mejorar Eficiencias en Edificios
son identificados por tener costos negativos.
Fuente: NRDC - http://www.nrdc.org/globalwarming/blueprint/default.asp
MOTIVACION
: 2.- Crear un modelo replicable para retrofits de edificios.
MOTIVACIONES
The retrofit of the Empire State Building was motivated by the building ownership’s desire to:
1.
o rebatir
viabilidad
económica
de hacer
mejoras
(retrofits)
1) Demostrar
Prove or disprove
thelaeconomic
viability
of whole-building
energy
efficiency
retrofits.en
eficiencia energéticas en un edificio completo.
2)
Create a replicable model for whole-building retrofits.
2. Crear un modelo replicable para retrofits de edificios completos.
3)
Reduce greenhouse gas emissions.
3. Reducir la emisión de gases de efecto invernaderos.
1
3
MOTIVATION : 3.- Reducir la emisión de gases de efecto invernadero
Los edificios deberán ser una parte muy importante de la solución debido a que son los
que mayoritariamente contribuyen en la emisión de gases de efecto invernadero.
Edificios son responsables del 38%
WeCO2
needentoUSA.
be
de las emisiones de
at 20 GtCO2e
by 2050 to
mitigate climate
change
Fuente: EIA data - Table 12.2: http://www.eia.doe.gov/emeu/aer/envir.html
MOTIVATION : 3.- Reducir la emisión de gases de efecto invernadero
Se necesita reducir las emisiones de gases de efecto invernadero en un 75% hasta el
2050 para estabilizar el clima.
85
Si no hacemos nada emisiones globales*
62
55
Hoy estamos en
55 GtCO2e
76%
68%
64%
Necesitamos llegar a
20 GtCO2e en el 2050
para mitigar los efectos
del cambio climático
2008
2030
2050
*Fuente: McKinsey Analysis, IPCC, Stern Review (2006)
MOTIVATION : 3.- Reducir la emisión de gases de efecto invernadero
Cerca del 75% de los edificios comerciales en USA tienen mas de 20 años (y listos para
un retrofit). Mejoras en edificios existentes deberán ser parte de la solución.
72% del stock comercial en USA
fue construido antes de 1990.
Fuente EIA data - Table 12.2: http://www.eia.doe.gov/emeu/aer/envir.html
PROCESO DEL DESARROLLO
DEL PROYECTO
PROCESO DE DESAROLLO DEL PROYECT0 : 5 grupos interactuaron.
Dueño
Dueño
Empire
Empire State
State
Building
Building Company
Company LLC
LLC
Asesor
Asesor del
del
Proyecto
Proyecto
Clinton
Clinton Climate
Climate Initiative
Initiative
Gerente
Gerente de
de
Proyecto
Proyecto
Jones
Jones Lang
Lang LaSalle
LaSalle
Evaluador
Evaluador de
de
Operaciones
Operaciones
Empire
Empire State
State
Building
Building Operations
Operations
ESCO
ESCO
Johnson
Johnson Controls
Controls Inc.
Inc.
Socio
Socio de
de Diseño
Diseño &
&
Partner
Partner Evaluador
Evaluador
Rocky
Rocky Mountain
Mountain
Institute
Institute
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DESAROLLO DEL PROYECT0 : Proceso de desarrollo
Salidas
Actividades
Fase I: Inventario y Programación
Fase II: Desarrollo del Diseño
Fase III: Documentación del Fase IV: Diseño
Documentación Final
• Reunión de inicio
• Talleres de trabajo
• Presentación al dueño
• Talleres teóricos mínimos
• Talleres de diseño
• Presentación al dueño
• Taller enfocado en los
arrendatarios
• Taller de encuesta
• Presentación al dueño
• Taller de diseño
• Presentación al dueño
• Taller financiero
• Presentación al dueño
• Reporte de Capital Base del
proyecto
• Reporte comparativo de
la energía base
• Reporte de iniciativas de los
arrendatarios (pre
construcciones, guías de
diseños, manejo de energía)
• Modelo de encuesta ajustado
• Resultados del modelo
(encuesta, financiero, GHG)
• Plan de maestro de
sustentabilidad integrada
(incluye plan Maestro de
Energía)
19
DESAROLLO DEL PROYECT0
Varias herramientas fueron usadas para triangular la mejor respuesta.
Los estándares de la industria y el desarrollo de nuevas herramientas de diseño ,
herramientas de toma de decisión y herramientas de clasificación ayudan a evaluar el
desempeño de referentes existentes o futuros.
Herramientas de
Diseño
Herramientas de Toma de
Decisiones
Herramientas de
Clasificación
20
Conclusiones Principales
Varios certificados verdes pueden ser alcanzados.
