La Energía y el Desarrollo Sostenible: Proyectos que impactan ciudades

ETO Energía para Todos

LaEnergíayelDesarrolloSostenible:Proyectos

queimpactanciudades

UniversidadAutónomaydelCaribeJavierTrespalacios1

22.08.2017

1Ingenieromecánico,masterenenergíasrenovable;consultoreinvestigadorentemasdeciudades.

[email protected] Energía para Todos

Mi pasión

En la vida hay que tener sueños, la pasión te lleva a ellos…

CERN – LHC / LHCb (la maquina mas grande

del mundo)

Robot para llevar el café

Rover para la luna (ESA)

Maquina cortar cartón

Construcción de trenes

Energía en los edificios

Energía Ciudades

Introducción Ciudades – sostenibles PET Conclusión


¨ Mensaje que traigo:

1. Comprendan que esta pasando en el planeta y que es la energía.

2. Vean como es una ciudad sostenible.

3. Cuales son los métodos europeos de planificación energética en ciudades (PET).

4. Caso de sostenibilidad energética.

ObjetivosIntroducción Ciudades – sostenibles PET Conclusión


Edward Glaeser

François Maréchal

UngershinSoren Hermansen

Martin Beniston

Temas actuales

Yo me he apasionado con las ciudades, la energía, el empleo, el planeta, porque creo que puede ser una buena oportunidad para un desarrollo económico, social y de dejar un mejor planeta a nuestros hijos.

Jean Ruegg

Heliotrope

Antonio Da Cunha Vauban



Introducción



¤ Aumento de la población.

¤ Aumento del consumo de energía.

¤ Aumento de las emisiones de CO2.

Que pasa en el planeta : el hombre y la energíaIntroducción Ciudades – sostenibles PET Conclusión


¤ La principal fuente de energía son de tipo fósiles - 80%.¤ Son agentes energéticos agotables.¤ Las fuentes fósiles producen GEI, entre ellos CO2.

!

Las fuentes de energías utilizadas en el mundoIntroducción Ciudades – sostenibles PET Conclusión


El aumento de emisiones de GEI

¤ El aumento de las emisiones de CO2 y los gases con efecto invernadero, provocan el recalentamiento de la tierra y el cambio climático.



Cambio climático

Donde es el Cambio Climático?



Algunos efectos del cambio climático

¤ Las sequias, las inundaciones y otros.

¤ Problemas en la producción de alimentos; alzas en los precios.

¤ La migración.¤ La transmisión de

enfermedades.



La energía

Que es la energía?



Economía - Energía

¤ La relación del consumo de energía vs PIB, en un país como Suiza.¤ La energía es un factor importante en el desarrollo de un país (ejemplo en la creación

de empleos).

Avenir-suisse: https://www.avenir-suisse.ch/files/2017/03/energie_pour_l_economie_et_le_bien_etre.pdf



La geopolítica y la influencia en la energía

¤ Asegurar el aprovisionamiento; los problemas geopolíticos han creado problemas económicos.



¤ Los riesgos de la producción nuclear, por ejemplo Fukushima y Chernóbil.n El hombre ha buscado soluciones al aumento del consumo de energía.

Algunos riesgos en la producción de energíaIntroducción Ciudades – sostenibles PET Conclusión


Calidad de vida - Energía

¤ La energía ayuda a mejorar la calidad de vida.¤ La falta de acceso a la energía es también uno de los principales

factores que contribuyen a la pobreza (Practical Action).



Energía útil(edificios)

Energía primaria(producción)Perdidas: 3% a 20%

Medir CO2

Perdidas: 2% a 3%

Perdidas: 6% - 20%

Los nombres de la energía¤ Como es el aprovisionamiento

Energía final

¤ Energía gris : la energía escondida.



Ambiental

Energía = Economía + Política + Ambiental + Social

Economía SocialPolítico



¤ El sector residencial, comercial y terciario; es el principal consumidor de energía -35%.

