EFICIENCIA ENERGÉTICA Y EFICIENCIA ENERGÉTICA Y FINANCIAMIENTOFINANCIAMIENTO

© 2004

Ing Johnny Nahui Ortiz PhD

L A R CL A R C

larcperu@terracompelarcperu@terracompe

IntroducciónIntroducción

Análisis y Diagnósticos EnergéticosAnálisis y Diagnósticos Energéticos

Programas de Ahorro de EnergíaProgramas de Ahorro de Energía

Estrategias de FinanciamientoEstrategias de Financiamiento

Empresas de Servicios Energéticos (ESCOs)Empresas de Servicios Energéticos (ESCOs)

Contrato de Desempeño (Performance Contracting)Contrato de Desempeño (Performance Contracting)

Escenario BaseEscenario Base

Medición y VerificaciónMedición y Verificación

Análisis y Diagnósticos EnergéticosAnálisis y Diagnósticos Energéticos

Auditoria Energética Auditoria Energética

Análisis de Facturas EnergéticasAnálisis de Facturas Energéticas

Balance EnergéticoBalance Energético

Identificación de PérdidasIdentificación de Pérdidas

Oportunidades de Ahorro de EnergíaOportunidades de Ahorro de Energía

Adquisición de EquiposAdquisición de Equipos

Retorno de InversiónRetorno de Inversión

Estrategias de Reducción de CostosEstrategias de Reducción de Costos

Conservación de EnergíaConservación de Energía

Fuentes AlternasFuentes Alternas

Eficiencia EnergéticaEficiencia Energética

Programas de Ahorro de EnergíaProgramas de Ahorro de Energía

Sistemas de Iluminación EficienteSistemas de Iluminación Eficiente

Sistemas de Motores EficientesSistemas de Motores Eficientes

Monitoreo y Control de CalderasMonitoreo y Control de Calderas

Monitoreo y Control de CompresoresMonitoreo y Control de Compresores

Recuperación de CalorRecuperación de Calor

CogeneraciónCogeneración

Administración de Energéticos etcAdministración de Energéticos etc

Estrategias de FinanciamientoEstrategias de Financiamiento

CompraCompra

- Préstamo- Préstamo

- Financiamiento Directo- Financiamiento Directo

LeasingLeasing

- Real (no se adquiere)- Real (no se adquiere)

- Capital (opción de compra)- Capital (opción de compra)

- Terceros (riesgo compartido)- Terceros (riesgo compartido)

Contrato de DesempeñoContrato de Desempeño

ESCOsESCOs

Energy Services COmpany (Empresa de Servicios Energy Services COmpany (Empresa de Servicios Energéticos)Energéticos)

El concepto de las Empresas de Servicios Energéticos El concepto de las Empresas de Servicios Energéticos (ESCOs) varía de país en país por lo que no es posible dar una (ESCOs) varía de país en país por lo que no es posible dar una definición precisa y en el caso particular de Latinoamerica este definición precisa y en el caso particular de Latinoamerica este tipo de empresas está en proceso de formación Los esfuerzos tipo de empresas está en proceso de formación Los esfuerzos que desarrollan actualmente las entidades gubernamentales y que desarrollan actualmente las entidades gubernamentales y un importante número de instituciones y empresas van un importante número de instituciones y empresas van encaminados a promover el mercado de los servicios encaminados a promover el mercado de los servicios energéticos y a facilitar su crecimientoenergéticos y a facilitar su crecimiento

Web Site de una ESCOWeb Site de una ESCO

ESCOsESCOs

La Asociación Nacional de ESCOs de los Estados La Asociación Nacional de ESCOs de los Estados Unidos de América (NAESCO) define a las ESCOs Unidos de América (NAESCO) define a las ESCOs como empresas que desarrollan instalan y financian como empresas que desarrollan instalan y financian proyectos diseñados para mejorar la eficiencia en el uso proyectos diseñados para mejorar la eficiencia en el uso de la energía y reducir los costos de mantenimiento para de la energía y reducir los costos de mantenimiento para instalaciones por un periodo de mas de 7 años Las instalaciones por un periodo de mas de 7 años Las ESCOs actúan desarrollando proyectos relacionados con ESCOs actúan desarrollando proyectos relacionados con un gran espectro de medidas y asumen los riesgos un gran espectro de medidas y asumen los riesgos técnicos y económicos asociados con el proyecto técnicos y económicos asociados con el proyecto

