Post on 12-Mar-2016
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Programa para el AprovechamientoPrograma para el AprovechamientoPrograma para el Aprovechamiento Programa para el Aprovechamiento de la Energía Solar en Méxicode la Energía Solar en México
David MORILLONDavid MORILLONInstituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de MéxicoInstituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de Méxicogg
2do Aniversario Mesa Solar: Hacia un Programa Nacional de Energía Solar2do Aniversario Mesa Solar: Hacia un Programa Nacional de Energía Solar2do Aniversario Mesa Solar: Hacia un Programa Nacional de Energía Solar2do Aniversario Mesa Solar: Hacia un Programa Nacional de Energía SolarMontevideo, Uruguay, mayo de 2010Montevideo, Uruguay, mayo de 2010
ENERGÍAS RENOVABLES
BIOMASA ENERGIA DE LOS OCEANOS(mareas, olas y corrientes)
ENERGÍAÍ ÁGEOTÉRMICA ENERGÍA HIDRÁULICA
ENERGÍA EÓLICAENERGÍA SOLAR
Aplicación de las energías renovables
•Generación de energía eléctrica en gran escala
•Sustitución parcial de combustibles fósiles
•Biocarburantes sustitutos•Energetización rural aislada
•Racionalización energética en viviendas y
fedificaciones
•Respaldos energéticosp g
RECURSOS ENERGÉTICOS RENOVABLES EN MÉXICORECURSOS ENERGÉTICOS RENOVABLES EN MÉXICO
Fuente: Balance Nacional de Energía 2008
RECURSOS ENERGÉTICOS RENOVABLES EN MÉXICORECURSOS ENERGÉTICOS RENOVABLES EN MÉXICO
Fuente: Balance Nacional de Energía 2008
APLICACIONES CONECTADAS A REDAPLICACIONES CONECTADAS A RED
87
Fuente: Balance Nacional de Energía 2008
APLICACIONES CONECTADAS A REDAPLICACIONES CONECTADAS A RED
19
Fuente: Balance Nacional de Energía 2008
Calentamiento de agua con energía solar
1160 il 2 d l d• 1160 mil m2 de calentadores solares de agua instalados hasta 2008 en México:hasta 2008 en México:– 11.6 m2 por cada mil habitanteshabitantes
Fuente: Balance Nacional de Energía 2008
Aplicaciones fototérmicasCalentamiento Diseño
Bioclimático deCocción de Generación de Destilación
Aplicaciones fototérmicas
de Fluidos Bioclimático de Edificaciones Alimentos Electricidad
TermosolaresSolar
Agua • Calefacción Concentración • Electrificación l
Producción de
Viviendas Clubes deportivas
l
• Enfriamiento • Iluminación • Ventilación
• Carnes• Cereales• Leguminosas• Sopas
rural•Bombeo deagua
•Telefonía
agua potable
•DetoxificaciónHotelesProcesos IndustrialesAlbercas
Sopas• Tortillas
Telefonía•Alumbrado•Desalinizaciónde agua
•Desalinización•Desinfección
Aplicaciones agropecuarias
•Aire acondicionado en hoteles
AiAire
Secado de granos, madera,
d fpescado y frutasCalefacción
Tecnologías disponiblesg p
Baja temperatura> 60 °C
Temperatura media 60 > 150 °C
Alta temperatura150 > ………..
Calentador solar plano de gua
Calor iductos Plato parabólico
C l d l C l d l d C dCalentador solar de aire
Calentador solar de tubos evacuados
Concentrador cilíndrico
S d l H l T C t lSecador solar Horno solar Torre CentralDestilador solar Cocina solar
Calentadores solares planos de calentamiento de aguaCalentadores solares planos de calentamiento de agua
Generación de potencia EléctricaMedia y Alta temperaturaMedia y Alta temperatura
Caldera TurbinaCaldera Turbina
PotenciaeléctricaColectores solares de
canal parabólica Ciclo de vapor
Intercambiadores
canal parabólica Ciclo de vapor
sde calor
Ciclo del fluido térmicoTorre de
enfriamiento
Cocción de alimentosC l lComal solar
Dr. Eduardo Rincón M.
R t t t d l BOD d lRepresentante ante del BOD de la ISES
Secador solar industrialT till T t dTortillas‐Tostadas
ÁÁrea de secado: 108 m2
Capacidad: 4 800 TortillasTiempo de secado: 30 minTiempo de secado: 30 minProducción: 76800 Tortillas/8 hrs
(160 Tostadas/min)( )Costo: $ 1 800 000.00
Mercado de calentadores solares de aguaMercado de calentadores solares de agua y beneficios en México
Superficie Instalada de Calentadores Solares en México por Sectores en el 2008México, por Sectores en el 2008
Tipo de tecnología en el 2008Tipo de tecnología en el 2008
Caloriducto:
Evacuado: 25%,
42 187 01 m2
3%,5,140.00 m2
Plastico: 49%,79,516.00 m2
42,187.01 m2
Metálico:Metálico: 23%,
38,789.50 m2
Fuente: Asociación Nacional de Energía Solar, A.C.
