Tendencias tecnológicas y

oportunidades para la

eficiencia en la cadena

energéticaenergética

Omar Prias C

Ingeniero Electricista UN

Msc Eficiencia Energética

Profesor UN

Director proyecto OPEN,CCB-BID

VI Jornada de Comercialización de Energía Eléctrica

Contenido

• Tendencias de las tecnologías y cambios de paradigma

• Evolución de un concepto

• Oportunidades para la Eficiencia Energética en • Oportunidades para la Eficiencia Energética en Colombia– Plan de acción al 2015

– La gestión energética

– El mercado de servicios energéticos

El cambio tecnológico

De los combustibles sólidos y líquidos al Gas Natural y al Hidrogeno

Mayor participación de las fuentes renovables de energía en la matriz energética de los países

desarrollados

Mayor participación de los combustibles alternativos y

vehículos alternativos

O. Prias 2010

Cambios de Paradigma

Equipos de uso final son mas eficientes y limpios, con etiquetas

de Eficiencia Energética y sellos ambientales

De la auditoria energética a la gestión integral – ISO 50001 un nuevo escenario mundial en la gestión

De los edificios inteligentes a los edificios verdes

O. Prias 2010

Sistemas Interconectado

Generación distribuida y soluciones energéticas sostenibles

Tendencias y oportunidades

Generación de energía a gran escala

O. Prias 2010

Bolsa de energía y contratos a largo plazo

Mercados verdes

Mercados de servicios energéticos

Tendencias de eficiencia

energética

• En la mayoría de las regiones, la cantidad de energía utilizada por unidad de PBI está disminuyendo continuamente

• China representa un cuarto de la reducción en • China representa un cuarto de la reducción en la intensidad energética mundial

• La mayor parte de la disminución en la intensidad energética primaria puede atribuirse al sector industrial

Intensidad energética primaria por región mundialFuente: EERDATA

Nuevos conceptos y escenarios

para la eficiencia energética

BAIncremento en el beneficio neto por unidad de uso de energía

C D

Incremento consumoenergíaReducción consumo energía

Reducción en el beneficio neto por unidad de uso de energía

Eficiencia a lo largo de la cadena

1. Relaciona una salida o producto útil (valor agregado o kilogramos de producto) por unidad de energía de entrada

E = Salida útil / Energía de entrada

2. Como un nivel de beneficios netos por unidad de energía de entrada:

E = Beneficios netos/ Energía de entrada

3. En un sentido mas amplio es la relación entre energía utilizada como insumo y un nivel de servicio obtenido.

C = I * S

C = Consumo de energíaI = Intensidad de uso de energía por unidad de servicio o demandaS = Medida del servicio obtenido

Vigilancia y Prospectiva

VIGILA&CIA TEC&OLÓGICA

PROSPECTIVA I•Ronda de expertos

PROSPECTIVA IITEC&OLÓGICA

•IdentificaciónTendencias

•Identificación de Factores de Cambio

•Capacidades Nacionales

•Ronda de expertos

•Priorización de los factores de cambio

•ESCENARIOS Y ESTRATEGIA

Tendencias Tecnológicas en Iluminación.

> 120 Lm/W

AHORRO E&ERGÉTI

CO

CO&FORT VISUAL

DISMI&UCIÓ& DE COSTOS

ASPECTOS AMBIE&TA

LES

> 120 Lm/W AP

> 90 Lm/W IC

IRC >90%

Eficacia Precio por Lumen.(HPS)