ESCOsESCOs

Típicamente los servicios ofrecidos por la ESCO son:Típicamente los servicios ofrecidos por la ESCO son:

desarrollo diseño y financiamiento de proyectos de ahorro desarrollo diseño y financiamiento de proyectos de ahorro de energía; de energía;

instalación y mantenimiento del equipo eficiente; instalación y mantenimiento del equipo eficiente;

medición monitoreo y verificación de los ahorros medición monitoreo y verificación de los ahorros generados por el proyecto; y generados por el proyecto; y

asumir el riesgo de que el proyecto evitará los consumos asumir el riesgo de que el proyecto evitará los consumos de energía garantizados de energía garantizados

Leasing / Préstamo DirectoLeasing / Préstamo Directo

ESCOESCO

CLIENTECLIENTEEMPRESA DE EMPRESA DE

ENERGIAENERGIA

FINANCIERAFINANCIERA

Auditoria

/ Constr

ucción

Auditoria

/ Constr

ucción

Pago por Servi

cios

Pago por Servi

cios

Componente EnergéticoComponente Energético

Pago de Deuda

Pago de Deuda

Leasing / Préstamo D

irecto

Leasing / Préstamo D

irecto

Descuento Unico

Descuento Unico

Contrato de DesempeñoContrato de Desempeño

Contratos de Desempeño Contratos de Desempeño

(Performance Contracting)(Performance Contracting)

Los contratos de desempeño son el medio a través del Los contratos de desempeño son el medio a través del cual el usuario de energía y la empresa que le cual el usuario de energía y la empresa que le proporciona los servicios energéticos (ESCOs) proporciona los servicios energéticos (ESCOs) acuerdan las condiciones técnicas y económicas en acuerdan las condiciones técnicas y económicas en que se realizarán los mismos que se realizarán los mismos

Contrato de DesempeñoContrato de DesempeñoEl contrato debe especificar los siguientes aspectos:El contrato debe especificar los siguientes aspectos:

características del proyecto a desarrollar; características del proyecto a desarrollar; las responsabilidades de las partes durante su realización y las responsabilidades de las partes durante su realización y

después de ella; después de ella; las garantías consideradas; las garantías consideradas; la forma de pago; la forma de pago; propiedad de los equipos y sistemas; propiedad de los equipos y sistemas; esquemas de compensaciones; esquemas de compensaciones; previsiones para la toma de decisiones en el caso de desviaciones previsiones para la toma de decisiones en el caso de desviaciones

respecto al plan original entre otros; y respecto al plan original entre otros; y compromisos obtenidos por la ESCO respecto a su fuente de compromisos obtenidos por la ESCO respecto a su fuente de

financiamiento financiamiento

Contrato de DesempeñoContrato de Desempeño

Uno de los principales beneficios de los contratos de Uno de los principales beneficios de los contratos de desempeño es que contribuyen a reducir los riesgos desempeño es que contribuyen a reducir los riesgos asociados a la realización de un proyecto en que incurre asociados a la realización de un proyecto en que incurre un usuario al trasladarlos a la ESCO y obtener garantías un usuario al trasladarlos a la ESCO y obtener garantías mediante un instrumento legal de que sus operaciones mediante un instrumento legal de que sus operaciones normales no se verán afectadasnormales no se verán afectadas

Contrato de DesempeñoContrato de Desempeño

Al realizar un contrato de desempeño se deberá considerar la Al realizar un contrato de desempeño se deberá considerar la reducción de los riesgos asociados al proyecto al menos por reducción de los riesgos asociados al proyecto al menos por los siguientes aspectos: los siguientes aspectos:

Riesgo de la selección de la ESCO en función de sus Riesgo de la selección de la ESCO en función de sus capacidades técnicas características económicas experiencia capacidades técnicas características económicas experiencia etc etc

Riesgo financiero asociado a las variables económicas propias Riesgo financiero asociado a las variables económicas propias de la empresa y del entorno de la empresa y del entorno

Riesgos asociados a las etapas de diseño e implementación del Riesgos asociados a las etapas de diseño e implementación del proyecto proyecto

Riesgo relacionado con el comportamiento del equipo y Riesgo relacionado con el comportamiento del equipo y sistemas con posterioridad a la etapa de implementación sistemas con posterioridad a la etapa de implementación

Contrato de DesempeñoContrato de Desempeño

Incertidumbres asociadas a los precios de los energéticos Incertidumbres asociadas a los precios de los energéticos Modificaciones en los procesos productivos y uso de los Modificaciones en los procesos productivos y uso de los

sistemas asociados a los trabajos realizados por la ESCO sistemas asociados a los trabajos realizados por la ESCO que producen variaciones de los requerimentos que producen variaciones de los requerimentos energéticos energéticos

Estimación de ahorros de energía con base en la Estimación de ahorros de energía con base en la información recopilada antes de la implantación del información recopilada antes de la implantación del proyecto proyecto