2’507 Mtoe : 28%

2’542 Mtoe : 28%

3’122 Mtoe : 35%

809 Mtoe : 9%

1

3

2

Donde esta el consumo?Introducción Ciudades – sostenibles PET Conclusión


Crecimiento de las ciudades

¤ Proporción de la población urbana por continente (UN Habitat).n Hay que planificar las ciudades para asegurar su calidad de vida.



Las ciudades buscan ser mas atractivas, tener una buena calidad de vida, atraer inversores.

Que es una ciudad y que busca?Introducción Ciudades – sostenibles PET Conclusión


Las ciudades y el desarrollo sostenible

¤ Que buscan las ciudades sostenibles:n Ser mas agradable para sus habitantes.

¤ Donde se utiliza el Desarrollo Sostenible como guía.



Comprender, utilizar el desarrollo sostenible - Guía

Para utilizar los conceptos de desarrollo sostenible, hay que tenerclaro que se debe:

1. “Satisfacer las necesidades actuales sin comprometer lasgeneraciones futuras”, Gros Brundtland.

2. Tener presente las 3 esferas iniciales: Economía – Social –Medio Ambiente.

3. Señalar las esferas en que se incluyen los proyectos: 1.Personas, 2. El planeta, 3. La prosperidad, 4. La paz, 5.Asociaciones.

4. Que contenga algunos de los 17 indicadores ODS

5. Mejorar la calidad de vida y/o el bienestar de laspersonas y/o una región o ciudad o sociedad.



Ciudades sostenibles

¤ Como se han desarrollado esas ciudades sostenibles?

La confluence en Lyon (Francia)




¤ Como se han desarrollado esas ciudades sostenibles?Basel (Suiza)




Vauban en Freiburg (Alemania)





¤ Como se han desarrollado esas ciudades sostenibles?Amsterdam (la ciudad que no ama los carros)



Ciudad sostenible

¤ Una ciudad sostenible busca ser mas agradable para sus habitantes… y la guía es el desarrollo sostenible…



Métodos de Europeos de la planificación

energética territorial



¤ La Planificación Energética Territorial o la Planificación Energética Urbana, es una practica que se genero por el choque petrolero de los años 80’s, las ciudades europeas buscaron como manejar el consumo energético global en una región.

La planificación energética territorial - PET

Freiburg, primera ciudad alemana en realizar una planificación energética urbana.



¤ El uso racional de la energía.

¤ Asegurar el aprovisionamiento.

¤ Valorizar las energías renovables, local y los desechos térmicos.

¤ Respetar el medio ambiente.

¤ El desarrollo económico.

¤ Herramientas para planificar un territorio.

Que busca la PETIntroducción Ciudades – sostenibles PET Conclusión


La planificación energética territorial - PET

País

Ciudad

Barrio

Manzana (isla)

Edificio

¤ INFORMACION

Luxemburgo – EPFL / IPESE



Territorio

Consumo + CO2

E. Renovable, desechos térmicos

Escenarios

Proyecto Futuro

¤ Es definir o delimitar un territorio.

¤ Análisis inicial : identificar en donde esta el consumo y referenciarlo geográficamente.

¤ Inventario geográfico del potencial de energía renovable local y posible recuperación de energía.

¤ Definir los objetivos que queremos lograr o búsqueda de etiquetas.

¤ Escenarios y estrategias a desarrollar.

Como se realiza una PET?Introducción Ciudades – sostenibles PET Conclusión


¤ Posición geográfica (posición X y Y).

¤ Superficie del edificio [m2] y numero de pisos.

¤ Año de construcción.

¤ Tipo de afectación (ex: casa individual, comercio, escuela, etc).

¤ Agente energético térmico y eléctrico (ex: gas, madera, o nuclear).

Análisis inicialInformación catastro



Método de análisis inicial : conocer las necesidades

Entre el 80% y el 90% de edificios en Suiza.

