ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL - Repositorio Digitalbibdigital.epn.edu.ec/bitstream/15000/15285/1/CD-7033.pdf · UTILIZANDO TECNOLOGÍA NET ZERO ENERGY PARA UN ... Intelectual, por

ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL

FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL Y AMBIENTAL

“ESTUDIO DE FACTIBILIDAD ECONÓMICA Y FINANCIERA

UTILIZANDO TECNOLOGÍA NET ZERO ENERGY PARA UN

PROYECTO DE VIVIENDA FAMILIAR DE CLASE MEDIA URBANA

EN LA CIUDAD DE QUITO”

PROYECTO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERO CIVIL

MAURICIO ESTEBAN BELTRÁN MONTALVO

([email protected])

DIRECTOR: ING. MSc. PABLO ALEJANDRO PINTO GAIBOR

Quito, marzo 2016

DECLARACIÓN

Yo, Mauricio Esteban Beltrán Montalvo, declaro que el trabajo aquí descrito es de

mi autoría; que no ha sido previamente presentado para ningún grado o

calificación profesional; y, que he consultado las referencias que se incluyen en

este documento.

La Escuela Politécnica Nacional puede hacer uso de los derechos

correspondientes a este trabajo, según lo establecido lo la Ley de Propiedad

Intelectual, por su Reglamento y por su normativa institucional vigente.

_____________________________

Mauricio Beltrán Montalvo

CERTIFICACIÓN

Certifico que el presente trabajo fue desarrollado por Mauricio Esteban Beltrán Montalvo, bajo mi supervisión.

____________________________

Ing. Msc. Pablo Pinto

DIRECTOR DE PROYECTO

AGRADECIMIENTO

A Dios padre todo poderoso, por darme la fuerza y la sabiduría para afrontar las vicisitudes que me presenta la vida paso a paso.

A mis padres Patricio y Rosa les agradezco por todo, simplemente gracias por todo.

Al Ing. Pablo Pinto por su esmero y dedicación en este proyecto, por siempre tener la predisposición de guiarme y ayudarme, y hacer que esto finalmente sea una realidad. Al Dr. Kibert por brindarme abiertamente su información.

A la Empresa Eléctrica Quito y su personal que supo brindarme el oportuno, desinteresado y muy acertado apoyo.

A todos los ingenieros de la carrera de ingeniería civil por los conocimientos impartidos en mis años de estudio para alcanzar mi vida profesional. A todos mis amigos que hicieron que estos años sean memorables e irrepetibles.

Gracias a ti, por estar en todo momento junto a mí.

DEDICATORIA

Dedico este proyecto a Dios porque es el eje de mi vida. De una manera muy especial dedico mis padres Patricio y Rosa que me han dado las herramientas necesarias para salir adelante y formarme como el ser humano que soy, todo se lo debo a ellos.

A mi tío Alex y mi tía Nora por ser mis amigos y mis segundos padres, por estar en cada paso que doy.

Finalmente también dedico mi proyecto a mis hermanos Vicky y Adri, porque los tres somos y seremos siempre uno solo.

vi

ÍNDICE DE CONTENIDO ÍNDICE DE ANEXOS ............................................................................................. ix

ÍNDICE DE GRÁFICOS .......................................................................................... x

ÍNDICE DE TABLAS ............................................................................................. xii

RESUMEN ........................................................................................................... xiv

ABSTRACT ........................................................................................................... xv

CAPÍTULO 1 .......................................................................................................... 1

1.1 INTRODUCCIÓN ...................................................................................... 1

1.2 ALCANCE ................................................................................................. 1

1.3 JUSTIFICACIÓN DEL PROYECTO .......................................................... 2

1.4 OBJETIVO PRINCIPAL ............................................................................. 3

1.5 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ..................................................................... 3

1.6 ANÁLISIS NACIONAL E INTERNACIONAL ............................................. 4

1.6.1 ANÁLISIS HISTÓRICO, SITUACIÓN ENERGÉTICA Y DE

RECURSOS. POLÍTICA ESTATAL Y MUNICIPAL. ........................................ 4

CAPÍTULO 2 ........................................................................................................ 41

CONSUMO ENERGÉTICO, MANEJO DE DESECHOS Y SITUACIÓN

METEOROLÓGICA .............................................................................................. 41

2.1 CONSUMO ENERGÉTICO ..................................................................... 41

2.1.1 DEMOGRAFÍA Y CRECIMIENTO ECONÓMICO ............................. 41

2.1.2 CONSUMO DE ENERGÍA ELÉCTRICA ........................................... 45

2.1.1 PLIEGO TARIFARIO ........................................................................ 54

2.2 MANEJO DE DESECHOS ...................................................................... 55

2.2.1 PLIEGO TARIFARIO ........................................................................ 55

2.2.2 SISTEMA DE RECOLECCIÓN ......................................................... 57

2.3 METEOROLOGÍA ................................................................................... 60

2.3.1 INSOLACIÓN.................................................................................... 61

vii

2.3.2 INSOLACIÓN MENSUAL EN EL DMQ ............................................. 63

CAPÍTULO 3 ........................................................................................................ 65

ANÁLISIS DE LA DEMANDA ENERGÉTICA DE LA VIVIENDA Y DE LA

GENERACIÓN POR FUENTES ALTERNAS ....................................................... 65

3.1 DEMANDA ENERGÉTICA ...................................................................... 65

3.1.1 ARQUITECTURA SOSTENIBLE, SISTEMA ELÉCTRICO,

SANITARIO Y MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN .................................... 65

3.1.2 HISTORIAL DE CONSUMO ............................................................. 73

3.2 GENERACIÓN POR FUENTES ALTERNAS .......................................... 77

3.2.1 ENERGÍA EÓLICA ........................................................................... 77

3.2.2 ENERGÍA GEOTÉRMICA ................................................................ 78

3.2.3 ENERGÍA FOTOVOLTAICA ............................................................. 79

3.2.4 SISTEMA FOTOVOLTAICO ............................................................. 80

3.3 DISEÑO DEL SISTEMA .......................................................................... 84

3.3.1 EFICIENCIA DEL SISTEMA ............................................................. 86

3.3.2 ESCENARIO 1 DE GENERACIÓN ENERGÉTICA .......................... 87

3.3.3 ESCENARIO 2 DE GENERACIÓN ENERGÉTICA .......................... 98

CAPÍTULO 4 ...................................................................................................... 105

ANÁLISIS FINANCIERO DEL PROYECTO ....................................................... 105

4.1 EVALUACIÓN DEL PROYECTO .......................................................... 105

4.1.1 FLUJO DE CAJA ............................................................................ 105

4.1.2 COSTO DE CAPITAL O TASA DE DESCUENTO .......................... 106

4.1.3 PROCESO DE EVALUACIÓN DE PROYECTOS .......................... 113

4.1.4 MÉTODOS DE EVALUACIÓN DE PROYECTOS .......................... 115

4.2 PRESUPUESTO DEL SISTEMA .......................................................... 120

4.2.1 COSTOS DE MANTENIMIENTO .................................................... 122

4.3 RED ELÉCTRICA PÚBLICA Y GAS CENTRALIZADO ......................... 123

viii

4.4 FLUJO DE CAJA ................................................................................... 125

CAPÍTULO 5 ...................................................................................................... 127

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ..................................................... 127

5.1 CONCLUSIONES.................................................................................. 127

5.2 RECOMENDACIONES ......................................................................... 129

BIBLIOGRAFÍA .................................................................................................. 131

ANEXOS ............................................................................................................ 135

ix

ÍNDICE DE ANEXOS

ANEXO A PLIEGO TARIFARIO VIGENTE DE CONSUMO ENERGÉTICO.

PERÍODO DE CONSUMO: 1-30 DE NOVIEMBRE 2015 ................................... 136

ANEXO B INSOLACIÓN DIRECTA, DIFUSA Y GLOBAL PROMEDIO ............ 140

ANEXO C PROMEDIO DE CONSUMO KWH/MES POR PARROQUIA ........... 144

ANEXO D HISTORIAL DE CONSUMO DE 44 SUMINISTROS ........................ 147

ANEXO E FACHADA Y PLANTAS DEL PROYECTO DE VIVIENDA ............... 153

ANEXO F FICHA TÉCNICA MÓDULOS SIMAX ............................................... 157

ANEXO G FICHA TÉCNICA DEL CONTROLADOR MORNINGSTAR ............. 159

ANEXO H FICHA TÉCNICA BANCO DE BATERÍAS ULTRACELL .................. 162

ANEXO I FICHA TÉCNICA INVERSOR POWERSTAR .................................... 165

ANEXO J ALTERNATIVA 1............................................................................... 168

ANEXO K ALTERNATIVA 2 .............................................................................. 171

ANEXO L ALTERNATIVA 3 .............................................................................. 174

ANEXO M ALTERNATIVA 4 ............................................................................. 177

ANEXO N ALTERNATIVA 5 .............................................................................. 180

x

ÍNDICE DE GRÁFICOS

Gráfico 1.1 Evolución de la oferta de energía por fuentes ..................................... 8

Gráfico 1.2 Evolución de la demanda energética por sectores. ............................. 8

Gráfico 1.3 Variación de la demanda energética por sectores. ............................. 9

Gráfico 1.4 Consumo de los sectores económicos por tipo de fuente. ................. 10

Gráfico 1.5 Producción ERNC 2013. .................................................................... 10

Gráfico 1.6 Participación de energía renovable en generación eléctrica. ............. 11

Gráfico 1.7 Consumo mensual promedio de electricidad en hogares. ................. 12

Gráfico 1.8 Consumo mensual promedio de electricidad en hogares. ................. 13

Gráfico 1.9 Prácticas de ahorro de energía. ......................................................... 13

Gráfico 1.10 Acceso al servicio de agua potable. ................................................. 16

Gráfico 1.11 Tratamiento de agua en los hogares. .............................................. 17

Gráfico 1.12 Calidad del agua. ............................................................................. 17

Gráfico 1.13 Cronología de estudio de hogares. .................................................. 19

Gráfico 1.14 Clasificación de Residuos. ............................................................... 19

Gráfico 1.15 Hogares que no clasifican residuos. ................................................ 20

Gráfico 1.16 Hogares que no clasifican residuos por Ciudades Principales. ....... 20

Gráfico 1.17 Disposición final de residuos peligrosos. ......................................... 21

Gráfico 1.18 Prácticas de ahorro de agua. ........................................................... 22

Gráfico 1.19 Energía relacionada con emisiones de dióxido de carbono per cápita

en el escenario 450 .............................................................................................. 23

Gráfico 1.20 Casa Caliente Limpia K’OÑICHUYAWASI. ..................................... 25

Gráfico 1.21 Líneas de encuentro entre las estrategias de cambio climático y

construcción sostenible en Colombia. .................................................................. 26

Gráfico 1.22 Inundación del Estado de Florida, incremento 5 metros en el nivel del

mar. ...................................................................................................................... 29

Gráfico 1.23 Edificio ZEB-A (Cabo Cañaveral, Florida, 2013). ............................. 31

Gráfico 1.24 Edificio ZEB-B (Oberlin College, Ohio). ........................................... 32

Gráfico 1.25 Edificio ZEB-C (NREL, Colorado). ................................................... 32

Gráfico 1.26 Producción vs consumo energético. ................................................ 34

Gráfico 1.27 Número de proyectos NZE en 2012 y 2014 en Norte América. ....... 36

xi

Gráfico 2.1 Tasa de crecimiento demográfico Ecuador, Colombia y Perú. .......... 43

Gráfico 2.2 Área de servicio de la Empresa Eléctrica Quito. ................................ 47

Gráfico 2.3 Evolución del promedio anual del número de clientes. ...................... 49

Gráfico 2.4 Evolución de los MWh facturados a los clientes regulados. .............. 52

Gráfico 2.5 Esquema de flujo de la gestión de residuos sólidos en el cantón Quito.

............................................................................................................................. 58

Gráfico 2.6 Energía promedio ingresada a la tierra en TW-año. .......................... 61

Gráfico 2.7 Red de celdas NREL en Ecuador. ..................................................... 62

Gráfico 2.8 Grilla de insolación solar en Ecuador. ................................................ 62

Gráfico 3.1 Confort térmico. ................................................................................. 67

Gráfico 3.2 Estrategias ecológicas para las distintas fases. ................................. 68

Gráfico 3.3 Foco fluorescente (ahorrador)............................................................ 70

Gráfico 3.4 Focos con tecnología LED. ................................................................ 71

Gráfico 3.5 Sistema inodoro doble flujo. ............................................................... 72

Gráfico 3.6 Grifo con aireador. ............................................................................. 73

Gráfico 3.7 Promedio mensual de consumo de suministros en la parroquia “El

Batán”. .................................................................................................................. 76

Gráfico 3.8 Parque Eólico Villonaco (Loja, Ecuador). ........................................... 78

Gráfico 3.9 Central geotérmica. ............................................................................ 79

Gráfico 3.10 Célula fotovoltaica. ........................................................................... 81

Gráfico 3.11 Panel fotovoltaico en Cantebury (Nuevo Hampshire, Estados

Unidos). ................................................................................................................ 81

Gráfico 3.12 Sistema fotovoltaico sin inversor. ..................................................... 82

Gráfico 3.13 Sistema fotovoltaico con inversor. ................................................... 84

Gráfico 4.1 Riesgo total ...................................................................................... 109

Gráfico 4.2 Coeficiente Beta sectorial ................................................................ 111

xii

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 1.1 Mejora en el suministro de agua (% de la población con acceso). ....... 15

Tabla 1.2 Categorización de NZEB según la locación del sistema de Energía

Renovable. ........................................................................................................... 31

Tabla 2.1 Proyección de la población en la provincia de Pichincha (por cantones).

............................................................................................................................. 44

Tabla 2.2 Evolución del promedio anual del número de clientes. ......................... 48

Tabla 2.3 Composición porcentual de la evolución del promedio anual del número

de clientes. ........................................................................................................... 50

Tabla 2.4 Evolución de los MWh facturados a los clientes regulados. ................. 51

Tabla 2.5 Promedio anual de kWh de consumo por grupo de consumo. ............. 53

Tabla 2.6 Promedio mensual de kWh de consumo por grupo de consumo. ........ 54

Tabla 2.7 Valor a añadirse por estrato de acuerdo al SBU. Período de consumo:

1-30 de Noviembre 2015. ..................................................................................... 56

Tabla 2.8 Insolación mensual en el DMQ. ............................................................ 63

Tabla 2.9 Horas pico de sol en el DMQ. ............................................................... 64

Tabla 3.1 Consumo promedio mensual de electricidad Diciembre 2013-Noviembre

2015. .................................................................................................................... 75

Tabla 3.2 Promedio de consumo de electricidad por mes Diciembre 2013-

Noviembre 2015. .................................................................................................. 76

Tabla 3.3 Requerimiento de potencia (W) de trabajo de artefactos eléctricos

comunes en un hogar. .......................................................................................... 86

Tabla 3.4 Eficiencia de principales tecnologías fotovoltaicas. .............................. 87

Tabla 3.5 Cargas de una vivienda promedio – Escenario 1. ................................ 88

Tabla 3.6 Consumo eléctrico de proyecto de vivienda con focos fluorescentes... 89

Tabla 3.7 Consumo eléctrico de proyecto de vivienda con focos incandescentes.

............................................................................................................................. 89

Tabla 3.8 Consumo eléctrico de proyecto de vivienda con focos LED. ................ 90

Tabla 3.9 Datos del sistema fotovoltaico - Escenario 1. ....................................... 93

Tabla 3.10 Determinación del número y área de implantación de paneles

fotovoltaicos - Escenario 1. .................................................................................. 94

xiii

Tabla 3.11 Días Negros en Quito. ........................................................................ 96

Tabla 3.12 Número de baterías para almacenamiento de energía - Escenario 1. 97

Tabla 3.13 Cargas de una vivienda promedio – Escenario 2 ............................... 98

Tabla 3.14 Consumo eléctrico de proyecto de vivienda con focos fluorescentes. 99

Tabla 3.15 Consumo eléctrico de proyecto de vivienda con focos incandescentes.

........................................................................................................................... 100

Tabla 3.16 Consumo eléctrico de proyecto de vivienda con focos LED. ............ 100

Tabla 3.17 Datos del sistema fotovoltaico - Escenario 2. ................................... 102

Tabla 3.18 Determinación del número y área de implantación de paneles

fotovoltaicos - Escenario 2. ................................................................................ 103

Tabla 3.19 Número de baterías para almacenamiento de energía - Escenario 2.

........................................................................................................................... 104

Tabla 4.1 Riesgo País (EMBI Ecuador) .............................................................. 108

Tabla 4.2 Tasa de inflación mensual en Ecuador ............................................... 112

Tabla 4.3 Costo de capital .................................................................................. 113

Tabla 4.4 Presupuesto del sistema fotovoltaico propuesto para el Escenario 1 121

Tabla 4.5 Presupuesto del sistema fotovoltaico propuesto para el Escenario 2 122

Tabla 4.6 Cálculo de planilla de consumo eléctrico – Escenario 1 ..................... 124

Tabla 4.7 Cálculo de planilla de consumo eléctrico – Escenario 2 ..................... 124

Tabla 4.8 Valor del consumo promedio de gas centralizado .............................. 125

xiv

RESUMEN

Esta tesis tiene como objeto determinar la factibilidad económica y financiera de la

implementación en edificaciones de un sistema autosustentable de energía

eléctrica. Surge la necesidad de plantear alternativas de generación de energía

limpia debido a que los patrones climáticos en el planeta tierra están cambiando a

causa de las emisiones de dióxido de carbono hacia la atmósfera. Esto lleva a

una conciencia de cambio en la población en general hacia la disminución del

consumo de los recursos naturales, por esto se maneja a nivel mundial el

concepto de Net Zero Energy, que significa que una edificación debe producir en

un año la misma cantidad de energía con recursos renovables que la que

consume, que, junto con otros parámetros como el buen uso de materiales de

construcción, diseño arquitectónico adecuado, elementos ahorradores en

sistemas eléctricos y de agua, así como también la separación de residuos,

forman una construcción sostenible. La falta de políticas en el Ecuador en materia

de construcción sostenible ha frenado el desarrollo de proyectos planteados bajo

este concepto al igual que los altos subsidios que el estado implementa en la

generación de energía con recursos naturales. Frente a esta situación se plantea

la generación de energía limpia con un sistema fotovoltaico que utiliza el sol como

fuente al ser gratuita e ilimitada. Sin embargo el alto costo que estos sistemas

manejan se debe principalmente a la utilización de baterías para almacenamiento

de energía, y esto sucede porque no existe la posibilidad de conectarse a la red

pública manejando una compra-venta de energía que permita que el proyecto sea

factible financiera y económicamente, pues en las condiciones actuales no lo es.

Palabras clave: Cambio climático, net zero energy, energía renovable, paneles

solares.

xv

ABSTRACT

This thesis aims to determine the economic and financial feasibility of

implementation in buildings of a self-sustaining power system. Arises the need to

propose alternatives for clean energy generation because the weather patterns on

the planet earth are changing because of emissions of carbon dioxide into the

atmosphere, this leads to an awareness of change in the population towards

decreasing consumption of natural resources. This is why it is handled worldwide

the concept of Net Zero Energy, which means that a building must produce by

renewable resources in a year the equal amount of energy consumed by itself.

This concept among other parameters such as good use of building materials,

proper architectural design, saving elements in electrical and water systems and

waste separation, form a sustainable construction. The lack of policies in Ecuador

related to sustainable construction has slowed the development of projects

proposed under this concept, as the high subsidies that the state implements in

the energy generation with natural resources. The generation of clean energy with

a photovoltaic system arises using the sun as a source which is free and unlimited,

however the high cost of these systems is mainly due to the use of batteries to

storage energy, and this is because there is no possibility to connect to the public

network managing a buy-sale of energy that allows the financial and economically

project feasibility, because under current conditions it is not.

Keywords: Climate change, net zero energy, renewable energy, solar panels.

1

CAPÍTULO 1

1.1 INTRODUCCIÓN

Este capítulo tiene como objetivo dar una visión general del concepto de

autosustentabilidad y su utilización en la construcción y operación de una

edificación de vivienda familiar en la ciudad de Quito utilizando NET ZERO

ENERGY, y que además sea factible en perspectivas tanto técnica, económica y

financiera para los promotores y usuarios del proyecto. La investigación permitirá

llenar el vacío que existe actualmente en el país con respecto a la tecnología Net

Zero Energy que retrasa el desarrollo en materia de recursos autosustentables. La

tecnología de Net Zero Energy no está enteramente direccionada ni para el sector

público ni para el privado, por lo que, en caso de que los resultados terminaren

favorables podría ser utilizada por ambos sectores.

1.2 ALCANCE

Para delimitar el alcance del proyecto es necesario el planteamiento del problema

con respecto al tema en los sistemas constructivos de la ciudad, revisando como

se encuentra actualmente.

En el Ecuador se maneja un sistema energético basado en energía renovable y

no renovable, siendo el porcentaje de producción al 2013 del 46% y 54%

respectivamente. Con respecto al porcentaje de energía renovable se conoce que

va en aumento, el país sin ser aún autosuficiente genera un escenario óptimo

para el desarrollo de tecnologías que aporten al incremento.

La energía es el sector estratégico más importante para el gobierno nacional, tal

como se demuestra en los planes y programas puestos en marcha en los últimos

7 años. Este es el caso del cambio de la matriz productiva donde tiene gran

influencia la producción de energía autosustentable como la energía

hidroeléctrica. Es por esto que en un futuro mediato la producción de energía

hidroeléctrica aumentará aproximadamente en un 15%, con referencia a la

2

producción global de energía en el país, pues el objetivo principal es la

eliminación de dependencia de los combustibles fósiles. Sin embargo otros tipos

de energía como la solar o la eólica tienen una tendencia a la baja.

Mientras que en el Ecuador se crean nuevas presas para generación de energía

eléctrica, en el estado de California en EEUU, se ha declarado que la energía

hidroeléctrica no es más energía limpia por la huella que deja en el medio

ambiente la construcción de grandes presas.

La situación actual tanto global como nacional referente a los recursos hídricos

nos indica que se debe considerar su conservación a futuro puesto que son

recursos que cada vez resultan más escasos. Se debe tomar en cuenta además

que la contaminación se da en un gran porcentaje por falta de políticas de

regulación y de gestión integral. El uso no racional del recurso hace que se

desperdicie sin tomar en cuenta la gravedad del tema para las generaciones

venideras.

Otro factor dentro de este estudio será el tratamiento de los residuos sólidos en el

país, el que no ha sido adecuadamente atendido, en las ciudades de Ecuador se

ha invertido muchos recursos en la recolección de residuos, sin tomar mucho en

cuenta el manejo y la disposición final. En la actualidad a consecuencia de la

intervención y gestión de ONGs, de entidades privadas y gubernamentales el

tratamiento y manejo de los residuos urbanos ha mejorado, sin embargo, el

manejo y la separación dentro de cada uno de los hogares no ha tenido un

cambio por lo que aún queda mucho por mejorar.

En caso de que los sectores; energético, de recursos hídricos y manejo de

residuos urbanos continúen tal como se presentan en la actualidad, se llegaría a

situaciones complejas que podrían llegar a ser irreversibles.

1.3 JUSTIFICACIÓN DEL PROYECTO

El presente estudio podría contribuir a apoyar la teoría de que se puede utilizar

energía autosustentable en la construcción y operación de una edificación de

3

vivienda, y que además sea factible técnica, económica y financieramente para

los promotores y usuarios del proyecto.

Los resultados esperados de la investigación aportarían conocimiento en un

campo escasamente estudiado en el medio local, pudiendo ser profundizado con

trabajos posteriores.

Los resultados de la investigación se espera que puedan impulsar a repensar la

realidad en cuanto a construcción y manejo de autosustentabilidad derivando a

nuevas investigaciones.

1.4 OBJETIVO PRINCIPAL

Proponer un nuevo sistema autosustentable de energía para edificaciones a

construirse en el Distrito Metropolitano de Quito (DMQ).

1.5 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

· Ilustrar el concepto de qué es Net Zero Energy (NZE).

· Investigar qué se está haciendo en otros países con respecto a NZE.

· Investigar qué se está haciendo en el Ecuador con respecto a NZE.

· Determinar el costo inicial de un proyecto de vivienda añadiendo

consideraciones NZE

· Encontrar el valor actual neto (VAN), la tasa interna de retorno (TIR) y la

relación beneficio-costo (B/C) del proyecto en mención.

4

1.6 ANÁLISIS NACIONAL E INTERNACIONAL

1.6.1 ANÁLISIS HISTÓRICO, SITUACIÓN ENERGÉTICA Y DE RECURSOS.

POLÍTICA ESTATAL Y MUNICIPAL.