VPN = Valor presente neto o VAN
21
Desarrollando el proyecto en el correcto orden
Reducir
Reducir las
las cargas
cargas
Uso
Uso de
de Tecnología
Tecnología
Eficiente
Eficiente
Mediciones
Mediciones &&
Retroalimentación
Retroalimentación
www.esbsustainability.com
22
1.- Ventanas
Re manufactura de 6500 ventanas existentes, incorporando recubiertos y rellenando
con gas
2.- Aislación
Instalación de más de 6.000 barreras reflectivas detrás de cada radiador
23
3.- Iluminación
Reducir la densidad de potencia de iluminación las áreas de arriendo, la instalación de
balastos regulables y fotosensores para los espacios de perímetro y se proporcionó
enchufes con sensor de ocupación para cada estación de trabajo.
24
4.- Planta de Agua
Cambio de 4 Chillers, más incorporación de Control en la Planta de Agua incluyendo
Variadores de Frecuencia en el circuito secundario.
25
5.- VAV
Sistema de caudal de aire variable central, por piso
6.- DDC CONTROLS: up-grade del control existente
26
7.- Control de Ventilación por Demanda
Instalación de sensores de CO2
8.- Manejo de Energía: BMS para arrendatarios
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Conclusiones
8 Palancas interactivas que van desde las mediciones base del edificio
hasta el compromiso de los inquilinos entregaron los siguientes resultados.
Aunque es mas informativo ver los resultados financieros para cada medida, el costo de capital y el
ahorro de energía fue determinado para cada una individualmente.
Descripción del proyecto
Costo
Proyectado de
Capital
Capital
presupuestado
2008
Costo
incremental
Ahorros e energía
estimados
anualmente*
Ventanas
$4.5m
Barrera de Radiación
$2.7m
$455k
$4m
$410k
$0
$2.7m
Controles DDC
$190k
$7.6m
$2m
$5.6m
$741k
Incl Pto anterior
$0
Inc. above
$117k
Mejora de la central de Chillers
$5.1m
$22.4m
-$17.3m
$675k
Unidades VAV & AHUs
$47.2m
$44.8m
$2.4m
$702k
Luz natural/Iluminación/Conectores
de inquilinos
$24.5m
$16.1m
$8.4m
$941k
$396k
Control de demanda de Ventilación
Gestión de Energía de Inquilinos
$365k
$0
$365k
Generación de potencia (opcional)
$15m
$7.8m
$7m
$320k
$106.9m
$93.7m
$13.2m
$4.4m
TOTAL (ex. Power Gen)
* Nótese que los ahorros de energía son incrementales al presupuesto de capital inicial
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IMPLEMENTACION
IMPLEMENTACION : El trabajo ya comenzó y se completará en el 2013.
El proyecto a ser implementado a través del contrato de desempeño de
Johnson Controls se completará en octubre de 2010. los demás proyectos se
completaran en Diciembre de 2013.
Octubre
2010
Abril
2009
Ingeniería
final y premio
a
subcontratista
Diciembre
2013
Mejora planta de Chiller
Controles DDC
Control de Demanda de Ventilación
Ventanas
Radiadores
Reemplazo de AHU
Gestión de Energía de Inquilinos
Día/Iluminación/Conectores de Inquilinos
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IMPLEMENTACION : actores, con diferentes mecanismos de implementación,
entregaran los ahorros.
¿Quién implementó cada proyecto? => Modelo ESCO
Project
Implementer
Description
Ventanas
Johnson Controls
Barrera de Radiación
Johnson Controls
Controles DDC
Johnson Controls
Control de demanda de
Ventilación
Johnson Controls
Mejora Central Chillers
Johnson Controls
Unidades VAV & AHUs
Empire State Building (ESB)
Luz natural/iluminación/
Conectores de inquilinos
Inquilinos y Empire State Building
Gestión de Energía de
Inquilinos
Johnson Controls entregará el
61% de los ahorros totales
Todos
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Resultados esperados
$4.4 millones
reducción de costos de energía anuales
Top 10%
en eficiencia entre los edificios comerciales
38%
ahorros de energía anuales
3.1 años
payback del costo invertido Eficiencia
Energética
105,000
Ton métricas de reducción de las emisiones
de carbono durante los próximos 15 años
32
“La meta del ESB ha sido definir de forma inteligente alternativas que permitan,
ya sea: ahorrar dinero, gastar la misma cantidad de dinero en forma más eficiente o
gastar o gastar dinero adicional con un retorno razonable a través de los ahorros…
Efectuar estas inversiones correctamente creará una ventaja competitiva
para los dueños, a través de bajos costos y mejor ambiente de trabajo para los
arrendatarios.
El éxito en estos esfuerzos creará un modelo replicable a seguir por otros”
Anthony E. Malkin
Empire State Building
33
Johnson Controls
Visión
Un mundo más confortable, seguro y sustentable.