Ahorro Compartido / Contrato de DesempeñoAhorro Compartido / Contrato de Desempeño

ESCOESCO

CLIENTECLIENTEEMPRESA DE EMPRESA DE

ENERGIAENERGIA

FINANCIERAFINANCIERA

Auditoria

Constr

ucción

Auditoria

Constr

ucción

Monitoreo C

ontinuo

Monitoreo C

ontinuo

Pago por Descuento Unico

Pago por Descuento UnicoAhorro

Ahorro

Compartido

Compartido

Co

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Componente

Componente

Energético

Energético

Escenario BaseEscenario Base

Es vital establecer un escenario base e identificar las Es vital establecer un escenario base e identificar las variables necesarias para modificar ese escenario base in variables necesarias para modificar ese escenario base in función anual No es posible verificar ahorros si no se función anual No es posible verificar ahorros si no se tiene una sólida base de comparacióntiene una sólida base de comparación

- Horas de Operación- Horas de Operación

- Niveles de Producción- Niveles de Producción

- Consumos Específicos- Consumos Específicos

- Precio de los Energéticos- Precio de los Energéticos

- Mantenimiento etc - Mantenimiento etc

Medición y VerificaciónMedición y Verificación IPMVP (International Performance Measurement and IPMVP (International Performance Measurement and

Verification Protocol)Verification Protocol)

El procedimiento de medición y verificación depende de:El procedimiento de medición y verificación depende de:

La instalación (o el proceso) y la consistencia en los patrones La instalación (o el proceso) y la consistencia en los patrones de uso (o producción)de uso (o producción)

Las medidas de eficiencia energética realizadasLas medidas de eficiencia energética realizadas El tamaño del proyectoEl tamaño del proyecto Sí existen pagos en función directa del ahorroSí existen pagos en función directa del ahorro La instrumentación disponible y sí se requiere instalación La instrumentación disponible y sí se requiere instalación

permanentepermanente El nivel de exactitud deseado ponderado con el costo por El nivel de exactitud deseado ponderado con el costo por

alcanzar esa exactitudalcanzar esa exactitud

Para qué medir y verificar?Para qué medir y verificar?

"You cannot manage what you do not measure“ "You cannot manage what you do not measure“ Jack WelchCEO de General ElectricJack WelchCEO de General Electric

En términos simples el propósito del IPMVP es En términos simples el propósito del IPMVP es incrementar la inversión en eficiencia energética incrementar la inversión en eficiencia energética y energía renovabley energía renovable

El IPMVP hace eso en 6 formas:El IPMVP hace eso en 6 formas:

1 Incrementar el Ahorro de Energía1 Incrementar el Ahorro de Energía

2 Reducir costos de financiamiento de proyectos2 Reducir costos de financiamiento de proyectos

3 Promover la mejora de la ingeniería de proyectos3 Promover la mejora de la ingeniería de proyectos

4 Ayudar a demostrar y capturar el valor de la reducción 4 Ayudar a demostrar y capturar el valor de la reducción de emisiones provenientes de inversiones en eficiencia de emisiones provenientes de inversiones en eficiencia energética y energía renovableenergética y energía renovable

5 Incrementar el entendimiento del público en general 5 Incrementar el entendimiento del público en general acerca de administración de los energéticos como parte de acerca de administración de los energéticos como parte de la política nacionalla política nacional

6 Ayudar a la industria nacional a promover y alcanzar 6 Ayudar a la industria nacional a promover y alcanzar objetivos de eficiencia y gestión ambiental de recursosobjetivos de eficiencia y gestión ambiental de recursos

Ambito del IPMVPAmbito del IPMVPAdministradores Energéticos (Planta)Administradores Energéticos (Planta)

Ingenieros Proyectistas o EjecutoresIngenieros Proyectistas o Ejecutores

Empresas de Servicios Energéticos (ESCOs)Empresas de Servicios Energéticos (ESCOs)

Empresas de Servicios de Agua (WASCOs)Empresas de Servicios de Agua (WASCOs)

Organizaciones No-Gubernamentales (ONGs)Organizaciones No-Gubernamentales (ONGs)

Entidades FinancierasEntidades Financieras

Fondos de DesarrolloFondos de Desarrollo

ConsultoresConsultores

Planificadores Energéticos GubernamentalesPlanificadores Energéticos Gubernamentales

Ejecutivos de Empresas Energéticas (Electrico-Térmicas)Ejecutivos de Empresas Energéticas (Electrico-Térmicas)

Administradores AmbientalesAdministradores Ambientales

InvestigadoresInvestigadores

Opciones de Medición y VerificaciónOpciones de Medición y Verificación

EjemploEjemplo

- Iluminación eficiente (manteniendo nivel de iluminación)- Iluminación eficiente (manteniendo nivel de iluminación)