1.6.1.1 Reseña Histórica

Los patrones climáticos como el calentamiento de la tierra, el agujero en la capa

de ozono, el efecto invernadero, la deforestación, contaminación de agua,

disminución de biodiversidad, en general, están cambiando. Si bien es cierto que

estos cambios han sucedido a lo largo de la vida del planeta, en este tiempo es

diferente, por primera vez la sociedad humana está enfrentándolos a nivel global y

esto ha hecho que la habitabilidad en nuestro planeta se vea afectada1.

Para una visión más amplia del clima y sus cambios se realiza un recuento

histórico que inicia en 1712 donde el Británico Thomas Newcomen inventa la

primera máquina de vapor, abriendo el camino para la Revolución Industrial y al

uso a escala industrial del carbón, pasando por 1896 cuando el sueco Svante

Arrhenius concluye que la quema industrial del carbón incrementa el efecto

invernadero debido a las emisiones de CO2.

En 1927 se determina que las emisiones de carbono por la quema de

combustibles fósiles alcanzan un billón de toneladas por año, y once años

después en 1938 utilizando datos de 147 estaciones climáticas alrededor del

mundo, el Ingeniero Británico Guy Callendar muestra que las temperaturas han

incrementado en el último siglo, tiempo en el que las concentraciones de CO2

también se elevaron, pero este fenómeno al que se le conocía como el “Efecto

Callendar” fue ampliamente rechazado por los meteorólogos.

Posteriormente para 1965 se concluye que la temperatura en el mundo había

incrementado entre 3-4°C, y la Presidencia de Estados Unidos advierte que el

efecto invernadero es un tema de “real preocupación”.

1 Museo Americano de Historia Natural, (2015), Climate change. http://www.amnh.org/exhibitions/past-exhibitions/climate-change

5

En 1972 se presenta la primera conferencia de las Naciones Unidas, “Clima

Cambia Fuertemente”. Para 1990 se alcanza emisiones de carbono por la quema

de combustibles fósiles e industria hacia la atmósfera de 6 billones de toneladas

por año.

Como se muestra, el interés hacia un comportamiento más amigable con el medio

ambiente debido al cambio climático ha ido en aumento a nivel mundial, siendo

expresado en los últimos tiempos por ejemplo en junio de 1992 en Río de Janeiro

por las Naciones Unidas en su conferencia sobre Medio Ambiente y Desarrollo

llamada “CUMBRE DE LA TIERRA”, cuyo objetivo fundamental acordado por las

naciones es “la estabilización de las concentraciones de gases de efecto

invernadero en la atmósfera a un nivel que impida interferencias antropogénicas

peligrosas en el sistema climático”2, comprometiéndose los países desarrollados a

disminuir sus emisiones a los niveles que se manejaban en 1990, cinco años

después en 1995 El Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el cambio

climático (IPCC por sus siglas en Inglés) en su Segundo Reporte de Evaluación

concluye que el balance de evidencia sugiere una influencia humana en el cambio

climático, y esta es la primera vez en la que se genera una declaración definitiva

en la que los humanos son responsables por el cambio climático.

Tres años después en 1998 el Fenómeno del Niño combinado con el

calentamiento global genera un récord en cuanto a temperatura en un año.

Siendo el promedio de temperatura alcanzado 0.52°C mayor al período entre

1961-90.

Para el mes de septiembre de 2002 se desarrolla otra conferencia de las

Naciones Unidas, llamada, “CUMBRE MUNDIAL DE DESARROLLO

SOSTENIBLE”, donde se comprometen a cumplir con los objetivos planteados en

1992 en Río de Janeiro.

En 2006 las emisiones de carbono por la quema de combustibles fósiles hacia la

atmósfera alcanzan los 8 billones de toneladas por año. En septiembre de 2014

las Naciones Unidas celebran la “CUMBRE SOBRE EL CLIMA 2014” donde se

2 BBC News. (2015). Una historia breve del cambio climático. http://www.bbc.com/news/science-environment-15874560

6

destaca el compromiso de los líderes mundiales a reducir las emisiones de gases

contaminantes para que el incremento de temperatura sea menor a 2°C.

1.6.1.2 Proyección del Cambio Climático

Contemplando el contexto histórico y lo que se prevé a futuro3, se indica, cómo

el cambio climático incidirá en mayor magnitud en los países que se

encuentran en desarrollo, puesto que los efectos que se generan por el mismo

implican riesgos principalmente económicos al verse afectada la agricultura,

consecuentemente los alimentos y el suministro de agua. Se prevé además

que para el año de 2100 4 la temperatura promedio anual incremente entre 1-

5°C, este y otros cambios dependen de la locación y de los siguientes

escenarios5:

· La velocidad con la que los niveles de concentración de gases que generan

el efecto invernadero continúen incrementando.

· La firmeza con la que características del clima como la temperatura,

precipitación y nivel del mar se comporten ante el incremento de los gases

que generan el efecto invernadero.

· Influencias y procesos naturales en el clima y su sistema como actividad

volcánica y patrones de circulación oceánica.

· Cambios en los patrones de tormentas, tanto lluvia como nieve son

probables a suceder aun cuando son menos certeros a los que son

relacionados con la temperatura.

Estos cambios, sumados con la variación del nivel del mar, y la frecuencia e

intensidad de los eventos extremos probablemente afectarán la cantidad de

energía en cuanto a producción y consumo6. Éstos incrementan el uso de

climatización en lugares cerrados, ya que en climas cálidos existe una tendencia a

3 Banco Mundial, (2015), Cambio climático, http://datos.bancomundial.org/tema/cambio-climatico 4 Banco Mundial, (2015), Cambio climático, http://climate4development.worldbank.org/ 5 United States Environmental Protection Agency, (2015), Future Climate Change, http://www.epa.gov/climatechange/science/future.html 6 United States Environmental Protection Agency, Future Climate Change, http://www.epa.gov/climatechange/impacts-adaptation/water.html

7

utilizar más energía para aire acondicionado que gas natural o quema de madera.

En el caso de Estados Unidos, si la temperatura incrementa de 6,3-9°C se podría

aumentar la necesidad de generación energética entre 10-20% para 2050, este

incremento de demanda podría requerir inversiones en infraestructura energética

que podrían significar cientos de millones de dólares.

Debido a usos como la agricultura, construcción, manufacturación, producción

energética, navegación, etc. En muchas áreas es probable que la demanda de

agua incremente y las fuentes de agua disminuyan, poniendo a prueba a los

gestores del agua para que puedan satisfacer las necesidades tanto de,

comunidades en constante crecimiento como ecosistemas sensibles.

1.6.1.3 Situación Energética

El informe de Balance Energético publicado por el Ministerio de Sectores

Estratégicos del Ecuador a finales del 2014 indica que en la oferta de energía

primaria, la que es considerada como “toda forma de energía disponible en la

naturaleza antes de ser convertida o transformada en un centro de

transformación7”, el petróleo es la principal fuente participando con el 91%, la

energía renovable participa con el 5%, y otras fuentes con el otro 4% del total de

la matriz energética del país para el año del 2013.

En el gráfico 1.1 se puede observar la cantidad de kilo barriles equivalentes de

petróleo (kbep) que el país ha ofertado entre 1970-2013.

En el gráfico 1.2 se observa la cantidad de kbep que en un período de tiempo de

43 años, los diferentes sectores económicos han demandado siendo el sector

transporte el mayor demandante con el 49% del total de la demanda para el 2013

con una tasa anual de crecimiento promedio cercana al 6%, el sector residencial

en tercer lugar con un representativo 12%, la construcción aparece como el sexto

sector de siete con el 4%.

7 Ministerio de Sectores Estratégicos, (2014), Resumen Balance Energético Nacional, pág 8.

8

GRÁFICO 1.1 EVOLUCIÓN DE LA OFERTA DE ENERGÍA POR FUENTES

FUENTE: BALANCE DE SITUACIÓN ENERGÉTICA 2014 – ECUADOR. PÁG. 14

GRÁFICO 1.2 EVOLUCIÓN DE LA DEMANDA ENERGÉTICA POR SECTORES.


9

En el gráfico 1.3 se puede visualizar que el cambio de la demanda energética en

el país en la mayoría de sectores muestra un crecimiento, mientras que el sector

residencial marca un descenso del 1.3% en relación con el año 2012. En el

gráfico 1.4 se observa el consumo del sector económico residencial por fuente en

porcentaje, en el que el único representante de la energía renovable no

convencional (ERNC) es la leña con el 10%. En el gráfico 1.5 se puede ver en

kbep que de la producción de la ERNC el 80% lo abarca la producción tanto de

bagazo de caña como de leña, y tan solo el 0.93% se reparten entre energía

eólica y solar fotovoltaica lo que indica por qué no aparecen estos dos últimos

tipos de energía en el gráfico 1.4.

GRÁFICO 1.3 VARIACIÓN DE LA DEMANDA ENERGÉTICA POR SECTORES.


10

GRÁFICO 1.4 CONSUMO DE LOS SECTORES ECONÓMICOS POR TIPO DE

FUENTE.

FUENTE: BALANCE DE SITUACIÓN ENERGÉTICA 2014 – ECUADOR. HOJA

F.1.19

GRÁFICO 1.5 PRODUCCIÓN ERNC 2013.


11

En relación a la producción energética nacional, Ecuador al 2013 produjo 1.86

veces más energía de la necesaria lo que nos indica que existe una suficiencia

energética, y de esta producción, la energía renovable participó con el 48% como

se visualiza en el gráfico 1.6.

GRÁFICO 1.6 PARTICIPACIÓN DE ENERGÍA RENOVABLE EN GENERACIÓN

ELÉCTRICA.


El consumo mensual promedio de electricidad en dólares de todo el país,

presenta un incremento en el período entre 2012 y 2014 mostrando una tendencia

a la alza, sin ser mayor al 6% de un salario básico unificado. (Gráfico 1.7)

12

GRÁFICO 1.7 CONSUMO MENSUAL PROMEDIO DE ELECTRICIDAD EN

HOGARES.

FUENTE: INSTITUTO NACIONAL DE ESTADÍSTICAS Y CENSOS,

INFORMACIÓN AMBIENTAL EN HOGARES 2014 PÁG. 25

Tal como se muestra en el gráfico 1.8, el consumo energético en las zonas

urbanas es 1.57 veces superior al de las zonas rurales. El consumo de acuerdo a

la cantidad de habitantes en el hogar no presenta un incremento constante, y el

promedio nacional se encuentra entre 3 y 4 habitantes por hogar.

En el gráfico 1.9 se presenta en porcentaje las prácticas de ahorro energético en

los hogares del Ecuador, y estos datos indican que sí se tiene presente el ahorro

energético, pero se lo debe fortalecer para que se vuelva cotidiano.

13

GRÁFICO 1.8 CONSUMO MENSUAL PROMEDIO DE ELECTRICIDAD EN HOGARES.



GRÁFICO 1.9 PRÁCTICAS DE AHORRO DE ENERGÍA.



14

1.6.1.4 Saneamiento

Alejandro Bermeo8 define a saneamiento como un conjunto de actividades, que

se realizan en torno a dos temas considerados vitales para la supervivencia; el

agua, su distribución, su manejo y la disposición de las aguas servidas, y los

residuos sólidos, su manejo y disposición.

1.6.1.4.1 Agua Potable

La actualidad mundial al igual que la regional y nacional, referente a recursos

hídricos es considerablemente delicada, es por esto que son imperiosas políticas

de conservación del agua dulce debido a la importancia de ésta, ya que este

recurso es cada vez es más escaso.

Un factor importante que influye en la degradación de este recurso es su uso

desmesurado, que genera desperdicio, aumentando así la gravedad de la

situación a futuro abriendo camino a una inminente crisis. Esto se debe a la falta

de conciencia en los usuarios sobre la gravedad del problema, como lo pronostica

el Instituto Internacional de Recursos Hídricos (IWMI por sus siglas en inglés), que

dentro de unos 15-30 años el mundo necesitará 17% más de lo que requiere en

la actualidad, lo cual crea una incógnita sobre su dotación.

El acceso de la población de los países de la región al agua segura, muestra un

incremento tal como se observa en la tabla 1.1, dándonos muestras que sí se

realizan esfuerzos para mejorar la calidad de vida de los habitantes.

No obstante, no se debe descuidar que aún existen millones de habitantes que

carecen de acceso al agua.

8 Bermeo, Alejandro, (2005), Agua-Saneamiento-Asentamientos humanos, Quito, United Nations Environment Programme.

15

TABLA 1.1 PORCENTAJE DE LA POBLACIÓN CON ACCESO A AGUA DULCE.

PAÍSES

BRASIL

ARGENTINA

CHILE

PERÚ

COLOMBIA

GUATEMALA

MÉXICO

ECUADOR

FUENTE: BANCO MUNDIAL, JULIO 2014

Se puede observar por los datos en la tabla 1.1 que de los 8 países analizados,

Ecuador ocupa el séptimo lugar en términos generales en cuanto a porcentaje de

población con acceso al agua segura, abreviando el problema como carencia de

eficiencia y de cobertura.

En la biblioteca digital Instituto Nacional de Estadísticas y Censos (INEC) reposa

el documento gráfico “Día Mundial del Agua” publicado en marzo de 20139, donde

se informa que el 76.51% de los hogares ecuatorianos tiene acceso al servicio de

agua potable, de este porcentaje como se puede observar en el gráfico 1.10, el

92,7% de los hogares urbanos tienen acceso al servicio, y el 49.3% de los rurales.

9 Instituto Nacional de Estadísticas y Censos, (2014), Infografía día del agua, http://www.ecuadorencifras.gob.ec/documentos/web-inec/Infografias/Infografia_dia_del_agua.jpg

16

GRÁFICO 1.10 ACCESO AL SERVICIO DE AGUA POTABLE.

FUENTE: INSTITUTO NACIONAL DE ESTADÍSTICAS Y CENSOS DÍA

MUNDIAL DEL AGUA 2014

En el boletín “Siete de cada diez hogares en Ecuador no realizan ninguna práctica

de ahorro de agua10” publicado en junio de 2013 por el INEC, se informa que del

76.51% de hogares con suministro de agua potable el 27.6% de los hogares

ecuatorianos realizaba algún tipo de práctica de ahorro de agua, siendo menor

que la cantidad de hogares en 2011 con más del 20%, que en ese año fue

cercana al 49%.

No obstante, a pesar de que el porcentaje de práctica de ahorro disminuyó, la

cantidad de agua de consumo por persona también disminuyó de 12.4 a 9.2m3

por mes

En el gráfico 1.11 se puede observar el tratamiento que se le da al agua en los

hogares, y en el gráfico 1.12 la calidad de agua sobre un máximo de 5 puntos que

los usuarios han calificado según su percepción, siendo Cuenca con mayor

puntaje, una calificación de 4.63/5

10 Instituto Nacional de Estadísticas y Censos, (2015), Siete de cada diez hogares en Ecuador no realizan ninguna práctica de ahorro de agua, http://www.ecuadorencifras.gob.ec/siete-de-cada-diez-hogares-en-ecuador-no-realizan-ninguna-practica-de-ahorro-de-agua/

17

GRÁFICO 1.11 TRATAMIENTO DE AGUA EN LOS HOGARES.



GRÁFICO 1.12 CALIDAD DEL AGUA.



1.6.1.4.2 Manejo de Desechos Sólidos

El manejo de residuos sólidos está desarrollado en el Ecuador en un ambiente

que no ha sido adecuadamente atendido, se ha invertido muchos recursos en la

recolección de residuos, sin tomar mucho en cuenta el manejo y la disposición

final. Según datos del Ministerio del Ambiente (MAE) al 2014 cada habitante

18

generó un promedio de dos libras diarias de residuos sólidos, eso equivale a 4

millones de toneladas anuales en todo el país. Como disposición, el 20% de los

221 municipios dispone de relleno sanitario, mientras que el 80% restante

dispone de botaderos a cielo abierto generando contaminación ambiental. Para

contrarrestar este impacto ambiental se deberán cerrar todos los botaderos a cielo

abierto hasta el año 2017, para cumplir este y otros objetivos referentes al manejo

de residuos sólidos, el gobierno impulsa el Programa Nacional de Gestión Integral

de Desechos Sólidos (PNGIDS), el cual permite la realización de estudios para

conocer la realidad en cuanto a la cantidad de residuos sólidos que cada

municipio produce, además se espera que los municipios que no disponen

rellenos sanitarios cuenten a mediano plazo con procesos de separación de

desechos, barrido, recolección como también transporte, estación de

transferencia, disposición final y un centro mancomunado de residuos sólidos en

el que contempla separación de residuos y un relleno sanitario.

En la actualidad a consecuencia de la intervención y gestión de ONGs, de

entidades privadas y gubernamentales, dentro de la cantidad de hogares

censados por la Encuesta Nacional de Empleo, Desempleo y Subempleo

(ENEMDU), el tratamiento y manejo de los residuos urbanos y rurales ha

mejorado. Los datos de la Información Ambiental de hogares del INEC11

expuestos en el gráfico 1.13 lo confirman, mostrando que, del año 2012 al 2014

se presentó un incremento cercano al 7% en la cantidad de hogares ecuatorianos

(gráfico 1.14) que realizaron algún tipo de clasificación de residuos, alcanzando la

cifra del 38.32%. Del porcentaje que no realiza clasificación de residuos que

compete al otro 61.68%, el 35.09% no lo realizó por carencia de lugares de acopio

o contenedores con el fin específico de separación, y el otro 20.34% indicó

desinterés por esta práctica como se muestra tanto en el gráfico 1.15 como en el

1.16.

11 Instituto Nacional de Estadísticas y Censos, (2015), Cuatro de cada diez hogares clasifica n los residuos en Ecuador, http://www.ecuadorencifras.gob.ec/cuatro-de-cada-diez-hogares-clasifican-los-residuos-en-ecuador/

19

GRÁFICO 1.13 CRONOLOGÍA DE ESTUDIO DE HOGARES.



GRÁFICO 1.14 CLASIFICACIÓN DE RESIDUOS.



20

GRÁFICO 1.15 HOGARES QUE NO CLASIFICAN RESIDUOS.



GRÁFICO 1.16 HOGARES QUE NO CLASIFICAN RESIDUOS POR CIUDADES

PRINCIPALES.



21

Sobre los residuos peligrosos existe un alto porcentaje de hogares en el país que

depositan los desechos peligrosos junto con los comunes, promediando un

porcentaje cercano al 71%, incluido desechos farmacéuticos, eléctricos o

electrónicos como de aceite y grasas de cocina tal como se puede observar en el

gráfico 1.17.

Con respecto al ahorro de agua el 86.28% de los hogares indicó que realiza algún

tipo de práctica de ahorro referente al cierre de llaves durante actividades como

lavar platos o bañarse representado en el gráfico 1.18.

GRÁFICO 1.17 DISPOSICIÓN FINAL DE RESIDUOS PELIGROSOS.



22

GRÁFICO 1.18 PRÁCTICAS DE AHORRO DE AGUA.



1.6.1.5 Políticas de construcción sostenible

Todo este proceso de cambio climático que se ha experimentado y seguirá

experimentándose ha creado conciencia en los líderes a nivel mundial, y en

Latinoamérica donde existe una gran preocupación referente al sector de

construcción. Surge el deseo de replantear los parámetros convencionales de

construcción hacia un modelo sostenible que “satisfaga las necesidades de la

generación presente sin comprometer la capacidad de generaciones futuras para

satisfacer las suyas propias“12 para reducir la generación de gases nocivos y de

consumo de recursos naturales, por lo que se está generando desarrollo e

implementación de políticas públicas referentes a construcción sostenible, este

desarrollo se ve enmarcado en distintas fases dependiendo de cada país.

A nivel global se manejan tres escenarios para la implementación de políticas que

permiten llevar el hilo de la conservación y buen manejo energético, estos 3

escenarios son los siguientes:

12 Naciones Unidas, (2015), Desarrollo sostenible, http://www.un.org/es/ga/president/65/issues/sustdev.shtml.

23

· “Nuevas Políticas”. Este escenario toma la postura de asumir que los

gobiernos mantengan los compromisos que hicieron para la reducción de

emisiones de carbono a la atmósfera y generar fuentes de energías

renovables.

· “Escenario 450”. Este escenario toma la postura de alcanzar la meta a

largo plazo, de que la concentración de gases que producen el efecto

invernadero en la atmósfera sea igual o menor a las 450 partes por millón

de dióxido de carbono.

· “Políticas Actuales”. Este escenario toma una postura pesimista pues

analiza las políticas energéticas y climáticas que se han venido

implementando, lo que indica que se seguiría actuando de la misma

manera en la que han venido haciéndolo hasta el momento.

En algunos de los países, como es el caso del Ecuador, no existen políticas

públicas oficialmente establecidas, éstas se encuentran todavía en un proceso de

desarrollo, debido a que en ciertos casos no se encuentran coaccionando las

mencionadas políticas con los planes nacionales estratégicos de desarrollo y de

medio ambiente en las que contemple la construcción verde.

Sin embargo a nivel latinoamericano si existen países con desarrollo en cuanto a

políticas de construcción sostenible.

GRÁFICO 1.19 ENERGÍA RELACIONADA CON EMISIONES DE DIÓXIDO DE

CARBONO PER CÁPITA EN EL ESCENARIO 450

FUENTE: WORLD ENERGY OUTLOOK PÁG. 14

24

1.6.1.5.1 Políticas en América Latina

La Iniciativa para Edificios Sostenibles y Clima del Programa de las Naciones

Unidas para el Medio Ambiente PNUMA-IES, (UNEP-SBCI por sus siglas en

inglés), tiene como objetivo el generar y promover políticas y prácticas en todo el

mundo para construcciones cuyo eje sea su sostenibilidad, marcando ejes de

referencia, y además expone que las edificaciones sí marcan una relevancia

significativa en el cambio climático para su mitigación y adaptación. Siendo esta

iniciativa un referente en los Consejos Latinoamericanos de Edificación

Sostenible.

Para poder entender la realidad se debe tomar en cuenta el impacto no sólo

económico, sino también ambiental generado por la construcción de vivienda

social debido al cuantioso y además en incremento déficit habitacional que existe

en América Latina, puesto que la operación de este sector genera un elemento

transcendental que se debe tomar en cuenta para la generación de iniciativas

constructivas en la región. Existe la Iniciativa para la Vivienda Social Sostenible

(SUSHI por sus siglas en inglés), que tiene como uno de sus objetivos incorporar

soluciones sostenibles en general para viviendas de bajo costo, las cuales

contemplan viviendas sociales.

Como se planteó en Perú en el año 2012 el proyecto de “Casa Caliente Limpia

K’OÑICHUYAWASI” destinado para un sector de Perú en el que la población tiene

un alto índice de muerte con más de 500 al año por enfermedades respiratorias

por frío e inhalación de humo por cocinar a fuego abierto, con tecnologías que

permiten dar una solución a esta problemática, utilizando paredes calientes, un

sistema de aislamiento y una cocina mejorada. Este paquete está desarrollado en

un enfoque tecnológicamente apropiado, en el que se usan recursos renovables y

dan solución a una necesidad específica, como se indica en el gráfico 1.20.

25

GRÁFICO 1.20 CASA CALIENTE LIMPIA K’OÑICHUYAWASI.

FUENTE: SITUACIÓN DE LA EDIFICACIÓN SOSTENIBLE EN AMÉRICA

LATINA – UNEP – AGOSTO 2014 PÁG. 143

Acorde al informe “Situación de la Edificación Sostenible en América Latina”

producido por el Programa de Medio Ambiente de las Naciones Unidas (UNEP) se

considera al Consejo Mundial de Edificación Sustentable (WGBC) como la

organización internacional más grande del mundo relacionada a la edificación

sustentable la cual tiene en sus registros una cifra cercana a los mil millones de

metros cuadrados de construcción verde con un aproximado a las 100 mil

edificaciones bajo el mismo concepto13, siendo un nervio representativo para la

transformación social y ambiental mediante la construcción. En el país se

encuentra funcionando Ecuador Green Building Council (EGBC) que forma parte

del WGBC que en conjunto con autoridades locales y utilizando a países vecinos

como modelo a seguir en políticas de edificación sostenible se plantean el reto de

generarlas.

13 United Nations Environment Programme, (2014), Situación de la Edificación Sostenible en América Latina, México, Helvética, pág. 16.

26

Se puede tomar en cuenta y analizar la situación en cuanto al desarrollo de

políticas de construcción sostenible de países vecinos con realidades similares a

las nuestras, ya que en su implementación y desarrollo se han plasmado las

lecciones aprendidas que podemos ponerlas en práctica.

