CARACTERIZACIÓN ENERGÉTICA DEL SECTOR ...Caracterización Energética del Sector Residencial Informe Final_Mar 2012 ii CorpoEma 4.1.2 Análisis de la evolución de la tenencia de

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CARACTERIZACIÓN ENERGÉTICA DEL SECTOR RESIDENCIAL URBANO Y RURAL EN COLOMBIA

INFORME FINAL

VOLUMEN I

Metodología y Análisis

Presentado a:

UPME

Por:

CONSORCIO CORPOEMA - CUSA

Bogotá, Marzo 23 de 2012

Caracterización Energética del Sector Residencial

Informe Final_Mar 2012 i

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CONTENIDO

1. RESUMEN EJECUTIVO ........................................................... 1-1

2. INTRODUCCIÓN ...................................................................... 2-1

3. METODOLOGÍA ....................................................................... 3-1

3.1 ASPECTOS GENERALES ......................................................................... 3-1

3.1.1 Definiciones.............................................................................................. 3-1

3.1.2 Energía final y usos finales ...................................................................... 3-1

3.1.3 Caracterización del consumo de energía final ......................................... 3-2

3.1.4 Sector Residencial estudiado ................................................................... 3-3

3.2 CARACTERIZACIÓN DE CONSUMOS ENERGÉTICOS A PARTIR DE INFORMACIÓN PRIMARIA ........................................................................ 3-3

3.2.1 Protocolo de visita técnica con mediciones .............................................. 3-3

3.2.2 Formato de encuesta y planilla de mediciones ........................................ 3-5

3.3 ASPECTOS TEÓRICOS .......................................................................... 3-10

3.3.1 Consumo de Energía Final por Uso Final .............................................. 3-10

3.3.2 Determinación del consumo de energía por equipo y por usos finales .. 3-12

3.4 ASPECTOS ESTADÍSTICOS ................................................................... 3-14

3.4.1 Construcción del marco de muestra ....................................................... 3-14

3.4.2 Determinación del tamaño de la muestra ............................................... 3-15

3.4.3 Determinación del diseño de la muestra ................................................ 3-17

3.4.4 Selección de la muestra ......................................................................... 3-25

3.4.5 Mecanismos de control implementados para garantizar la calidad de la información ........................................................................................................ 3-28

3.5 INSTRUMENTACIÓN EMPLEADA .......................................................... 3-28

4. CONSUMO DE SUBSISTENCIA EN EL SECTOR RESIDENCIAL URBANO DE COLOMBIA ............................................................... 4-1

4.1 CONSUMO BÁSICO DE SUBSISTENCIA ................................................. 4-1

4.1.1 Inclusión de Equipos ................................................................................ 4-2


Informe Final_Mar 2012 ii

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4.1.2 Análisis de la evolución de la tenencia de equipos electrodomésticos .. 4-12

4.1.3 Análisis del consumo de subsistencia .................................................... 4-19

4.1.4 Cálculo de los consumos de energía eléctrica para poblaciones ubicadas a menos de 1000 msnm ....................................................................................... 4-20

4.1.5 Cálculo de los consumos de energía eléctrica para poblaciones ubicadas entre 1000 y 2000 msnm ................................................................................... 4-22

4.1.6 Cálculo de los consumos de energía eléctrica para poblaciones ubicadas a más de 2000 msnm ........................................................................................... 4-24

5. CONSUMO DE ENERGÍA EN EL SECTOR RURAL ................ 5-1

5.1 SECTOR RURAL CON CONEXIÓN A LA RED ......................................... 5-1

5.2 SECTOR RURAL SIN CONEXIÓN A LA RED ........................................... 5-6

6. ANÁLISIS DEL CONSUMO DE ENERGÍA EN ÁREAS COMUNES ....................................................................................... 6-1

6.1 ANÁLISIS DEL CONSUMO DE ENERGÍA ELÉCTRICA EN ÁREAS COMUNES DE CONJUNTOS RESIDENCIALES EN CIUDADES UBICADAS A MENOS DE 1000 MSNM .................................................... 6-2

6.2 ANÁLISIS DEL CONSUMO DE ENERGÍA ELÉCTRICA EN ÁREAS COMUNES DE CONJUNTOS RESIDENCIALES EN CIUDADES UBICADAS ENTRE 1000 Y 2000 MSNM ................................................... 6-5

6.3 ANÁLISIS DEL CONSUMO DE ENERGÍA ELÉCTRICA EN ÁREAS COMUNES DE CONJUNTOS RESIDENCIALES EN CIUDADES UBICADAS A MAS DE 2000 MSNM .......................................................... 6-8

7. INDICADORES ENERGÉTICOS EN EL SECTOR RESIDENCIAL 7-1

7.1 RESIDENCIAL URBANO ........................................................................... 7-1

7.1.1 Piso Térmico ............................................................................................ 7-1

7.1.2 Región ...................................................................................................... 7-5

7.2 RESIDENCIAL RURAL .............................................................................. 7-8

7.2.1 Con disponibilidad de energía eléctrica ................................................... 7-8

7.2.2 Sin disponibilidad de energía eléctrica ..................................................... 7-9


Informe Final_Mar 2012 iii

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8. ANÁLISIS DE LA REDUCCIÓN DEL CONSUMO DE ENERGÍA EN EL SECTOR RESIDENCIAL ...................................................... 8-1

8.1 IDENTIFICACIÓN Y CUANTIFICACIÓN DE POSIBILIDADES DE AHORRO DE ENERGÍA Y VIABILIDAD ECONÓMICA ............................. 8-2

8.1.1 Neveras .................................................................................................... 8-2

8.1.2 Lavadoras ................................................................................................ 8-8

8.1.3 Televisores ............................................................................................. 8-11

8.2 MEDIDAS DE URE ................................................................................... 8-13

8.2.1 Evaluación de medidas de URE ............................................................. 8-14

9. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ............................ 9-1

9.1 CONCLUSIONES ....................................................................................... 9-1

9.2 RECOMENDACIONES ............................................................................... 9-2

10. ANEXOS ................................................................................. 10-1

10.1 ANEXO 1. DEFINICIONES ....................................................................... 10-1

10.2 ANEXO 2. INSTRUCTIVO PARA EL DILIGENCIA-MIENTO DE LA ENCUESTA RESIDENCIAL DE CONSUMO DE ENERGÍA .................... 10-6

10.3 ANEXO 3. MATRICES DE CONSUMO DE ENERGÍA EN EL SECTOR RESIDENCIAL URBANO POR REGIÓN ............................................... 10-11

10.3.1 Nacional ............................................................................................... 10-11

10.3.2 Centro .................................................................................................. 10-13

10.3.3 Costa .................................................................................................... 10-14

10.3.4 CQR ..................................................................................................... 10-15

10.3.5 Noreste ................................................................................................ 10-16

10.3.6 Noroeste .............................................................................................. 10-17

10.3.7 Suroccidente ........................................................................................ 10-18

10.3.8 Tolima Grande ..................................................................................... 10-19

10.4 ANEXO 4. SOPORTES DE ENTREGA DE LOS REPORTES DE MEDICIÓN .............................................................................................. 10-20

ULTIMA PAGINA ......................................................................... 10-36


Informe Final_Mar 2012 iv

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TABLAS

Tabla 3-1. Usos finales de la energía en el sector residencial ................................. 3-2 Tabla 3-2. Método de estimación del consumo de energía eléctrica ...................... 3-13 Tabla 3-3. Muestra urbana propuesta .................................................................... 3-15 Tabla 3-4. Muestra rural propuesta ........................................................................ 3-16 Tabla 3-5. Distribución de la muestra por piso térmico .......................................... 3-18 Tabla 3-6. Tamaño de la muestra incluyendo sobremuestra ................................. 3-18 Tabla 3-7. Conformación del diseño de muestra por piso térmico y regiones ........ 3-19 Tabla 3-8. Conformación del diseño de muestra por región y piso térmico ............ 3-20 Tabla 3-9. Distribución de la muestra teórica ......................................................... 3-21 Tabla 3-10. Distribución de la muestra definitiva .................................................... 3-22 Tabla 3-11. Distribución de la población por estratos ............................................. 3-23 Tabla 3-12. Distribución de consumo por estratos ................................................. 3-23 Tabla 3-13. Distribución de muestra por estrato socioeconómico .......................... 3-24 Tabla 3-14. Tamaño de muestra del área rural ...................................................... 3-25 Tabla 3-15. Medidas en el sector residencial urbano por estrato ........................... 3-27 Tabla 4-1. Necesidades y equipo doméstico asociado ............................................ 4-2 Tabla 4-2. Tenencia de electrodomésticos estratos 1, 2,y 3 fuente DANE 2010 - <

1000 msnm ....................................................................................................... 4-3 Tabla 4-3. Tenencia de electrodomésticos estratos 1, 2 y 3 fuente DANE 2010 –

entre 1000 y 2000 msnm................................................................................... 4-4 Tabla 4-4. Tenencia de electrodomésticos estratos 1, 2 y 3 fuente DANE 2010 - >