Reproducción de color Vida Útil

REGULACIÓ& DE POTE&CIA ELÉCTRICA

CO&TROL DE FLUJO LUMI&OSO

> 20.000 Horas

4 $/klu-hora

Oportunidades en ColombiaPanorama Energético

NacionalAdopción del Plan de Acción Adopción del Plan de Acción

Indicativo 2010-2015El primero de junio del 2010

resolución 18-0919 del Ministerio de Minas y Energía

O. Prias 2010

Panorama Energético

NacionalNacional

Oferta y demanda

O. Prias 2010

2.1%

31.5%

0.3%

Producción de Energía Primaria - 2008

BAGAZO

CARBÓN MINERAL

50.8%

8.2%

4.8%

2.3%

GAS NATURAL

HIDROENERGÍA

LEÑA

PETRÓLEO

RECUPERACIÓN

O. Prias 2010

23.4%

1.0%

15.7%

3.8% 0.6%

Producción de Energía Secundaria - 2008

ENERGÍA ELÉCTRICA

ALCOHOL CARBURANTE

BIODIESEL

CARBÓN DE LEÑA

COQUE3.8%

1.5%

1.1%

0.6%

4.2%

6.6%

21.7%

16.1%COQUE

GAS INDUSTRIAL

GAS DE REFINERIA

NO ENERGÉTICOS

DIESEL OIL

GASOLINA MOTOR

FUEL OIL

GLP

O. Prias 2010

Consumo final de energía por

sectores

5.2% 1.8% 2.2%

Consumo Final de Energía por Sectores - 2008

RESIDENCIAL

21.2%

26.3%

5.0%

38.3%

INDUSTRIAL

COMERCIAL Y PÚBLICO

TRANSPORTE

AGRÍCOLA Y MINERO

CONSTRUCCIÓN

NO IDENTIFICADO

Fuente: UPMEO. Prias 2010

Capacidad instalada por tipo de

fuente

10,000

12,000

14,000

16,000

Po

ten

cia

(M

W)

Capacidad Instalada por Tipo de Fuente

Otros

Eólica

0

2,000

4,000

6,000

8,000

2003 2004 2005 2006 2007 2008

Po

ten

cia

(M

W)

Eólica

Carbón

Gas Natural

Hidráulica

O. Prias 2010

Los objetivos específicos del plan indicativo al 20015

Consolidar una cultura

para el manejo sostenible y eficiente de los recursos naturales a lo largo de la cadena energética.

Construir las condiciones

Tanto económicas, técnicas, regulatorias y de información para impulsar un Tanto económicas, técnicas, regulatorias y de información para impulsar un mercado de bienes y servicios energéticos en Colombia.

Fortalecer las instituciones e impulsar la iniciativa empresarial

De carácter privado, mixto o de capital social para el desarrollo de los subprogramas y proyectos que hacen parte del PROURE.

Facilitar la aplicación de las normas relacionadas con incentivos

Incluyendo los tributarios, que permitan impulsar el desarrollo de subprogramas y proyectos que hacen parte del PROURE

O. Prias 2010

Sector Potencial de ahorro de energía a 2015 (%)* Meta de ahorro de energía a 2015 (%)

A nivel nacionalEnergía eléctrica 20,3 Energía eléctrica 14,8

Otros energéticos 2,10

ResidencialEnergía eléctrica 10,6 Energía eléctrica 8,66

Otros energéticos 0,55

Potenciales y metas de ahorro de energía

IndustrialEnergía eléctrica 5,3 Energía eléctrica 3,43

Otros energéticos 0,25

Comercial, público y serviciosEnergía eléctrica 4,4 Energía eléctrica 2,66

TransporteOtros energéticos** 0,44 Otros energéticos 0,33

Otros energéticos*** 1,06 Otros energéticos 0,96*Potencial de ahorro de energía eléctrica estimado por la UPME**Potencial de ahorro considerando reconversión tecnológica (diesel a eléctrico) de sistemas de transporte masivo articulado y de una fracción de buses tradicionales (diesel a eléctrico e híbrido) del Sistema Integrado de Transporte Masivo de Bogotá***Potencial de ahorro considerando mejores prácticas de conducción en los sistemas de buses y busetas tradicionales a nivel nacional y en el Sistema Integrado de Transporte Masivo de Bogotá

O. Prias 2010

2015 3.5%

2020 6.5%

Participación de las FNCE en el Sistema

Interconectado Nacional

Metas para el Sistema Interconectado Nacional

Participación de las FNCE en lasZonas No Interconectadas, ZNI

2015 20% *

2020 30%

Metas para las Zonas no Interconectadas, ZNI

O. Prias 2010

Los subprogramas prioritarios en los

sectores de consumo

• En el sector residencial:– Sustitución de bombillas incandescentes– Uso eficiente de energía en equipos de refrigeración, aire acondicionado y demás electrodomésticos