Como es el caso de Colombia, donde se encuentra en un proceso de ensamble

de estas políticas dentro de sus estrategias nacionales. A la matriz de planeación

(Gráfico 1.21) realizada por el Departamento Nacional de Planeación de Colombia

se le puede tomar como ejemplo, donde se observa el establecimiento de las

líneas de encuentro entre las estrategias de adaptación y mitigación al cambio

climático, con estrategias de construcción sostenible. Así como el Plan Nacional

de Desarrollo (PND) 2010-2014 que adhiere el cambio climático como uno de los

pilares fundamentales de la agenda de política pública nacional.

GRÁFICO 1.21 LÍNEAS DE ENCUENTRO ENTRE LAS ESTRATEGIAS DE

CAMBIO CLIMÁTICO Y CONSTRUCCIÓN SOSTENIBLE EN COLOMBIA.

FUENTE: SITUACIÓN DE LA EDIFICACIÓN SOSTENIBLE EN AMÉRICA

LATINA – UNEP – AGOSTO 2014 PÁG. 75

27

De igual manera en Perú el desarrollo sostenible forma parte de la Política

Nacional del Ambiente (PNA) que es estratégicamente desarrollado por el Plan

Nacional de Acción Ambiental (PNAA) 2010-2021, el cual establece 4 ejes

principales y 48 acciones estratégicas. Aun cuando la construcción sostenible no

esté mencionada dentro de estas acciones estratégicas, algunas de éstas trazan

un marco en el que se establecen bases para el desarrollo para políticas que

manejen expresamente la construcción sostenible. Algunas de estas bases son:

· Mitigación y adaptación al cambio climático – reducción de gases de efecto

invernadero.

· Calidad del agua – Tratamiento y reutilización de aguas residuales

domésticas.

· Residuos sólidos – Correcta disposición final

También tiene el gobierno como un objetivo el reducir el consumo energético en

15% para el año 2018, dando prioridad al sector constructivo, servicios y

transporte considerando 34 acciones principales que se plantea realizar, entre

algunas de las más relevantes se encuentran:

· Constituir normas de edificación en las cuales se contemplen parámetros

arquitectónicos eficientes de acuerdo a las diferentes zonas climáticas.

· Eficiencia energética.

· Reglamentación de consumos mínimos para equipos.

· Iluminación eficiente.

· Calentadores solares.

En otro país con una realidad distinta a los países de la región, pero con un

objetivo similar con dirección hacia edificaciones sostenibles se presenta algo a

tomar en cuenta y tomar como ejemplo. En Octubre de 2009 se emitió la orden

ejecutiva 13514 por parte del Presidente de Estados Unidos Barack Obama, la

cual dictaba que por lo menos el 15% de los edificios federales existentes se

guíen por principios de eficiencia energética para el 2015, y que para el 2030 el

100% de las edificaciones deben alcanzar a ser Net Zero Energy Building, siendo

este país el que más consume energía en todo el continente americano.

28

Para marzo de 2015, analizando la realidad a la fecha, FedCenter que es la casa

del gobierno federal para la gestión y asistencia para el cumplimiento ambiental

integral para administradores de instalaciones Federales y sus agencias14,

informa que la orden ejecutiva 13514 fue revocada junto con otras órdenes

ejecutivas alineadas a este tema para dar paso a la actual vigente 13693, cuyo

principal objetivo es mantener el liderazgo Federal en sustentabilidad y reducción

de emisión de gases de efecto invernadero, además de promover la conservación

de energía de edificios, eficiencia, y manejo mediante la reducción de intensidad

energética del edificio medida en unidades térmicas por pie cuadrado bruto en un

2.5% anual hasta el final del año fiscal 2025, en base con la línea base del uso

energético del edificio en el año fiscal 2015.

Las Agencias Federales deberán, en un ciclo de vida rentable, comenzando

desde el año fiscal 2016, a menos que se especifique lo contrario, mejorar los

centros de datos de eficiencia energética en las instalaciones de la agencia.

1.6.1.6 NET ZERO

1.6.1.6.1 Net Zero Energy

En medio del aumento de inquietud ocasionada por el incremento del costo

energético, el deseo de independencia energética, la disminución de fuentes de

agua, además del cambio climático y todo lo que este conlleva, se ha generado la

necesidad de una construcción y consumo amigable con el ambiente, pudiendo

reducir así la dependencia de los combustibles fósiles del sector de la

construcción. Y así emerge Net Zero Energy con el concepto de que una

edificación debe producir en un año calendario la misma cantidad de energía con

recursos renovables que la que consume en el tiempo mencionado.

Remarcando el cambio climático se determina que uno de los mayores riesgos

que se presentan son las zonas bajas, pues éstas corren el riesgo de sufrir

14 FedCenter, (2015), EO 13514 (Archive) - revoked by EO 13693 on March 19, 2015, Sec. 16(b), https://www.fedcenter.gov/programs/eo13514/

29

inundaciones. En el gráfico 1.22 se puede observar el aumento de 5 metros en el

nivel del mar que llegaría a sufrir el Estado de Florida, y de igual manera

sucedería en el resto del mundo con pérdidas incalculables de dinero, sin siquiera

mencionar las consecuencias severas y los costos que representan la

recolocación de cientos de millones de personas.

GRÁFICO 1.22 INUNDACIÓN DEL ESTADO DE FLORIDA, INCREMENTO 5

METROS EN EL NIVEL DEL MAR.

FUENTE: OBSERVATORIO TERRESTRE DE LA NASA, CENTRO DE VUELO

GODDARD SPACE, GREENBELT, MARYLAND. 2015

El sector de la construcción acorde a Charles J. Kibert15, es el mayor

contribuyente al cambio climático, debido a su enorme consumo energético, y las

enormes cantidades de materiales utilizadas en la construcción de edificaciones,

por lo que si se debe realizar un cambio, se debe empezar con los edificios.

15 Kibert, C., (2015), The Cutting Edge of Sustainable Construction - IV Workshop of Civil and Environmental Engineering EPN, Quito, 2015.

30

1.6.1.6.2 Net Zero Building

Según el Instituto Nacional de Ciencias de la Construcción de los Estados Unidos,

se define al Net Zero Energy Building (NZEB) como una edificación que utilizando

Net Zero Energy (NZE) mediante tecnologías renovables se produce tanta

energía como la que consume a lo largo de un año calendario.16 En la actualidad

el tema de construcción sostenible ha evolucionado, ha pasado de ser un tema de

investigación a ser una realidad, esto se debe principalmente a que se ha

despertado el interés en escuelas, fundaciones y gobiernos para que exista un

futuro bajo en producción de carbono.

Muchos de los NZEB reciben la mitad o más de su energía de la red, pero a su

vez retornan la misma cantidad energía a la red en otros momentos. Existen

edificios que producen un excedente de energía a lo largo del año y a estos se los

conoce con el nombre de “edificios de energía plus”, y aquellos que consumen un

poco más de energía de la que producen se los llama “edificios de energía cerca

de cero” o “edificios de bajo consumo de energía”.

A los edificios se los puede clasificar según la localización del sistema de Energía

Renovable como se detalla en la tabla 1.2, pues se debe entender que existen

varias posibilidades del lugar donde se genera esta energía.

16 National Institute of Building Sciences, (2014), Net Zero Energy Buildings, https://www.wbdg.org/resources/netzeroenergybuildings.php

31

TABLA 1.2 CATEGORIZACIÓN DE NZEB SEGÚN LA LOCACIÓN DEL

SISTEMA DE ENERGÍA RENOVABLE.

Localización del sistema de Energía

Renovable

Categorización

En el edificio ZEB-A

En el mismo terreno aparte del edificio ZEB-B

En un terreno fuera de sitio ZEB-C

Comprada fuera de sitio ZEB-D

FUENTE: KIBERT, C., IV WORKSHOP OF CIVIL AND ENVIRONMENTAL

ENGINEERING EPN QUITO, ECUADOR, 21 OCTUBRE 2015

GRÁFICO 1.23 EDIFICIO ZEB-A (CABO CAÑAVERAL, FLORIDA, 2013).



32

GRÁFICO 1.24 EDIFICIO ZEB-B (OBERLIN COLLEGE, OHIO).



GRÁFICO 1.25 EDIFICIO ZEB-C (NREL, COLORADO).



33

En verdad es posible para prácticamente cualquier edificio que se ha diseñado

como un NZEB independientemente de su perfil de consumo de energía que logre

el balance energético en el año calendario. Se toma como ejemplo en el gráfico

1.26 un edificio cuyo índice de consumo energético es 300 kWh por metro

cuadrado al año que, es un sitio grande y cuenta con mucho dinero, a pesar que

se puede construir una gran variedad de servicios este un mal ejemplo de NZEB.

Un edificio como el ejemplo con índice de consumo de 200 kWh por metro

cuadrado al año que presenta un mejor rendimiento energético, puede llegar a ser

NZEB si cuenta con suficiente espacio disponible en el sitio. Y un edificio

verdaderamente de alto rendimiento con bajo consumo de energía en el rango de

100 kWh por metro cuadrado al año es el resultado ideal, ya que con esta

actuación el edificio puede ser alimentado desde el techo asumiendo que es una

edificación de menor tamaño.

34

GRÁFICO 1.26 PRODUCCIÓN VS CONSUMO ENERGÉTICO.



El Instituto de Nuevos Edificios (NBI por sus siglas en inglés), es una organización

sin fines de lucro que trabaja para mejorar el desempeño energético en edificios

comerciales que ayuda a generar políticas de construcción sostenible alrededor

del mundo, define a los edificios de bajo consumo de energía como aquellos que

hayan compartido con este instituto o públicamente datos en los que se certifique

que por lo menos en 12 meses han tenido un uso mesurado de energía que

documente el desempeño superior al promedio de la industria. Estos edificios son

comparables con los NZEB en función del tipo, uso de energía, el diseño y uso de

estrategias y tecnologías, pero no tienen un objetivo declarado de NZE y no

necesitan satisfacer todas sus necesidades energéticas con tecnologías

renovables en sitio, a pesar de que puedan o no tener recursos renovables en

sitio. Incluso en algunos casos han proporcionado la estructura y el cableado que

fácilmente incorporará energía fotovoltaica en una fecha posterior.

NBI acepta tres métodos para verificar que los edificios apliquen NZE. La mayoría

de edificios aplican el primer método, el cual consiste en la medición mensual del

35

consumo de energía de todos los combustibles y los datos de la producción de

energía renovable provista por el equipo del propietario o diseñador del edificio. El

segundo enfoque es la representación de una tercera entidad de los datos

medidos a través de un reporte de evaluación, artículo publicado, presentación, o

citación de un premio u otro foro público. El tercer método de verificación es a

través del Instituto Internacional de Futuro Habitable (ILFI por sus siglas en inglés)

como parte de la certificación Net Zero Energy Building. ILFI requiere que el 100%

de la energía del sitio sea de uso directo cero de gas u otros combustibles fósiles

(carbón neutro) y suministrada por energía renovable sobre una base anual neta.

NBI presenta resultados17 de un estudio realizado en EEUU y Canadá basado en

una amplia investigación por parte de este instituto, y como también en el aporte

de muchos de las organizaciones clave, estados y firmas de diseño que están

liderando el mercado de NZE, indicando que la cantidad de edificios NZE

verificados y NZE emergentes se ha multiplicado. Este número es más del doble

en tan solo dos años, de 60 en 2012 a una lista de 160 proyectos en 2014, a

pesar de que el mercado sigue siendo muy pequeño, tal como se observa en el

gráfico 1.27.

Del total de los proyectos NZE verificados se tiene que el 24% son edificios

existentes renovados. Esta es una tendencia interesante que provee una

validación del potencial que tienen los edificios existentes para alcanzar NZE a

través de un importante mejoramiento.

17 New Buildings Institute, (2014, Enero), “2014 Getting to Zero Status Update” pp. 5-6

36

GRÁFICO 1.27 NÚMERO DE PROYECTOS NZE EN 2012 Y 2014 EN NORTE

AMÉRICA.

FUENTE: NEW BUILDING INSTITUTE, 2014 GETTING TO ZERO STATUS

UPDATE, PÁG. 5

En Estados Unidos y Canadá los edificios gubernamentales y las escuelas

públicas tienen la mayoría de NZEB y edificios de bajo consumo de energía con

las dos terceras partes de todos los proyectos. Los administradores de los

edificios públicos se encuentran motivados por la oportunidad de educar a los

ciudadanos sobre la factibilidad del desempeño de NZE con ejemplos prácticos y

tangibles, especialmente en el caso de las escuelas.

El Ecuador Green Building Council manifiesta que en el país no se manejan

edificios con NZE debido a que los recursos naturales que son utilizados para la

generación de energía son baratos debido al subsidio que otorga el estado en

comparación a los equipos que se deben implementar para el desarrollo de

energía neta cero, además que el sistema eléctrico en el DMQ no permite aportes

energéticos, es decir, que eventualmente no permitiría el retorno de energía

producida a cambio de la energía consumida que sería tomada de la red, por lo

que se desarrollan edificios de bajo consumo de energía. Estos edificios pueden

obtener un certificado que garantice su sostenibilidad llamado LEED (Leadership

37

in Energy & Environmental Design), este certificado desarrollado en 1998 por el

Consejo de la Construcción Verde (USGB por sus siglas en inglés) que aparte de

la utilización de tecnologías energéticas renovables y alternativas, busca “la

mejora en la calidad ambiental interior, la eficiencia del consumo de agua y la

selección de materiales.”18 Esto se ve reflejado en el informe del Programa de

Medio Ambiente de las Naciones Unidas (UNEP)19 en el que de los países

latinoamericanos presentes en el informe no consta Ecuador, pero se analiza la

situación de países vecinos como es el caso de Colombia en el que PND 2010-

2014 contempla un programa nacional de desarrollo sostenible, donde se

contemplan índices de adaptabilidad al cambio climático, con parámetros de

sostenibilidad ambiental, urbana y de gestión de riesgos. Este es el caso del

“Centro Sostenible para la Innovación y Negocios Ruta N” que es un referente a

nivel nacional y se encuentra construido en Medellín, en el cual intervinieron

entidades públicas, el municipio de la ciudad y empresas privadas. Destacan en

este proyecto como estrategias sostenibles un manejo eficiente del recurso agua

y climatización, conservación de la biodiversidad, aprovechamiento de la luz

natural además de uso de tecnología alternativa para la iluminación artificial, la

utilización de materiales para la construcción menos contaminantes y más

amigables con el medio ambiente, además de la optimización de tiempos en la

implementación de mano de obra mediante prefabricados y automatización de

procesos.

Para el manejo eficiente de agua se instalaron aparatos sanitarios que permiten

un ahorro de hasta el 40%, en complemento con recolección de aguas lluvias

para descargas y jardines. En los jardines se utilizó flora endémica del lugar no

solo por mantener la biodiversidad sino para promoverla. Se utilizó un sistema

eficiente de iluminación distribuido estratégicamente con automatización para que

el control de luminosidad por área sea el adecuado. Esta automatización se utilizó

de igual manera en los espacios internos, donde la iluminación entraba en

funcionamiento de acuerdo a la iluminación natural entrante por las ventanas.

18 Wikipedia, (2015), “LEED”, https://es.wikipedia.org/wiki/LEED 19 United Nations Environment Programme, (2014), Situación de la Edificación Sostenible en América Latina, México, Helvética, pág. 20-30

38

Dentro del marco en el que engloba la NZE, se puede referir a un valor que se

encuentra basado en el equilibrio o balance entre la demanda y la producción de

energía de un NZEB. Este balance energético se lo puede realizar de dos

maneras:

1 Mediante un balance de la energía entregada/importada y la energía

exportada, el monitoreo del autoconsumo de la energía generada en sitio

pude ser incluida.

2 Equilibrio entre el ponderado de la demanda energética y el ponderado de la

generación de energía.

Alternativamente se puede realizar un balance basado en los valores netos

mensuales en los que sólo los residuos por mes son sumados hasta un balance

anual.

Como parte de lo que engloba el significado de una construcción sostenible, con

conceptos de Net Zero, se manejan dos temas más, el agua y la basura.

1.6.1.6.3 Basura Neta Cero - Net Zero Waste

Net Zero también se aplica a materiales y el resultado es el concepto de Net Zero

Waste. Un edificio Net Zero Waste es donde sus ocupantes reducen, reúsan y

recuperan el flujo de residuos, convirtiéndolos en recursos con vertido cero en el

transcurso de un año. Los componentes de desechos sólidos netos cero

comienzan con la reducción de la cantidad de basura generada, reutilizando los

desechos, maximizando el flujo de reciclaje de residuos para recuperar materiales

reciclables y compostables.

1.6.1.6.4 Agua Neta Cero - Net Zero Water

En términos de suministro, el agua neta cero plantea un pequeño desafío, “Qué

hacer con el agua de lluvia.” Se puede contemplar una habitación forrada de

39

hormigón en el subsuelo con la finalidad de servir como cisterna, es importante

tomar en cuenta que se puede almacenar el agua producida en época de invierno

y poder utilizarla en verano que se considera la temporada seca.

Un paso posterior al almacenamiento es la utilización de dicha agua en la red de

descargas o dependiendo del nivel de purificación del agua poder utilizarla como

potable debido a los posibles efectos adversos para la salud que se puedan

generar.

1.6.1.6.5 Hogares Con Energía Neta Cero - Net Zero Homes

De particular importancia para reducir el consumo energético son los edificios

residenciales, dependiendo del sector en el Distrito Metropolitano de Quito existe

mayor cantidad de viviendas unifamiliares o multifamiliares. En el sector centro

norte donde se plantea el proyecto se maneja una mayor cantidad de viviendas

multifamiliares, esto no quiere decir que haya que descuidar o no tomar en cuenta

las unifamiliares para un planteamiento de normativas que fomenten la

construcción sostenible. Para este tipo de viviendas en Austin, Texas (Estados

Unidos) se tiene aprobada una resolución que establece que para el 2015 si son

viviendas nuevas, todas deben manejarse con NZE. Este programa demuestra

que incrementando la eficiencia energética y disminuyendo los gases que

producen el efecto invernadero ambas pueden ser costo efectivo. En este estado

norteamericano cuando el costo constructivo incrementa y es hipotecado en 30

años, los costos del consumo energético reducido son aún mejores que los pagos

de la hipoteca.

Históricamente, el mayor obstáculo en adoptar leyes o códigos de eficiencia

energética ha sido la resistencia de la industria de la construcción y de

defensores de casas accesibles debido a los costos que se maneja. Esto se

sobrelleva de manera conjunta con varios actores interesados defensores

de la eficiencia energética.

La clave para los hogares con energía neta cero, son las mejoras radicales en el

desarrollo de la energía, con reducciones en el consumo en un hogar típico en el

40

orden del 60% al 70%, pudiendo traer a la realidad la energía neta cero en

viviendas. Estas mejoras en el desarrollo de la energía combinado con un

avanzado control tecnológico y un optimizado sistema de retroalimentación, junto

con generación eléctrica en sitio desde paneles solares fotovoltaicos, proveen un

realista y alcanzable camino hacia hogares con energía neta cero.

41

CAPÍTULO 2

CONSUMO ENERGÉTICO, MANEJO DE DESECHOS Y

SITUACIÓN METEOROLÓGICA

2.1 CONSUMO ENERGÉTICO

2.1.1 DEMOGRAFÍA Y CRECIMIENTO ECONÓMICO

La demanda energética se ve afectada principalmente por dos factores; por la

variación demográfica y por sus ingresos económicos. Acorde a la Organización

de Estados Iberoamericanos para la Educación, la Ciencia y la Cultura (OEI) en

su artículo “Crecimiento Demográfico y Sostenibilidad”20, en el transcurso del siglo

XX el porcentaje de incremento poblacional a nivel mundial ha sido mayor al

400% y a pesar de que la tasa de incremento poblacional ha disminuido, existe un

incremento bordeando la cifra de 80 millones de personas cada año.

El papel que toma el crecimiento demográfico, junto al hiperconsumismo de la

quinta parte de la población mundial, es un problema21 dentro del panorama

actual de crecimiento no sustentable.

Referente al consumo de la población, actualmente ésta precisaría de tres

planetas Tierra para satisfacer las necesidades si todos los países llevaran el

ritmo de consumo de los países desarrollados. Esto se traduce en que se ha

superado a la fecha la cantidad de personas que este planeta podría albergar,

incluso se estima que el área de terreno productivo necesario para satisfacer las

necesidades de cada una de las 7000 millones de personas es de 1.7 hectáreas,

pero a la fecha se están utilizando un promedio de 2.8 hectáreas. Por lo que

incluso si este promedio bajara, en el año 2050 donde se estima que existan

20 Programa de acción global, (2015), Crecimiento demográfico y Sostenibilidad, http://www.oei.es/decada/accion.php?accion=4 21 Vilches, Amparo, y Daniel Gil. (2003). Emergencia Planetaria: necesidad de un planteamiento global”. Valencia.

42

alrededor de 9000 millones de habitantes, estos, ineludiblemente someterán al

planeta a un gran estrés.

Este es un evidente problema, que se indica en el documento llamado Informe

Brundtland presentado en 1987 por La Comisión Mundial del Medio Ambiente y

Desarrollo de la ONU (WECD por sus siglas en inglés)22 donde se señalan las

siguientes consecuencias de un crecimiento no sustentable:

· “En muchas partes del mundo, la población crece según tasas que los

recursos ambientales disponibles no pueden sostener, tasas que están

sobrepasando todas las expectativas razonables de mejora en materia de

vivienda, atención médica, seguridad alimentaria o suministro de energía”.

· “No se trata sólo del número de las personas, sino de cómo hacer que los

recursos disponibles sean suficientes. Así, el "problema demográfico debe

encararse en parte mediante esfuerzos por eliminar la pobreza de las

masas a fin de asegurar un acceso más equitativo a los recursos y

mediante la educación a fin de mejorar las posibilidades de administrar

esos recursos.”

En América del Sur aun cuando haya disminuido la tasa de crecimiento

demográfico, Ecuador que de acuerdo al última cifra oficial obtenida como

resultado del censo en 2010 hay 14,483,499 habitantes tiene una tasa mayor que

la de sus países vecinos, tal como se indica en el gráfico 2.1, lo que indica que las

acciones que se deben tomar para satisfacer de la mejor manera a las

necesidades de esta población en notable crecimiento deben intensificarse.

22 Naciones Unidas. (1987, Agosto). Informe de la Comisión Mundial sobre el Medio Ambiente y el Desarrollo.

43

GRÁFICO 0.1 TASA DE CRECIMIENTO DEMOGRÁFICO ECUADOR,

COLOMBIA Y PERÚ.

FUENTE: BANCO MUNDIAL

Situando el proyecto en el cantón Quito dentro de la provincia de Pichincha se

puede observar en la tabla 2.1 su crecimiento poblacional por año calendario,

evidenciando que para el año 2020 se incrementaría cerca de un 20% de la

población con relación al año 2010, haciendo que la demanda en cuanto a

construcciones residenciales incremente.

44

TABLA 0.1 PROYECCIÓN DE LA POBLACIÓN EN LA PROVINCIA DE

PICHINCHA (POR CANTONES).

FUENTE: INEC, OCTUBRE 2015.

ELABORACIÓN: INEC.

Los ingresos en la población también han mostrado un incremento, con un factor

de 25 y la demanda de energía primaria con un factor de 22.5.23

Los ingresos económicos en los últimos veinte años han incrementado en un

87%, con una probabilidad de que este porcentaje sea un 100% en los veinte

años venideros. Se maneja la probabilidad que este incremento se presente con

una rapidez mayor en los sectores con ingresos medios y bajos, a pesar de la

disminución de la natalidad. Estos indicadores dictaminan que, mientras más altos

son los ingresos, mayor es el consumo energético por lo tanto la producción de

energía también debe incrementarse.

Existen tres factores que van moldeando la economía energética actual;

motorización, industrialización y la urbanización. Estos factores se encuentran

23 Cabrera, Isabel y Esther Figueroa, (2012), Situación Energética en el Ecuador, análisis técnico y económico para el uso eficiente de energía.”