2000 msnm ....................................................................................................... 4-5 Tabla 4-5. Tenencia de electrodomésticos estratos 1, 2 y 3 encuestas 2011 - <

1000 msnm ....................................................................................................... 4-6 Tabla 4-6. Tenencia de electrodomésticos estratos 1,2,3 encuestas 2011 - entre

1000 y 2000 msnm ............................................................................................ 4-7 Tabla 4-7. Tenencia de electrodomésticos estratos 1, 2 y 3 encuestas 2011 - >

2000 msnm ....................................................................................................... 4-8 Tabla 4-8. Tenencia de electrodomésticos estratos 1, 2 y 3 mediciones 2011 - <

1000 msnm ....................................................................................................... 4-9 Tabla 4-9. Tenencia de electrodomésticos estratos 1, 2 y 3 mediciones 2011 -

entre 1000 y 2000 msnm................................................................................. 4-10 Tabla 4-10. Tenencia de electrodomésticos estratos 1, 2 y 3 mediciones 2011 - >

2000 msnm ..................................................................................................... 4-11 Tabla 4-11. Tenencia de electrodomésticos por piso térmico resultante del análisis

de la “Encuesta de hogares e ingresos 2010” DANE. ..................................... 4-14 Tabla 4-12. Tenencia de electrodomésticos por piso térmico resultante del análisis

de la “Encuesta de hogares e ingresos 2010” del DANE. ............................... 4-16


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Tabla 4-13. Tenencia de electrodomésticos por piso térmico resultante de las mediciones ...................................................................................................... 4-17

Tabla 4-14. Electrodomésticos con tenencia superior al 50% de los hogares para ciudades ubicadas a menos de 1000 msnm, entre 1000 y 2000 msnm y a mas de 2000 msnm. ............................................................................................... 4-19

Tabla 4-15. Consumo de subsistencia de energía eléctrica para poblaciones ubicadas a menos de 1000 msnm .................................................................. 4-22

Tabla 4-16. Consumo de subsistencia de energía eléctrica para poblaciones ubicadas entre 1000 y 2000 msnm ................................................................. 4-24

Tabla 4-17. Consumo de subsistencia de energía eléctrica para poblaciones ubicadas a mas de 2000 msnm ...................................................................... 4-26

Tabla 5-1. Discriminación del consumo promedio de energía eléctrica en hogares con nevera ........................................................................................................ 5-3

Tabla 5-2. Discriminación del Consumo de energía eléctrica por electrodoméstico en hogares sin nevera. ...................................................................................... 5-4

Tabla 6-1. Áreas comunes medidas por ciudad y estrato ........................................ 6-1 Tabla 6-2. Unidades habitacionales por conjunto residencial para ciudades

ubicadas a menos de 1000 msnm .................................................................... 6-2 Tabla 6-3. Caracterización y consumo de energía por usos finales en áreas

comunes – < 1000 msnm (kWh/mes) ................................................................ 6-3 Tabla 6-4. Consumo promedio de energía eléctrica en áreas comunes por hogar -

< 1000 msnm .................................................................................................... 6-4 Tabla 6-5. Unidades habitacionales por conjunto residencial para ciudades

ubicadas entre 1000 y 2000 msnm ................................................................... 6-5 Tabla 6-6. Caracterización y consumo de energía por usos finales en áreas

comunes entre 1000 y 2000 msnm (kWh/mes) ................................................. 6-6 Tabla 6-7. Consumo promedio de energía eléctrica en áreas comunes por hogar

entre 1000 a 2000 msnm .................................................................................. 6-7 Tabla 6-8. Unidades habitacionales por conjunto residencial para ciudades

ubicadas a mas de 2000 msnm ........................................................................ 6-8 Tabla 6-9. Caracterización y consumo de energía por usos finales en áreas

comunes a mas de 2000 msnm (kWh/mes) .................................................... 6-10 Tabla 6-10. Consumo promedio de energía eléctrica en áreas comunes por hogar

a mas de 2000 msnm ...................................................................................... 6-11 Tabla 7-1. Indicadores de consumo de energía eléctrica por piso térmico .............. 7-2 Tabla 7-2. Indicadores de consumo de gas natural por piso térmico ....................... 7-3 Tabla 7-3. Indicadores de consumo de GLP por piso térmico .................................. 7-4 Tabla 7-4. Indicadores de consumo de energía por piso térmico ............................. 7-4 Tabla 7-5. Indicadores de consumo de energía eléctrica por región ........................ 7-5 Tabla 7-6. Indicadores de consumo de gas natural por región ................................ 7-7 Tabla 7-7. Indicadores de consumo de energía eléctrica en el área rural ................ 7-8


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Tabla 7-8. Indicadores de consumo de energía en el área rural sin electricidad...... 7-9 Tabla 8-1. Ciudades y municipios donde se realizaron mediciones ......................... 8-1 Tabla 8-2. Modos de operación de las neveras medidas ......................................... 8-5 Tabla 8-3. Energía ahorrada anualmente y el periodo de repago .......................... 8-16 Tabla 8-4. Tiempo de repago de cambio de TVs .................................................. 8-21

FIGURAS

Figura 3-1. Tamaño muestra .................................................................................. 3-17 Figura 4-1. Tenencia de electrodomésticos estratos 1, 2 y 3 fuente DANE 2010 - <

1000 msnm ....................................................................................................... 4-4 Figura 4-2. Tenencia de electrodomésticos estratos 1, 2 y 3 fuente DANE 2010 -

entre 1000 y 2000 msnm................................................................................... 4-5 Figura 4-3. Tenencia de electrodomésticos estratos 1, 2 y 3 fuente DANE 2010 - >

2000 msnm ....................................................................................................... 4-6 Figura 4-4. Tenencia de electrodomésticos estratos 1, 2 y 3 encuestas 2011 - <

1000 msnm ....................................................................................................... 4-7 Figura 4-5. Tenencia de electrodomésticos estratos 1, 2 y 3 encuestas 2011 -

entre 1000 y 2000 msnm................................................................................... 4-8 Figura 4-6. Tenencia de electrodomésticos estratos 1, 2 y 3 encuestas 2011 - >

2000 msnm ....................................................................................................... 4-9 Figura 4-7. Tenencia de electrodomésticos estratos 1, 2 y 3 mediciones 2011 - <

1000 msnm ..................................................................................................... 4-10 Figura 4-8. Tenencia de electrodomésticos estratos 1, 2 y 3 mediciones 2011 -

entre 1000 y 2000 msnm................................................................................. 4-11 Figura 4-9. Tenencia de electrodomésticos estratos 1, 2 y 3 mediciones 2011 - >

2000 msnm ..................................................................................................... 4-12 Figura 4-10. Tenencia de electrodomésticos por piso térmico resultante del análisis

de encuestas del presente estudio .................................................................. 4-13 Figura 4-11. Tenencia de electrodomésticos por piso térmico resultante del análisis

de la “Encuesta de hogares e ingresos 2010” del DANE ................................ 4-15 Figura 4-12. Tenencia de electrodomésticos por piso térmico resultante de las

mediciones ...................................................................................................... 4-17 Figura 5-1. Número de hogares visitados y medidos ............................................... 5-1 Figura 5-2. Personas promedio por hogar en zonas rurales con electricidad .......... 5-2 Figura 5-3. Consumo de energía eléctrica según factura en hogares con nevera ... 5-2 Figura 5-4. Discriminación del consumo promedio de energía eléctrica en hogares

con nevera ........................................................................................................ 5-3 Figura 5-5. Consumo de energía eléctrica por electrodoméstico en hogares sin

nevera ............................................................................................................... 5-4 Figura 5-6. Energéticos utilizados en la cocción en el sector rural ........................... 5-5 Figura 5-7. Hogares medidos en la zona rural sin servicio de electricidad ............... 5-6


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Figura 5-8. Promedio de habitantes por hogar en viviendas sin electricidad ........... 5-7 Figura 5-9. Consumo promedio mensual de kerosene para iluminación .................. 5-7 Figura 5-10. Consumo promedio mensual de velas ................................................. 5-8 Figura 5-11. Consumo promedio mensual de pilas .................................................. 5-8 Figura 5-12. Gasto promedio mensual en otros energéticos en viviendas sin

electricidad ........................................................................................................ 5-9 Figura 5-13. Consumo promedio de GLP para cocción de alimentos en zonas

rurales sin electricidad .................................................................................... 5-10 Figura 5-14. Consumo promedio de leña para cocción de alimentos en zonas

rurales sin electricidad .................................................................................... 5-11 Figura 5-15. Participación de GLP y Leña en la cocción de alimentos en zonas sin

electricidad ...................................................................................................... 5-11 Figura 6-1. Unidades habitacionales por conjunto residencial para ciudades

ubicadas a menos de 1000 msnm .................................................................... 6-2 Figura 6-2. Caracterización y consumo de energía por usos finales en áreas

comunes – < 1000 msnm .................................................................................. 6-3 Figura 6-3. Consumo promedio de energía eléctrica en áreas comunes por hogar -