Normas :SIAMinergie

Normas SIA (construcciones después del año 2000)

Estadísticas consumo de energía en los edificios, según época de construcción.

Tecnología

SRE x SIAafectación x ηutil_tecnol x fprimaria_tecnol = Energíaprimaria_term

Energía útil [MJ] Energía final [MJ]

1. CO2 [kg].2. Energía Renovable

[%].3. Consumo energético

[MJ].



Consumo energético (térmicas y eléctricas)

¤ Identificamos las zonas de mayor consumo.



Bajar el consumo – Estrategia de renovación

Ejemplo(Ventanas(con(marcos(metálicos(

Interior(

Exterior( Exterior(

Interior(

Ejemplo(Balcón(

¤ Lo primero es consumir menos.



Inventario energía local, renovables y de recuperación

Eólica Mini hidráulicaSolar

Geotérmica Madera (Biomasa) Desechos térmicos



Objetivos a buscar

¤ Label Ciudad de la energía:

n Estrategia para bajar el consumo.

n Aumento de las energías renovables.

¤ Label pacto de alcaldes: 3 x 20

n 20% menos consumo.

n 20% menos de CO2.

n 20% mas de energías renovables.



¤ Bajar el consumo:n Renovando la

vivienda; utilizando elementos que consuman menos energía.

¤ La utilización de energías renovables:n Mix energético,

varios tecnologías al mismo tiempo.

Resumen de la estrategia


Interior(

Exterior(

Exterior(

Interior(

Ejemplo(Balcón(



Aplicación de PET (Orbe)

Orbe – Suiza : 10’000 habitantes, mas de 2000 construcciones (casa y edificios)Tiene varias empresas, como Nestlé.



Estado de la información

¤ Clasificar los edificios según su periodo de construcción y afectación (tipo de uso).



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Situación inicial : formulación de estrategias

¤ Según el periodo de construcción conocer donde esta el consumo.

¤ Según la SRE (Superficie de Referencia Energética).




Utilizar la géovisualisacion.



[email protected]


¤ Tipo de agente energético utilizado.



[email protected]


Según el periodo de construcción conocer donde esta el consumo.




La producción de CO2.



[email protected]


Costos de la energía por época.



[email protected]


Según el periodo de construcción conocer donde esta el consumo.



[email protected]

Resumen situación inicialIntroducción Ciudades – sostenibles PET Conclusión


[email protected]

Definir nuestro objetivo

¤ Tener la imagen de una ciudad sostenible energéticamente.



Reducir consumo

Conducción!

Convección!

Radiación!

Evaporación0y0condensación!


Interior(

Exterior(Exterior(

Interior(

Ejemplo(Balcón(

¤ Atacar la envoltura de la construcción; para no tener perdidas o adicionar energía a calentar o enfriar.



Escenarios para bajar el consumo

¤ Certificación de eficiencia energética.



Potencial renovable de Orbe : Solar

x

¤ Radiación solar en Orbe.



[email protected]

Potencial renovable de Orbe : Solar

¤ Superficie fotovoltaica, para 100%, 50% renovable.

¤ Resumen total solar térmico y fotovoltaico.



[email protected]

Potencial renovable de Orbe : Eólico

¤ Buen potencial eólico; cubriremos en un 3.6% la energía eléctrica; y un 1% de la energía global (térmica y eléctrica.



[email protected]

Potencial renovable de Orbe : Eólico

¤ Buen potencial para mini eólico.



[email protected]

Escenarios para la implementación de biomasa.

¤ El potencial de la madera, cerca del proyecto.



[email protected]

Escenarios la implementación de biomasa.

¤ La madera tiene un CO2 neutro.