Nombre de canton 2010 2011 2012 2013 2014 2015QUITO 2,319,671 2,365,973 2,412,427 2,458,900 2,505,344 2,551,721

CAYAMBE 88,840 90,709 92,587 94,470 96,356 98,242

MEJIA 84,011 86,299 88,623 90,974 93,353 95,759

PEDRO MONCAYO 34,292 35,155 36,030 36,912 37,802 38,700

RUMIÑAHUI 88,635 91,153 93,714 96,311 98,943 101,609

SAN MIGUEL DE LOS BANCOS 17,957 18,931 19,953 21,020 22,136 23,303

PEDRO VICENTE MALDONADO 13,350 13,712 14,080 14,452 14,828 15,209

PUERTO QUITO 21,197 21,577 21,956 22,334 22,710 23,084

Nombre de canton 2016 2017 2018 2019 2020

QUITO 2,597,989 2,644,145 2,690,150 2,735,987 2,781,641

CAYAMBE 100,129 102,015 103,899 105,781 107,660

MEJIA 98,193 100,650 103,132 105,637 108,167

PEDRO MONCAYO 39,604 40,514 41,431 42,353 43,281

RUMIÑAHUI 104,311 107,043 109,807 112,603 115,433

SAN MIGUEL DE LOS BANCOS 24,524 25,798 27,128 28,517 29,969

PEDRO VICENTE MALDONADO 15,594 15,983 16,375 16,771 17,171

PUERTO QUITO 23,455 23,823 24,189 24,551 24,911

PROYECCIÓN DE LA POBLACIÓN ECUATORIANA, POR AÑOS CALENDARIO, SEGÚN CANTONES

2010-2020

45

directamente relacionados con la demanda generada, por lo que a la par no solo

se busca una eficiencia en su uso y en su producción, sino que también se

buscan diferentes fuentes de energía para disminuir las emisiones de carbono a la

atmósfera.

2.1.2 CONSUMO DE ENERGÍA ELÉCTRICA

A la utilización de la energía eléctrica se la denomina más comúnmente como

consumo, que es la potencia de trabajo de un aparato eléctrico por el intervalo de

tiempo en el que éste opera. En este caso se lo maneja en horas. Por lo tanto, las

unidades que se manejan son kilovatios-hora (kWh). Esto en parámetros técnicos

representa la energía necesaria para mantener una bombilla de 100 vatios (W)

encendida en un periodo de 10 horas.

La variación en el consumo de energía en una vivienda consta de varios

parámetros, dos de los más importantes son: uno, las pérdidas causadas por los

aparatos eléctricos, que se pueden optimizar verificando el correcto

funcionamiento de los mismos, y/o adquiriendo equipos que ahorran energía

siendo más eficaces en el consumo de electricidad; y dos, el número de horas de

utilización.

Para poder diferenciar a los consumidores y así poder determinar su tarifa se los

clasifica por grupos, estos son:

· Industrial.

· Comercial.

· Residencial.

· Otros.

Este proyecto está direccionado al grupo residencial, y se debe tomar en cuenta

que tiene un patrón de consumo y un factor de carga distinto a los que constan en

los demás grupos.

“A los clientes residenciales se los identifica porque su utilización energética es

netamente de uso doméstico sin tomar en cuenta la cantidad de carga conectada.

46

Dentro de este grupo también se consideran a clientes que realizan adjunta una

actividad comercial menor o artesanal.”24

Una hora uso es el tiempo que se promedia utilizando el aprovechamiento de los

equipos, que se lo puede determinar por medio de observar cómo se

desenvuelven tanto las personas como los procesos. Las horas uso de las

luminarias y de los equipos varían de acuerdo a dos parámetros, uno es la

permanencia de los habitantes en sus residencias y el segundo es la necesidad

que tiene un servicio en específico.

El consumo de un cliente residencial se clasifica de acuerdo a sus prácticas y a

sus actividades en distintos horarios, entre las 00:00 y las 06:00 se presenta un

índice de bajo consumo debido a la poca o nula actividad, sin embargo existen

aparatos que consumen estando conectados sin necesariamente estar en

funcionamiento, a estos aparatos se los denomina “vampiros”. También existen

aparatos que al estar en modo de espera generan mayor consumo que estando

encendidos, y son estos los que incrementan el consumo sin que los residentes

realicen actividad alguna en su vivienda. Posteriormente, a partir de las 06:00

hasta las 08:00 por la utilización de aparatos eléctricos por las actividades diarias

incrementa el consumo, posteriormente tiende a disminuir de manera gradual

hasta las 12:00, cuándo se presenta nuevamente un incremento de consumo

debido a las actividades relacionadas al almuerzo. Se mantiene un bajo consumo

hasta aproximadamente un periodo de tiempo que va desde las 18:00 hasta las

22:00 donde el incremento de consumo es considerable debido a la permanencia

de los habitantes en sus hogares alcanzando el pico más alto del día.

De acuerdo a la Empresa Eléctrica Quito (EEQ), quien provee de energía no sólo

al cantón Quito, su servicio registrado hasta el 2015 cubre un área de 14.971 km2

contemplando las siguientes provincias y cantones:

24 Noboa, G., (2002, Junio), Codificación del reglamento de tarifas. Decreto Ejecutivo No. 2713.

47

· Pichincha: Quito, Rumiñahui, Mejía, Pedro Vicente Maldonado, San

Miguel de los Bancos y una fracción de Puerto Quito y Cayambe.

· Napo: Quijos y El Chaco.

La EEQ maneja un total de 1´007´290 contadores de energía que contempla a los

clientes regulados con facturación anual incluido terceros de USD 406,15

millones.25

GRÁFICO 0.2 ÁREA DE SERVICIO DE LA EMPRESA ELÉCTRICA QUITO.

FUENTE: EMPRESA ELÉCTRICA QUITO - WWW.EEQ.COM.EC

El Departamento de Planificación de la EEQ indica cómo el promedio anual de

número de clientes es directamente proporcional al crecimiento demográfico de

los últimos 10 años (hasta marzo de 2015) tal como se muestra en la tabla 2.2 y

gráfico 2.3. A pesar de que los clientes residenciales han incrementado, en la

25 Empresa Eléctrica Quito. (2015). EEQ en cifras. http://www.eeq.com.ec:8080/nosotros/eeq-en-cifras

48

tabla 2.3 se observa que en cuanto a composición porcentual, éste ha disminuido

en el mencionado intervalo de tiempo.

TABLA 0.2 EVOLUCIÓN DEL PROMEDIO ANUAL DEL NÚMERO DE

CLIENTES.

FUENTE: EMPRESA ELÉCTRICA QUITO, NOVIEMBRE 2015

ELABORACIÓN: MAURICIO BELTRÁN

2000 441,456 58,318 8,789 5,133 513,695

2001 460,979 60,926 9,396 5,333 536,634

2002 479,310 64,523 10,030 5,541 559,404

2003 496,706 68,181 10,567 5,940 581,394

2004 519,046 72,364 10,996 6,354 608,760

2005 545,569 77,230 11,498 6,839 641,136

2006 575,286 82,184 12,015 7,271 676,755

2007 602,708 86,607 12,406 7,728 709,449

2008 639,619 93,477 12,713 8,383 754,191

2009 672,123 98,592 13,010 8,919 792,643

2010 709,439 103,516 13,353 4,324 830,631

2011 741,236 110,461 14,094 4,590 870,381

2012 765,557 118,674 14,605 10,102 908,939

2013 798,733 120,436 15,031 12,898 947,097

2014 831,128 124,420 15,294 13,913 984,754

2 015* 851,585 125,977 15,144 14,583 1,007,290

Año Residencial Comercial Industrial Otros Total

49

GRÁFICO 0.3 EVOLUCIÓN DEL PROMEDIO ANUAL DEL NÚMERO DE

CLIENTES.


0

100,000

200,000

300,000

400,000

500,000

600,000

700,000

800,000

900,000

1,000,000

2000

2002

2004

2006

2008

2010

2012

2014

Otros

Industrial

Comercial

Residencial

Abonados

50

TABLA 0.3 EVOLUCIÓN EN PORCENTAJE DEL PROMEDIO ANUAL DEL

NÚMERO DE CLIENTES.



En la tabla 2.4 y gráfico 2.4 se observa la evolución de los Megavatios-hora

(MWH) facturados a los clientes Regulados en cada uno de los grupos de

consumo.

2000 0.8594 0.1135 0.0171 0.0100 1.0000

2001 0.8590 0.1135 0.0175 0.0099 1.0000

2002 0.8568 0.1153 0.0179 0.0099 1.0000

2 003 0.8543 0.1173 0.0182 0.0102 1.0000

2 004 0.8526 0.1189 0.0181 0.0104 1.0000

2 005 0.8509 0.1205 0.0179 0.0107 1.0000

2 006 0.8501 0.1214 0.0178 0.0107 1.0000

2 007 0.8495 0.1221 0.0175 0.0109 1.0000

2 008 0.8481 0.1239 0.0169 0.0111 1.0000

2009 0.8480 0.1244 0.0164 0.0113 1.0000

2010 0.8541 0.1246 0.0161 0.0052 1.0000

2011 0.8516 0.1269 0.0162 0.0053 1.0000

2012 0.8423 0.1306 0.0161 0.0111 1.0000

2013 0.8433 0.1272 0.0159 0.0136 1.0000

2014 0.8440 0.1263 0.0155 0.0141 1.0000

2 015 0.8454 0.1251 0.0150 0.0145 1.0000


51

TABLA 0.4 EVOLUCIÓN DE LOS MWH FACTURADOS A LOS CLIENTES

REGULADOS.



2000 745,850 355,427 599,880 278,165 1,979,322

2001 780,084 384,599 619,424 281,247 2,065,354

2002 830,180 408,044 633,830 294,629 2,166,684

2003 886,863 453,224 612,355 296,995 2,249,438

2004 950,518 492,957 588,026 295,981 2,327,482

2005 1,034,456 541,501 545,345 304,289 2,425,592

2006 1,084,042 582,528 567,734 313,499 2,547,803

2007 1,146,439 610,145 633,870 316,108 2,706,561

2008 1,186,909 644,803 775,322 334,675 2,941,709

2009 1,236,017 680,482 855,347 341,460 3,113,306

2010 1,285,757 719,359 893,450 337,685 3,236,251

2011 1,311,964 784,040 954,904 359,811 3,410,719

2012 1,316,178 845,427 1,025,292 407,185 3,594,082

2013 1,370,254 853,883 1,049,430 467,702 3,741,269

2014 1,415,247 882,398 1,011,356 497,535 3,806,536

2 015* 367,335 223,602 221,395 126,488 938,820

* Valores a marzo


52

GRÁFICO 0.4 EVOLUCIÓN DE LOS MWH FACTURADOS A LOS CLIENTES

REGULADOS.


La ecuación 2.1 permite calcular el consumo energético promedio por grupo de

clientes.

0.1)

Dónde:

Cprom(u)= Consumo promedio del promedio de clientes (kWh).

Cprom(t)= Consumo facturado a clientes regulados (MWh).

Cl= Promedio anual del número de clientes.

En la tabla 2.5 se pueden observar los resultados aplicando la ecuación 1 para

todos los grupos de consumo en un promedio anual, mientras que en la tabla 2.6

en un promedio mensual.

0

600,000

1,200,000

1,800,000

2,400,000

3,000,000

3,600,000

4,200,0002,

000

2,00

1

2,00

2

2,00

3

2,00

4

2,00

5

2,00

6

2,00

7

2,00

8

2,00

9

2,01

0

2,01

1

2,01

2

2,01

3

2,01

4

MWh

OtrosIndustrialComercialResidencial

53

TABLA 0.5 PROMEDIO ANUAL DE KWH DE CONSUMO POR GRUPO DE

CONSUMO.



2000 1,690 6,095 68,255 54,197 3,853

2001 1,692 6,313 65,924 52,739 3,849

2002 1,732 6,324 63,193 53,173 3,873

2003 1,785 6,647 57,949 50,003 3,869

2004 1,831 6,812 53,479 46,580 3,823

2005 1,896 7,012 47,429 44,491 3,783

2006 1,884 7,088 47,251 43,117 3,765

2007 1,902 7,045 51,095 40,903 3,815

2008 1,856 6,898 60,989 39,925 3,900

2009 1,839 6,902 65,748 38,284 3,928

2010 1,812 6,949 66,911 78,100 3,896

2011 1,770 7,098 67,752 78,386 3,919

2012 1,719 7,124 70,200 40,307 3,954

2013 1,716 7,090 69,819 36,262 3,950

2014 1,703 7,092 66,129 35,762 3,865

2 015* 431 1,775 14,620 8,673 932

* Valores a marzo


54

TABLA 0.6 PROMEDIO MENSUAL DE KWH DE CONSUMO POR GRUPO DE

CONSUMO.



De acuerdo a la EEQ se determina que en los valles vecinos a la ciudad y en el

norte de la misma se localizan los clientes de consumo altos y medio altos,

mientras que en el centro y sur de la ciudad se localizan los clientes de consumo

medio bajo y bajo.

2.1.1 PLIEGO TARIFARIO

Para el consumo de energía, la EEQ presenta el pliego tarifario con su respectivo

anexo (Ver anexo A) para el periodo del 1 al 30 de noviembre de 2015, donde los

cargos tarifarios se clasifican de acuerdo al rango de consumo del usuario.

2000 141 508 5,688 4,516 321

2001 141 526 5,494 4,395 321

2002 144 527 5,266 4,431 323

2003 149 554 4,829 4,167 322

2004 153 568 4,457 3,882 319

2005 158 584 3,952 3,708 315

2006 157 591 3,938 3,593 314

2007 159 587 4,258 3,409 318

2008 155 575 5,082 3,327 325

2009 153 575 5,479 3,190 327

2010 151 579 5,576 6,508 325

2011 147 591 5,646 6,532 327

2012 143 594 5,850 3,359 330

2013 143 591 5,818 3,022 329

2014 142 591 5,511 2,980 322

2 015* 144 592 4,873 2,891 311

Promedio 149 571 5,107 3,994 322

* Valores a marzo

TotalAño Residencial Comercial Industrial Otros

55

La ecuación 2.2 permite obtener el valor de una planilla de consumo energético

mensual que se tendría que pagar en caso de ser un cliente residencial de

acuerdo al rango de consumo establecido.

(0.2)

Donde:

Vf= Valor facturado

Rc= Rango de consumo

Ct= Cargos tarifarios

Cm= Comercialización

Ap= Alumbrado público

Cp= Cuerpo de bomberos

Tb= Tasa de recolección de basura

2.2 MANEJO DE DESECHOS

2.2.1 PLIEGO TARIFARIO

Dentro del anexo al pliego tarifario, la Agencia de Regulación y Control de

Electricidad (ARCONEL) mediante la Resolución N° 041/14, determina que la tasa

por Recolección de Basura se calculará sobre la planilla de consumo valorada con

los cargos vigentes en el pliego de Abril del 2014.

“De acuerdo a la ORDENANZA METROPOLITANA REFORMATORIA DEL

LIBRO III “DE LOS TRIBUTOS MUNICIPALES” N° 0402 de mayo del 2013, la

tasa de recolección y tratamiento de residuos sólidos en el DMQ es igual al

coeficiente 0.153303 sobre la base imponible (planilla por consumo);

exceptuando a los consumidores que se ven beneficiados con la Tarifa de la

Dignidad, correspondientes a un consumo mensual hasta 110 kWH. Para los

abonados del servicio industrial artesanal de consumo eléctrico igual o menor a

56

300 kWh por mes, el servicio público de transporte de pasajeros movido por

energía eléctrica y bombeo para servicio público de agua potable, casos en los

que la tarifa será igual a un coeficiente de 0.102202 sobre la base imponible.”26

A los usuarios que forman parte del sector Residencial, se añade a la tarifa del

inciso anterior el valor que refleje de aplicar al Salario Básico Unificado (SBU), el

factor que se muestra en la tabla 2.7 que corresponda a cada estrato basado en

kWh/mes.

TABLA 0.7 VALOR A AÑADIRSE POR ESTRATO DE ACUERDO AL SALARIO

BÁSICO UNIFICADO (SBU). PERÍODO DE CONSUMO: 1-30 DE NOVIEMBRE

2015.


ELABORACIÓN: EMPRESA ELÉCTRICA QUITO

26 Empresa Eléctrica Quito. (2015). Anexo al pliego tarifario de noviembre. http://www.eeq.com.ec:8080/documents/10180/143788/Anexo+al+Pliego+Tarifario+Diciembre+2015/d436b54f-7ee6-40ba-83da-982224b761d6

ESTRATOS Factor del SBU

kWh/mes

0-20 0.00038

1-50 0.00038

51-80 0.00053

81-100 0.00074

101-120 0.00104

121-150 0.00167

151-200 0.00267

201-300 0.00427

301-500 0.00683

501-1000 0.01093

1001-2000 0.01749

2000 en adelante 0.02799

57

2.2.2 SISTEMA DE RECOLECCIÓN

A la fecha, en el DMQ el sistema de recolección diferenciado existente tiene un

campo de acción muy bajo. Este se lo realiza en mayor magnitud con recolección

a pie de vereda, en menor porcentaje en contenedores, y casi la totalidad de los

residuos sólidos urbanos (RSU) son depositados en el relleno sanitario sin

diferenciarlos.

En el gráfico 2.5 se puede observar el flujograma de la gestión de residuos sólidos

en el Cantón Quito, dónde se puede apreciar de manera detallada de inicio a fin el

manejo de los desechos.

58

GRÁFICO 0.5 ESQUEMA DE FLUJO DE LA GESTIÓN DE RESIDUOS SÓLIDOS

EN EL CANTÓN QUITO.

FUENTE: MENTEFACTURA, JUNIO 2015

Para poder manejar de mejor manera la recolección y disposición de los RSU

dentro del DMQ, la consultora MENTEFACTURA CIA. LTDA. “Plantea una

59

estrategia de recuperación de desechos que se fundamenta en la separación en

la fuente y la recolección diferenciada a través de contenedores. Se busca

optimizar los costos de recolección y el aprovechamiento de los residuos, a través

de un cambio en los hábitos de los ciudadanos.”27

Como uno de los objetivos de este sistema para mejoramiento ambiental se

plantea que para el periodo 2015-2025, que además de mejorar se fortalezca el

sistema de recolección de residuos inorgánicos reciclables que se producen en

residencias. Dentro de este tipo de residuos se encuentran considerados

elementos como papel, plástico, vidrio y metales. El porcentaje de estos residuos

del total producido en residencias se aproxima al 26%. De este porcentaje que

plantea que se deba recolectar el 40% para el año 2020 de manera diferenciada

desde la fuente, es decir desde la residencia misma, este porcentaje equivale al

10.4% de todos los residuos producidos. Esto se prevé que se realice con

contenedores. Para que este porcentaje se pueda recolectar, es fundamental que,

a más de que se realicen campañas que instruyan y fomenten sobre el reciclaje

se provean los medios para este fin, es decir dotar de espacios y elementos para

la separación desde la residencia.

Si la campaña que se realice no crea la conciencia necesaria puede llegar a ser

contraproducente puesto que no se reciclaría adecuadamente teniendo que

hacerlo nuevamente en la planta de separación. De igual manera el efecto puede

ser negativo si el sistema de separación es muy complejo, es decir que sea

exorbitantemente selectivo llevando al residente a simplemente no realizarlo.

Sin embargo, los desechos generados por una residencia no sólo se los debe

tomar en cuenta los que son generados por su(s) habitantes(s), sino también

desde el inicio del proceso de construcción, dónde se generan desperdicios que

de todas maneras se debe hacer una gestión para su recolección y disposición

final.

27 MENTEFACTURA CIA. LTDA. (2015), Estudio de pre-factibilidad y Factibilidad de plantas de separación (aprovechamiento de recursos) de residuos sólidos para los gobiernos autónomos descentralizados municipales de Quito y Cuenca, Quito.

60

La Ordenanza 213 del Distrito Metropolitano de Quito en su Capítulo I indica, que

el aseo “en edificios terminados o en construcción destinados a vivienda, industria

o comercio, y en las urbanizaciones, condominios y conjuntos residenciales, es

responsabilidad de los propietarios, administradores o constructores, según sea el

caso.”28

Esto indica que la campaña de un manejo óptimo de desechos no es solo para los

residentes, sino que también para quienes construyen. La diferencia radica en la

optimización, es decir disminuir la cantidad de residuos de construcción mas no

en la diferenciación como los residuos residenciales. Esto se logra con una

“industrialización” de los procesos y de los elementos, haciendo así que los

tiempos en construcción disminuyan y que existan menos desperdicios.

2.3 METEOROLOGÍA

De manera directa o indirecta el sol es una fuente energética importante en

nuestro planeta, siendo fuente de la gran mayoría de la energía terrestre. Para la

generación de energía química mediante la fotosíntesis el sol es fundamental

pues mediante esta energía da vida tanto al reino vegetal como al animal. Para la

formación de los combustibles fósiles también se necesitó de la fotosíntesis, así

como forma parte fundamental de los ciclos hidrológicos y del origen de los

vientos.

De acuerdo a la ARCONEL la superficie terrestre percibe 178 000 Teravatios-año

(TW-año) de energía solar. En el año de 1990 se calculó que esta cantidad de

energía era 15000 veces superior a la que la humanidad consumía. De esta

cantidad de energía aproximadamente la mitad es absorbida, para posteriormente

convertirse en calor y ser nuevamente enviada hacia la superficie terrestre

dividida entre energía electromagnética que es la energía calórica irradiada y la

energía calórica evaporada.

28 Ilustre Municipio de Quito. (2015). Ordenanza 213 del DMQ. http://www.derecho-ambiental.org/Derecho/Legislacion/Ordenanza-213-Distrito-Metropolitano-Quito-Capitulo-I.html

61

GRÁFICO 0.6 ENERGÍA PROMEDIO INGRESADA A LA TIERRA EN TW-AÑO.

FUENTE: ATLAS SOLAR DEL ECUADOR – ARCONEL, 2008

2.3.1 INSOLACIÓN

Se conoce como insolación global a la cantidad de energía captada en una

superficie dentro de un tiempo promedio, que puede ser directa o difusa. Si

durante el tiempo que se recibe insolación existe interferencia de un obstáculo, y

la insolación directa no llega hacia la superficie cubierta con un único y preciso

ángulo de acción, la insolación difusa actuando en diversos ángulos hace que no

se encuentre oscuro del todo, por esto, los aparatos fotovoltaicos pueden

funcionar únicamente con la insolación difusa. Las unidades en las que se

expresa son: [Wh/m2/día]. Para transformar la insolación en horas pico solar o

también llamadas horas de sol equivalentes, las cuales se definen como las horas

de sol por día, se multiplica por una constante igual a 1kW/m2. Esta

transformación sirve de información para determinar la potencia de fuentes de

energía alternativa, como son los paneles de energía solar.

La información y mapas de insolación en el Ecuador, están basados en la

información generada por el National Renewable Energy Laboratory (NREL) con

base en Estados Unidos pero con datos a nivel mundial. La Corporación para la

investigación Energética (CIE) utiliza la información generada por el NREL con un

62

total de 472 celdas en el Ecuador continental con un rango de acción para emitir

información de 40km x40km como se observa en el gráfico 2.7 con un margen de

error del 10%. Estos datos se interpolan para tener datos con un rango de acción

de 1km2 tal como se puede observar en el gráfico 2.8.

GRÁFICO 0.7 RED DE CELDAS NREL EN ECUADOR.

FUENTE: ATLAS SOLAR DEL ECUADOR - ARCONEL, 2008

GRÁFICO 0.8 GRILLA DE INSOLACIÓN SOLAR EN ECUADOR.


63

2.3.2 INSOLACIÓN MENSUAL EN EL DMQ

Los mapas de insolación promedio global, directa y difusa en el territorio

ecuatoriano se observan en el Anexo B, y en la tabla 2.8 se indican los valores

aproximados obtenidos mensualmente para el DMQ, mientras que en la tabla 2.9

se muestran las horas pico de sol por día que se obtienen de dividir para mil los

valores de insolación.

TABLA 0.8 INSOLACIÓN MENSUAL EN EL DMQ.



DIRECTA 3750 Wh/m2/día DIRECTA 5400 Wh/m2/día

DIFUSA 2350 Wh/m2/día DIFUSA 1730 Wh/m2/día

GLOBAL 5025 Wh/m2/día GLOBAL 5300 Wh/m2/día
















DIRECTA 4300 Wh/m2/día

DIFUSA 2170 Wh/m2/día

GLOBAL 5175 Wh/m2/día

DICIEMBREJUNIO

PRIOMEDIO ANUAL

JULIO

AGOSTO

SEPTIEMBRE

OCTUBRE

NOVIEMBRE

ENERO

FEBRERO

MARZO

ABRIL

MAYO

64

TABLA 0.9 HORAS PICO DE SOL EN EL DMQ.