Instalados en viviendas por tipo de tecnología en el 2008Instalados en viviendas por tipo de tecnología en el 2008
0.7% Plástico 43.7% Metálico
2.9% Caloriducto
Metálico
52.7% EvacuadoEvacuado
Fuente: Asociación Nacional de Energía Solar, A.C.
Beneficios ambientalesToneladas de CO2 evitadas
l d l d l l 2008por el uso de calentadores solares en el 2008
I d i Piscinas: 46%,2,037.99 ton
CO2Hoteles: 10%
Industrias: 10%,
443.33 ton CO2
Otras: 2%,91.21 ton CO2
Hoteles: 10%,423.68 ton CO2
Viviendas: 32%
1,417.07 ton CO2
Fuente: Asociación Nacional de Energía Solar, A.C.
Calentamiento solar de agua
T t d 80°C
Calentamiento solar de agua
Temperatura de uso menores a 80°C
• Sector residencialSector de interés social, residencial, edificios de departamentos
• Sector industrialSector industrialRefresquero, agua embotellada, curtiduría, lavanderías, tortillerías
• Sector agropecuario• Sector agropecuarioRastros, comercializadoras de verduras, invernaderos,
• Sector comercial y de serviciosHotelería, balnearios, clubes, restaurantes, seminarios,
Oportunidades de mercadoOportunidades de mercado
30° < 20% of household with GWH
30 >21% and < 35% of household with GWH
>36 and <55% of household with GWH
25°
UDE
GWH
20°
N L
ATIT
U
15°
GWH: GAS WATER HEATER
-115° -110° -105° -100° -95° -90°W LONGITUDE
Productos y empresas
• Producto mexicano desdeProducto mexicano desde hace 50 años
• Mas de 50 empresas fabricanMas de 50 empresas fabrican y comercializan
• Los precios extranjeros no p jeran competitivos
• La normatividad detiene los malos productos
Legislación para aprovechamiento de las energías renovables
•Ley de Promoción y Desarrollo de los Bioenergéticos
•Ley para el Aprovechamiento Sustentable de la EnergíaEnergía
•Ley para el Aprovechamiento de EnergíasLey para el Aprovechamiento de Energías Renovables y el Financiamiento de la Transición Energética
Programas para el Aprovechamiento de las Energías Renovablesg g
•Investigacióng
•Legislación
Normatividad•Normatividad
•Programas de financiamiento
•Programas de desarrollo sectorial y tecnológico
Programa para la Edificación Sustentable
Investigación y desarrollo tecnológico
Programa para la Edificación Sustentable
Atlas Guías Manuales Sistemas pasivos Materiales y sistemas constructivos
Proyectos pilotos (Transferencia de tecnología)
Normatividad Normatividad
Sistemas de financiamiento
Programas de certificación
Programa para calentadores de agua con energía solar
I i ió• Investigación• Desarrollo tecnológico
f l í• Trasferencia de tecnología• Normatividad• Sistemas de financiamiento• Programa Nacional
Programas de investigación
•Fondo para la Sustentabilidad energética:Fondo para la Sustentabilidad energética: SENER-CONACYT
•Grupo de Tecnologías Sustentables: UNAMG upo de ec o og s Sus e b es: UN
•Fondo Sectorial para la Vivienda: CONACYT-CONAVI
•Fondos Estatales: CONACYT
CEMER CONACYT G b d G j t•CEMER: CONACYT, Gob. de Guanajuato
•Memoria histórica de las energías renovables en México: ANESMéxico: ANES
N ti id dNormatividad
•Normas Mexicanas para la Eficiencia de los Calentadores Solares de Agua, terminología, instalaciones y sistemas de calentamiento de agua con energía solar, en proceso la norma para el termotanqueg , p p q•Laboratorio de certificación (2006): NORMEX•Norma Oficial Mexicana para el Uso de los Calentadores Solares de Agua en la Ciudad de MéxicoCalentadores Solares de Agua en la Ciudad de México, mínimo un 30 % del total de los requerimientos en edificios comerciales•Código de Edificación de Vivienda: Capitulo de•Código de Edificación de Vivienda: Capitulo de Sustentabilidad, uso obligatorio de calentadores solares en un mínimo del 50 % de total de las necesidades del agua caliente de la vivienda y hasta 10 kW de generación de electricidad con vivienda y hasta 10 kW de generación de electricidad con fotovoltaicos conectados a la red•Protocolo de idoneidad de producto y empresa
Programas de financiamiento•Hipoteca Verde (INFONAVIT)
•PROCALSOL (CONUEE)( )
•Eficiencia energética y calentadores solares de agua (FIDE-CFE)( )
•Criterios e Indicadores de los Desarrollos Habitacionales Sustentable (CONAVI)( )
•Proyectos Agropecuario (FIRCO-SAGARPA)
FONDOS PYMES: SE CANACINTRA•FONDOS PYMES: SE-CANACINTRA
Programas para el desarrollo tecnológico y sectorial
•Programa de Promoción del Uso de los Calentadores Solares (CONUEE)
•Programa para el Desarrollo Habitacional Sustentable
• Programa para el Desarrollo Agropecuario: bombeo de agua con energía solar y eólica,
f i ió l l ifi iórefrigeración solar, electrificación, aprovechamiento de la biomasa, etc. (SAGARPA)(S G )
•Programa de ElectrificaciónRural (SENER)
PECC•PECC
Beneficios fiscales de la Inversión en I f t t d E í R bl
Artículo 40 Los por cientos máximos autorizados tratándose de activos fijos por tipo
Infraestructura de Energía Renovables
Artículo 40. Los por cientos máximos autorizados, tratándose de activos fijos por tipo de bien son los siguientes:
…XII. 100% para maquinaria y equipo para la generación de energía proveniente dep q y q p p g g p
fuentes renovables.
