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CAPITULO 1
POR QUE LA
ILUMINACION EFICIENTE
CURSO DE ILUMINACION EFICIENTE
2005
POR QUE LA ILUMINACION EFICIENTE
UTILIZACIÓN MUNDIAL DE ENERGÍA PRIMARIA
(Fuente: Davis, G. R., 1990, “Energía para el planeta Tierra”, Investigación y Ciencia, nov.)
POR QUE LA ILUMINACION EFICIENTE
CONSUMO DE ENERGÍA PRIMARIA POR FUENTE
Total mundial (1998)
[IEA, 2000]
Renov.
1%
Carbón
23%
Nuclear
6%
Hidro
7%
Petróleo
40%
Gas Nat.
23%
Nuclear Renov.
3%
4%
Hidro
5%
Petróleo
42%
Argentina (1997)
[BEN, 1997]
Gas Nat.
46%
POR QUE LA ILUMINACION EFICIENTE
TRILEMA ENERGETICO
- Agotamiento de recursos energéticos
no renovables
- Factores económicos
- Impactos Ambientales
POR QUE LA ILUMINACION EFICIENTE
ENERGÍA Y AMBIENTE - IMPACTOS I
- Contaminación atmosférica por utilización de combustibles.
* emisiones de CO y partículas: tóxicos para el hombre.
* SO2 y NOx: gases precursores de la lluvia ácida.
- Degradación y contaminación de tierras
* Minería superficial de carbón y uranio, extracción de gas y petróleo y
disposición de residuos radioactivos.
- Perjuicio a los cuerpos de agua
* Daños a la fauna marina, fluvial, etc. por derrames de petróleo.
* Alteración de los ciclos naturales de los regímenes hidrológicos, perjuicio
a la fauna ictícola por grandes represas.
POR QUE LA ILUMINACION EFICIENTE
ENERGÍA Y AMBIENTE - IMPACTOS II
- Destrucción de ecosistemas
* causada por inundaciones producidas por las grandes represas.
- Contaminación térmica y problemas asociados con los sistemas de
refrigeración de centrales termoeléctricas.
- Cambio Climático
* emisiones de CO2: incremento del efecto invernadero.
* escapes de metano a la atmósfera.
- Cambio Global
* uso de CFC en heladeras y equipos de aire acondicionado:
daño a la capa de ozono.
- Contaminación visual, sonora, etc.
POR QUE LA ILUMINACION EFICIENTE
BALANCE RADIATIVO DE LA TIERRA
• El balance térmico de la Tierra depende del ingreso de
la radiación solar y la salida de radiación terrestre.
• La salida de la radiación terrestre depende de la
composición de los gases atmosféricos. Ciertos gases
absorben la radiación con lo cual la atmósfera se
calienta. Estos se denominan gases de efecto
invernadero (GEI).
• Uno de los GEI es el dióxido de carbono (CO2)
POR QUE LA ILUMINACION EFICIENTE
BALANCE RADIATIVO DE LA TIERRA
POR QUE LA ILUMINACION EFICIENTE
EVOLUCIÓN DEL CONTENIDO DE CO2 EN LA
ATMÓSFERA - 1958-1990
Mauna Loa (Hawaii - H.N.) desde 1958
Isla de Amsterdam (Francia - H.S.) desde 1980
POR QUE LA ILUMINACION EFICIENTE
EL CAMBIO CLIMÁTICO
• Desde que hay mediciones continuas (1958), la
concentración de CO2 en la atmósfera ha ido en
aumento.
• Esto y el aumento en la concentración de otros
gases del efecto invernadero implica que el
clima terrestre está cambiando.
• Frente al cambio climático, la humanidad están
tomado medidas de adaptación y de mitigación.
POR QUE LA ILUMINACION EFICIENTE
MEDIDAS PARA LA MITIGACIÓN DEL CAMBIO CLIMÁTICO
1. Promoción en todos sus aspectos del Uso Eficiente de la
Energía.
Transporte, Vivienda, Industria, etc.
2. Utilización de combustibles que emitan menor cantidad
de CO2
Gas natural, Hidrógeno
3. Utilización de Fuentes de Energía Renovable.
Eólica, biomasa, fotovoltaica, etc.
4. Detención de los procesos de deforestación e implantación de planes de reforestación.
POR QUE LA ILUMINACION EFICIENTE
SERVICIO ENERGETICO
Entendemos por servicio energético a aquella prestación, provista naturalmente o por un dispositivo,
que utiliza energía para la satisfacción de una necesidad humana.