< 1000 msnm .................................................................................................... 6-4 Figura 6-4. Unidades habitacionales por conjunto residencial para ciudades

ubicadas entre 1000 y 2000 msnm ................................................................... 6-5 Figura 6-5. Caracterización y consumo de energía por usos finales en áreas

comunes entre 1000 y 2000 msnm ................................................................. 6-6 Figura 6-6. Consumo promedio de energía eléctrica en áreas comunes por hogar

entre 1000 a 2000 msnm .................................................................................. 6-7 Figura 6-7. Unidades habitacionales por conjunto residencial para ciudades

ubicadas a mas de 2000 msnm ........................................................................ 6-8 Figura 6-8. Caracterización y consumo de energía por usos finales en áreas

comunes a mas de 2000 msnm ....................................................................... 6-9 Figura 6-9. Consumo promedio de energía eléctrica en áreas comunes por hogar a

más de 2000 msnm ......................................................................................... 6-10 Figura 8-1. Cantidad de neveras medidas por piso térmico y capacidad ................. 8-3 Figura 8-2. Promedio de capacidad y edad de las neveras medidas por piso

térmico .............................................................................................................. 8-3 Figura 8-3. Consumo y capacidad promedia en función del piso térmico ................ 8-4 Figura 8-4. Número de neveras según su régimen de operación y piso térmico...... 8-6 Figura 8-5. Promedios de consumo de energía y ahorro de energía, y modo de

operación por piso térmico ................................................................................ 8-7 Figura 8-6. Suma de los consumos actuales de las neveras tipo C a G y de los

ahorros si fueran tipo B ..................................................................................... 8-8 Figura 8-7. Cantidad de lavadoras por piso térmico y capacidad ............................. 8-9 Figura 8-8. Promedio de ciclos de lavado por piso térmico .................................... 8-10


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Figura 8-9. Promedio de ciclos de lavado por mes y consumo de energía por piso térmico y estrato .............................................................................................. 8-11

Figura 8-10. Tenencia de televisores convencionales por tamaño ......................... 8-11 Figura 8-11. Promedios de consumo de energía (kWh/mes) y horas se servicio en

función del piso térmico .................................................................................. 8-12 Figura 8-12. Consumo de energía de televisores medidos .................................... 8-13 Figura 8-13. Demanda de potencia de TVs ............................................................ 8-19


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1. RESUMEN EJECUTIVO

La Unidad ha desarrollado en el pasado estudios de caracterización energética en los sectores residencial, terciario, industrial y transporte que han permitido establecer cómo es el consumo de energía de acuerdo a usos, actividades y sectores económicos, especificándose los equipos utilizados, hábitos y posibilidades de reducción del consumo. La información procedente de tales estudios ha sido insumo necesario para alimentar los modelos de proyección de demanda de los distintos energéticos y para formular programas de uso racional de energía. Así mismo, los conceptos de consumo de subsistencia y costos de racionamiento precisan de información de caracterización energéticas de los sectores.

Desde el punto de vista energético, durante los últimos años los principales cambios en el sector residencial se pueden clasificar en i)- un aumento de la cobertura del servicio de energéticos como la electricidad, el gas natural y el GLP ocasionando un proceso de sustitución entre fuentes y el aumento de la calidad de vida de los hogares, con el subsiguiente incremento en el consumo energético de los hogares; ii)- un desarrollo del mercado de los electrodomésticos y equipos domésticos para consumo de gas y GLP que ha propiciado la sustitución de los mismos, la disponibilidad de nuevas alternativas con diferentes eficiencias, la progresiva masificación de los mismos, etc.; iii)- cambio en los precios de las distintas alternativas energéticas, los cuales varían en las diferentes regiones del país, condicionadas además de la disponibilidad de recursos por diferencias institucionales; iv)- El desarrollo de programas URE que informan a los usuarios sobre sus posibilidades de ahorro energético; y v)- el crecimiento económico del país el cual está relacionado con el consumo energético per cápita.

Metodología

Las formas de energía final disponibles en el sector residencial objeto del estudio son electricidad, Gas Natural, GLP y leña en el área rural.

Los usos finales o servicios que presta la energía pueden ser muy variados. Para fines prácticos estos se han reducido a varios usos finales pero cubriendo la totalidad de los servicios.

Por caracterización se entiende la descripción de las características principales del consumo de energía final, las cuales son:

Promedio anual de la energía consumida mensualmente (kWh/mes, m3 de gas natural,

galones o cilindros de GLP / mes)

Uso final de la energía (o servicio prestado).

Equipos empleados para los diferentes servicios (tipo, cantidad, potencia, tiempo de uso) El sector residencial está conformado por los hogares o viviendas clasificados en estratos socioeconómicos del 1 al 6 de acuerdo con su localización, ciudad, vías de acceso y servicios recibidos.

El consumo de energía eléctrica de los equipos se determina midiéndolo directamente durante un periodo de tiempo determinado o estimándolo mediante una combinación de medición e información, esta última obtenida de la encuesta practicada durante la visita técnica.

Esta última posibilidad se debe a que entre los equipos disponibles en un hogar se tienen aquellos que tienen una de las siguientes características de demanda de potencia durante su operación:



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Demanda constante de potencia

Demanda variable de potencia, Los hogares medidos en la zona urbana se muestran en la tabla siguiente.

Medidas en el sector residencial urbano por estrato

Los hogares medidos en la zona rural se muestran en la tabla siguiente.

Tamaño de muestra del área rural

Región Ciudad Departamento Est 1 Est 2 Est 3 Est 4 Est 5 Est 6 Areas Comunes Total Piso Térmico

Noroeste Medellín Antioquia 3 9 13 4 3 1 2 35

Noroeste Rionegro Antioquia 1 3 9 3 0 0 16 >2000

Noroeste Sabaneta Antioquia 0 5 4 0 0 0 9

Noroeste La Estrella Antioquia 1 3 4 0 0 0 8

Costa Barranquilla Atlántico 4 6 6 4 1 2 1 24 2000

CQR Armenia Quindío 0 9 6 0 0 0 15

Noreste San Gil Santander 0 3 8 1 0 0 12

Noreste Bucaramanga Santander 0 5 6 9 1 1 1 23



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Para la definición de los pisos térmicos cálido, templado y frio, se considera como parámetro de categorización la altitud, a partir de la base de datos de municipios del Instituto Geográfico Agustín Codazzi, tomando los siguientes puntos de corte:

Cálido: < 1000 msnm

Templado: 1000-2000 msnm

Frío: > 2000 msnm La siguiente tabla muestra el primer estrato en el diseño de muestra, para definirlo se utilizó la proporción de usuarios en municipios de cada piso térmico de la base de datos depurada de usuarios de gas natural:

Distribución de la muestra por piso térmico

Piso térmico Participación en la muestra

Cálido 41.1%

Frio 38.2%

Templado 20.7%

Fuente: 2012, Consorcio CORPOEMA - CUSA

A continuación se tabula la muestra teórica calculada según la participación por piso térmico y la muestra propuesta por el Contratista superando la sobremuestra considerada en el diseño:

Tamaño de la muestra incluyendo sobremuestra

Calculada Propuestas

Total 322 433

Cálido 132 143

Frio 123 124

Templado 67 166


Para el segundo estrato en el diseño de muestra se establecen regiones de influencia así:

Costa: Córdoba, Sucre, Bolívar, Atlántico, Magdalena, La Guajira

Noroeste: Antioquia, Chocó

Noreste: Santander, Norte de Santander, Arauca

Centro: Cundinamarca, Boyacá, Casanare, Meta

CQR: Caldas, Quindío, Risaralda

Tolima Grande: Tolima, Huila, Caquetá

Suroccidente: Valle del Cauca, Cauca, Nariño

A continuación se presenta el porcentaje de participación por piso térmico y región.



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Conformación del diseño de muestra por piso térmico y regiones

Porcentaje de participación

Piso térmico Región Total usuarios Región Piso térmico

Cálido

Centro 190,865 9.0%

41.1%

Costa 1,183,757 56.0%

CQR 19,196 0.9%

Noreste 330,865 15.7%

Noroeste 17,018 0.8%

Suroccidente 170,060 8.1%

Suroriente 1,139 0.1%

Tolima grande 199,414 9.4%

Total Cálido

2,112,314 100.0%

Frio

Centro 1,856,517 94.7%

38.2%

CQR 75,396 3.8%

Noreste 9,739 0.5%

Noroeste 18,961 1.0%

Tolima grande 618 0.0%

Total Frio

1,961,231 100.0%

Templado

Centro 27,306 2.6%

20.7%

CQR 234,132 22.1%

Noreste 43,651 4.1%

Noroeste 524,439 49.4%

Suroccidente 96,126 9.1%

Tolima grande 135,842 12.8%

Total Templado

1,061,496 100.0%

Total general

5,135,041


Los mecanismos de control diseñados e implementados para garantizar la calidad de la información son los siguientes:

1. Utilización de formatos de encuesta para el sector residencial, los cuales fueron probados exitosamente en otros estudios realizados recientemente en algunas regiones del país.