Para los efectos del párrafo anterior, son fuentes renovables aquéllas que por sunat rale a o mediante n apro echamiento adec ado se consideran inagotablesnaturaleza o mediante un aprovechamiento adecuado se consideran inagotables,tales como la energía solar en todas sus formas; la energía eólica; la energíahidráulica tanto cinética como potencial, de cualquier cuerpo de agua natural oartificial; la energía de los océanos en sus distintas formas; la energía geotérmica,l í i t d l bi d l id A i i idy la energía proveniente de la biomasa o de los residuos. Asimismo, se considera
generación la conversión sucesiva de la energía de las fuentes renovables enotras formas de energía.
Nota: Este artículo aplica también a las PERSONAS FÍSICAS CON ACTIVIDADESEMPRESARIALES Y PROFESIONALES. De acuerdo a los artículos 123 frac. IV y 124de esta ley.
ProcalsolObjetivo: Tener instalados, para el año 2012, un millónh i il d d d l d l
Procalsol
ochocientos mil metros cuadrados de calentadores solaresde agua en México.
Procalsol
Instalaciones en edificios nuevos y existentesMetas por sector
Procalsol
Instalaciones en edificios nuevos y existentes
Fuente: PROCALSOL, Conae-ANES-GTZ, 2007
Caso de estudio: Sector ViviendaCaso de estudio: Sector Vivienda
El sistema de calentamiento solar de agua lograría loEl sistema de calentamiento solar de agua, lograría losiguiente
– El sistema ahorraría cerca del 70 % del costo de combustible $3000.– Para lo cual, se instalarían 4 m2 de calentadores solares.– La inversión inicial del equipo es de $10 000 (calentador solar +La inversión inicial del equipo es de $10,000 (calentador solar +
termosifón)– Periodo de amortización del equipo: 2.5 Años
– Vida útil del equipo: 20 Años
– Ahorro total en la vida útil del equipo (descontando la inversión inicial):$71,500.00
– Se dejarían de emitir a la atmósfera en la vida útil del equipoj q p22.3 ton de CO2
Consumo de GasConsumo de Gas•• 128128 KgKg.. dede gasgas LPLP anualmenteanualmente porpor vivienda,vivienda, oo
Consumo de GasConsumo de Gasgg gg pp ,,
•• 385385..7676 litroslitros dede gasgas LPLP anualesanuales porpor viviendavivienda
120
140
80
100
as L
P
60
80
Kilo
gram
os d
e G
a
20
40
0Promedio Nacional Promedio Rural Promedio Urbano
Cocción Agua caliente
Regiones, bioclimas y ciudades
REGIÓNCLIMATICA
REGIÓNBIOCLIMA
CIUDADES POR REGIÓN
1. 1 Semifrío-seco Tulancingo y Zacatecas
Regiones, bioclimas y ciudades
1.Templada
1 Semifrío seco Tulancingo y Zacatecas
2 Semifrío Ciudad de México, Toluca, Puebla, Morelia, Tlaxcala y Pachuca
3 Semifrío-húmedo Xalapa
4 Templado-seco Aguascalientes, Durango, León, Oaxaca, Querétaro, Saltillo, San Luis Potosí y Tijuana
5 Templado Guadalajara, Guanajuato y p j , j yChilpancingo
6 Templado-húmedo Tepic y Cuernavaca
2. Árida 7 Cálido-seco Monterrey, Culiacán, Gómez Palacio La Paz y TorreónPalacio, La Paz y Torreón
8 Cálido seco-extremoso
Mexicali, Hermosillo, Ciudad Obregón, Chihuahua y Ciudad Juárez
3.Trópico Seco
9 Cálido-semihúmedo Mérida, Colima, Ciudad Victoria, Mazatlán y Tuxtla Gutiérrez
4. Trópico Húmedo
10 Cálido-húmedo Acapulco, Madero-Tampico, Campeche, Cancún, Cozumel, Húmedo p , , ,Chetumal, Manzanillo, Tapachula, Veracruz y Villahermosa