[email protected]

Escenarios para bajar las emisiones CO2 y comparación de ER


6%11%

7% 8% 10% 9% 10% 8% 8% 9% 8% 10% 9%

45% 46% 45% 44%46% 46% 45% 45% 46% 46% 45% 44% 45%

52% 54% 53% 52%54% 54% 53% 53% 54% 54% 53%

52% 53%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

Avant1920

1920-1945

1946-1960

1961-1970

1971-1980

1981-1985

1986-1990

1991-1995

1996-2000

2001-2006

2007-2008

2009-2015

Apartirdu2015

FRACTIONENERGIERENOUVELABLE ( ER)TOTALAVECS TRATÉGIE

FractionERtotalActuelle[%] FractionERTotalavecBoispellets[MJ.an]

FractionERTotalavecCADBois[MJ.an] FractionERTotalavecCADGaz[MJ.an]

FractionERTotalavecElectricitéThermique[MJ.an] FractionERTotalavecGazàcondensation[MJ.an]

FractionERTotalavecGazàcondensationetsolairethermique[MJ.an] FractionERTotalavecMazoutàcondensation[MJ.an]

FractionERTotalavecPACsondesvertical[MJ.an] FractionERTotalavecRejetchaleur(UIOM,STEP)[MJ.an]

0%

20%

40%

60%

80%

100%

120%

- - - -

Avant1

920

1920-1

945

1946-1

960

1961-1

970

1971-1

980

1981-1

985

1986-1

990

1991-1

995

1996-2

000

2001-2

006

2007-2

008

2009-2

015

Apartird

u2015 - -

ComparaisonCO2Totalavecstratégie

CO2Actuelle[kg] CO2Objectifs[kg]

CO2TotalavecBoispellets[kg] CO2TotalCADBois[kg]

CO2TotalavecCADGaz[kg] CO2TotalavecElectricitéThermique[kg]

CO2TotalavecGazacondensation [kg] CO2TotalavecGazacondensationetsolairethermique [kg]

CO2TotalavecMazoutàcondensation [kg] CO2TotalavecPACsondesvertical[kg]

CO2TotalavecRejetchaleur(UIOM,STEP)[kg]

¤ Resultado estrategia renovación; bajando el consumo.

¤ Resultado estrategia bajando las emisiones de CO2.

¤ Resultado estrategia aumentando el uso de energías renovables.

6%11%

7% 8% 10% 9% 10% 8% 8% 9% 8% 10% 9%

45% 46% 45% 44%46% 46% 45% 45% 46% 46% 45% 44% 45%

52% 54% 53% 52%54% 54% 53% 53% 54% 54% 53%

52% 53%

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Avant1920

1920-1945

1946-1960

1961-1970

1971-1980

1981-1985

1986-1990

1991-1995

1996-2000

2001-2006

2007-2008

2009-2015

Apartirdu2015

FRACTIONENERGIERENOUVELABLE ( ER)TOTALAVECS TRATÉGIE

FractionERtotalActuelle[%] FractionERTotalavecBoispellets[MJ.an]

FractionERTotalavecCADBois[MJ.an] FractionERTotalavecCADGaz[MJ.an]

FractionERTotalavecElectricitéThermique[MJ.an] FractionERTotalavecGazàcondensation[MJ.an]

FractionERTotalavecGazàcondensationetsolairethermique[MJ.an] FractionERTotalavecMazoutàcondensation[MJ.an]

FractionERTotalavecPACsondesvertical[MJ.an] FractionERTotalavecRejetchaleur(UIOM,STEP)[MJ.an]


Electricidad 224’642’264MJ.an

CAD - Otros 215’944’512 MJ.an

Orbe Condición Exterior Confort

Emisiones 4’536’706 kg CO2 - 78%

La estrategia para llegar a los objetivosIntroducción Ciudades – sostenibles PET Conclusión


1

23

4 5

1. Desecho térmico : Nestlé.

2. Estación de depuración.

3. Agua usada (Alcantarilla).

4. Mini hidráulica.5. Biomasa :

basurero.6. Bio gas : desechos

compostables agricultores.