2. Capacitación a los encuestadores. Los encuestadores recibieron una capacitación sobre la base de un material elaborado previamente

3. Entrenamiento y experiencia de los profesionales que realizaron las mediciones en estudios similares, Adicionalmente recibieron entrenamiento por parte de los expertos de CORPOEMA en el uso de los aparatos de medición y en la evaluación de la información capturada con los mismos.



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4. Supervisión en el levantamiento de la encuesta por personal idóneo, con experiencia en estudios anteriores. Los encuestadores fueron supervisados todo el tiempo por personal experto de CORPOEMA y fueron atendidas todas las inquietudes y preguntas en el momento en que se presentaron.

5. Validación de resultados de cada encuesta antes de ingresar a la base de datos para identificar necesidades como rehacer la encuesta o completar información. También se realizó supervisión de la información después de digitalizada en la base de datos.

6. Verificación de datos extremos sobre los resultados en la base de datos.

Tenencia de electrodomésticos

La figura siguiente muestra en resumen la estadística de las respuestas a la sección que comprende la información sobre el uso y tenencia de artefactos de la encuesta.

Tenencia de electrodomésticos en ciudades que están por debajo de 1000 msnm.


A partir de las encuestas realizadas en el sector residencial en las ciudades ubicadas por debajo de 1000 msnm se encontró que no se consume energía en equipos de calefacción y de calentamiento de agua a partir de energía eléctrica, esto era de esperarse por las condiciones de clima presentes para estas regiones que se encuentran por debajo de 1000 msnm.


0,00%

10,00%

20,00%

30,00%

40,00%

50,00%

60,00%

70,00%

80,00%

90,00%

100,00%

Ho

gare

s

Tenencia de Electrodomésticos encuestas 2011 - < 1000 msnm



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Tenencia de electrodomésticos 1000 - 2000 msnm


A partir de las encuestas realizadas en el sector residencial en las ciudades ubicadas entre 1000 y 2000 msnm se encontró que no se consume energía en equipos de calefacción y de calentamiento de agua alimentados con energía eléctrica.


Tenencia de electrodomésticos >2000 msnm


0,00%10,00%20,00%30,00%40,00%50,00%60,00%70,00%80,00%90,00%

100,00%

Ho

gare

s

Tenencia de Electrodomésticos 1000 - 2000 msnm

0,00%

10,00%

20,00%

30,00%

40,00%

50,00%

60,00%

70,00%

80,00%

90,00%

100,00%

Ho

gare

s

Tenencia de Electrodomésticos encuestas 2011 - > 2000 msnm



CorpoEma

A partir de las encuestas realizadas en el sector residencial en las ciudades ubicadas por encima de 2000 msnm se encontró que no hay tenencia en equipos de aire acondicionado y de ventiladores.

Consumo de Subsistencia

A partir de las definición de consumo de subsistencia de la Ley 143 del 94 y de la interpretación dada a esta definición por el estudio titulado CONSUMOS DE SUBSISTENCIA realizado por Ignacio Coral M. para la CREG en 1995, se aportan criterios para la inclusión de electrodomésticos asociados a la satisfacción de necesidades básicas y para la actualización de los valores de consumo de energía mínimos en poblaciones localizadas por debajo de 1000 metros de altura sobre el nivel del mar (msnm) entre 1000 y 2000 msnm y encima de 2000 msnm y estratos 1, 2 y 3.

Para analizar el consumo de subsistencia acorde con la Ley, partimos del cálculo del consumo promedio mensual de energía eléctrica para los tres primeros estratos en las ciudades ubicadas en los tres pisos térmicos considerados, teniendo en cuenta el parque de electrodomésticos que tienen tenencia superior al 50% los cuales se resumen en la tabla siguiente y asumiendo que los electrodomésticos funcionan correctamente (por ejemplo en el caso de la nevera, que el compresor funcione con ciclos normales). Para el cálculo se consideran los resultados de la encuesta sobre número de personas promedio por hogar, tenencia de equipos y tiempo de uso. También se tienen en cuenta los resultados de las mediciones, especialmente para los consumos de energía eléctrica de la nevera, operación de lavadoras, televisores, planchas y demás electrodomésticos considerados en la tabla siguiente. Una vez establecido este consumo de energía eléctrica promedio mensual por piso térmico, se toma como referencia y se calcula el consumo de energía promedio mensual pero ahora asumiendo equipos en operación normal. El consumo de energía así calculado podría ser tomado como el consumo de subsistencia.

Electrodomésticos con tenencia superior al 50% de los hogares para ciudades ubicadas a menos de 1000 msnm, entre 1000 y 2000 msnm y a mas de 2000 msnm.

Poblaciones a menos de 1000

msnm

Poblaciones a entre 1000 y 2000

msnm

Poblaciones a más de 2000 msnm

Iluminación Iluminación Iluminación

Televisor a color Televisor a color Televisor a color

Nevera 9 ft Nevera 9 ft Nevera 9 ft

Plancha Plancha Plancha

Licuadora Licuadora Licuadora

Celular Celular Celular

Lavadora Lavadora Lavadora

Computador Computador Computador

DVD DVD DVD

Equipo de Sonido Equipo de Sonido Equipo de Sonido

Ventilador




CorpoEma

La tabla siguiente resume los consumos de subsistencia para las ciudades ubicadas a menos de 1000 msnm.

Consumo de subsistencia de energía eléctrica para poblaciones ubicadas a menos de 1000 msnm


El consumo de subsistencia de energía electricidad para ciudades ubicadas a menos de 1000 msnm es de 141,8 kWh/mes.

La tabla siguiente resume los consumos de subsistencia para las ciudades ubicadas entre 1000 y 2000 msnm.

Consumo de subsistencia de energía eléctrica para poblaciones ubicadas entre 1000 y 2000 msnm


El consumo de subsistencia de energía electricidad para ciudades ubicadas entre 1000 y 2000 msnm es de 105,5 kWh/mes.

La tabla siguiente resume los consumos de subsistencia para las ciudades ubicadas a mas de 2000 msnm.

Equipo Capacidad Número Servicio

Subtotal

Consumo

(kWh/mes)

Consumo

(kWh/mes)

Iluminación E E 17,8

LFC 20 W E 6 Puntos iluminación E 4,8 hr/día E 2,9

Incadescentes 100 W E 4 Puntos iluminación E 3,8 hr/día E 11,3

Fluorescentes 40 W E 2 Puntos iluminación E 3,0 hr/día E 3,6

Ventilador 50 W E 2 Ventiladores E 5,4 hr/día 16,2

TV Convencional 21" 56,8 W M 7 hr/día E 11,9

Nevera 9 a 11 ft3 60,8 kWh/mes M 60,8

Plancha 1105 W M 3,4 hr/semana E 16,2

Licuadora 310 W M 4,4 min/día E 0,7

Lavadora 24 lb 288 Wh/ciclo M 3,22 ciclos/semana E 4,0

Celular 1,8 W M 2 hr/día E 0,1

Computador 94 W M 4 hr/día M 11,3

DVD 12,4 W M 0,4 hr/día M 0,1

Equipo de Sonido 30 W M 3 hr/día M 2,7

141,8

E: Información de encuesta

M: Resultado de mediciones

Capacidad Unidad Unidad


Subtotal

Consumo

(kWh/mes)

Consumo

(kWh/mes)





TV Convencional 21" 55,9 W M 6,13 hr/día E 10,3

Nevera 9 ft3 48,8 kWh/mes M 48,8



Lavadora 24 lb 321 Wh/ciclo M 3 ciclos/semana E 4,1



DVD 12,4 W M 0,4 hr/día M 0,1


105,5






CorpoEma

Consumo de subsistencia de energía eléctrica para poblaciones ubicadas a mas de 2000 msnm


El consumo de subsistencia de energía electricidad para ciudades ubicadas a más de 2000 msnm es de 91,4 kWh/mes.

Consumo de energía en el sector rural

La figura a continuación muestra los consumos promedio relacionados con las mediciones y la tenencia de electrodomésticos y por piso térmico, de acuerdo con el análisis de justificación de la factura.