Los usos finales de energía se pueden categorizar de la
siguiente manera...
POR QUE LA ILUMINACION EFICIENTE
USOS FINALES DE LA ELECTRICIDAD POR CATEGORÍA
Categorías de usos finales
a. Movimiento de material
B. Procesos mecánicos distintos de A
C. Calentamiento
D. Enfriamiento
Subcategorías de usos finales
1. Bombeo de líquidos
2. Movimiento de aire
3. Transporte de sólidos
4. Aplastado
5. Compresión de gases
6. Cortado/Grabado
7. Ensamblado
8. Extrusión
9. Calefacción
10. Calentamiento de agua
11. Cocción
12. Calor de proceso
13. Almacenamiento
14. Refrigeración ambiental
15. Refrigeración de productos
16. Enfriamiento de procesos
17. Almacenamiento
Sector
es
T
T
I
I
T
I
I
I
T
T
R,C
I
T
T
I,C
I
T
POR QUE LA ILUMINACION EFICIENTE
USOS FINALES DE LA ELECTRICIDAD POR CATEGORÍA (II)
Categorías de usos finales
E. Transformación física/química
F. Iluminación
G. Manejo de información
Subcategorías de usos finales
1. Fundición
2. Extrusión
3. Separación
4. Secado
5. Curado
6. Soldadura
7. Revestimiento
8. Síntesis química
9. Limpieza
10. Comercial/Industrial
11. Residencial
12. Sistemas de administración de la
energía
13. Equipo de oficina
C: comercial; I: industrial; R: residencial; T: todos
Sector
es
I
I
I
I
I
I
I
I
I
C/I
R
C
C
POR QUE LA ILUMINACION EFICIENTE
ESTRATEGIA ENERGETICA EN BASE A LOS USOS FINALES
comprende los siguientes pasos ...
• Estimar la magnitud del consumo energético de cada uso final.
• Evaluar las tecnologías relacionadas con los dispositivos actuales
de uso final, particularmente su eficiencia energética.
• Recopilar información acerca de los dispositivos para el uso más
eficiente de la energía, .... Idem (b)
• Recopilar información acerca de las tecnologías alternativas para la
producción de energía, fuentes y tecnologías tanto convencionales
como no convencionales.
• Estimar la demanda futura de los servicios energéticos según uso
final.
• Elaborar una metodología para determinar la óptima combinación
de tecnologías de producción, distribución y ahorro de energía, ...
POR QUE LA ILUMINACION EFICIENTE
MEDIDAS DE USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA
A NIVEL DE USO FINAL
Mejora en
Aparatos de uso final
Ejemplos
Motores, lámparas, etc.
Elementos activos asociados Bombas, ventiladores, balastos para lámparas fluorescentes, etc.
Elementos pasivos asociados Cañerías, conductos, válvulas, acoplamientos, pinturas claras,
aislación de heladeras, etc.
Sistemas de control
Iluminación, aire acondicionado de edificios, velocidad de motores,
etc.
medidas arquitectónicas
Luz natural, aislación de edificios, calentamiento solar pasivo,
películas aislantes en ventanas, etc.
Contribución de la energía
solar a nivel de uso final
Colectores para calentamiento de agua, lámparas solares (con
acumulación), vehículos solares, etc.
Recuperación de energía
frenado regenerativo en tracción eléctrica.
POR QUE LA ILUMINACION EFICIENTE
POTENCIAL DE AHORRO
“Es la diferencia entre el consumo de energía - para un
año dado - sin la introducción de medidas de ahorro y el
caso en que todas las medidas del uso eficiente de la
energía y gestión de la demanda (UEGD) estén incluidas
en el patrón del consumo”
El escenario sin mejoras en la eficiencia se denomina de
“eficiencia congelada”, mientras que aquel donde se
aplican todas las medidas de eficiencia se denomina el
“futuro eficiente”. A continuación se observan los dos...