DIRECTA 3.75 horas pico/día DIRECTA 5.4 horas pico/día

DIFUSA 2.35 horas pico/día DIFUSA 1.73 horas pico/día

GLOBAL 5.025 horas pico/día GLOBAL 5.3 horas pico/día




DIRECTA 3.2 horas pico/día DIRECTA 5 horas pico/día

DIFUSA 2.6 horas pico/día DIFUSA 2 horas pico/día

GLOBAL 5 horas pico/día GLOBAL 5.55 horas pico/día










DIRECTA 4.3 horas pico/día

DIFUSA 2.17 horas pico/día

GLOBAL 5.175 horas pico/día

PRIOMEDIO ANUAL

ABRIL OCTUBRE

MAYO NOVIEMBRE

JUNIO DICIEMBRE

ENERO JULIO

FEBRERO AGOSTO

MARZO SEPTIEMBRE

65

CAPÍTULO 3

ANÁLISIS DE LA DEMANDA ENERGÉTICA DE LA

VIVIENDA Y DE LA GENERACIÓN POR FUENTES

ALTERNAS

3.1 DEMANDA ENERGÉTICA

3.1.1 ARQUITECTURA SOSTENIBLE, SISTEMA ELÉCTRICO, SANITARIO Y

MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN

La energía que se ha demandado a lo largo de la historia del Ecuador ha estado

marcada por políticas de consumo en las que el ahorro de ésta no ha sido un

parámetro muy relevante, no solo por el bajo valor de las fuentes energéticas al

estar subsidiadas por el estado, sino también porque no se proyectaba un

consumo verde con recursos renovables. En la actualidad la evolución y

desarrollo de un pensamiento amigable con el ambiente, ha hecho que el

consumo sea más consciente, y que la construcción sostenible lleve a los

arquitectos a cambiar parámetros de diseño buscando calidad en ellos y creando

comodidad para los usuarios, esto a la par de generar ahorro en el consumo de

energía y de los recursos.

La arquitectura sostenible trata de parámetros de diseño que permiten a la

edificación ser eficiente por medio de una menor utilización de recursos, teniendo

como su principal objetivo causar el menor impacto ambiental. Esto se puede

alcanzar juntando el diseño con la implementación de generación de energías

limpias.

66

3.1.1.1 PRINCIPIOS DE ARQUITECTURA SOSTENIBLE

Para que un proyecto siga la línea de sostenibilidad debe basarse en ciertos

principios que permitan ser proyectados hacia el futuro teniendo en cuenta las

generaciones venideras. Estos principios son flexibles de acuerdo a cada zona

en la que los proyectos se ubiquen porque se presentan distintas condiciones

· Exposición solar: Se debe determinar la ubicación, forma y orientación de

la edificación para que esté expuesto a la cantidad de insolación necesaria

para mantener la temperatura interna ideal.

· Protección solar: Al medio día se presenta la radiación solar mayor,

haciendo que el calor interno sea muy alto por lo que se debe diseñar

algún tipo de protección.

· Captación solar: Temprano en las mañanas se debe captar la mayor

cantidad de radiación solar para que la edificación se caliente lo más rápido

posible.

· Capacidad calorífica: El calor que se almacena durante el día se debe

liberar en la noche.

· Inercia térmica: Se debe asegurar que la humedad y la temperatura se

mantengan estables durante el día.

· Ventilación: Para que se pueda enfriar la edificación que se calienta por la

radiación solar se debe utilizar el viento.

EN EL GRÁFICO 3.1 SE OBSERVA EL CONFORT TÉRMICO QUE SE DEBERÍA

IMPLEMENTAR EN UNA VIVIENDA BAJOS LOS PRINCIPIOS DE

ARQUITECTURA SOSTENIBLE. EN EL GRÁFICO 3.2 SE PRESENTAN LAS

ESTRATEGIAS ECOLÓGICAS QUE DEBERÍA PRESENTAR UN PROYECTO

DE VIVIENDA EN SUS DISTINTAS FASES.

67

GRÁFICO 0.1 CONFORT TÉRMICO.

FUENTE: COELLAR HEREDIA, FRANCISCO. (2013). DISEÑO

ARQUITECTÓNICO SOSTENIBLE Y EVALUACIÓN ENERGÉTICA DE LA

EDIFICACIÓN. ECUADOR.

68

GRÁFICO 0.2 ESTRATEGIAS ECOLÓGICAS PARA LAS DISTINTAS FASES.

FUENTE: HERNÁNDEZ PEZZI, CARLOS. (2007). UN VITRUBIO ECOLÓGICO,

PRINCIPIOS Y PRÁCTICA DEL PROYECTO ARQUITECTÓNICO SOSTENIBLE.

BARCELONA – ESPAÑA.

69

3.1.1.2 SISTEMA ELÉCTRICO, SANITARIO Y MATERIALES DE

CONSTRUCCIÓN

Para mantenerse en la línea de edificación sostenible, complementario a los

diseños arquitectónicos se deben contemplar otros aspectos que no solo

permitan disminuir el consumo, sino que también contribuyan en la disminución

del impacto ambiental. Para esto se deben determinar los implementos a

utilizarse en los sistemas eléctrico y sanitario, junto con los materiales de

construcción a implementarse en la edificación.

Electricidad: Los sistemas automáticos de iluminación permiten un ahorro entre

el 30% y el 40%29 del consumo eléctrico de este sistema. Particularmente útiles

para sectores dónde la iluminación es necesaria pero el tránsito de personas es

bajo, como pasillos, parqueaderos, patios y áreas de esparcimiento. Sensores

que detectan el movimiento para encenderse y apagarse en la ausencia del

mismo y células fotoeléctricas que detectan la ausencia de luz para encenderse

en las noches y automáticamente apagarse en las mañanas para lugares al aire

libre.

La utilización de focos incandescentes (tradicionales) podría considerarse

obsoleto debido a la presencia de focos con distinta tecnología de mayor

eficiencia energética. Esta eficiencia está determinada por la relación luminosidad

vs calor, mientras más alto sea el calor generado, menor será la luminosidad, y

viceversa.

Los focos fluorescentes (ahorradores) incrementan el ahorro en el consumo

utilizando cinco veces menos energía que un incandescente, es decir, un foco

ahorrador de 20 watts produce la misma luminosidad que un convencional de 100,

además con un tiempo de duración 6 veces mayor a los convencionales, con un

29 COELLAR HEREDIA, Francisco. (2013). Diseño arquitectónico sostenible y evaluación energética de la edificación. Ecuador.

70

tiempo de vida de aproximadamente 6000 horas, versus las 1000 horas de tiempo

de vida de un incandescente30.

GRÁFICO 0.3 FOCO FLUORESCENTE (AHORRADOR).

FUENTE: WWW.CNNEXPANSION.COM, 2015

También se puede considerar como alternativa para disminuir el consumo de

energía eléctrica a la utilización de focos con tecnología LED de alta potencia.

Éstos generan poca cantidad de calor por lo que utilizan la mayor cantidad de

energía para producir luz. Además su tiempo de vida útil supera a los focos

incandescentes entre 35 y 50 veces, funcionando unas 35000 a 50000 horas sin

deterioro por encender y apagar repetidamente antes de tener que ser

30

Agencia Pública de Noticias del Ecuador y Suramérica. (2014). Ecuador entregará 800 mil focos

ahorradores para incentivar el ahorro de energía en la población..

http://www.andes.info.ec/es/noticias/ecuador-entregara-800-mil-focos-ahorradores-incentivar-

ahorro-energia-poblacion.html

71

reemplazadas. Frente a los focos fluorescentes los focos LED utilizan 1.7 veces

menos energía, y su tiempo de duración está entre 6 y 8 veces superior.

GRÁFICO 0.4 FOCOS CON TECNOLOGÍA LED.

FUENTE: WWW.DFORCESOLAR.COM, 2015.

Agua: Como parte del diseño pasivo de una edificación forman parte dos

sistemas; la recolección de aguas lluvias y manejo de aguas grises permitiendo

un ahorro entre el 30% y el 60% del consumo de agua. No obstante, existen

varias acciones y aplicaciones complementarias que permiten un incremento de

ahorro en el consumo.

Piezas sanitarias con diseños innovadores que cumplen las mismas necesidades

que los convencionales con una considerable disminución de la utilización de

recursos, son elementos clave para ahorrar agua.

El inodoro de doble flujo utiliza 6 litros de descarga para sólidos y 3 litros para

líquidos, mientras que un inodoro convencional descarga entre 14 y 15 litros

independientemente del tipo de desecho. Vale mencionar que en el mercado

existen inodoros y urinarios que no necesitan de agua para realizar descargas.

72

GRÁFICO 0.5 SISTEMA INODORO DOBLE FLUJO.

FUENTE: WWW.TARINGA.NET, 2015

Dentro de la vivienda se puede complementar el ahorro en el consumo de agua

con la utilización de duchas, grifos de lavamanos y fregaderos con sistema de

aireación, que consiste en producir la misma presión de agua que los aparatos

convencionales con la característica de que se utiliza menos de la mitad de agua,

con la capacidad de reducir el gasto de 180lt/min a 80lt/min.

73

GRÁFICO 0.6 GRIFO CON AIREADOR.

FUENTE: ES.ALIEXPRESS.COM, 2015

Materiales: La decisión de qué materiales utilizar en la construcción es

fundamental, pues deben cumplir con las características especificadas en el

cálculo estructural y en temas de sostenibilidad se debe considerar la

contaminación de cada uno en su fabricación, instalación, transporte y disposición

final.

Los materiales a utilizarse deben tener la capacidad de satisfacer las necesidades

térmicas de cada proyecto, con la característica de durabilidad para disminuir

trabajos de mantenimiento y que al ser instalados produzcan menos residuos.

Esto se puede disminuir con materiales y procesos constructivos industrializados.

3.1.2 HISTORIAL DE CONSUMO

Un historial de consumo energético representa de manera cronológica los valores

de la utilización de energía eléctrica de una planilla por usuario en un periodo

determinado de tiempo. El proyecto planteado se encuentra ubicado en el sector

centro norte del DMQ, en la parroquia “El Batán”. Esta parroquia es una de las

74

que tiene más alto promedio de consumo kWh/mes por cliente de acuerdo a

información de la EEQ (Anexo C). Para esto se presenta el historial de consumo

mensual de 44 suministros residenciales de viviendas multifamiliares ubicados en

la parroquia mencionada desde diciembre de 2013 hasta noviembre de 2015 en el

Anexo D.

Con los valores de consumo obtenidos de cada suministro se determinan los

promedios mensuales en este periodo de tiempo, y uno general por cada mes,

con esto se puede observar y determinar los meses en los que el consumo es

más elevado. En las tablas 3.1, 3.2 y en el gráfico 3.7 se puede observar que los

meses que presentan mayor consumo son: abril, junio, julio y octubre. No

obstante, el mes de octubre que presenta el mayor promedio de consumo

energético con 144 kWh/mes es menor al promedio anual con menos del 4% al de

todo el DMQ, que es de 149 kWh/mes.

75

TABLA 0.1 CONSUMO PROMEDIO MENSUAL DE ELECTRICIDAD DICIEMBRE

2013-NOVIEMBRE 2015.

FUENTE: EMPRESA ELÉCTRICA QUITO, DICIEMBRE 2015


nov-15 122.11

oct-15 128.66

sep-15 135.23

ago-15 122.43

jul-15 142.57

jun-15 139.91

may-15 135.43

abr-15 148.14

mar-15 128.84

feb-15 132.00

ene-15 126.39

dic-14 138.11

nov-14 132.57

oct-14 160.25

sep-14 131.61

ago-14 124.27

jul-14 130.66

jun-14 137.34

may-14 134.36

abr-14 138.70

mar-14 124.84

feb-14 120.34

ene-14 129.89

dic-13 123.61

PROMEDIO 132.84

Meses de

consumo

Consumo

Promedio

kWh

76

TABLA 0.2 PROMEDIO DE CONSUMO DE ELECTRICIDAD POR MES

DICIEMBRE 2013-NOVIEMBRE 2015.



GRÁFICO 0.7 PROMEDIO MENSUAL DE CONSUMO DE SUMINISTROS EN LA

PARROQUIA “EL BATÁN”.



ENERO 128.14

FEBRERO 126.17

MARZO 126.84

ABRIL 143.42

MAYO 134.90

JUNIO 138.63

JULIO 136.61

AGOSTO 123.35

SEPTIMEBRE 133.42

OCTUBRE 144.45

NOVIMEBRE 127.34

DICIEMBRE 130.86

Meses de

consumo

Consumo

Promedio

kWh

77

3.2 GENERACIÓN POR FUENTES ALTERNAS

Se considera como fuentes alternas de energía a aquellas que se plantean como

una opción frente a las tradicionales clásicas (hidroeléctrica, nuclear, de

combustión),31 con una característica en común; generación de energía con

fuentes ilimitadas generando pocos o ningún residuo.

3.2.1 ENERGÍA EÓLICA

Se define como energía eólica, a la energía renovable generada por la fuerza del

viento para producir electricidad, la energía cinética es transformada en energía

mecánica producida por hélices de aerogeneradores impulsadas por corrientes de

aire. Actualmente es utilizada principalmente para la generación eléctrica

mediante aerogeneradores en grandes cantidades en parque eólico. Cabe

mencionar que este sistema de generación eléctrico no es idóneo para todas las

locaciones, pues éstas deben tener suficiente viento.

31 Enciclonet 3.0. (2016). Energía alternativa. http://www.enciclonet.com/articulo/energia-alternativa/

78

GRÁFICO 0.8 PARQUE EÓLICO VILLONACO (LOJA, ECUADOR).

FUENTE: HTTP://WWW.EVWIND.COM/2014/11/30/EOLICA-EN-ECUADOR-SE-

CONSOLIDA-CON-NUEVOS-PROYECTOS/

3.2.2 ENERGÍA GEOTÉRMICA

Se define como energía geotérmica, a una energía renovable que es generada de

manera amigable con el ambiente por el calor interno de la corteza terrestre. Ésta

se extrae de reservorios geotermales que son formados por el agua proveniente

de la superficie que penetra a través de las fallas del suelo hasta acuíferos

subterráneos donde es calentada por el magma. De este reservorio se extrae el

vapor de agua que es trasportado por tuberías hacia la central geotérmica que

transforma a la presión y a la energía calorífica en energía mecánica que permite

que gire una turbina y a su vez el generador produciendo energía eléctrica. El

Ecuador es un país con un gran potencial para desarrollar proyectos energéticos

de este tipo al estar situado en el Cinturón de Fuego del Pacífico. Se estima que

79

la producción podría llegar a 1700 megavatios. Sin embargo, el inconveniente

mayor para que sea viable esta generación energética son los costos muy altos.32

GRÁFICO 0.9 CENTRAL GEOTÉRMICA.

FUENTE: HTTP://WWW.EVWIND.COM/2013/12/19/ENERGIAS-RENOVABLES-

ALSTOM-CONSTRUIRA-EN-MEXICO-UNA-NUEVA-CENTRAL-DE-ENERGIA-

GEOTERMICA/

3.2.3 ENERGÍA FOTOVOLTAICA

Se define como energía fotovoltaica, a aquella que es obtenida por medio de la

radiación solar. Para que ésta pueda ser generada se necesita de un elemento

que absorba la luz del sol y transforme la energía de la radiación solar en energía

eléctrica. Frente a la generación convencional la energía fotovoltaica presenta

varias ventajas:

· La fuente alimentadora es gratuita e ilimitada

· Exceptuando las baterías, su mantenimiento es bajo y tiene una larga vida

útil

32 El Comercio. (2014). El uso de energía geotérmica se extiende por todo el planeta. http://www.elcomercio.com/tendencias/energiageotermica-planeta-cop20-lima.html

80

· Bien diseñado el sistema es fiable y su operación es segura

· No genera CO2 en su operación

· Ideal para locaciones sin acceso a la red pública

· Reduce o elimina el consumo de combustibles para generación de energía,

particularmente en zonas rurales

No obstante, el sistema de energía solar fotovoltaica cuenta con algunas

desventajas:

· Su instalación se la realiza con mano de obra calificada

· Su elevado costo inicial y reemplazo de baterías

· El área de implementación

· Visual - Cubre fachadas y cubiertas

· Ciertas partes de las celdas fotovoltaicas son tóxicas.

Se debe tomar en cuenta la manera en la insolación incide en los paneles para

así poder determinar la orientación de estos, si bien la posición horizontal es la

más fácil de implantar, no necesariamente optimiza la captación de los rayos

solares en las distintas latitudes del planeta, y además depende de la

configuración arquitectónica de las cubiertas.

Tomando en cuenta que la latitud del Ecuador y específicamente Quito es 0° y al

medio día recibe la mayor cantidad de insolación directa y se puede aprovechar

de mejor manera que la insolación antes de las 10:00 y posterior a las 14:00, la

posición horizontal sería la óptima en este caso, teniendo una variación 0°-10° de

inclinación.

3.2.4 SISTEMA FOTOVOLTAICO

Se lo conoce como sistema fotovoltaico a un conjunto de elementos que

conforman un dispositivo general que toma la energía lumínica (insolación) y la

transforma en corriente eléctrica apta para la utilización de los seres humanos.

81

· Célula fotovoltaica: Es un dispositivo electrónico que absorbe fotones de

luz y emite electrones.

GRÁFICO 0.10 CÉLULA FOTOVOLTAICA.

FUENTE:

HTTP://INGEMECANICA.COM/TUTORIALSEMANAL/TUTORIALN192.HTML

· Panel o módulo fotovoltaico: también conocido comúnmente como panel

solar, es el conjunto de células fotovoltaicas de manera modular.

GRÁFICO 0.11 PANEL FOTOVOLTAICO EN CANTEBURY (NUEVO

HAMPSHIRE, ESTADOS UNIDOS).

FUENTE: HTTPS://ES.WIKIPEDIA.ORG/WIKI/PANEL_FOTOVOLTAICO

· Generador: Componente formado por un conjunto de paneles fotovoltaicos

que transforman la insolación recibida en corriente continua de baja

tensión, ya sea de 12 ó 24v.

· Acumulador o batería: Componente que acopia la energía que produce el

generador para poder utilizar la energía en horas en las que el consumo es

mayor a la generación.

82

· Regulador o controlador de carga: Componente que evita que el

acumulador sufra de daños causados por sobrecargas o por descargas

desmedidas, quedando así sin funcionamiento y la necesidad de ser

reemplazado, esto permite que todo el sistema funcione de la mejor

manera en todo momento.

· Inversor: Este sistema es opcional dependiendo del usuario, pues es el

encargado de transformar la corriente continua generada y almacenada de

12 ó 24 V en corriente alterna de hasta 230V.

El inversor genera dos opciones de manejo del sistema; la primera es una

conexión directa del sistema fotovoltaico a la utilización del aparatos que

generalmente pueden ser utilizados con baterías como lámparas, teléfonos, Tv

blanco y negro, cargadores de pilas, radios, etc. Indicada en la figura 3.12, y esta

opción representa una de menor costo por lo que no requiere el inversor. Sin

embargo, su utilización es limitada.

La segunda opción es conectar el inversor y transformar la corriente continua en

alterna como se indica en la figura 3.13.

GRÁFICO 0.12 SISTEMA FOTOVOLTAICO SIN INVERSOR.

FUENTE: HTTP://WWW.PESCO.COM.MX/PESCO/EFICIENCIA/INDEX.PHP/78-

SERVICIOS

83

84

GRÁFICO 0.13 SISTEMA FOTOVOLTAICO CON INVERSOR.

FUENTE:

HTTP://INGEMECANICA.COM/TUTORIALSEMANAL/TUTORIALN192.HTML

3.3 DISEÑO DEL SISTEMA

La energía eólica como fuente de generación energética de este proyecto de

vivienda no es técnicamente viable, pues la zona no cuenta con el viento

suficiente para producir la energía que satisfaga la demanda energética

residencial, y tampoco existe la posibilidad de implantar un parque eólico como tal

para inclusive abastecer un mayor número de residencias.

La energía eléctrica a base de energía geotérmica tampoco es técnicamente

viable para este proyecto de vivienda, pues los costos de generación y operación

son muy elevados y podrían ser únicamente costeados a nivel estatal para la

generación de la cantidad de megavatios que satisfaga a grandes sectores de la

población.

La energía fotovoltaica por su versatilidad en cuanto a cantidad de energía que

puede generar, también a que el área que necesita para implantar el sistema de

generación cabe cómodamente dentro del predio, ya que sus ventajas son

85

técnicas considerablemente superiores a sus desventajas, se convierte en la

alternativa idónea para este proyecto de vivienda.

El proyecto de vivienda multifamiliar consta de una edificación de dos bloques

unidos por escaleras, cada bloque cuenta con una terraza de 150m2 dónde se va

a implantar el sistema generador de energía, y con 4 apartamentos de 75m2 cada

uno. Cada apartamento está diseñado para que habiten cómodamente 4

personas, con 3 dormitorios, 2 baños, cocina, sala y comedor.

El subsuelo de la edificación está diseñado para abarcar a un estacionamiento por

cada apartamento (16) más 2 parqueaderos destinados para visitas.

El sistema generador de energía no solo debe contemplar el abastecimiento para

cada apartamento individualmente, sino a la iluminación y conexiones eléctricas

del área comunal como escaleras, pasillos y parqueaderos. (Ver Anexo E).

Para efectuar el diseño del sistema fotovoltaico se debe realizar una serie de

cálculos que lleven a una optimización en el uso de los aparatos y también en la

generación de energía, contemplando siempre el balance que debe existir entre

estos dos parámetros.

El diseño inicia con la obtención de información del consumo de energía eléctrica.

Para esto se debe obtener el conocimiento del voltaje con el que trabajan los

aparatos electrónicos domiciliarios instalados y las horas de uso de los mismos,

tomando en cuenta una posible ampliación futura y que el proyecto no se quede

eventualmente sin abasto.

La cantidad de kWh demandada no es un impedimento para el sistema

fotovoltaico, por el contrario, el sistema es capaz de abastecer hasta la más

demandante edificación, siempre y cuando se cuente con la superficie necesaria

para la instalación de paneles.

86

En la tabla 3.3 se muestra el requerimiento de potencia promedio de los artefactos

más utilizados.

TABLA 0.3 REQUERIMIENTO DE POTENCIA (W) DE TRABAJO DE

ARTEFACTOS ELÉCTRICOS COMUNES EN UN HOGAR.



3.3.1 EFICIENCIA DEL SISTEMA

El factor más influyente en la eficiencia del sistema es el tipo de celdas

fotovoltaicas a utilizarse. En estos últimos años el desarrollo tecnológico, junto

con los procesos investigativos y constructivos han avanzado notoriamente,

permitiendo que la eficiencia en generación energética sea cada vez mayor. En el

mercado el elemento que se encuentra con mayor frecuencia en celdas es el de

silicio. Este elemento compone dos tipos de celdas; mono o policristalinas,

permitiendo que el usuario pueda elegir acorde a sus necesidades en base a una

relación costo vs rendimiento. Las celdas monocristalinas son más costosas pero

con una eficiencia de funcionamiento superior a las policristalinas.

ARTEFACTOPOTENCIA DE

TRABAJO (W)

Foco fluorescente 8-23

Aspiradora 800-1200

Foco incandescente 25-100

Radio grabadora 12-40

Plancha 900-1500

TV (24-29pulg) 115-160

Computador de mesa 200-230

Refrigerador 100-400

Horno microondas 1000-1300

Secadora de cabello 1200-1800

87

Para tomar la decisión de qué tipo de celdas utilizar se debe también contemplar

el costo de mantenimiento de todo el sistema. En la tabla 3.4 se presentan las

eficiencias de las celdas de acuerdo a sus características.

TABLA 0.4 EFICIENCIA DE PRINCIPALES TECNOLOGÍAS FOTOVOLTAICAS.

FUENTE: CADENA, ALEJANDRO. (2009). GUÍA PARA LA PREPARACIÓN DE

ANTEPROYECTOS DE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA. QUITO.

Se presentan dos escenarios para la determinación de sistemas fotovoltaicos; el

Escenario 1 satisface la demanda energética de usuarios residenciales promedio

acorde al historial de consumo presentado, y el escenario 2 satisface la demanda

energética de usuarios promedio contemplando el cambio de matriz energética

presentada por el gobierno que plantea eliminar el uso de gas licuado de petróleo

(GLP) en hogares.

3.3.2 ESCENARIO 1 DE GENERACIÓN ENERGÉTICA

En este primer escenario el sistema fotovoltaico satisface enteramente la

demanda energética de una vivienda multifamiliar. Utilizando la información de la

sección 3.1.2 del mes con mayor consumo en el año que es el mes de octubre

con 144.45 kWh/mes por suministro individual. Considerando un incremento de

una futura ampliación (7%) se utilizará 155 kWh/mes utilizando como fuente de

luz a los focos fluorescentes tal como se muestra en la tabla 3.5 dónde están

detalladas cargas típicas de una vivienda con consumo promedio aproximado.