Discriminación del consumo promedio de energía eléctrica en hogares con nevera



Subtotal

Consumo

(kWh/mes)

Consumo

(kWh/mes)





TV Convencional 21" 55,5 W M 5,53 hr/día E 9,2

Nevera 11 ft3 40 kWh/mes M 40,0



Lavadora 24 lb 380 Wh/ciclo M 3 ciclos/semana E 4,9



DVD 12,4 W M 0,4 hr/día M 0,1


91,4




0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

< 1000 1000 - 2000 >2000

Con

sum

o (k

Wh/

mes

)

Consumo promedio de energía eléctrica por electrodoméstico y piso térmico

Licuadora

Ventilador

Computador

Lavadora

Plancha

Otros

Ducha Eléctrica

Estufa Eléctrica

Televisión

Iluminación

Refrigeración



CorpoEma

La diferencia básica en los promedios para los diferentes pisos térmicos es la participación de la ducha eléctrica para el piso térmico de más de 2000 msnm, en los departamentos de Caldas, Cundinamarca y Boyacá. En general en el consumo total la mayor participación la tiene la refrigeración, la iluminación y la televisión en todos los pisos térmicos.

En los hogares en donde no se encontró nevera que están ubicados sobre pisos mayores a 1000 msnm los consumos de energía eléctrica difieren de los anteriores. La Figura muestra los consumos promedio y su discriminación por piso térmico y por electrodoméstico.

Consumo de energía eléctrica por electrodoméstico en hogares sin nevera


Se observa una diferencia importante por piso térmico debido a la presencia de estufa eléctrica por encima de 2000 msnm.

La Figura siguiente muestra la participación de los diferentes energéticos en la cocción en el sector rural independientemente del piso térmico.

Se puede observar la alta participación del GLP como energético para la cocción en el sector rural colombiano, seguido del gas natural. La leña aunque en pequeña proporción aún se usa en zonas en donde es difícil el acceso a los energéticos anteriores.

0

20

40

60

80

100

120

>2000 1000 - 2000

Co

nsu

mo

(kW

h/m

es)

Consumo promedio de energía eléctrica por electrodoméstico en hogares sin nevera

Licuadora

Plancha

Otros

Televisión

Iluminación

Estufa Eléctrica



CorpoEma

Energéticos utilizados en la cocción en el sector rural


Zona rural sin disponibilidad de electricidad

Para la iluminación se usa kerosene o velas dependiendo de la región y de la disponibilidad y el costo de cada una. La Figura relaciona el consumo promedio mensual de kerosene para iluminación encontrado en las visitas.

Consumo promedio mensual de kerosene para iluminación


Estufa Eléctrica11%

Estufa con Gas

Natural22%

Estufa con GLP54%

Estufa de Leña13%

Participación del uso de estufa por energético

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

Cundinamarca Huila Meta

Cons

umo

(gal

ones

/mes

)

Consumo promedio de kerosene para iluminación



CorpoEma

La Figura muestra el consumo mensual de velas que es el energético alternativo al kerosene, como se puede observar este último solo está disponible en Cundinamarca, Huila y Meta, mientras que las velas están disponibles en todos los lugares.

Consumo promedio mensual de velas


Las pilas se utilizan para energizar las linternas y los radios, según las encuesta realizada el consumo promedio de pilas se relaciona en la Figura siguiente.

Consumo promedio mensual de pilas


0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

Boyaca Cundinamarca Huila Meta Tolima

Co

nsu

mo

(lb

/mes

)

Consumo promedio de velas

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

4,00

Boyaca Cundinamarca Huila Meta Tolima

Co

nsu

mo

(p

ar/m

es)

Consumo promedio de pilas



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Análisis del consumo de energía en áreas comunes

Las áreas comunes en unidades o conjuntos residenciales las conforman todas las estructuras o edificaciones de servicio social los cuales benefician a los habitantes de estos conjuntos, entre estas áreas encontramos los corredores peatonales, parqueaderos, salón social, piscina, área húmeda, gimnasio, BBQ, escaleras de edificios, entre otros. La operación y el mantenimiento de estas áreas están a cargo de los copropietarios del conjunto los cuales mediante aportes pueden dar sostenimiento a estos espacios y servicios, se midieron en total 17 áreas comunes en diferentes estratos y ciudades.

La figura siguiente muestra los consumos de energía eléctrica totales y por uso final en áreas comunes ubicadas en ciudades a menos de 1000 msnm, se consideran la iluminación exterior, de parqueaderos y pasillos, en equipos de uso final se encontraron ascensores, bombas de presión de agua potable y bombas de piscina, en otros equipos se encontraron el sistema de seguridad del conjunto, entre los cuales se encuentran las cámaras de seguridad, DVR’s y cornisas electrificadas. Se observa además que el mayor consumo de energía está dado por el uso de los sistemas de iluminación seguido por los equipos de fuerza.

Caracterización y consumo de energía por usos finales en áreas comunes – < 1000 msnm


La figura siguiente muestra el consumo promedio de energía eléctrica en áreas comunes por hogar, se observa los altos consumos principalmente en los conjuntos medidos en los estratos 5 y 6 los cuales superan los 45 kWh/mes/hogar.

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

4 5 6

Co

nsu

mo

(kW

h/m

es)

Estrato

Caracterización del consumo de energía en áreas comunes - < 1000 msnm

Refrigeración

Otros

Equipos de Oficina

Fuerza Motriz

Iluminación



CorpoEma

Consumo promedio de energía eléctrica en áreas comunes por hogar - < 1000 msnm


La figura siguiente muestra los consumos de energía eléctrica totales y por uso final en áreas comunes ubicadas en ciudades entre 1000 y 2000 msnm, se consideran la iluminación exterior, de parqueaderos y pasillos, en equipos de uso final se encontraron ascensores, bombas de presión de agua potable y bombas de piscina, en otros equipos se encontraron el sistema de seguridad del conjunto, entre los cuales se encuentran las cámaras de seguridad, DVR’s y cornisas electrificadas, se encontraron además botelleros en los cuales se encuentran bebidas gaseosas que se venden a los residentes del conjunto. Se observa además que el mayor consumo de energía está dado por el uso de los sistemas de iluminación seguido en menor proporción por los equipos de fuerza.

Caracterización y consumo de energía por usos finales en áreas comunes entre 1000 y 2000 msnm


0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

4 5 6

Co

nsu

mo

(kW

h/m

es/

ho

gar)

Estrato

Consumo promedio de electricidad en areas comunes por hogar - < 1000 msnm

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

10000

4 5 6

Co

nsu

mo

(kW

h/m

es)

Estrato

Caracterización del consumo de energía en áreas comunes - 1000 - 2000 msnm

Refrigeración

Otros

Equipos de Oficina

Fuerza Motriz

Iluminación



CorpoEma

La figura siguiente muestra el consumo promedio de energía eléctrica en áreas comunes por hogar, se observa los altos consumos principalmente en los conjuntos medidos en el estrato 4 el cual alcanza 79 kWh/mes/hogar, lo cual es debido a la cantidad de servicios sociales y la gran cantidad de iluminación de parqueaderos, el estrato 6 presenta un consumo promedio de 55,8 kWh/mes/hogar y en menor proporción los conjuntos medidos en estrato 5 con 22 kWh/mes/hogar en promedio.

Consumo promedio de energía eléctrica en áreas comunes por hogar entre 1000 a 2000 msnm


La figura siguiente muestra los consumos de energía eléctrica totales y por uso final en áreas comunes ubicadas en ciudades a mas de 2000 msnm, se consideran la iluminación exterior, de parqueaderos y pasillos, en equipos de uso final se encontraron ascensores, bombas de presión de agua potable y bombas de piscina, en otros equipos se encontraron el sistema de seguridad del conjunto, entre los cuales se encuentran las cámaras de seguridad, DVR’s y cornisas electrificadas, se encontraron además botelleros en los cuales se encuentran bebidas gaseosas que se venden a los residentes del conjunto. Se observa además que el mayor consumo de energía está dado por el uso de los sistemas de iluminación seguido en menor proporción por los equipos de fuerza, no obstante que el conjunto medido en estrato 5, el mayor consumo de energía está dado por los equipos de fuerza, ya que debido a la gran cantidad de torres el número de ascensores de bombas y motores de ascensores son mucho mayor, además de que el sistema de iluminación es con lámparas fluorescentes compactas y en otros espacios con sensores de presencia.

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

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4 5 6

Cons

umo

(kW

h/m

es/h

ogar

)

Estrato

Consumo promedio de electricidad en areas comunes por hogar -1000 - 2000 msnm



CorpoEma

Caracterización y consumo de energía por usos finales en áreas comunes a mas de 2000 msnm


La figura y tabla siguiente muestra el consumo promedio de energía eléctrica en áreas comunes por hogar, se observa los altos consumos principalmente en los conjuntos medidos en el estrato 4 el cual alcanza 76,9 kWh/mes/hogar, lo cual es debido a la cantidad de servicios sociales y la gran cantidad de iluminación de parqueaderos, el estrato 2 presenta los consumos más bajos ya que los servicios que se prestan a los copropietarios son más limitados, es decir que no tienen piscina, zonas húmedas o gimnasio, presenta un consumo promedio de 20,41 kWh/mes/hogar.