7. Bomba de calor : con el agua de superficie.

6

Caso de proyectos energéticos y barrios ecológicos

7



Potencial renovable y recuperación de energía

¤ Después de encontrar potencial en la recuperación de calor, lo utilizaremos para un proyecto especifico, como el eco barrio Gruvatiez.

Nestlé



[email protected]

La posibilidad de un CAD (Calefacción a distancia)

¤ Instalación de un sistema CAD.

CAD



Reutilización de energía

¤ Aguas de alcantarilla.



Reutilización de energía

¤ Comparación : Antes y después.

A22#A21#

A11#A12#

A13#

B11#

B12# B13#

B21#B22#

B23#

B31#

B32#

B33#

B41#B42#

B43#

B51#

B52#

B61#B62#



[email protected]

Análisis del potencial

¤ Los estudios de los Ingenieros, llegaron a determinar que Gruvatiez - Orbe podría utilizar 60% de energías renovables.

n 60%n 60%n 60%

A22#A21#

A11#A12#

A13#

B11#

B12# B13#

B21#B22#

B23#

B31#

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B41#B42#

B43#

B51#

B52#

B61#B62#



Los proyectos están bloqueados

¤ Oposición al barrio ecológico / Gruvatiez (Orbe).




¤ Oposición a un proyecto eólico en el Jura (Suiza).




¤ Oposición a los proyectos eólicos en Besançon (Francia).



¤ Nos ha tocado regresar, ha entender mejor la energía:

n En lo social.n Mas fuerte en la economía.n Crear innovación, empresas,

empleo.n En la gente.n Ambiental.

Los proyectos están bloqueadosIntroducción Ciudades – sostenibles PET Conclusión


Por medio de una PET ayudar a los ODS

La sostenibilidad es también involucrar a las personas, crea red social.



Proyectos 100% renovables

¤ La Isla de Samso (Dinamarca); donde ha estado implicada la población.



¤ Como se han desarrollado esas ciudades sostenibles?Samso (Dinamarca)


Proyectos 100% renovables


Sostenibles energéticamente


Ungersheim (Francia)



Sostenibles energéticamente


Freiburg (Alemania)



Ciudad sostenible

¤ Los proyectos sostenibles buscan mejorar la calidad de vida de las ciudades…

n Estamos en un revolución verde…



LaEnergíayelDesarrolloSostenible:ProyectosqueimpactanciudadesGraciasporsuatención.JavierTrespalacios:[email protected]:0041793105654https://j3palacios.wordpress.com/

UniversidadAutónomaydelCaribe– 22.08.2017


Mensaje final

“El rol del científico es dar a los que no son expertos, las herramientas para mejor utilizar y ponderar lo que se encuentra en internet y, sobre todo, saber criticar su contenido.”

Ultima clase del profesor Martin Beniston…

Introducción PET Aplicación Ciudades - sostenibles Conclusión


Complemento preguntas



Desbloquear los proyectos

¤ Escuela de la energía.n Para fomentar la innovación.n Proyecto ETO (Energía para

TOdo).

¤ Las empresas de productos o servicios deben instalarse en Orbe.n Pague impuestos.n Creen puestos de trabajos.




El aumento de emisiones de GEIIntroducción PET Aplicación Ciudades - sostenibles Conclusión

Ultima clase del profesor Martin Beniston.


Que pasa en el planeta : el hombre y la energía

Curso de Advance Energetique – profesor François Maréchal



[email protected]

Creación de empresas

¤ Cooperativas de energía.



Multiplicar y valorizar nuestro trabajo – Teoría de HEX

Région 1 : PET réalisé

Region 2

Ciudad 3

¤ Es que las ciudades puede ser el gran medio para un desarrollo económico y combatir el cambio climático.


La Energía y el Desarrollo Sostenible: Proyectos que impactan ciudades

Engineering

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