– Hornillas eficientes– Diseño, construcción y uso eficiente y sostenible de viviendas– Gas Licuado del Petróleo - GLP en el sector rural y zonas marginales

• En el sector industrial:– Optimización del uso de la energía eléctrica para fuerza motriz.– Optimización del uso de calderas– Eficiencia en iluminación– Gestión integral de la energía en la industria con énfasis en producción más limpia

– Cogeneración y autogeneración– Uso racional y eficiente de energía en Pequeñas y Medianas Empresas -PYMES

– Optimización de procesos de combustión– Optimización de la cadena de frío

Los subprogramas prioritarios en

los sectores de consumo• En el sector comercial, público y servicios:

– Difusión, promoción y aplicación de tecnologías y buenas prácticas en sistemas de iluminación, refrigeración y aire acondicionado

– Diseño, construcción, reconversión energética y uso eficiente y sostenible de edificaciones

– Caracterización, gestión de indicadores y asistencia técnica– Actualización o reconversión tecnológica del alumbrado público

• En el sector transporte: – Reconversión tecnológica del parque automotor– Modos de transporte– Buenas prácticas en el transporte

La gestión energéticaLa gestión energéticaLa gestión energéticaLa gestión energética

• Primeras propuestas del concepto de gestión integral en el año 2002 ( Colciencias) y presentación en I Congreso Internacional sobre Uso Racional y Eficiente de la Energía. CIUREE ISBN.958-33-7132-7. Cali, Colombia. Año 2004. “Gestión Integral de la Eficiencia Energética en Ambientes Competitivos: Un nuevo enfoque. Omar Prias

• “Eficiencia Energética y Competitividad de Empresas”. Juan Carlos Campos Avella, Rafael Gómez Dorta y Leonardo Santos Macías. ISBN 959-257-019-1. Editorial UCF.80p.1998.

• Gestión Estratégica Integral De La Eficiencia. Energética En Ambientes

Antecedentes

• Gestión Estratégica Integral De La Eficiencia. Energética En Ambientes Competitivos. Universidad De Cienfuegos “Carlos Rafael Rodríguez. Facultad De Ingeniería Mecánica. Centro De Estudio De Energía Y Medio Ambiente. Tesis De Maestría Con Opción Al Doctorado. Prías Caicedo. O. Cienfuegos, Cuba. Abril 12 De 2006

COMPONENTESCOMPONENTESCOMPONENTESCOMPONENTES OBJETIVOOBJETIVOOBJETIVOOBJETIVO

Alineación deAlineación deAlineación deAlineación de

estrategiasestrategiasestrategiasestrategias

Integración con las políticas y estrategias generales de la

empresa.

Definición y conformación Definición y conformación Definición y conformación Definición y conformación

de la estructura técnica y de la estructura técnica y de la estructura técnica y de la estructura técnica y

organizacional.organizacional.organizacional.organizacional.

Implementación y seguimiento de las políticas y estrategias

en los diferentes niveles de la organización.

Conformación redes de

Conocimiento

Sistema de gestión Integral de la Energía

Conocimiento

Incentivar la innovación y Incentivar la innovación y Incentivar la innovación y Incentivar la innovación y

la participación de todos la participación de todos la participación de todos la participación de todos

los recursos claves.los recursos claves.los recursos claves.los recursos claves.

Convertir la innovación en un valor que impacte en la

productividad

Monitoreo Registro, Monitoreo Registro, Monitoreo Registro, Monitoreo Registro,

control y socializacióncontrol y socializacióncontrol y socializacióncontrol y socialización

Permitir la mejora continua de la gestión energética.

Evaluar el desarrollo de la cultura por la eficiencia

energética de los recursos humanos.

Mantener el interés y el compromiso de los niveles

estratégicos, tácticos y operativos.