Consumo promedio de energía eléctrica en áreas comunes por hogar a más de 2000 msnm


0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

10000

2 3 4 5 6

Co

nsu

mo

(kW

h/m

es)

Estrato

Caracterización del consumo de energía en áreas comunes - > 2000 msnm

Refrigeración

Otros

Equipos de Oficina

Fuerza Motriz

Iluminación

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

80,00

90,00

2 3 4 5 6

Co

nsu

mo

(kW

h/m

es/

ho

gar)

Estrato

Consumo promedio de electricidad en areas comunes por hogar -> 2000 msnm



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Con propósito de facilitar la planeación y correr los modelos energéticos se diseñó una de base de datos en Excel denominada CERCOL V1.4 la cual incluye la información de mediciones, encuestas y expansión estadística para el sector residencial colombiano.

Conclusiones

La tenencia de luminarias incandescentes ha disminuido comparada con el estudio 2005, a pesar de que en ese estudio no se hace diferencia por piso térmico y solo considera 4 ciudades del país de 70% en esa época promedio nacional, ahora es de solo el 35%. Las LFCs han logrado una penetración cercana al 50% considerando todos los estratos.

Las mediciones y encuestas realizadas revelan que el 70% de las neveras no sobrepasan los 5 años de vida y solo el 11% sobrepasa los 10 años de vida. Esto entre otras cosas se debe a las facilidades que ofrecen las empresas comercializadoras de energía y los almacenes de cadena para adquirir electrodomésticos. Los tamaños más comunes encontrados son los de 9 y 11 pies cúbicos.

El uso de la lavadora se ha masificado al punto que su tenencia incluidas las poblaciones pequeñas consideradas en este estudio alcanza el 69% de los usuarios. El tamaño preferido es el de 24 libras y en promedio se realizan 3,14 ciclos de lavado semanales.

En pisos térmicos por debajo de 1000 msnm el ventilador presenta una penetración del 51% con más de un ventilador por hogar, el ventilador más usado es el pie o pedestal, seguido por el de pared.

El televisor es el electrodoméstico más común entre la población, las mediciones y encuestas revelan una tenencia de 93%. El 58% son tv convencionales o CRT, el 23% LCD, 15% plasma y solo el 4% es de LEDs, en promedio se usa 6 horas/día y la mayoría de hogares tiene más de un televisor.

La tenencia de plancha y licuadora con el aumento en el tamaño de la muestra y la cobertura hacia poblaciones medianas y pequeñas es ahora de 65% plancha y 73% licuadora comparadas con las cuatro ciudades de 2005 que mostraban 90% plancha y 93% licuadora.

Existen otros dispositivos electrónicos que se han masificado en los hogares colombianos tales como el teléfono celular y el computador, su tenencia en el presente estudio es de 87% celular con más de un celular en la mayoría de hogares y 55% el computador. Además el DVD participa ahora con una tenencia del 63%.

La nevera sigue siendo el electrodoméstico que más consume energía eléctrica en los hogares a pesar de la gran renovación del parque de neveras existente, se encontró que de las 512 neveras medidas el 53% operan normalmente, 29% con semiciclo o ciclos muy largos y 18% sin ciclos. Se encontraron 39 neveras tipo A según la norma NTSC 5020, 34 neveras tipo B, 53 tipo C 54 tipo D y 331 por encima de esta clasificación.

El consumo de la lavadora de ropa de 24 lb en promedio según mediciones es de 334 Wh/ciclo, con rango de consumos entre 246 Wh/ciclo y 765 Wh/ciclo dependiendo de la tecnología y la calidad del ciclo del lavado.

La potencia promedio medida en los ventiladores de pie o pedestal es de 67W y el promedio de uso es de 6 horas/día, con promedio de dos ventiladores por hogar.



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El TV más usado es el CRT de 21 pulgadas con promedio de 56 W en operación real, el TV LCD de 32 pulgadas es de 80W en operación normal, el de plasma de 42 “ está en 158 W y el LED de 32“ en 48W.

En promedio los computadores de mesa medidos son de 67W, el computador portátil es de 39W, el celular en promedio es 2,1 W, los video juegos 64 W, la plancha de cabello 193W y el secador de cabello es 1260 W.

Considerando los estratos 1, 2 y 3 en los tres pisos térmicos analizados con inclusión de equipos que presentan tenencia superior al 50% y de acuerdo con los resultados de las encuestas y mediciones se propone un consumo de subsistencia para ciudades y poblaciones localizadas a menos de 1000 msnm de 141,8 kWh/mes, para poblaciones entre 1000 y 2000 msnm de 105,5 kWh/mes y para más de 2000 de 91,4 kWh/mes.

Recomendaciones

Dado que en los estratos 1, 2 y 3 cerca del 60% utilizan agua caliente para uso sanitario, en promedio 40% con agua duchas eléctricas y calentadores de tanque eléctrico y el 20% restante con calentadores a gas, recomendamos, que se amplié el consumo de subsistencia de gas natural de 20 m3 al mes a 30 m3/mes para que se incluyan 10 m3/mes que según las mediciones realizadas en este estudio es el consumo promedio de gas para calentamiento de agua.

En el sector residencial, las medidas de URE son de dos tipos:

Sustitución de equipos por equipos más eficientes y

Reducción del consumo por reducción del tiempo de operación

En cuanto a la primera aproximación, sustitución de equipos, es necesario tener en cuenta los siguientes aspectos:

La disponibilidad de equipos eficientes está limitada en el mercado nacional a algunos productos. Las lámparas eficientes (LFCs) y luminarias con tubos T5 y T8 junto con balastros electrónicos apropiados se encuentran en el mercado y existe una amplia conciencia ciudadana sobre sus beneficios, conciencia que se ha desarrollado durante la última década y media de manera progresiva hasta tal punto que estos elementos se encuentran ya en los diferentes estratos y en las diferentes ciudades del país.

No ocurre lo mismo con los equipos de aire acondicionado (tipo ventana o Split), neveras, lavadoras, entre otros. En primer lugar falta impulsar el programa de etiquetado y desarrollar una conciencia ciudadana para que los consumidores interpreten adecuadamente las etiquetas y compren acertadamente. En segundo lugar, los equipos que entran al país tienen desempeños que varían desde pobres hasta altos que se refleja en el costo de los equipos pero que el usuario no relaciona con la eficiencia energética y sus bondades. Los equipos de manufactura local, carecen de información energética apropiada para el consumidor y el consumidor no puede valorar la bondad energética y ambiental de los equipos.

En casos particulares, como en la ciudad de Leticia, los habitantes disponen de equipos no solamente de origen nacional sino de equipos de origen brasilero que en el campo del aire acondicionado y la refrigeración (ofrecen refrigeradores horizontales y verticales, neveras y congeladores) tienen niveles de eficiencia elevados y certificados por Procel de Brasil y a unos precios competitivos frente a los equipos de la misma capacidad de origen nacional.



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En cuanto se refiere a la reducción del tiempo de operación, hay dos maneras de ejecutarlas:

Acción directa del usuario. Esta es cuando el usuario voluntariamente reduce el tiempo de operación con la acción de prendido/apagado. La aplicación de esta medida voluntaria es frecuentemente el resultado de una campaña de información que desarrolle la conciencia de los usuarios.

Acción de equipo de control. Esta situación se tiene cuando se ajusta apropiadamente el equipo de control (por ejemplo de temperatura para refrigeradores o aires acondicionados) o se repara el control, que como en el caso de las neveras se encuentra defectuoso dando lugar a una operación sin ciclo o con semi-ciclo.

Otras recomendaciones para la continuidad de este tipo de estudios en el futuro son:

Continuar con la metodología desarrollada hasta ahora y mejorarla. Esta ha sido exitosa en la medida en que consigue resultados que de otra forma por solo encuestas no es posible. La caracterización de los consumos de energía eléctrica y gas de los electro y gasodomésticos en operación real solo es posible por medición y muestreo.

Dado el continuo cambio de las tecnologías utilizadas en los hogares para satisfacer sus necesidades es necesario mantener este tipo de evaluaciones por lo menos cada 5 años con el fin de poder evaluar las políticas de ahorro y uso eficiente de energía.

Dada la tendencia de construcción vertical en el futuro inmediato es preciso caracterizar los consumos de energía eléctrica y gas en los conjuntos residenciales con gran densidad de población y con servicios comunitarios tales como gimnasio, piscina, parqueo subterraneo etc. También sería conveniente incluir en la caracterización aspectos como orientaciones de los edificios y materiales empleados en las cubiertas y fachadas con el fin de poder regular en el futuro estos aspectos hacia la vivienda sostenible.