POR QUE LA ILUMINACION EFICIENTE
PROYECCIÓN DE LA EVOLUCIÓN DEL CONSUMO
DE ENERGÍA ELÉCTRICA - ARGENTINA (1996-2020)
Consumo, [TWh]
200
160
120
80
40
0
1995
2000
2005
2010
2015
Año
TWh Eficiencia Congelada
TWh Futuro Eficiente Medio
2020
POR QUE LA ILUMINACION EFICIENTE
SUPUESTOS PARA LA ESTIMACIÓN DEL
POTENCIAL DE AHORRO
• Mantenimiento o mejora del servicio energético
• Utilización de tecnologías existentes
• Rentabilidad económica del cambio
POR QUE LA ILUMINACION EFICIENTE
IMPLICANCIAS DEL POTENCIAL DE AHORRO
• Reducción del consumo energético
• Disminución de los costos de provisión de
los servicios energéticos
• Reducción de las emisiones de CO2, y del
resto de los impactos ambientales
• Reducción en la demanda de potencia
POR QUE LA ILUMINACION EFICIENTE
MAGNITUD DE LOS USOS FINALES
En las siguientes láminas se ve la distribución del
consumo de energía eléctrica por usos finales para
los tres sectores más importantes del consumo: el
industrial, el residencial y el comercial y público
POR QUE LA ILUMINACION EFICIENTE
DISTRIBUCIÓN DEL CONSUMO ELÉCTRICO
POR USOS FINALES Y POR SECTOR (1995)
Motores Refrig.
elécricos 12%
10%
Otros
25%
Ilumin.
53%
COM. Y PUBLICO 14,1 TWh
TOTAL 64,7 TWh
Motores
eléctricos
37%
Cons.
alimentos
9%
Otros
29%
Ilumin.
25%
POR QUE LA ILUMINACION EFICIENTE
DISTRIBUCIÓN DEL CONSUMO ELÉCTRICO
POR USOS FINALES Y POR SECTOR (1995)
Electroqu
ímica
12%
Otros
6%
Ilum.7%
Motores
elécricos
75%
INDUSTRIAL 30,7 TWh
TVs y
asoc.
14%
Cons.
alimentos
30%
Otros
21%
Ilum. 35%
RESIDENCIAL 18,9 TWh
POR QUE LA ILUMINACION EFICIENTE
• Los motores eléctricos industriales representan el uso
final de mayor consumo en el país, con un 37% del
total.
• En segundo lugar, con el 25% del total, está la
iluminación cuyo consumo energético está dividido
entre los tres sectores.
• Las heladeras residenciales comprenden el tercer uso
final de energía en Argentina.
Estos tres usos finales también tienen amplio potencial de
ahorro energético.
La lámina siguiente compara dichos potenciales de
ahorro con la generación de algunas centrales de
electricidad.
POR QUE LA ILUMINACION EFICIENTE
POTENCIAL DE AHORRO DE ENERGÍA ELÉCTRICA
PARA LA ARGENTINA (2010)
Central Embalse Rio III
4,2
Heladeras domésticas
3,4
Piedra del Aguila +
Chocón
1,9
9
Iluminación
5
5,1
18
Yacyretá (concluída)
Motores eléctricos
industriales
13,5
0
5
7,5
10
15
TWh
20
25
POR QUE LA ILUMINACION EFICIENTE
POTENCIAL DE AHORRO ENERGÉTICO Y
ECONÓMICO EN LA ILUMINACIÓN
• La iluminación eficiente tiene un potencial de ahorro
en el 2010 de entre 5 y 10 tera-watt horas (TWh).
• 1 TWh es mil millones de kilowatt hora (kWh) y
tendría un costo de 100 millones de pesos al precio de
la electricidad de $0,10 por kWh.
• Así el potencial de ahorro en la iluminación eficiente
está entre 500 a 1000 millones de pesos al año.
POR QUE LA ILUMINACION EFICIENTE
CRECIMIENTO ECONÓMICO SIN CRECIMIENTO
EN LA DEMANDA DE ENERGÍA
La lámina siguiente muestra la evolución del consumo
de energía primaria y de la electricidad en los EEUU
desde el 1960 al 1990. Hasta la crisis energética de
1973, el consumo de electricidad creció al 7,5% al año.
En años posteriores, siguiendo el crecimiento de la
economía, hubiera crecido al 5,7% anual. Sin embargo,
creció a un ritmo de sólo 2,5% anual. Esto demuestra
que es posible lograr el crecimiento de la economía sin
un crecimiento comparable en la demanda de energía.
POR QUE LA ILUMINACION EFICIENTE
EVOLUCIÓN DE LA CANTIDAD TOTAL DE ENERGÍA PRIMARIA Y
ELECTRICIDAD USADA EN LOS EUA (1960-1990)
Fuente: Datos de energía y PBN del Monthly Energy Review, Energy Information Agency, Department of Energy.