Identificar metas cuantitativas a nivel de áreas soportadas

técnicamente.

DiagnósticoDiagnósticoDiagnósticoDiagnóstico Determinar cuantitativa y cualitativamente el impacto

sobre la eficiencia energética de: los equipos, los procesos,

los métodos, los materiales y los recursos humanos.

Crear herramientas de autodiagnóstico al nivel operacional

y de supervisión.

Cómo implementar un SGIE ?

Resultados

Herramientas

1. Gestión del conocimientoCapacitar y Motivar para la innovación.

Reducción de variabilidad operacional e incremento deproductividad.

Estandarizar las mejores prácticas de operación,producción ,mantenimiento y coordinación.

Elementos principales de la gestión energética integral

Resultados

Sistema de Gestión Integral de la Energía

2. Monitoreo y control

Cambio de indicadores absolutos a indicadores de eficiencia.

Mantener los indicadores de eficiencia actuando sobre variables de control de procesos on line

3. Diagnóstico y plan energético

Elevar la eficiencia por ajustes de equipos y sistemas para reducir los consumos energéticos.

Elevar la eficiencia por actualización y cambios tecnológicos

4. Mantenimiento dirigido a la eficiencia

Ampliar el mantenimiento para evitar los costos de la pérdida de eficiencia y no solo los de pérdida de disponibilidad.

5. Alineación organizacionalEvitar pérdida de eficiencia energética por gestión en todas las áreas de la organización.

Integralidad de la gestión energética

Alineación OrganizacionalAlineación OrganizacionalAlineación OrganizacionalAlineación OrganizacionalAlineación OrganizacionalAlineación OrganizacionalAlineación OrganizacionalAlineación Organizacional

Gestión

Gestión de Recursos Humanos

Gestión del Mantenimiento

Gestión de la producciónGestión de

Proyectos

Gestión de Compras

Gestión Integral de la Energía

Gestión Organizacional

Gestión Tecnológica

Gestión Financiera

Gestión de Costos

Gestión Ambiental

Modelado Diagrama Energía vs. Producción

E = m*P + Eo

Energía facturada

E = m*P + Eo

Energía asociada a la producción

Energía no asociada a la producción

Grafico Índice Consumo (Ic) vs. Producción (P)

E = mP + Eo

Ic = E/P = m + Eo/P

Ic = m + Eo/P

Valores de IC por debajo de la curva

teórica indican un incremento de

eficiencia del proceso.

La gestión energética integral

• Permite caracterizar el desempeño energético de una empresa mediante indicadores que relacionan la producción con el consumo energético para identificar la energía no asociada a la producción y la acciones para disminuir la tendencia del consumo improductivo

• Buenas practicas operacionales en el manejo y operación de equipos , la planeación de la producción, el mantenimiento entre otros factores relacionados con la productividad. otros factores relacionados con la productividad.

• La identificación de oportunidades y responsabilidades en la compra de equipos por su desempeño y consumo energético,

• La gestión del recurso humano en relación con los cambios de hábitos, y la formación de un cultura organizacional desde la junta directiva en el nivel estratégico hasta el nivel operativo, entre otras áreas de la empresa

¿Qué hace el Mundo por la eficiencia energética?

www.iso.orgwww.iso.org

International Organization International Organization for Standardizationfor Standardization

Energy management systemEnergy management system

Normas vigentes en los paises

• U&E 216301:2007 – España

Colombia

Comité 228 - Gestión EnergéticaICONTEC

�Guía para laImplementación deun Sistema deGestión Energética

� NTC 50001.

Por qué la ISO 50001?1. Urgencia de reducción de GEI2. Precios mas altos de combustiblesfósiles en agotamiento.

3. Necesidad de trabajar por la eficienciay uso de fuentes renovables deenergía.

4. Impacta el 60%de la energía a nivelmundial

�medición, información, evaluación comparativa delas mejoras en el uso de la energía.� evaluación de los proyectos de mejora de laincidencia en las emisiones de GEI.� transparencia en la gestión de los recursosenergéticos.� evaluación de las mejoras en la aplicación detecnologías energéticas eficientes.