Beneficios mensuales por viviendaBeneficios mensuales por vivienda
BENEFICIOS MENSUALESC OS SU S
REGION Equipos Numero
CO2 evitado Ton
Gas ahorrado kg
Ahorro $
1 337153 0.05075 16.92 1602 5112441 0.04975 16.58 160 3 932819 0.04975 16.58 1604 1528257 0.0545 18.17 170 5 291445 0.0545 18.17 175 6 1157917 0.0595 19.83 1907 1327225 0.056 18.67 180 8 241219 0.05025 16.92 1608 241219 0.05025 16.92 1609 824364 0.0545 18.17 175
Beneficios totales en el paísBeneficios totales en el país
CO2 evitado Gas ahorrado REGION
CO ev adoMiles Ton
Gas a o adoMiles kg Ahorro Millones $
1 205 68,456 647
2 3,052 1,017,171 9,816
3 557 185,594 1,791
4 999 333 221 3 1184 999 333,221 3,118
5 191 63,547 612
6 827 275,538 2,640
7 892 297,351 2,867
8 145 48,977 463
9 539 179,744 1,7319 539 79,7 ,73
TOTAL 7,408 2,469,599 23,685
I t d l P G LPI t d l P G LPImpacto de los Programas: Gas LPImpacto de los Programas: Gas LPCaso Promedio Nacional
350
400
300
350
200
250
ros
de G
as
100
150
Lit
50
0Línea Base Hipoteca Verde Hipoteca Verde 2 Vivienda Sustentable 2009
Cocinar Calentar agua
ConclusionesConclusiones
• En México dada la disponibilidad del recurso solar en todo el territorio,En México dada la disponibilidad del recurso solar en todo el territorio,en particular el calentamiento de agua es una de aplicaciones térmicasde la energía solar más rentables.
• El uso de sistemas solares genera ahorros sustanciales de combustible,su operación y mantenimiento es simple, el tiempo de retorno de lainversión es atractivo y contribuye a la reducción de las emisiones degases de efecto invernadero.
E Mé i i t li i i l di ñ• En México existen empresas con amplia experiencia en el diseño,fabricación, comercialización e instalación de sistemas térmicos solares.
• La asociatividad empresarial en redes de conocimiento es clave para• La asociatividad empresarial en redes de conocimiento es clave paraaumentar la competitividad del sector
Programas de calentadores solaresProgramas de calentadores solares• INVI Instituto de la Vivienda del D.F. ‐ Norma Ambiental del Gobierno del D.F.
• PROCALSOL : CONUEE‐ANES‐INFONAVIT‐CONAVI‐GTZ
• FIRCO (SECTOR AGROPECUARIO)( )
• FIDE ( SUSTITUCIÓN DE CALENTADORES ELÉCTRICOS DE AGUA)
PRODICASOL (GUANAJUATO)• PRODICASOL (GUANAJUATO)
• COVEG (Comisión de Vivienda del Estado de Guanajuato), paquete ecológico por $16 585.00.
• Hipotecas Verdes del INFONAVIT
• CONAVI ( SUBSIDIOS PARA CASAS SUSTENTABLES)• CONAVI ( SUBSIDIOS PARA CASAS SUSTENTABLES)
• Fondo Plata del Gobierno de Zacatecas
• FONDOS ESPECIALES EN VARIOS MUNICIPIOS DEL PAÍS
Costo del regaderazo en MéxicoCosto del regaderazo en México
$2.50
$3.00Gas LP
Gas NaturalS l
$1 50
$2.00
or b
año
Solar
$1.00
$1.50
Peso
s po
$0.00
$0.50
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
P t i l d l E í R bl M dPotencial de las Energías Renovables: Mundo
Radiación Solar en laSuperficie de la Tierra/año
152,424 x 1013 kWh,
Biomasa
Hidráulica4.6 x 1013 kWh
C di l d
Mareas762.1 x 1013 kWh
152.4 x 1013 kWh
Consumo mundial deEnergía en 19959.5 x 1013 kWh
Eólica3,084.4 x 1013 kWh
Fuente: Ing. Preben Maegaard, Presidente de la Asociación Mundial de Energía Eólica (WWEA)y Vicepresidente de EUROSOLAR, Varadero Cuba, 25 mayo 2005