Material de

celda

Rendimiento

de célula en

laboratorio

Rendimiento

de célula

industrial

Rendimiento

módulo

industrial

Silicio

monocristalino24.70% 18% 14%

Silicio

policristalino19.80% 15% 13%

88

TABLA 0.5 CARGAS DE UNA VIVIENDA PROMEDIO – ESCENARIO 1.



Como se menciona en el apartado 3.1.1.2 se puede elegir como fuente de luz 3

tipos de focos, tomando como referencia en este proyecto la utilización de focos

fluorescentes con una potencia de 20W cada uno, se obtiene un ahorro del 72%

frente a los 267kWh de consumo mensual con focos incandescentes de 100W, no

obstante frente a los 144.2kWh de consumo mensual con focos LED se presenta

un incremento del 7.2%.

Adicional a cada apartamento individualmente, se debe considerar la iluminación

y las conexiones eléctricas del área comunal, mostrado en la tabla 3.6 el consumo

con focos fluorescentes, en la tabla 3.7 el consumo con focos incandescentes y

en la tabla 3.8 el consumo de focos con tecnología LED.

ARTEFACTO CANTIDADPOTENCIA

(W)

USO

(horas/día)

ENERGÍA DIARIA

(Wh/día)

TELEVISOR (24-29pulg) 1 115 5 575

REFRIGERADOR 1 300 6 1800

RADIO GRABADORA 1 20 1 20

CARGADOR CELULAR 4 5 8 160

COMPUTADOR 1 200 2 400

FOCOS FLUORESCENTES 9 20 5 900

HORNO MICROONDAS 1 1000 0.17 170

PLANCHA 1 900 0.75 675

ASPIRADORA 1 900 0.2 180

SECADORA DE CABELLO 1 1200 0.11 132

5012

155.4

SUBTOTAL (Wh/día)

TOTAL (kWh/mes)

89

TABLA 0.6 CONSUMO ELÉCTRICO DE PROYECTO DE VIVIENDA CON

FOCOS FLUORESCENTES.

ELABORACIÓN: MAURICIO BELTRÁN.


FOCOS INCANDESCENTES.


40096

1243.0


(W)

USO

(horas/día)

ENERGÍA DIARIA

(Wh/día)

FOCOS ESCALERAS 13 20 5 1300

FOCOS PARQUEADEROS 13 20 1 260

ABRILLANTADORA 1 900 0.28 252

1812

56.2

1299.1TOTAL (A)+(B)(kWh/mes)

COMUNAL

SUBTOTAL (B) (Wh/día)

SUBTOTAL (B)(kWh/mes)

CARGAS DEL PROYECTO DE VIVIENDA EN CORRIENTE ALTERNA (AC)

RESIDENCIAL

8 VIVIENDASSUBTOTAL (A) (Wh/día)

SUBTOTAL (A)(kWh/mes)

68896

2135.8


(W)

USO

(horas/día)

ENERGÍA

DIARIA

(Wh/día)




8052

249.6

2385.4


TOTAL (A)+(B)(kWh/mes)


RESIDENCIAL



COMUNAL


90


FOCOS LED.


Contemplando que el consumo eléctrico comunal está dado mayoritariamente por

alumbrado, influye aún más la tecnología del foco a utilizar. Utilizar focos

incandescentes en lugar de fluorescentes incrementa el consumo en un 83%,

mientras que utilizar focos Led en lugar de focos fluorescentes presenta una

disminución en el consumo del 8.4%.

3.3.2.1 CÁLCULO Y DIMENSIONAMIENTO DEL SISTEMA

Para generar la cantidad de energía requerida se determina que el voltaje que

alimenta el sistema fotovoltaico sea de 12V por cada panel. Se colocan en serie

los paneles para producir 48V en corriente continua (DC). Para que se puedan

utilizar la mayoría de aparatos eléctricos en un hogar el inversor debe transformar

la corriente continua a 110V en corriente alterna (AC). Este voltaje es el

adecuado para disminuir la corriente que alimenta el banco de baterías,

disminuyendo pérdidas en el sistema causadas por conducción, y reduciendo

37216

1153.7


(W)

USO

(horas/día)

ENERGÍA

DIARIA

(Wh/día)




1188

36.8

1190.5TOTAL (A)+(B)(kWh/mes)


RESIDENCIAL


SUBTOTAL (A) (Wh/día)

SUBTOTAL (A)(kWh/mes)8 VIVIENDAS

COMUNAL


91

también el riesgo de cortocircuito causando daños materiales y posibles pérdidas

humanas.

3.3.2.2 Dimensionamiento de módulos

Para este proyecto se determinó la utilización de módulos SIMAX especificados

en el Anexo F de celdas monocristalinas, con una capacidad de 150Wp cada uno,

corriente pico de 8.88A y voltaje a máxima potencia de 18V. En virtud de que se

determinó como voltaje nominal del sistema 48V DC, se debe instalar en series de

4 para generar un voltaje superior dotando al banco de baterías de la energía

suficiente para su correcto funcionamiento.

Para establecer la cantidad de módulos en el sistema, a la demanda energética

mensual se la transforma a diaria para obtener la carga energética

1299kWh*1000/31días=41903Wh/día, la que debe expresarse en amperios-hora

(Ah), esto se obtiene dividiéndola para el voltaje nominal del sistema. La corriente

pico más un porcentaje de seguridad dividida para el número de horas pico de sol

da como resultado la corriente pico del sistema en amperios (A).

(0.1)

Dónde:

Cd(Ah)= Carga diaria en amperios-hora.

Cd(kWh/día)= Carga diaria en kilovatios-hora/día.

Vn(V)= Voltaje nominal (tensión nominal) del sistema en voltios.

(0.2)

Dónde:

92

Cps(A)= Carga pico del sistema en amperios.

Cd(Ah)= Carga diaria en amperios-hora.

Fs= Factor de seguridad por pérdidas en el sistema (1.2)33.

Hsp= Horas pico de sol.

A la carga pico del sistema se divide para la corriente pico de cada módulo por el

número de series y se obtiene el número de módulos necesario para abastecer la

demanda.

(0.3)

Dónde:

Nm= Número de módulos

Cps(A)= Carga pico del sistema en amperios.

Cpm(A)= Carga pico del módulo en amperios.

33 Atlas Solar – CONELEC, pág. 8

93

TABLA 0.9 DATOS DEL SISTEMA FOTOVOLTAICO - ESCENARIO 1.


Potencia: 150 Wp

Corriente máxima (pico): 8.42 A

Tenisón nominal: 12 V

Corriente cortocircuito: 8.88 A

Profundidad de descarga: 70 %

Tensión nominal: 12 V

Capacidad: 100 Ah

Autonomía: 4 días

Intensidad: 45 A

Capacidad: 11000 W

Carga diaria: 41903 Wh/día

Tensión n. del sistema: 48 V

Carga diaria: 872.98 Ah

Factor de seguridad: 1.2

Carga corregida: 1047.58 Ah

Horas pico: 4.2 Horas p./día

Corriente pico sistema: 249.42 A

CÁLCULOS

DATOS

Panel

Batería

CONTROLADOR

INVERSOR

94

TABLA 0.10 DETERMINACIÓN DEL NÚMERO Y ÁREA DE IMPLANTACIÓN DE

PANELES FOTOVOLTAICOS - ESCENARIO 1.


3.3.2.3 Determinación del controlador de carga

Decidir qué controlador de carga utilizar es de vital importancia, pues de éste

depende el correcto funcionamiento del sistema, evitando no sólo sobrecargas

provenientes de los módulos hacia las baterías, sino descargas excesivas

causantes de una posible desconexión. Para funcionar de la manera adecuada

debe estimarse un incremento de 40% de las cargas nominales máximas, además

de un factor extra de seguridad.

La capacidad de corriente se determina mediante la multiplicación de la corriente

de cortocircuito (Isc) de cada panel (obtenida del catálogo) que es superior a la de

corriente pico para precautelar por si algún tipo de falla se presenta, por el factor

de incremento de cargas nominales 1.4, por un el factor de seguridad

determinado.

C. pico sistema: 249.42 A

C. pico módulo: 8.42 A

Arreglo modular: 29.62 A

Arreglo en serie: 30


Tención del módulo: 12 V

Relación de tensión: 4

Número de módulos: 120 U

B: 1.482 m

H: 0.676 m

Área de implantación: 120.22 m2

DIMENSIONAMIENTO MODULAR

Dimensiones módulo

95

(0.4)

Dónde:

IRC= Corriente de cortocircuito total

ISC=Corriente de cortocircuito de cada panel (8.88A)

Fs= Factor de seguridad (2)

Dando como resultado IRC = 25A, se recomienda la utilización de un controlador

con capacidad de corriente igual o superior, en este caso se utilizará el

controlador MornigStar TriStar 45, con especificaciones detalladas en el Anexo G

de este documento.

3.3.2.4 Determinación del banco de baterías

Para poder determinar la capacidad de almacenamiento del banco de baterías, es

necesario conocer el número equivalente de días que no recibe sol el lugar a

implantarse el proyecto (Lat: -0.1701; Long: -78.479, “El Batán), conocidos como

Días Negros o Días NO-SOL, que es el tiempo dónde se consumiría energía

netamente del almacenamiento al no producirse generación y no estar conectado

a la red de distribución.

La información necesaria para determinar los Días Negros se presentan en la

tabla 3.7 obtenida de la base de datos del Programa de Meteorología de

Superficie y Energía Solar de la NASA.

96

TABLA 0.11 DÍAS NEGROS EN QUITO.

FUENTE: NASA, ATMOSPHERIC DATA CENTER, 2016.


Con un promedio de 4 días al mes, el banco de baterías debe ser diseñado para

abastecerlos con su almacenamiento. Esto quiere decir que para la ciudad de

Quito, se necesitaría un banco de baterías con una capacidad nominal de 483.90

Ah, considerando un 30% de reserva para prevenir una descarga profunda

conectado al mismo sistema de 48V DC se muestra en la tabla 3.8 la cantidad de

baterías necesarias, las especificación técnicas del banco de baterías se pueden

observar en el Anexo H.

Lat -0.75

Long -75.55Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre

1 día 0.89 0.56 0.54 0.67 0.46 0.5 0.46 0.53 0.61 0.54 0.56 0.61

3 días 1.36 0.94 1.23 1.13 0.96 1.18 0.95 1.23 1.15 1.12 1.38 1.5

7 días 1.96 1.49 2.03 2 1.66 2.02 1.59 2.07 1.97 2.1 2.59 2.94

14 días 3.46 2.45 3.01 2.84 2.63 3.46 2.85 3.83 3.07 3.67 4.91 4.18

21 días 5.06 3.09 3.7 2.76 3.81 4.2 3.3 5.64 3.9 5.31 3.9 5.09

Mes 5.61 2.76 2.79 2.9 3.83 4.85 4.35 5.56 4.21 7.38 3.48 3.89

97

TABLA 0.12 NÚMERO DE BATERÍAS PARA ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA

- ESCENARIO 1.


3.3.2.5 Determinación del inversor

El inversor se lo define con dos parámetros; la potencia continua que es la que el

inversor debe suministrar de manera continua bajo circunstancias normales, y la

potencia pico que se utiliza en intervalos cortos de tiempo, principalmente para

arranques de alta potencia como bombas. Para precautelar el inversor se

recomienda que la potencia pico sea 50% superior a la continua.

· Para determinar la potencia continua del caso de estudio a la carga total

diaria se divide para un promedio de uso continuo de 4.5h; 41903Wh / 4.5h

= 9311.83W.

· Margen de seguridad para potencia instantánea 15%

· Potencia continua: 9311.83W*1.15=10.71kW

· Potencia pico: 1.5*10.71kW= 16.06kW

Por temas de practicidad en cuanto a la distribución de energía para los

apartamentos, para este escenario se recomienda utilizar cuatro inversores con

potencia continua igual o mayor a 10.74kW/4= 2.68kW, y se utilizarán los

inversores UPS Powerstar de 4kW/48VDC de potencia continua y 8kW de

potencia pico, las especificaciones de este inversor se encuentran detalladas en

el Anexo I.

Carga total diaria: 1047.58 Ah

Días de reserva 1-5: 4 días

Capacidad nominal: 4190.32 Ah

Profundidad de descarga: 0.7

Capacidad corregida: 5986.18 Ah

Capacidad de batería: 100 Ah

Número de baterías: 59.86

Número de baterías: 60

DIMENSIONAMIENTO DEL BANCO DE BATERÍAS

98

3.3.3 ESCENARIO 2 DE GENERACIÓN ENERGÉTICA

Para este segundo escenario, se considera el cambio de matriz energética que

plantea el gobierno ecuatoriano para disminuir la utilización de combustibles

fósiles y pasar a utilizar energía limpia; por lo que a la demanda energética

expresada en la sección 3.3.2, de 155 kWh/mes se le debe incrementar el

consumo generado por una cocina de inducción de 4 quemadores en lugar de

una cocina a GLP, y también se le debe adicionar el consumo de 2 duchas

eléctricas en lugar del calefón a GLP que abastezcan a un familia promedio de 4

integrantes. Adicionar estos artefactos representa un incremento en consumo

mensual en un porcentaje cercano al 150%, tal como se muestra en la tabla 3.13.

TABLA 0.13 CARGAS DE UNA VIVIENDA PROMEDIO – ESCENARIO 2




(W)

USO

(horas/día)

ENERGÍA

DIARIA

(Wh/día)

TELEVISOR (24-29pulg) 1 115 5 575

REFRIGERADOR 1 300 6 1800

RADIO GRABADORA 1 20 1 20

CARGADOR CELULAR 4 5 8 160

COMPUTADOR 1 200 2 400

FOCOS FLUORESCENTES 9 20 5 900

HORNO MICROONDAS 1 1000 0.17 170

PLANCHA 1 900 0.75 675

ASPIRADORA 1 900 0.2 180

SECADORA DE CABELLO 1 1200 0.11 132

COCINA DE INDUCCIÓN 1 1500 3 4500

DUCHA ELÉCTRICA 2 3500 0.4 2800

12312

381.7TOTAL (kWh/mes)

CARGAS DE UNA VIVIENDA EN CORRIENTE ALTERNA (AC)

TOTAL (Wh/día)

99

Considerando los 8 apartamentos junto con el consumo comunal, se presenta en

la tabla 3.14 el consumo con focos fluorescentes, en la tabla 3.15 el consumo con

focos incandescentes, y en la tabla 3.16 el consumo con focos LED.


FOCOS FLUORESCENTES.


98496

3053.4


(W)

USO

(horas/día)

ENERGÍA

DIARIA

(Wh/día)




1812

56.2

3109.5





COMUNAL



RESIDENCIAL

100


FOCOS INCANDESCENTES.



FOCOS LED.


127296

3946.2


(W)

USO

(horas/día)

ENERGÍA

DIARIA

(Wh/día)




8052

249.6

4195.8


RESIDENCIAL



COMUNAL




95616

2964.1


(W)

USO

(horas/día)

ENERGÍA

DIARIA

(Wh/día)




1188

36.8

3000.9


RESIDENCIAL





COMUNAL


101

Utilizar focos Incandescentes en lugar de fluorescentes incrementa el consumo en

un 35%, mientras que utilizar focos LED en lugar de fluorescentes permite

disminuir el consumo en un 3%.

3.3.3.1 DISEÑO DEL SISTEMA

De igual manera que en el escenario 1, el nivel de voltaje del sistema es de 48V

DC, colocando los paneles en series de 4 compuestos por los mismos SIMAX de

150Wp cada uno, que funcionan a corriente pico de 8.88 A y voltaje a máxima

potencia de 18V.

Para determinar la cantidad de módulos en el sistema, a la demanda de energía

mensual se la transforma en diaria 3109kWh*1000/31días=100290Wh/día.

Empleando las ecuaciones 3.1, 3.2 y 3.3 se establecen los datos del sistema

fotovoltaico.

102

TABLA 0.17 DATOS DEL SISTEMA FOTOVOLTAICO - ESCENARIO 2.


Potencia: 150 Wp

Corriente máxima (pico): 8.42 A

Tenisón nominal: 12 V

Corriente cortocircuito: 8.88 A

Profundidad de descarga: 70 %

Tensión nominal: 12 V

Capacidad: 100 Ah

Autonomía: 4 días

Intensidad: 45 A

Capacidad: 26000 W

Carga diaria: 100290 Wh/día


Carga diaria: 2089.38 Ah

Factor de seguridad: 1.2

Carga corregida: 2507.26 Ah

Horas pico: 4.2 Horas p./día

Corriente pico sistema: 596.97 A

CÁLCULOS

DATOS

Panel

Batería

CONTROLADOR

INVERSOR

103

TABLA 0.18 DETERMINACIÓN DEL NÚMERO Y ÁREA DE IMPLANTACIÓN DE

PANELES FOTOVOLTAICOS - ESCENARIO 2.


3.3.3.2 Determinación del controlador de carga, banco de baterías e inversor

De acuerdo a lo expuesto en la sección 3.3.2.3 la corriente de cortocircuito total

(IRC) = 25A, se recomienda la utilización de un controlador con capacidad de

corriente igual o superior, utilizando de igual manera el controlador MornigStar

Tristar 45.

De igual manera, para establecer la capacidad de almacenamiento del banco de

baterías, se utilizan los datos de Días Negros presentados en la sección 3.3.2.3,

considerando también un 30% de reserva para prevenir una descarga profunda

conectado al mismo sistema de 48V DC se presenta en la tabla 3.11 la cantidad

de baterías necesarias.

C. pico sistema: 596.97 A

C. pico módulo: 8.42 A

Arreglo modular: 70.90 A

Número de ramales: 71


Tención del módulo: 12 V

Relación de tensión: 4

Número de módulos: 284 U

B: 1.482 m

H: 0.676 m

Área de implantación: 284.52 m2

DIMENSIONAMIENTO MODULAR

Dimensiones módulo

104

TABLA 0.19 NÚMERO DE BATERÍAS PARA ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA

- ESCENARIO 2.


El inversor a utilizar se lo determina con:

· Potencia continua de 100290Wh/4.5h= 22286.7W.

· Potencia continua con margen de seguridad del 15%:

22286.7W*1.15=25.63kW

· Potencia pico: 1.5*25.63kW=38.44kW

Por cuestiones de mercado local y practicidad, para este escenario se

recomienda utilizar un inversor por departamento, cada uno de los 8 con una

potencia continua igual o mayor a 25.63kW/8= 3.20kW, y se utilizarán los

inversores UPS Powerstar de 4kW/48VDC de potencia continua y 8kW de

potencia pico.

Carga total diaria: 2507.26 Ah

Días de reserva 1-5: 4 días

Capacidad nominal: 10029.03 Ah

Profundidad de descarga: 0.7

Capacidad corregida: 14327.19 Ah

Capacidad de batería: 100 Ah

Número de baterías: 143.27

Número de baterías: 143

DIMENSIONAMIENTO DEL BANCO DE BATERÍAS

105

CAPÍTULO 4

ANÁLISIS FINANCIERO DEL PROYECTO

4.1 EVALUACIÓN DEL PROYECTO

La evaluación de un proyecto de vivienda tiene como propósito generar

información cuantitativa de los aspectos técnicos y financieros que permita

determinar la factibilidad económica y financiera en base a su rentabilidad,

manejando diferentes perspectivas y satisfaciendo los requerimientos planteados

con distintas alternativas.

Se define como alternativa de proyecto a: “una opción conceptual y funcional con

características semejantes al original, pero con recursos y consideraciones

técnico-financieras particulares.”34

Para llevar a cabo la evaluación del proyecto de vivienda se debe determinar:

· El flujo de caja

· Costo de capital (tasa de descuento)

4.1.1 FLUJO DE CAJA

El flujo de caja del proyecto de vivienda es un informe financiero que contempla a

detalle los flujos de los ingresos y de los egresos en todas sus etapas a lo largo

del horizonte del proyecto.

Para esto se debe considerar la inversión inicial (Eo) que se realiza previo a la

fase de operación, que se ubica en la etapa cero en el flujo de caja.

34 Alvarado Verdín V. (2011). Ingeniería económica. Nuevo enfoque. 1ra edición, México, Grupo Editorial Patria. Pág. 108

106

4.1.2 COSTO DE CAPITAL O TASA DE DESCUENTO

Víctor Alvarado define al costo de capital como: “La tasa de interés que precisa el

rendimiento esperado por un acreedor o inversionista como compensación al

riesgo que implica facilitar recursos monetarios a las empresas que solicitan

financiamiento para el desarrollo de sus operaciones o proyectos.”35

En este concepto intervienen dos factores determinantes, la oportunidad y el

riesgo que son influenciadas por el entorno económico en el que se encuentran,

definiendo así el costo de oportunidad que lleva a quienes realizan la inversión

analizar y comparar el costo de capital entre las alternativas propuestas, y

discernir la que mejor rendimiento presente de entre todas sin descartar el no

optar por ninguna y mantenerse con la propuesta original y no realizar la

inversión.

Así el costo de oportunidad indica que toda inversión tiene un riego inherente, el

que debe ser analizado y evaluado con toda la información de los varios ámbitos

en los que se envuelve, como el político, social, tecnológico y económico. El

proceso que permite obtener esta información para determinar los riesgos y

amenazas que las alternativas de inversión presentan se lo denomina inteligencia

competitiva.

La inteligencia competitiva ofrece la información de forma cuantitativa para la

determinación de los riesgos y las amenazas desde un punto de vista global y de

la industria en la que se desarrolla la inversión. El riesgo total consta de la suma

dos elementos:

35 Alvarado Verdín V. (2011). Ingeniería económica. Nuevo enfoque. 1ra edición, México, Grupo Editorial Patria. Pág. 87

107

· Riesgo sistemático o inevitable: Es aquel que está fuera del alcance los

responsables de tomar las decisiones y se lo conoce como riesgo país.

Éste es un resultado de políticas y macroeconomías gubernamentales

propios de cada país a realizarse la inversión. Chase-J.P.Morgan

denomina a la calificación del riesgo país como un índice de bonos de

mercados emergentes (EMBI, por sus siglas en inglés), reflejando el riesgo

que tiene un país para inversiones en moneda extranjera.

108

TABLA 0.1 RIESGO PAÍS (EMBI ECUADOR)


FUENTE: BANCO CENTRAL DEL ECUADOR

· Riesgo no sistemático o evitable: Es aquel que se puede evitar o reducir

con la oportuna intervención de los responsables de la inversión, siendo

una condición específica de un negocio o una empresa.

FECHA VALOR PORCENTAJE

Febrero-03-2016 1565 15.65%

Febrero-02-2016 1573 15.73%

Febrero-01-2016 1536 15.36%

Enero-31-2016 1509 15.09%

Enero-30-2016 1509 15.09%

Enero-29-2016 1509 15.09%

Enero-28-2016 1490 14.90%

Enero-27-2016 1555 15.55%

Enero-26-2016 1573 15.73%

Enero-25-2016 1592 15.92%

Enero-24-2016 1570 15.70%

Enero-23-2016 1570 15.70%

Enero-22-2016 1570 15.70%

Enero-21-2016 1639 16.39%

Enero-20-2016 1703 17.03%

Enero-19-2016 1692 16.92%

Enero-18-2016 1678 16.78%

Enero-17-2016 1678 16.78%

Enero-16-2016 1678 16.78%

Enero-15-2016 1678 16.78%

Enero-14-2016 1590 15.90%

Enero-13-2016 1590 15.90%

Enero-12-2016 1574 15.74%

Enero-11-2016 1500 15.00%

Enero-10-2016 1449 14.49%

Enero-09-2016 1449 14.49%

Enero-08-2016 1449 14.49%

Enero-07-2016 1423 14.23%

Enero-06-2016 1378 13.78%

Enero-05-2016 1329 13.29%

109

En el gráfico 4.1 se observa el comportamiento del riesgo total.

GRÁFICO 0.1 RIESGO TOTAL

FUENTE: VAN HORNE J. (1997). ADMINISTRACIÓN FINANCIERA, 10A ED.,

PRENTICE-HALL, MÉXICO, PÁG. 70

Mediante el Modelo de Valoración de Activos de Capital (CAPM, por sus siglas en

inglés) se estima el costo de capital considerando la relación existente entre

riesgo-rendimiento y se expresa matemáticamente de la siguiente manera:

b (0.1)

Dónde:

r = costo de capital o tasa de interés.

rf = tasa de libre riesgo.

b = coeficiente beta.

rm = rendimiento del mercado.

rp = riesgo país.

110

if = tasa de inflación.

Los siguientes parámetros se basan en economías distintas a la ecuatoriana,

como la estadounidense y española, pues en el país no se registran a detalle las

inversiones de empresas inmobiliarias o ligadas al sector de la construcción que

permitan obtener índices para su determinación.