- Determinación de ahorros (opción “A” - IPMVP)- Determinación de ahorros (opción “A” - IPMVP)

- Evaluación de iluminación interior (unidades ubicadas en el techo) Evaluación de iluminación interior (unidades ubicadas en el techo) y sistema de calefacción Se excluye aire acondicionadoy sistema de calefacción Se excluye aire acondicionado

- Escenario base considera 12 meses precedentes (implementación)- Escenario base considera 12 meses precedentes (implementación)

- Cálculos previos estiman incremento de energía (calefacción) Cálculos previos estiman incremento de energía (calefacción) equivalente a 6% del ahorro de energía (iluminación)equivalente a 6% del ahorro de energía (iluminación)

- Eficiencia del caldero (invierno) estimada en 79%Eficiencia del caldero (invierno) estimada en 79%

- Escenario base considera consumo de gas natural de 294 x 10Escenario base considera consumo de gas natural de 294 x 1099 pie pie33

- - Escenario base (periodo de operación) establecido mediante Escenario base (periodo de operación) establecido mediante registro de datos de un mes en areas representativasregistro de datos de un mes en areas representativas

EjemploEjemplo

Duración de Carga (Escenario Base)  Fracción de Carga (Iluminación) Horas de Operación Anual

9% 24061% 145015% 2500 6% 6100 9% 8760

EjemploEjemplo

Duración de Carga Estipulada (Post-Implementación) Fracción de Carga (Iluminación) Horas de Operación Anual

9% 24061% 200015% 2500 6% 6100 9% 8760

EjemploEjemplo

Consumo de Energía (Escenario Base) Fracción kW Horas Operación kWh 9% 2,6 240 622 61% 17,6 1450 25474 15% 4,3 2500 10800 6% 1,7 6100 10541 9% 2,6 8760 22703 Total 28,8 70140

La demanda (escenario base) es 288 kW (durante 10 meses) y 144 kW (durante 2 meses)

EjemploEjemploConsumo de Energía (Post-Implementación)

 Fracción kW Horas Operación kWh 9% 14 240 346 61% 98 2000 19520 15% 24 2500 6000 6% 10 6100 5860 9% 14 8760 12614 Total 160 44340

La demanda (post-implementación) es 160 kW (durante 10 meses) y 80 kW (durante 2 meses)

EjemploEjemploAhorro de energía (iluminación) referencial (previo ajuste)70140 - 44340 = 25800 kWh / año (2580 kWh/mes)

Incremento en energía (calefacción) es 6% (estipulado) del ahorro de energía (iluminación) : = 6% x 2580 kWh/mes x 5 meses = 774 kWh (equivalente) Incremento de consumo de energía (caldero):= 774 kWh / 79% = 980 kWh (equivalente térmico)= 3’344000 Btu = 3 millones de pie3 de gas natural

Consumo de energía (caldero) post-implementación: 2940 +3 = 2943 millones de pie3 de gas natural

EjemploEjemplo

Consumo de Energía Post-Implementación Base AjusteFracción kW Horas kWh kWh kWh 9% 26 240 622 622 61% 176 2000 35144 25474 15% 43 2500 10800 10800 6% 17 6100 10541 10541 9% 26 8760 22703 22703 Total 288 79810 70140 9670

EjemploEjemplo

Post Base - Implementación + Ajuste = AhorroElectricidad 70140 - 44340 + 9670 = 35470 kWhDemanda 317 - 176 + 0 = 141 kWGas Natural 2940 - 2943 + 0 = -3 ×106 ft3

 

En este ejemplo el ahorro se reporta para la operación bajo condiciones post-implementación Los ahorros así determinados reciben la denominación de “consumo energético evitado” (avoided energy use)

ResumenResumen

El “Futuro Ahorro” anual debería interpretarse en realidad como una “Pérdida Actual” anual la cual continuará si no se llevan a cabo las recomendaciones del Análisis y Diagnóstico

No perder de vista que “recibir el 50% de los beneficios del ahorro es mejor que recibir el 100% de nada”

Los contratos de desempeño son complejos e implican riesgos; sin embargo es una alternativa de financiamiento que ostenta un creciente número de casos exitosos en Latinoamerica

Referencias

1 “Performance Contracting 2000” Association of Energy Engineers 2000 USA

2 “Alternative Financing” Association of Energy Engineers 1999 USA

3 “Performance Contracting” Shirley J Hansen 1998 USA

4 “Empresas de Servicios Energéticos” Comisión Nacional para el Ahorro de Energía 2000 México