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2. INTRODUCCIÓN

De acuerdo con la Ley 143 de 1994 en su Artículo 16, dentro de las funciones a desarrollar por parte de la Unidad de Planeación Minero - Energética se encuentra la de “Establecer los requerimientos energéticos de la población y los agentes económicos del país, con base en proyecciones de demanda que tomen en cuenta la evolución más probable de las variables demográficas y económicas y de precios de los recursos energéticos”, así como la de “Realizar diagnósticos que permitan la formulación de planes y programas del sector energético”. A partir de este mandato legal, la Unidad viene desarrollando y publicando sus proyecciones de demanda para los diferentes energéticos, las cuales son la condición necesaria para el planeamiento de la infraestructura energética del país y para la toma de decisiones de otras entidades.


En particular, la Unidad realizó en el año 2005 el estudio titulado “Caracterización del consumo final de energía en los sectores residencial urbano y comercial, y determinación de consumos para equipos domésticos de energía eléctrica y gas”, que ha permitido obtener información sobre el consumo, los usos energéticos y la dotación de equipos para los diferentes estratos de cuatro ciudades del país.

Desde el punto de vista energético, durante los últimos años los principales cambios en el sector residencial se pueden clasificar en i)- un aumento de la cobertura del servicio de energéticos como la electricidad, el gas natural y el GLP ocasionando un proceso de sustitución entre fuentes y el aumento de la calidad de vida de los hogares, con el subsiguiente incremento en el consumo energético de los hogares; ii)- un desarrollo del mercado de los electrodomésticos y equipos domésticos para consumo de gas y GLP que ha propiciado la sustitución de los mismos, la disponibilidad de nuevas alternativas con diferentes eficiencias, la progresiva masificación de los mismos, etc.; iii)- cambios en los precios relativos entre distintas alternativas energéticas, variaciones que tienen igualmente lugar a



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nivel geográfico condicionadas además de la disponibilidad de recursos por diferencias institucionales; iv)- El desarrollo de programas URE que informan a los usuarios sobre sus posibilidades de ahorro energético; y v)- el crecimiento económico del país que está asociado al crecimiento del consumo energético per cápita.

Teniendo en cuenta que tales cambios en la estructura de oferta y en los hábitos de consumo de las familias han modificado la demanda energética de los hogares se precisa actualizar los parámetros con los que se modela este sector. De otra parte, con respecto al estudio anterior se requiere aumentar la extensión de la muestra estadística incluyendo otras poblaciones a fin aumentar la significancia estadística y lograr una mayor representatividad de los consumidores residenciales del país desde el punto de vista geográfico y socioeconómico. Por lo anterior, resulta necesario adelantar un estudio de caracterización energética del sector residencial urbano y rural en el país, que permita a la Unidad disponer de la información necesaria para actualizar los parámetros y modelos de proyección de demanda de energía en este sector. De acuerdo con la Ley 143 de 1994 en su Artículo 16, dentro de las funciones a desarrollar por parte de la Unidad de Planeación Minero - Energética se encuentra la de “Establecer los requerimientos energéticos de la población y los agentes económicos del país, con base en proyecciones de demanda que tomen en cuenta la evolución más probable de las variables demográficas y económicas y de precios de los recursos energéticos”, así como la de “Realizar diagnósticos que permitan la formulación de planes y programas del sector energético”. A partir de este mandato legal, la Unidad viene desarrollando y publicando sus proyecciones de demanda para los diferentes energéticos, las cuales son la condición necesaria para el planeamiento de la infraestructura energética del país y para la toma de decisiones de otras entidades.




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En particular, la Unidad realizó en el año 2005 el estudio titulado “Caracterización del consumo final de energía en los sectores residencial urbano y comercial, y determinación de consumos para equipos domésticos de energía eléctrica y gas”, que ha permitido obtener información sobre el consumo, los usos energéticos y la dotación de equipos para los diferentes estratos de cuatro ciudades del país.

Desde el punto de vista energético, durante los últimos años los principales cambios en el sector residencial se pueden clasificar en i)- un aumento de la cobertura del servicio de energéticos como la electricidad, el gas natural y el GLP ocasionando un proceso de sustitución entre fuentes y el aumento de la calidad de vida de los hogares, con el subsiguiente incremento en el consumo energético de los hogares; ii)- un desarrollo del mercado de los electrodomésticos y equipos domésticos para consumo de gas y GLP que ha propiciado la sustitución de los mismos, la disponibilidad de nuevas alternativas con diferentes eficiencias, la progresiva masificación de los mismos, etc.; iii)- cambios en los precios relativos entre distintas alternativas energéticas, variaciones que tienen igualmente lugar a nivel geográfico condicionadas además de la disponibilidad de recursos por diferencias institucionales; iv)- El desarrollo de programas URE que informan a los usuarios sobre sus posibilidades de ahorro energético; y v)- el crecimiento económico del país que está asociado al crecimiento del consumo energético per cápita.

Teniendo en cuenta que tales cambios en la estructura de oferta y en los hábitos de consumo de las familias han modificado la demanda energética de los hogares se precisa actualizar los parámetros con los que se modela este sector. De otra parte, con respecto al estudio anterior se requiere aumentar la extensión de la muestra estadística incluyendo otras poblaciones a fin aumentar la significancia estadística y lograr una mayor representatividad de los consumidores residenciales del país desde el punto de vista geográfico y socioeconómico. Por lo anterior, resulta necesario adelantar un estudio de caracterización energética del sector residencial urbano y rural en el país, que permita a la Unidad disponer de la información necesaria para actualizar los parámetros y modelos de proyección de demanda de energía en este sector.

La tabla siguiente muestra los alcances del proyecto según los TdR y su ubicación en el presente informe final.



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No. Alcance UBICACIÓN EN EL

INFORME FINAL

1

Teniendo en cuenta el tamaño de las visitas técnicas establecidas en número de hogares por ciudades o municipios, según estrato y ubicación (ver Anexo 1), seleccionar los hogares a visitar de acuerdo al ordenamiento urbano y estratificación propios de cada población. Para esto deberá valerse de la información disponible en las alcaldías o en las oficinas locales prestadoras de servicios públicos o usando fuentes de información alternativas. Ante el evento de que no sea posible cumplir de manera satisfactoria con la visita técnica en los hogares originalmente escogidos, se ampliará la selección de los mismos de manera que el tamaño y representatividad de la muestra y su significancia no se disminuya.

Ver Metodología capítulo 3 Volumen 1

2

Diseñar el cuestionario a aplicar en las visitas técnicas a los hogares, así como los procedimientos y protocolos de encuesta y de medición a cumplir durante las mismas, de manera que cumplan los objetivos del contrato. Ambos deberán ser previamente aprobados por la Unidad para su aplicación. Para lo anterior usarán como base los formularios que aparecen en el Anexo 2 del presente documento.

Ver Numeral 3.2.1 y 3.2.2 del Volumen 1

3

Dentro las mediciones de consumo de energía a realizar durante las visitas técnicas a los hogares, son de forzosa inclusión, ya se trate de electricidad u otro combustible:

Refrigeración (medición continua durante al menos 24 horas)

Aire acondicionado y calefacción (duración de la medición según uso)

Cocción (duración de la medición según uso)

Calentamiento de agua para aseo personal (duración de la medición según uso)

Televisión y sonido (duración de la medición según uso)

Lavado y secado de ropa (duración de la medición según uso)

Planchado (duración de la medición según uso).

Ver Metodología capítulo 3 Volumen 1

4

Solicitar y obtener la autorización necesaria para ingresar a los hogares seleccionados, realizar las encuestas, observaciones y mediciones de manera satisfactoria. A partir del inventario de equipos y de los hábitos de uso de los mismos se deberá calcular el consumo energético del hogar por usos y equipos, de manera que el agregado obtenido sea coherente con el consumo facturado o cantidad adquirida. En situación contraria se deberá realizar nuevamente la visita. En cada caso la Unidad validará las encuestas y mediciones

Ver metodología de verificación en la sección 3.4.5 y la base de datos de mediciones en la hoja Mediciones de la base de datos CERCOL V1.4



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INFORME FINAL

obtenidas y podrá verificar en los hogares examinados el correcto desarrollo de la visita técnica.

5

A partir de la estimación del consumo energético de los hogares visitados, expandir con criterios estadísticos los resultados para estimar el consumo de energía para diferentes niveles de desagregación como regional, usos y equipos, estrato socioeconómico, etc.; también para las diferentes categorías como urbano y rural, perteneciente al Sistema Interconectado Nacional, disponibilidad de un servicio, etc. Para lo anterior hará uso de información proveniente de fuentes como el Sistema Único de Información –SUI- de la Superintendencia de Servicios Públicos Domiciliarios, el Sistema de Información Minero Energético –SIMEC- de la UPME, el Departamento Nacional de Estadística –DANE, entre otros. Se debe calcular y descontar el consumo energético asociado a las actividades comerciales o productivas de los hogares, cuando así tenga lugar.

Ver numeral 3.4 Volumen 1 y matrices por región y nacional de expansiones en la base de datos CERCOL V1.4

6

Calcular los indicadores de consumo energético residencial para los diferentes pisos térmicos y estratos de desagregación (ver numeral 1.3.4). Con los datos obtenidos de las encuestas y mediciones se deberá en cada caso calcular la significancia y demás parámetros característicos de los resultados obtenidos en cada caso.