� marco común para el uso eficiente de laenergía en la organización.� mejor uso de sus activos de energía.� mejores prácticas de contratación y comprade energía , equipos y sistemas.� mayor compromiso de utilizar la energía coneficiencia.�validación de la mejora continua en la gestiónde la energía.

Contenido ISO 50001.Generalidades: La norma abarca todos los aspectos energéticos: compra, transformación, uso, aspectos legales.

Requisitos:De la gerenciaDel equipo de trabajoDel representante d e la gerencia

Implementación y operación:Competencia, formación y toma de conciencia del personalComunicaciónDiseño y compra de servicios energéticosControl operacionalDel representante d e la gerencia

La política, objetivos, metas, planes de acciónLa planeaciónEl perfil energético de la empresaLos indicadores de desempeñoLa línea baseRequisitos legales

Control operacional

Verificación de desempeño:Evaluación de cumplimiento legalAuditorias internasNo conformidadesAcciones correctivasAcciones preventivas

Revisión por la Gerencia

LOS RETOS DE LA GESTIÓN Y LA ISOLOS RETOS DE LA GESTIÓN Y LA ISO

�PASAR DEL DESEMPEÑO ENERGETICO POR EQUIPOS AL DE TODA LA ORGANIZACIÓN �EL PERFIL ENERGÉTICO� LAS LINEAS BASE DE ENERGIA�LOS INDICADORES DE EFICIENCIA�LA MEDICION DE LA EFICIENCIA�LA MEDICION DE LA EFICIENCIA�LAS VARIABLES DE CONTROL DE LA EFICIENCIA� LA ELABORACION DEL PRESUPUESTO DE ENERGÍA�EL SEGUIMIENTO DEL PRESUPUESTO DE ENERGÍA� EL MANTENIMIENTO DE LA EFICIENCIA DE LA TECNOLOGÍA� LA COMPRA DE TECNOLOGÍA EFICIENTE ENERGÉTICAMENTE.� LA INVERSION EN TECNOLOGIA EFICIENTE�EL CONOCIMIENTO DE LA TECNOLOGIA EFICIENTE� LA PREPARACION DEL PERSONAL

Conformación e impulso de un

mercado de servicios energéticos

• Todas aquellas actividades relacionadas con:– la gestión energética integral en la empresa,

– la implementación de buenas prácticas operacionales, operacionales,

– las auditorias energéticas y

– la identificación de oportunidades de reconversión tecnológica y

– Optimización de procesos

oportunidades del mercado de servicios energéticos

Información y el cambio de cultura

innovaciónnen en los esquemas de negocio y

financiación de proyectos

La gestión energética integral

Factores claves del mercado de

servicios

• la asignación del riesgo tanto técnico como financiero por compromiso por desempeño mediante la firma de contratos

• Outsorcing que se constituyen en las • Outsorcing que se constituyen en las principales variables diferenciadoras que requieren de condiciones financieras, técnicas y contractuales para el desarrollo de proyectos y negocios de beneficio mutuo

Oferentes de servicios

• Consultores, firmas de ingeniería, empresas de servicios energéticos, empresas de energía eléctrica y gas en esquemas de relacionamiento técnico y comercial mediante la delegación de actividades a terceros (Outsorcing)actividades a terceros (Outsorcing)

• Los fabricantes y distribuidores de equipos de uso final de energía asumen nuevas estrategias comerciales como prestadores de servicios, sustituyendo equipos en las industrias con pago por desempeño

Empresas de Servicios Energéticos

• Desarrollan proyectos de eficiencia energética y aprovechamiento de energías renovables y cogeneración, con inversiones realizadas con recursos propios o del sector financiero.

• las empresas de servicios públicos deben competir no sólo con los precios, sinotambién con los servicios energéticos

• Cumplimiento que les exige la ley 697 para realizar programas con sus usuarios

Vigilancia tecnológica

Un primer paso

Tomar la decisión

Gracias

Omar Prias COmar Prias C

oprias@gmail.comofpriasc@unal.edu.co