Tasa de libre riesgo:

Esta tasa es obtenida del rendimiento de los Bonos del Tesoro de Estados Unidos

de América a 30 años plazo, al 11 de febrero del 2016 tienen un rendimiento de

2.49%.36

Coeficiente Beta:

Es la medida de riesgo sistemático de la inversión y mide la sensibilidad de un

negocio frente a los movimientos del mercado. Los negocios en los que el valor

de beta supera la unidad son llamados activos agresivos, pues son los que

presentan un mayor incremento frente a una posible alza del mercado teniendo un

mayor riesgo sistemático, mientras que los negocios con valores de beta menores

a la unidad como en este caso que es un proyecto inmobiliario con un valor de

0.96 varían menos que el mercado en su conjunto, por lo que tienen un riesgo

sistemático menor.37

36 Investing.com, (2016). Estados Unidos – Bonos del Estado. http://es.investing.com/rates-bonds/usa-government-bonds?maturity_from=290&maturity_to=290 37 Grauer Robert. (1985). Beta in Linear Risk tolerance economies”. Volumen 31. Edición 11. Management Science. Pp. 1390-1402

111

GRÁFICO 0.2 COEFICIENTE BETA SECTORIAL

FUENTE: ACTIVOBANK.COM, (2016). CÓMO REDUCIR EL RIESGO DE SUS

INVERSIONES.

HTTPS://WWW.ACTIVOBANK.COM/APPLIC/CMS/JSPS/ACTIVO/G3REPOSITO

RY/PDF/RI6_6COMO_SE_MIDE_EL_RIESGO_SISTEM.PDF

Rendimiento del mercado:

Se encuentra en función de la prima de riesgo que está establecida por el

mercado de Estados Unidos de América, de acuerdo a Standard & Poor´s 500 en

el periodo entre 1928 y 2015, que es el 4.87%.

Riesgo país:

El riesgo sistémico para el Ecuador acorde al Banco Central del Ecuador para

Febrero del 2016 se ubica en 1565 puntos, que transformándolo se considera una

tasa del 15.65%

Tasa de inflación:

La inflación es el incremento de manera general y sostenida de los precios de los

productos y servicios en periodo anual, produciendo una disminución en el poder

adquisitivo de la moneda. La tasa de inflación influye en la inversión, por lo que

112

algunos autores recomiendan incluirla en los cálculos, acorde al Banco Central del

Ecuador para Enero del 2016 la tasa es del 3.09%.

TABLA 0.2 TASA DE INFLACIÓN MENSUAL EN ECUADOR

FUENTE: BANCO CENTRAL DEL ECUADOR

Una vez establecidas las variables para calcular el costo del capital, se realiza el

cálculo en periodos de tiempo bianuales como se muestra en la tabla 4.3.

FECHA VALOR

Enero-31-2016 3.09%

Diciembre-31-2015 3.38%

Noviembre-30-2015 3.40%

Octubre-31-2015 3.48%

Septiembre-30-2015 3.78%

Agosto-31-2015 4.14%

Julio-31-2015 4.36%

Junio-30-2015 4.87%

Mayo-31-2015 4.55%

Abril-30-2015 4.32%

Marzo-31-2015 3.76%

Febrero-28-2015 4.05%

Enero-31-2015 3.53%

Diciembre-31-2014 3.67%

Noviembre-30-2014 3.76%

Octubre-31-2014 3.98%

Septiembre-30-2014 4.19%

Agosto-31-2014 4.15%

Julio-31-2014 4.11%

Junio-30-2014 3.67%

Mayo-31-2014 3.41%

Abril-30-2014 3.23%

Marzo-31-2014 3.11%

Febrero-28-2014 2.85%

113

TABLA 0.3 COSTO DE CAPITAL

Elaboración: Mauricio Beltrán

4.1.3 PROCESO DE EVALUACIÓN DE PROYECTOS

La evaluación de proyectos debe pasar por dos etapas para que una alternativa

sea viable:

4.1.3.1 Evaluación técnica

En esta parte del proceso de evaluación se procede a revisar y analizar las

alternativas propuestas en base a sus recursos materiales y de operación, con el

objetivo de comprobar que el proyecto esté de acuerdo a los parámetros y

especificaciones definidas para el proyecto, y aprobar aquellas que cumplan con

éstas.

En el apartado 3.33.2 de generación por fuentes alternas se presentan tres

alternativas de generación de energía eléctrica distintas a la convencional dotada

por la EEQ y se determina que la opción idónea es la generación de energía por

un sistema fotovoltaico.

Se debe considerar también como una cuarta alternativa que se conecte a la red

pública.

Variable Valor

Tasa libre de riesgo rf= 2.49%

Beta b= 0.96

Rendimiento del mercado rm= 4.87%

Riesgo país rp= 15.65%

Tasa de inflación if= 3.09%

Costo de capital r= 23.51%

r bianual = 47.03%

COSTO DE CAPITAL

114

4.1.3.2 Evaluación económica

En este apartado se revisan y se analizan los aspectos económicos y financieros

de las alternativas propuestas que fueron aprobadas en la evaluación técnica. A

partir de esto se obtiene una información objetiva que apoye con fundamentos a

la toma de decisiones con relación a la inversión que se desea realizar.

Existen dos modalidades que tienen un comportamiento más complementario que

excluyente que permiten realizar la evaluación económica:

· En relación a los montos del flujo de caja en función del tiempo.

En esta modalidad los montos en función del tiempo deben considerar la

inflación anual y son denominados corrientes, también precios nominales o

absolutos

· En relación a la evaluación de las alternativas.

En esta modalidad se maneja el contraste entre los flujos de caja de cada una de

las alternativas, siendo evaluadas mediante dos opciones.

La opción de alternativas independientes tiende a aplicarse cuando se cuenta con

el dinero suficiente para una de las alternativas seleccionadas.

La opción de alternativas mutuamente excluyentes radica en hacer una

evaluación de los flujos de caja y analizar cuál se adapta más a los

requerimientos del proyecto haciéndola más viable

Para poder determinar la alternativa más adecuada se debe analizar los flujos de

caja sin que ninguna en particular tenga algún tipo de ventaja, esto quiere decir

que deben ser evaluados en el mismo periodo de tiempo definido por el mínimo

común múltiplo. Si el caso amerita, los flujos de caja se deben repetir tantas veces

sean como sean necesarias para cumplir con el horizonte común.

115

4.1.4 MÉTODOS DE EVALUACIÓN DE PROYECTOS

También conocidos como criterios dinámicos pues están basados en el valor del

dinero en función del tiempo directamente sobre la inversión que se desea

realizar.

En general los métodos de evaluación basan sus cálculos en flujos de caja

ideales, dónde se desea obtener el valor actual de los ingresos netos (So) que

contrarreste la inversión inicial (E0), permitiendo tener una sensibilidad de los

montos que se manejan.

0.2)

Dónde:

Ft= flujo de caja en el periodo de tiempo designado. (Diferencia Ingresos –

Egresos)

r= costo de capital o tasa de descuento.

n= número de periodos determinado.

t= tiempo.

4.1.4.1 Valor actual neto (VAN)

El VAN es el resultado monetario de la diferencia entre los ingresos netos y la

inversión inicial.

(0.3)

Si se requiere trabajar sobre el flujo de caja de original, el VAN se determina con

las sumatorias de los valores actuales de los ingresos y de los egresos.

116

117

(0.4)

Dónde:

SVAI = Sumatoria de valores actuales de los ingresos.

SVAE = Sumatoria de valores actuales de los egresos.

El Valor Actual Neto tiene un criterio para ser evaluado, en caso de que sea

positivo muestra que el valor actual de los ingresos logra cubrir la totalidad de la

inversión, y por lo tanto se acepta la alternativa. En caso de que el VAN sea

negativo quiere decir que el valor actual de los ingresos no es suficiente para

cubrir la totalidad de la inversión, y por tanto se rechaza la alternativa. Y por

último en caso de que el VAN se asemeje a cero se debe replantear la alternativa.

4.1.4.2 Relación beneficio-costo (B/C)

El objetivo principal de esta relación es determinar la proporción existente entre

los beneficios de un proyecto y el costo del mismo. Para emplear de una manera

correcta esta relación se debe tomar en cuenta que los beneficios y el costo se los

analice en el mismo periodo de tiempo, y de una manera práctica se la representa

de la siguiente manera:

ECUACIÓN 0.5

Dónde:

B= Beneficios.

C= Costo.

SVAI = Sumatoria de valores actuales de los ingresos que son beneficios menos

desbeneficios.

118

SVAE = Sumatoria de valores actuales de los egresos.

El criterio para evaluar esta relación se emplea de la siguiente manera; en caso

de que sea mayor a 1 se acepta la alternativa, en caso de que sea menor a 1 se

rechaza la alternativa, y por último en caso de se asemeje a 1 se debe replantear

la alternativa.

4.1.4.3 Tasa interna de retorno (TIR)

La TIR es una tasa de interés (r*) dentro del flujo de caja ideal que, de la inversión

inicial permite determinar los ingresos netos proyectados.

El que sea una tasa interna quiere decir que no se ve afectada por ningún factor

económico externo al flujo de caja, siendo independiente de la financiación

adoptada.

En este cálculo se debe tomar en cuenta que la incógnita es la tasa de descuento

que hace que el VAN sea igual a cero. Y mientras sea mayor el valor de la tasa

interna de retorno de la alternativa, se convierte en una alternativa más deseable

para llevar a cabo y un emprendimiento sólido con una alta probabilidad de éxito.

(0.6)

Dónde:

Ft= flujo de caja en el periodo de tiempo designado.

r*= Tasa interna de retorno.

n= número de periodos determinado.

119

Eo= Inversión inicial.

Aplicando el teorema del binomio se despeja y se obtiene una fórmula de primer

orden que se puede determinar la TIR (r*):

(0.7)

Después de determinar la tasa interna de retorno se debe tomar la decisión si

determinada alternativa es factible para que se realice la inversión. Para

establecer la mencionada factibilidad se aplica un criterio general:

· Si r* > r; Entonces se puede aceptar la alternativa de inversión, pues tiene

una mayor rentabilidad a la requerida.

· Si r* < r; Entonces se rechaza la alternativa de inversión, ya que la

rentabilidad obtenida es menor a la requerida.

4.1.4.4 Payback o periodos de recuperación

Este método es de criterio estático en el que su cálculo se basa en sumar los

montos del flujo de caja la cantidad de veces que sean necesarias para igualar a

la inversión inicial, esto nos indica el número de periodos en los que se va a

recuperar la inversión, sin tomar en cuenta el valor del dinero en el tiempo.

(0.8)

120

4.2 PRESUPUESTO DEL SISTEMA

Para determinar la factibilidad económica y financiera del proyecto y establecer en

cuánto tiempo se recupera la inversión a realizarse, primero se debe plantear el

presupuesto de los sistemas de energía fotovoltaica planteados en los escenarios

1 y 2. En la tabla 4.4 se presentan los precios aproximados de los distintos

componentes que conforman el sistema para el escenario 1, con precios

referenciales al mes de noviembre de 2015. Se debe considerar que de acuerdo a

la resolución No. 011-2015 emitida por el Ministerio de Comercio Exterior, la

importación de baterías recargables se ve afectada por una sobretasa arancelaria

del 45%, encareciendo el sistema considerablemente puesto que el precio del

banco de baterías representa aproximadamente el 25% del total del sistema.

121

TABLA 0.4 PRESUPUESTO DEL SISTEMA FOTOVOLTAICO PROPUESTO

PARA EL ESCENARIO 1


En la tabla 4.5 se presentan los precios aproximados de los distintos

componentes que conforman el sistema para el escenario 2, con precios

referenciales al mes de noviembre de 2015.

UNIDAD TOTAL

120Panel Solar SIMAX

150W/12DC240.00 28,800.00

1Controlador

Mornigstar Tristar 45250.00 250.00

4Inversor UPS

Powerstar 2kW700.00 2,800.00

60Batería ULTRACELL

100Ah330.00 19,800.00

120 Estructura de panel 100.00 12,000.00

1Gabinete eléctrico

protector450.00 450.00

60Soporte para

baterías25.00 1,500.00

1 Instalación 8,000.00 8,000.00

1 Otros 200.00 200.00

SUBTOTAL 73,800.00

IVA 12% 8,856.00

VALOR TOTAL 82,656.00

CANTIDAD COMPONENTEVALOR (USD)

122

TABLA 0.5 PRESUPUESTO DEL SISTEMA FOTOVOLTAICO PROPUESTO

PARA EL ESCENARIO 2


4.2.1 COSTOS DE MANTENIMIENTO

Para que el funcionamiento de todo el sistema fotovoltaico sea el óptimo y pueda

funcionar a su máxima capacidad a lo largo del tiempo se debe contemplar un

plan de manteniendo para el mismo. Este plan debe contemplar inspecciones

periódicas para cerciorarse del correcto funcionamiento del sistema con un

historial de mediciones. La frecuencia de estas inspecciones está dictada por el

tiempo de vida del sistema, las condiciones de uso a las cuales se encuentre

sometido el sistema, situaciones imprevistas que pudieren presentarse, como

UNIDAD TOTAL

284Panel Solar SIMAX

150W/12DC240.00 68,160.00

1Controlador

Mornigstar Tristar 45250.00 250.00

8Inversor UPS

Powerstar 2kW1,200.00 9,600.00

143Batería ULTRACELL

100Ah330.00 47,190.00

284 Estructura de panel 100.00 28,400.00

1Gabinete eléctrico

protector900.00 900.00

143Soporte para

baterías25.00 3,575.00

1 Instalación 14,000.00 14,000.00

1 Otros 500.00 500.00

SUBTOTAL 172,575.00

IVA 12% 20,709.00

VALOR TOTAL 193,284.00

CANTIDAD COMPONENTEVALOR (USD)

123

eventos climatológicos adversos o periodos de tiempo en el que la insolación sea

menor a la de diseño.

Es imperioso conocer los tiempos de vida útil de cada uno de los componentes

que conforman el sistema dados por los fabricantes para poder establecer y

cuantificar los costos de mantenimiento. Para los componentes establecidos en

este proyecto se manejan inversores y controladores con un tiempo de vida útil de

10 años, paneles cuyo desempeño es del 80% a 25 años de su instalación con el

cambio de 1 panel de 12 cada 5 años, las baterías son las que presentan mayor

variación pues depende del mantenimiento que se las realice y la utilización que

tengan, con un tiempo de vida útil previo al reemplazo entre 15 y 25 años y

cambiar las conexiones debido a la exposición a la intemperie cada 15 años para

que tenga un desempeño óptimo.

4.3 RED ELÉCTRICA PÚBLICA Y GAS CENTRALIZADO

Para poder determinar si la inversión de los sistemas fotovoltaicos es viable en

cada uno de los escenarios, se deben obtener los valores de las planillas

eléctricas de la red pública las cuáles serán remplazadas o complementadas de

acuerdo al escenario que se plantee, y adicionalmente el proyecto de vivienda

contempla el uso de gas centralizado, que de igual manera debe ser reemplazado

o complementado según el escenario.

124

TABLA 0.6 CÁLCULO DE PLANILLA DE CONSUMO ELÉCTRICO –

ESCENARIO 1

FUENTE: EEQ


TABLA 0.7 CÁLCULO DE PLANILLA DE CONSUMO ELÉCTRICO –

ESCENARIO 2

FUENTE: EEQ


Rangos de

consumo

kWh

Cargo de

consumoObservación

kWh

ConsumidosUSD

0-50 0.0784 Por cada kWh de consumo en el mes 50 3.92

51-100 0.0814 Por cada uno de los s iguinetes 50 kWh de consumo 50 4.07



SUBTOTAL 163 13.34

COMERCIALIZACION - 1.41

SUBSIDIO - 1.47

ALUMBRADO - 0.88

BOMBEROS - 1.77

TASA DE RECOLECCIÓN DE BASURA - 4.42

TOTAL - 23.29

Rangos de

consumo

kWh

Cargo de

consumoObservación

kWh

ConsumidosUSD

0-50 0.0784 Por cada kWh de consumo en el mes 50 3.92






SUBTOTAL 389 35.37

COMERCIALIZACION - 1.41

SUBSIDIO - 3.68

ALUMBRADO - 2.21

BOMBEROS - 1.77

TASA DE RECOLECCIÓN DE BASURA - 7.72

TOTAL - 52.15

125

TABLA 0.8 VALOR DEL CONSUMO PROMEDIO DE GAS CENTRALIZADO

FUENTE: REPSOL YPF


4.4 FLUJO DE CAJA

De los 2 escenarios planteados, se presentan 5 alternativas para ser evaluadas y

determinar su viabilidad y rentabilidad por medio de los resultados obtenidos de la

aplicación de los métodos de evaluación de proyectos con un horizonte de tiempo

de 50 años. Del escenario 1 se manejan dos alternativas, la primera que plantea

un escenario de economía constante en el horizonte del tiempo (Ver Anexo J),

mientras que en el segundo escenario se proyecta la eliminación del 45% de

salvaguardias en las baterías (Ver Anexo K).

Del escenario 2 se operan tres alternativas, la primera plantea un escenario en el

que los valores del sistema y sus componentes no varíen a lo largo del tiempo

(Ver Anexo L), en la segunda alternativa se elimina el 45% de salvaguardias que

recae sobre las baterías del sistema (Ver Anexo M), y la tercera alternativa

contempla una hipotética eliminación del subsidio al GLP por parte del gobierno

en un factor de 9.38 que lleva a un valor de 15(USD)38 por cilindro gas y también

38 Tama Franco, Alberto. (2013, Octubre-Noviembre). “Cocina de Inducción Versus cocina a Gas (GLP).” CRIEEL: Edición 31, pp. 8-14.

Consumo promedio 62.72 m3

Cargo por consumo 0.090 USD/m3

SUBTOTAL 5.67 USD

COMERCIALIZACIÓN 7.45 USD

ADMINISTRACIÓN 1.5 USD

IVA 12% 1.75 USD

TOTAL 16.37 USD

Gas cocina + agua caliente

126

la eliminación del 45% de salvaguardias de las baterías incrementando así

notablemente el ingreso por consumo de GLP (Ver Anexo N).

127

CAPÍTULO 5

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

5.1 CONCLUSIONES

En el contexto de la investigación realizada, las conclusiones que se detallan a

continuación puntualizan los aspectos más importantes alcanzados en este

estudio.

· Como se desprende del gráfico 1.9 “Prácticas de ahorro de energía”, la

conciencia de ahorro está presente en la población en el consumo

energético, representado en el alto porcentaje de hogares que realizaron

prácticas de ahorro, sin embargo, de acuerdo al INEC en su boletín “Siete

de cada 10 hogares en el Ecuador no realizan ninguna práctica de ahorro

de agua”. Esto indica que se debe fortalecer en la población el

pensamiento de ahorro de energía y agua de manera general y no

parcializado, no obstante el concepto de “ahorro” en general podría ser una

mejor práctica.

· Como parte del manejo integral de una vivienda sostenible, la clasificación

de los residuos debe seguir fortaleciéndose como lo indica la gráfica 1.14

“Clasificación de residuos”, y así lograr que el porcentaje de hogares que lo

practica supere el actual, esto no solo se lo debe hacer únicamente por

parte de los residentes, sino que la generación de una política pública a

través de entidades competentes brindaría las facilidades de recolección y

disposición final de residuos clasificados para que no se pierda la gestión

realizada por la población.

· En el Ecuador la principal fuente de energía primaria es el petróleo con

más del 90% del total de la matriz energética del país como lo indica el

gráfico 1.1 “Evolución de la oferta de energía por fuentes”, inclusive es

empleada para la generación de energía eléctrica, sin embargo, ésta hace

128

que exista una gran cantidad de emisión de dióxido de carbono hacia la

atmósfera. Esto genera la necesidad de plantear fuentes de energía

alternativa no convencional para disminuir la cantidad de contaminación,

colocando a la energía fotovoltaica en una importante posición para la

generación de energía eléctrica.

· La actual inexistencia de “NZEB” en el Ecuador como lo indica el Ecuador

Green Building Council, se debe a que los recursos naturales generadores

de energía en el país cuentan con un alto subsidio por parte del estado en

comparación a los altos costos de los equipos a implementarse.

· El evidente crecimiento demográfico y también el incremento en los

ingresos económicos, descritos en el numeral 2.1.1 harán que en el futuro

la demanda energética sea mayor en el DMQ y en el país, por lo que el uso

de energías alternativas debería ser considerado dentro de este contexto

como una posible solución.

· Como se indica en la Tesis “Diseño arquitectónico sostenible y evaluación

energética de la edificación” del Sr. Francisco Coellar, la aplicación de los

parámetros de arquitectura sostenible en el diseño, permitirá prescindir de

la utilización de calefacción, aire acondicionado, etc. evitando así un

incremento en la demanda energética, que va en beneficio del ahorro de

energía y por tanto de su generación.

· La energía eólica y la geotérmica son factibles como fuentes de energía

eléctrica para proyectos de gran envergadura mas no para proyectos

residenciales aislados conforme se manifiesta en el numeral 3.2. de esta

tesis.

· La energía solar fotovoltaica es renovable y limpia, sin mayor incidencia en

el medio y su fuente es abundante, gratuita e ilimitada.

· La energía eléctrica que generen los paneles solares va a depender

principalmente de la locación geográfica del proyecto, pues la energía a

producir depende del factor meteorológico y del ángulo de inclinación frente

a los rayos solares, como se indica en el numeral 3.2.3.

· Los sistemas fotovoltaicos que no necesitan almacenamiento de energía

tienen una mayor eficiencia evitando los costos adicionales que tienen

estos sistemas y permitiendo incrementar el voltaje del sistema limitado por

129

el almacenamiento de las baterías. Adicionalmente se debe tomar en

cuenta que la implementación del banco de baterías únicamente no

incrementa la inversión inicial del proyecto sino que también el costo de

mantenimiento en el horizonte del tiempo. Criterios expuestos en el “Diseño

del sistema” numeral 3.3

· En los dos escenarios planteados en este estudio no existe factibilidad

económica ni financiera, pues no se recupera la inversión en los 50 años

planteados con el contexto económico actual.

· La eliminación de las salvaguardias en la importación de baterías

recargables permitiría reducir en un 25% los costos de operación y

mantenimiento de sistemas fotovoltaicos con almacenamiento de energía,

como se desprende del análisis de factibilidad descrito en el numeral 4.4

· En un contexto económico futuro en el que las salvaguardias impuestas a

las baterías se eliminen, los dos escenarios siguen sin ser factibles pues no

se recupera la inversión en 50 años.

· La opción que se presenta factible, es la que hipotéticamente se elimine el

subsidio de GLP en el sector residencial y a futuro se eliminen las

salvaguardias, recuperando la inversión en 10.44 años

5.2 RECOMENDACIONES

Las recomendaciones realizadas se desprenden del estudio en general y

atendiendo a las conclusiones encontradas.

· Guiarse en políticas y tendencias en consumo energético de países

cercanos con realidades similares para la concepción de proyectos de

construcción sostenible en el país, hasta que las políticas ecuatorianas

estén correctamente desarrolladas e implementadas.

· Determinar si el proyecto es para una vivienda unifamiliar o multifamiliar

para establecer correctamente la demanda energética y el costo que

tendría la implantación del proyecto.

· Disminuir el consumo energético en los hogares permitirá que los equipos

de NZE sean de menor capacidad de generación y por tanto de menor

130

costo, potenciando una mejor introducción de esta tecnología en la vida

diaria.

· Realizar constantes inspecciones del correcto funcionamiento de los

aparatos eléctricos para disminuir pérdidas, y al momento de adquirir

nuevos aparatos verificar que sean de bajo consumo eléctrico.

· Seguir los principios de sostenibilidad en el diseño arquitectónico no solo

permite que se tenga un menor consumo energético, sino que también

brinda comodidad al usuario.

· Se debería considerar la no utilización de focos incandescentes pues el

consumo energético que tienen es muy alto y su tiempo de vida reducido.

· El constructor debería implementar en el proyecto piezas sanitarias que

permitan el ahorro de agua evitando así el desperdicio.

· Analizar correctamente la relación costo beneficio de cada uno de los

equipos a utilizarse en el sistema fotovoltaico es fundamental, pues

muchas veces lo barato sale caro y el costo de mantenimiento a largo

plazo es determinante para obtener la rentabilidad de una inversión.

· Lograr la inclusión de políticas, normativas y equipos para que la EEQ

compre el excedente de energía producida por los sistemas de generación

eléctrica doméstica y así no tener que utilizar el banco de baterías para

almacenamiento de la misma.