Ver capitulo 7 del Volumen 1 (ver pie de página en las tablas

correspondientes), y los volúmenes 2 y 3, además en la base de datos CERCOL V1.4 se muestran las matrices de caracterización por piso térmico, región y ciudad, a partir de la sexta columna de cada matriz se muestran los indicadores:

Indicador per capita EE (kWh/per/mes)

Indicador por área EE (kWh/m2/mes)

Indicador per capita EE (kCal/per/mes)

Indicador por área EE (kCal/m2/mes)

7

Realizar un análisis cualitativo y cuantitativo detallado de la información obtenida y presentarlos en la forma más desagregada posible. Toda la información recolectada debe ser entregada a la UPME.

Ver Volumen 2 y 3 y análisis en el Volumen 1

8 Basado en los resultados logrados con el estudio y demás información pertinente, y siguiendo la normatividad vigente, proponer el consumo de subsistencia de energía eléctrica

Ver Capítulo 4 del Volumen 1



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para poblaciones ubicadas en diferentes alturas (inferiores a 1000 m.s.n.m, entre 1000 y 2000 m.s.n.m. y superiores a 2000 m.s.n.m.), considerando las prácticas y usos más eficientes de la energía, así como la disponibilidad de energéticos alternativos.

9 Identificar y cuantificar las posibilidades de reducción del consumo de energía en el sector residencial, así como su viabilidad económica.

Ver Capitulo 8 del Volumen 1

10

Enviar a los hogares visitados un informe que contenga el análisis de la situación de su propio consumo energético en relación con aquel determinado para los hogares del país, teniendo en cuenta su situación geográfica, socioeconómica y demás variables pertinentes. Tal informe podrá ser enviado vía correo físico o electrónico demostrando su real entrega.

Ver Anexo 4 del Informe final Volumen 1, se muestran los soportes de entrega de los reportes de medición

11 Comparar la evolución del equipamiento en el sector con respecto a trabajos o información previos y posible senda de evolución.

Ver sección 4.1.2 del volumen 1 se compara la evolución

12

Diseñar e implementar mecanismos de control para garantizar la calidad de la información recopilada que permitan comprobar estadísticamente como los resultados mantienen o mejoran los parámetros de diseño de la muestra y mediciones.

Ver numeral 3.4 Volumen 1



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3. METODOLOGÍA

Este capítulo considera los aspectos metodológicos del estudio, relacionados con:

Aspectos generales

Cálculo del consumo de energía final para cada uno de los usos finales

Protocolos y procedimientos seguidos en las visitas técnicas

Aspectos estadísticos

Instrumentación empleada

3.1 ASPECTOS GENERALES

3.1.1 Definiciones

Por ENERGÍA FINAL (O DISPONIBLE) se entiende la energía suministrada al equipo consumidor antes de su conversión final. Las formas de energía final que se considerarán en este estudio son energía eléctrica, Gas Natural, gas licuado de petróleo GLP, Leña y otros energéticos usados en el sector residencial urbano y rural. En estos equipos, la energía final es transformada a energía útil, esto es, a la energía (o servicio) de que dispone finalmente el consumidor.

3.1.2 Energía final y usos finales

Las formas de energía final disponibles en el sector residencial objeto del estudio son electricidad, Gas Natural, GLP y leña en el área rural.

Los usos finales o servicios que presta la energía pueden ser muy variados. Para fines prácticos estos se han reducido a varios usos finales pero cubriendo la totalidad de los servicios.



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Tabla 3-1. Usos finales de la energía en el sector residencial

ELECTRICIDAD Gas Natural, GLP

Iluminación

Refrigeración

Acondicionamiento de espacios: Aire acondicionado o Calefacción.

Lavadora

Estufa Eléctrica

Calentador de agua

Televisión

Licuadora

Plancha

Ventilador

Otros Electrodomésticos (los demás equipos como hornos microondas, planchas de cabello, decodificadores, dvd, equipo de sonido, celulares, entre otros)

Cocción de alimentos

Calentamiento de agua

Secado de ropa

Calefacción

Otros

LEÑA

Cocción de alimentos en el área rural


3.1.3 Caracterización del consumo de energía final

Por caracterización se entiende la descripción de las características principales del consumo de energía final, las cuales son:

Promedio anual de la energía consumida mensualmente (kWh/mes, m3 de gas natural, galones o cilindros de GLP / mes)

Uso final de la energía (o servicio prestado).

Equipos empleados para los diferentes servicios (tipo, cantidad, potencia, tiempo de uso)



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3.1.4 Sector Residencial estudiado

El sector residencial está conformado por los hogares o viviendas clasificados en estratos socioeconómicos del 1 al 6 de acuerdo con su localización, ciudad, vías de acceso y servicios recibidos, entre otros.

3.2 CARACTERIZACIÓN DE CONSUMOS ENERGÉTICOS A PARTIR DE INFORMACIÓN PRIMARIA

Las actividades realizadas para conseguir la caracterización de los consumos energéticos fueron las siguientes:

Realización encuestas en varias ciudades tal como se relaciona en el capítulo de aspectos estadísticos, con el fin de caracterizar el consumo final de energía en los sectores residencial urbano-rural (por estratos).

Identificación de hábitos de consumo y parque representativo en los estratos residenciales.

Determinación, mediante las encuestas y las mediciones realizadas en campo los consumos de Energía Eléctrica, gas natural y Gas Licuado de Propano requeridos para satisfacer las necesidades energéticas de los hogares en las diferentes ciudades del país.

Mediante las encuestas y mediciones realizadas, estimación del consumo de subsistencia para electricidad y gas natural para el sector residencial.

3.2.1 Protocolo de visita técnica con mediciones

El Protocolo de Medición es la descripción de las etapas o pasos que llevan a cabo los técnicos cuando visitan un hogar para recolectar la información mediante una encuesta sobre la tenencia de equipos (nombre, marca, capacidad, otras características) y su modo de uso (horas uso al día o a la semana, periodos de stand-by, otros) y mediciones de consumo sobre los equipos del hogar.

El protocolo tiene las siguientes etapas secuenciales:

Etapa 1.Inducción. En esta etapa se explica cual el objetivo de la visita técnica, la información que se requiere, el procedimiento que se empleará y se responde a preguntas de los residentes (preguntan con frecuencia si la información que suministran los perjudicará en su tarifa y otras).



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Etapa 2. Fotocopias de Facturas. Se solicita al residente las facturas de electricidad, agua, gas natural y la compra de cilindros de GLP y otros combustibles que se emplean en el hogar. Se analizan las facturas para observar variaciones mensuales del consumo y se solicitan explicaciones de los usuarios para entenderlas. También se indaga por las compras o cambios de equipos recientes y por las variaciones en los patrones de uso (número de miembros de la familia, cambios en el número, etc.). Luego se fotografían o se fotocopian las facturas.

Etapa 3. Llenado de la planilla de mediciones con lista de chequeo de equipos (nombre, cantidad, potencia nominal, modos de uso), y registro fotográfico de los equipos. Inspección visual de equipos. Se recorre la vivienda para identificar los equipos y llenar la planilla. También se procede a interrogar al dueño de la vivienda sobre los patrones de uso de los electrodomésticos para llenar el formato de encuesta.

Etapa 4. Rutina de medición de todos los electrodomésticos. Se emplea un Data Logger (DL) programado para hacer las mediciones de consumo de corriente de los equipos del hogar (licuadora, tostadora, microondas, TV, computador, etc., exceptuando nevera y lavadora), y se mide la tensión con un voltímetro digital. Cada equipo se mide durante un tiempo de aproximadamente 10 a 20 minutos para registrar el consumo de corriente y calcular la energía demandada durante el proceso.

Etapa 5. Programación de los DL para la lavadora y la nevera. Se programan los DL para la lavadora y nevera, se instalan y se dejan midiendo mínimo 24 horas.

Etapa 6. Recogida de los DL. Completadas 24 horas se recogen los DL con la información de la nevera y la lavadora.

Etapa 7. Documentación fotográfica. Durante todo el proceso se fotografían las facturas, los equipos, la fachada de la casa, y otras imágenes que ayudan a caracterizar la vivienda, su entorno, sus habitantes, los equipos y los procesos. También se toman fotos especiales de conexiones anormales, peligros eléctricos, conexiones defectuosas, etc.

Etapa 8. Procesamiento de la información. Esta etapa incluye varias actividades:

o La información obtenida se procesa para “Reconstruir la Factura”. Si el consumo estimado desvía más de 10% del consumo medio



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facturado, se retorna a la etapa 1 para verificar la información obtenida.

o Si el consumo estimado desvía menos de 10% del consumo medio, se considera que la información está bien.

o Se genera una “torta del consumo” para determina

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