131

BIBLIOGRAFÍA

· activobank.com, (2016). Cómo reducir el riesgo de sus inversiones.

https://www.activobank.com/applic/cms/jsps/activo/g3repository/PDF/RI6_6

COMO_SE_MIDE_EL_RIESGO_SISTEM.PDF.

· Agencia Pública de Noticias del Ecuador y Suramérica. (2014). Ecuador

entregará 800 mil focos ahorradores para incentivar el ahorro de energía

en la población. http://www.andes.info.ec/es/noticias/ecuador-entregara-

800-mil-focos-ahorradores-incentivar-ahorro-energia-poblacion.html.

· Alvarado Verdín V. (2011). Ingeniería económica. Nuevo enfoque. 1ra

edición, México, Grupo Editorial Patria. pp. 80-110.

· Banco Mundial, (2015), Cambio climático,

http://climate4development.worldbank.org/

· Banco Mundial, (2015), Cambio climático,

http://datos.bancomundial.org/tema/cambio-climatico.

· BBC News. (2015). Una historia breve del cambio climático.

http://www.bbc.com/news/science-environment-15874560.

· Bermeo, Alejandro, (2005), Agua-Saneamiento-Asentamientos humanos,

Quito, United Nations Environment Programme.

· Boada Andrés. (2013). Procedimiento Técnico Para La Implementación De

Microcentrales Eléctricas Utilizando Paneles Fotovoltaicos. Quito.

· Cabrera, Isabel y Esther Figueroa, (2012), Situación Energética en el

Ecuador, análisis técnico y económico para el uso eficiente de energía.”

· Cabrera, Isabel, y Esther Figueroa. (2012). Situación Energética En El

Ecuador, Análisis Técnico Y Económico Para El Uso Eficiente De La

Energía. Cuenca.

· Cadena, Alejandro. (2009). Guía para la preparación de anteproyectos de

energía solar fotovoltaica. Quito.

· Cadena, Alejandro. (2009). Guía Para La Preparación De Anteproyectos

De Energía Solar Fotovoltaica. Quito.

· Casillas, Germán, y Yirabel Lecaro. (2008). Método Para Estimación De La

Demanda Residencial En La Empresa Eléctrica Quito. Quito.

132

· Coellar Heredia, Francisco. (2013). Diseño arquitectónico sostenible y

evaluación energética de la edificación. Ecuador.

· Contreras, Mauricio. (2010). El Valor Económico Agregado (Eva) Como

Método De Valoración Aplicado A Los Bancos Privados Del Ecuador.

Cuenca.

· El Comercio. (2014). El uso de energía geotérmica se extiende por todo el

planeta. http://www.elcomercio.com/tendencias/energiageotermica-planeta-

cop20-lima.html.

· El universal. (2015). Consumo electrodomésticos.

http://images.eluniversal.com//2010/02/10/consumo_electrodomesticos.pdf

· Empresa Eléctrica Quito. (2015). EEQ en cifras.

http://www.eeq.com.ec:8080/nosotros/eeq-en-cifras.

· FedCenter, (2015), EO 13514 (Archive) - revoked by EO 13693 on March

19, 2015, Sec. 16(b), https://www.fedcenter.gov/programs/eo13514/.

· Grauer Robert. (1985). Beta in Linear Risk tolerance economies”. Volumen

31. Edición 11. Management Science. Pp. 1390-1402.

· Hernández Pezzi, Carlos. (2007). Un Vitrubio ecológico, Principios y

práctica del proyecto arquitectónico sostenible. Barcelona – España.

· Ilustre Municipio de Quito. (2015). Ordenanza 213 del DMQ.

http://www.derecho-ambiental.org/Derecho/Legislacion/Ordenanza-213-

Distrito-Metropolitano-Quito-Capitulo-I.html.

· Instituto Nacional de Estadísticas y Censos, (2014), Infografía día del

agua, http://www.ecuadorencifras.gob.ec/documentos/web-

inec/Infografias/Infografia_dia_del_agua.jpg.

· Instituto Nacional de Estadísticas y Censos, (2015), Cuatro de cada diez

hogares clasifica n los residuos en Ecuador,

http://www.ecuadorencifras.gob.ec/cuatro-de-cada-diez-hogares-clasifican-

los-residuos-en-ecuador/.

· Instituto Nacional de Estadísticas y Censos, (2015), Siete de cada diez

hogares en Ecuador no realizan ninguna práctica de ahorro de agua,

http://www.ecuadorencifras.gob.ec/siete-de-cada-diez-hogares-en-ecuador-

no-realizan-ninguna-practica-de-ahorro-de-agua/.

133

· Investing.com, (2016). Estados Unidos – Bonos del Estado.

http://es.investing.com/rates-bonds/usa-government-

bonds?maturity_from=290&maturity_to=290.

· Kibert, C., (2015), The Cutting Edge of Sustainable Construction - IV

Workshop of Civil and Environmental Engineering EPN, Quito, 2015.

· Luna, Miguel. (2009). Diseño Del Sistema Eléctrico Y De Comunicación Del

Proyecto Urban Plaza. Quito.

· MENTEFACTURA CIA. LTDA. (2015), Estudio de pre-factibilidad y

Factibilidad de plantas de separación (aprovechamiento de recursos) de

residuos sólidos para los gobiernos autónomos descentralizados

municipales de Quito y Cuenca, Quito.

· Merchán, Vianca. (2012). Evaluación Ex Post De Un Portafolio De

Inversiones En Acciones De Noviembre de 2007 A Septiembre De 2011.

Quito.

· Ministerio de Sectores Estratégicos, (2014), Resumen Balance Energético

Nacional, Ecuador.

· Museo Americano de Historia Natural, (2015), Climate change.

http://www.amnh.org/exhibitions/past-exhibitions/climate-change.

· Naciones Unidas, (2015), Desarrollo sostenible,

http://www.un.org/es/ga/president/65/issues/sustdev.shtml.

· Naciones Unidas. (1987, Agosto). Informe de la Comisión Mundial sobre el

Medio Ambiente y el Desarrollo.

· National Institute of Building Sciences, (2014), Net Zero Energy Buildings,

https://www.wbdg.org/resources/netzeroenergybuildings.php.

· New Buildings Institute, (2014, Enero), “2014 Getting to Zero Status

Update” pp. 2-26.

· Noboa, G., (2002, Junio), Codificación del reglamento de tarifas. Decreto

Ejecutivo No. 2713.

· Novoa, Andrés. (2015). Planificación Y Modelación De Sistemas De

Generación Fotovoltaica Como Alternativa Para La Iluminación En

Edificaciones Educativas. Quito.

134

· Paspuel, Miguel. (2013). Diseño De Las Instalaciones Eléctricas Y

Electrónicas De Un Edificio Ecológico Para Obtenerla Certificación LEED.

Quito.

· presa Eléctrica Quito. (2015). Anexo al pliego tarifario de noviembre.

http://www.eeq.com.ec:8080/documents/10180/143788/Anexo+al+Pliego+T

arifario+Diciembre+2015/d436b54f-7ee6-40ba-83da-982224b761d6.

· Segura Xavier, y Alex Veloz. (2010). Análisis Ténico Y Económico De La

Inserción De Generadores De Energía Renovable En Redes De

Distribución. Quito.

· Tama Franco, Alberto. (2013, Octubre-Noviembre). “Cocina de Inducción

Versus cocina a Gas (GLP).” CRIEEL: Edición 31, pp. 8-14.

· United Nations Environment Programme, (2014), Situación de la

Edificación Sostenible en América Latina, México, Helvética, pág. 14-60.

· United States Environmental Protection Agency, (2015), Future Climate

Change, http://www.epa.gov/climatechange/science/future.html.

· United States Environmental Protection Agency, Future Climate Change,

http://www.epa.gov/climatechange/impacts-adaptation/water.html.

· Van Horne J. (1997). Administración financiera, 10a ed., Prentice-Hall,

México, pág. 70.

· Vilches, Amparo, y Daniel Gil, (2003), Emergencia Planetaria: necesidad de

un planteamiento global”, Valencia.

· Wikipedia, (2015), “LEED”, https://es.wikipedia.org/wiki/LEED.

135

ANEXOS

136

ANEXO A

PLIEGO TARIFARIO VIGENTE DE CONSUMO

ENERGÉTICO. PERÍODO DE CONSUMO: 1-30 DE

NOVIEMBRE 2015.

137

CATEGORÍARANGO DE

CONSUMO (kWh)

CARGOS

TARIFARIOS (USD)DESCRIPCIÓN

COMERCIALIZACIÓN

(USD)/CONSUMIDOR

ALUMBRADO

PÚBLICO (%)

del valor de la

planilla por

CUERPO DE

BOMBEROS (USD)

TASA DE

RECOLECCIÓN DE

BASURA (Notas del

Anexo)

Notas del

Anexo

A

A.1Se apl ica a los consumidores sujetos a la categoría de la

Tari fa Res idencia l , independiente de la carga conectada.

0-50 0.0784 Por cada kWh de consumo en el mes

51-100 0.0814 Por cada uno de los s iguinetes 50 kWh de consumo










3501 y superior 0.6812 Por cada uno de los s iguinetes kWh de consumo en el mes

Subsidio Cruzado 1.75De descuento en el va lor de la plani l la por consumo a los

abonados que consumen entre 1 y 300 kWh/mes, con un

mínimo de pago correpondeinte a l cargo de Comercia l i zación

Subsidio Solidario 10%Del va lor de la plani l la por consumo por concepto de

contribución a l Subs idio Cruzado, a los abonados que

consumen desde 161 kWh en adelante

Subsidio Tarifa

Dignidad0.04

Los abonados Res idencia les que consumen hasta 110

kWh/mes, con base a l Decreto Ejecutivo N° 451-A de 1 de Jul io

de 2007 y Ci rcular Nro. ARCONCEL-DE-2015-002-OFC de 24 de

marzo de 2015, recibi rán un subs idio en un va lor ta l que como

máximo pagarán 0.04USD/kWh de consumo y 0.70 USD por

comercia l i zación. El va lor del subs idio por la Tari fa Dignidad

constará en la plani l la qud corresponda como concepto

independiente. Para la apl icación en los procedimientos de

cá lculo se cons iderará inici lmente la misma toma como se

venía haciendo y luego se apl icará el beneficio del Decreto

en referencia .

0.70

A.2

Se apl ica a los consumidores sujetos a la categoría

Res idencia l , que se regis tren en el programa PEC. Se apl icará

en función del incremento del consumode energía eléctrica

mensual de cada abonado, que se denominará Consumo

Incremental .

Apl icación de acuerdo a l Numeral 16 del Anexo a l Pl iego 1.4146.00 Anexo

Nota (3)1.77 (1) (2)

A.3

Se apl ica a los consumidores sujetos a la categoría

Res idencia l , que no tienen su res idencia permanente en el

área de servicio y que uti l i zan la energía eléctrica en forma

puntual para usos domésticos ( fines de semana, períodos de

vacaciones , entre otros

0.1285 Por cada kWh de consumo a l mes 1.414 6.80 1.77 (1)

TARIFAS BAJA Y MEDIA TENSIÓN

6.00

Anexo Nota (3)1.77 (1) (2)

RESIDENCIAL

1.414

RESIDENCIAL PARA EL PROGRAMA PEC

RESIDENCIA TEMPORAL

138

139

140

ANEXO B

INSOLACIÓN DIRECTA, DIFUSA Y GLOBAL PROMEDIO

141

142

143

144

ANEXO C

PROMEDIO DE CONSUMO KWH/MES POR PARROQUIA

145

Promedio de consumo (kWh)

TUMBACO 1,795,725

SANTA PRISCA 3,103,931

CARCELEN 3,275,806

LA CONCEPCION 2,808,138

CONOCOTO 2,961,157

CHILLOGALLO 2,872,807

COTOCOLLAO 3,648,718

EL INCA 3,680,169

VILLAFLORA 4,001,807

LA MAGDALENA 2,522,636

SAN ROQUE 1,869,502

ILUMBISI/CUMBAYA 2,435,891

POMASQUI 1,098,883

EL BEATERIO 1,544,487

ALOGUINCHO 12,918

GUAMANI 1,658,500

PACTO 63,382

NANEGALITO 59,813

LLANO CHICO 247,441

CARAPUNGO.PL 237,833

TABABELA 145,434

LLANO GRANDE 341,411

NANEGAL 47,842

SAN BLAS 2,702,029

SAN MIGUEL DE LA COMUNA 59,069

EL BATAN 4,011,524

PIFO 377,667

CHILLOGALLO 3,782

EL QUINCHE 332,845

GUANGOPOLO 47,048

146

Promedio de consumo (kWh)

ATAHUALPA 24,132

ALANGASI 348,867

SANTA MARIANITA 171,890

PERUCHO 13,738

SANTA ELENA 5,341

CALDERON 3,106,895

EL TINGO 187,949

AMAGUANA 509,530

NONO 17,813

CHAVEZPAMBA 8,144

CALACALI 75,469

OTON 936

CHECA 133,706

PUEMBO 403,938

GUAYLLABAMBA 338,165

TULIPE 8,354

ZAMBIZA 97,511

PINTAG 297,947

GUALEA 20,036

EL TINGO 7,118

SAN JOSE DE MINAS 59,582

NAYON 130,743

ELOY ALFARO 1,832,395

SAN ANTONIO DE PICHINCHA 867,773

LAS CUADRAS 897,928

PUELLARO 51,150

CHIMBACALLE 3,133,047

LA MERCED 120,119

YARUQUI 372,545

NAYON 12,123

DISTRITO METROPOLITANO QUITO 61,223,064

147

ANEXO D

HISTORIAL DE CONSUMO DE 44 SUMINISTROS

148

1611

174-

016

1117

5-9

1611

176-

716

1117

7-5

1611

178-

316

1117

9-1

1611

181-

316

1118

3-K

1839

268-

216

1118

5-6

1611

186-

416

0775

2-6

1611

108-

216

1111

3-9

1611

115-

516

1111

6-3

1611

117-

116

1111

8-K

1611

119-

816

1112

0-1

1611

121-

K16

1112

2-8

no

v-15

108

5871

8918

521

339

7725

220

417

011

959

121

102

128

135

8110

612

410

559

oct

-15

139

6986

105

162

211

4679

312

231

185

122

5310

964

140

142

8011

714

311

264

sep

-15

139

6114

911

218

724

620

6825

724

916

212

650

112

170

148

176

102

130

139

130

33

ago

-15

9375

115

8814

721

432

7216

121

618

412

947

9118

111

216

369

127

113

9333

jul-

1515

863

109

105

205

244

117

9626

326

916

913

453

9720

914

315

388

131

101

117

121

jun

-15

182

6710

111

918

422

016

997

277

242

173

117

5111

616

614

515

487

145

130

9663

may

-15

146

5311

010

715

519

911

810

425

225

017

211

953

116

168

173

155

7813

813

810

362

abr-

1515

264

111

120

169

228

157

111

268

269

203

127

5119

916

415

815

475

6814

710

870

mar

-15

151

5899

107

141

218

121

9025

524

817

211

543

8811

513

114

281

3315

710

663

feb

-15

110

5811

796

148

227

168

101

260

271

173

129

4213

911

211

917

983

9213

110

171

en

e-1

514

263

9388

136

209

154

9020

227

514

710

924

112

109

117

155

7610

490

8577

dic

-14

170

6512

299

147

259

156

9317

929

514

973

4211

413

712

216

889

117

108

109

78

no

v-14

176

6210

812

215

422

312

597

148

251

188

7411

188

172

122

151

8410

112

996

75

oct

-14

219

8012

911

518

522

517

012

718

431

819

310

453

116

197

149

186

9312

814

612

381

sep

-14

169

5511

994

157

212

122

108

166

272

113

7720

121

192

114

153

8291

153

9175

ago

-14

117

6312

910

411

121

092

9516

425

912

393

4310

299

151

155

8010

414

946

75

jul-

1418

569

133

114

133

218

176

126

168

231

141

8648

108

7224

162

9810

087

100

76

jun

-14

181

6611

816

213

620

310

012

516

626

464

8744

106

7923

116

792

102

115

135

77

may

-14

163

6814

914

916

620

412

010

697

281

688

5511

373

121

150

9110

515

013

280

abr-

1420

869

133

144

167

234

9913

40

283

617

5711

275

129

176

9512

716

316

775

mar

-14

127

5711

214

117

421

013

095

028

395

155

4396

7611

812

975

9915

815

672

feb

-14

5555

9914

116

621

964

880

254

164

146

5194

6211

014

452

9017

016

577

en

e-1

498

6713

211

813

322

911

810

50

262

141

167

5310

771

124

141

6212

290

178

89

dic

-13

9365

102

141

112

221

125

940

248

153

205

5791

6912

512

860

105

126

166

81

PR

OM

EDIO

145.

0463

.75

114.

4211

5.83

156.

6722

0.67

114.

0899

.08

167.

9625

9.38

148.

4610

9.50

50.1

311

1.17

122.

2513

1.42

154.

9281

.38

107.

5813

1.54

117.

5071

.96

Consmumo kWh

# d

e s

um

inis

tro

149

1611

123-

616

1112

4-4

1724

644-

514

8632

9-K

1486

330-

314

8633

1-1

1555

003-

114

8633

4-6

1486

335-

416

1271

8-3

1486

337-

014

8633

9-7

1486

340-

017

2610

6-1

1486

352-

414

8635

3-2

1486

354-

014

8635

5-9

1486

356-

714

8635

7-5

1486

358-

344

7974

119

172

5515

118

765

9728

208

110

252

133

8670

8869

139

191

6912

658

295

122.

11

116

168

9415

320

510

411

834

211

125

253

139

8256

9872

150

200

6211

741

292

128.

66

139

191

101

195

180

7466

3921

511

926

515

388

7493

8313

622

343

119

5033

813

5.23

143

149

9816

915

241

9532

193

112

266

193

9376

9569

113

186

7111

248

326

122.

43

177

149

8916

619

612

212

032

251

126

257

216

118

4091

7714

319

266

8768

345

142.

57

149

165

101

210

187

118

118

3026

811

825

621

892

7488

7914

819

858

1468

298

139.

91

9417

511

524

620

911

910

632

239

115

238

227

9474

9368

145

177

622

5330

713

5.43

117

184

158

279

337

127

114

3125

711

224

519

310

371

100

7613

521

572

4569

305

148.

14

9816

111

219

413

197

121

2821

511

323

816

795

180

9079

114

183

6513

432

288

128.

84

9114

40

138

169

8110

929

187

101

232

214

112

181

108

213

132

198

6324

5130

413

2.00

9611

714

146

189

120

106

2919

682

234

170

8318

210

816

112

020

476

4014

129

012

6.39

125

150

1023

717

289

125

3523

484

261

179

8618

311

821

212

719

877

6442

378

138.

11

9215

185

152

202

115

107

2521

383

204

151

8317

610

117

912

921

274

9442

306

132.

57

107

173

129

237

252

141

129

3824

110

228

818

910

517

613

121

415

821

189

111

138

371

160.

25

101

136

102

166

202

8010

630

256

8425

315

891

177

102

189

118

163

4780

5434

013

1.61

8712

795

191

111

3711

930

215

8725

017

811

717

710

618

911

117

467

7165

300

124.

27

8712

512

521

815

511

613

133

164

8728

814

012

417

811

619

912

018

061

6862

317

130.

66

108

139

150

217

182

107

125

2921

911

424

814

611

517

811

020

313

016

464

118

5530

213

7.34

110

158

142

227

225

116

134

3121

111

625

015

110

817

911

619

311

317

171

7955

307

134.

36

127

166

137

124

280

148

143

5924

711

027

918

112

017

912

020

313

617

570

465

315

138.

70

102

125

8713

119

067

107

2720

011

224

116

911

918

510

620

311

217

848

367

313

124.

84

120

125

5411

620

554

8928

214

9825

116

497

187

106

197

104

159

532

9730

912

0.34

138

113

9718

220

610

179

3118

911

724

918

193

195

114

191

111

202

650

6139

312

9.89

123

3888

100

195

9772

2918

814

128

414

798

172

123

217

120

172

662

5934

112

3.61

115.

2514

5.88

93.2

518

1.04

196.

6397

.33

109.

8332

.04

217.

9610

7.00

253.

4217

3.21

100.

0814

2.50

105.

0415

1.46

127.

6718

8.58

64.9

663

.17

64.2

132

0.00

132.

84

Consmumo kWh

# d

e s

um

inis

tro

Pro

me

dio

Me

nsu

al

150

151

152

153

ANEXO E

FACHADA Y PLANTAS DEL PROYECTO DE VIVIENDA

154

155

156

157

ANEXO F

FICHA TÉCNICA MÓDULOS SIMAX

158

159

ANEXO G

FICHA TÉCNICA DEL CONTROLADOR MORNINGSTAR

160

161

162

ANEXO H

FICHA TÉCNICA BANCO DE BATERÍAS ULTRACELL

163

164

165

ANEXO I

FICHA TÉCNICA INVERSOR POWERSTAR

166

167

168

ANEXO J

ALTERNATIVA 1

169

PROYECTO: FECHA: feb-16

ITEM COSTO (USD)% del costo

total

1 COSTO DE EQUIPOS 51,650.00 35.04%

EQUIPOS CANT. V. UNIT V. TOTAL

Panel Solar SIMAX 150W/12DC 120.00 240.00 28,800.00 19.54%

Controlador Mornigstar Tristar 45 1.00 250.00 250.00 0.17%

Inversor UPS Powerstar 2kW 4.00 700.00 2,800.00 1.90%

Batería ULTRACELL 100Ah 60.00 330.00 19,800.00 13.43%

2 COSTOS DE INSTALACIÓN 22,150.00 15.03%

INSTALACIÓN CANT. V. UNIT V. TOTAL

Estructura del panel 120.00 100.00 12,000.00 8.14%

Gabinete Eléctrico protector 1.00 450.00 450.00 0.31%

Soporte para baterías 60.00 25.00 1,500.00 1.02%

Mano de obra de instalación 1.00 8,000.00 8,000.00 5.43%

Otros 1.00 200.00 200.00 0.14%

3 COSTOS DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO 73,600.00 49.93%

OPERACIÓN 0.00 0.00%

MANTENIMIENTO 73,600.00 49.93%



Controlador Mornigstar Tristar 45 4.00 250.00 1,000.00 0.68%



Otros 3.00 200.00 600.00 0.41%

SUBTOTAL DEL PROYECTO 147,400.00IVA 12% 17,688.00COSTO TOTAL DEL PROYECTO 165,088.00

ITEMCantidad de

mesesValor

mensual(USD)INGRESO

(USD)

1 600.00 186.34 111,804.15

INGRESOS TOTALES DEL PROYECTO 111,804.15EGRESOS TOTALES 165,088.00

VALOR (USD)

UTILIDAD NETA -53,283.85

ESTUDIO DE FACTIBILIDAD ECONÓMICA Y FINANCIERA


PROYECTO DE VIVIENDA FAMILIAR DE CLASE MEDIA URBANA EN

LA CIUDAD DE QUITO

DESCRIPCION

INGRESOS PLANILLA ELÉCTRICA

FACTIBILIDAD DE PROYECTO - ESCENARIO 1 ECONOMÍA CONSTANTE

DETALLE DE COSTOS

DESCRIPCION

DETALLE DE INGRESOS

170

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Consumo de energía eléctrica 4,472.17 4,472.17 4,472.17 4,472.17 4,472.17 4,472.17 4,472.17 4,472.17 4,472.17 4,472.17

TOTAL INGRESOS 4,472.17 4,472.17 4,472.17 4,472.17 4,472.17 4,472.17 4,472.17 4,472.17 4,472.17 4,472.17

INGRESOS ACUMULADOS 4,472.17 8,944.33 13,416.50 17,888.66 22,360.83 26,833.00 31,305.16 35,777.33 40,249.50 44,721.66

Instalación sistema FV (Eo) 82,656.00

Operación sistema FV

Mantenimiento 2,688.00 2,688.00 280.00 6,048.00 24,864.00

TOTAL EGRESOS 82,656.00 - 2,688.00 - 2,688.00 280.00 - 6,048.00 - 24,864.00

EGRESOS ACUMULADOS 82,656.00 82,656.00 85,344.00 85,344.00 88,032.00 88,312.00 88,312.00 94,360.00 94,360.00 119,224.00

I-E 78,183.83 - 4,472.17 1,784.17 4,472.17 1,784.17 4,192.17 4,472.17 1,575.83 - 4,472.17 20,391.83 -

I-E ACUMULADOS 78,183.83 - 73,711.67 - 71,927.50 - 67,455.34 - 65,671.17 - 61,479.00 - 57,006.84 - 58,582.67 - 54,110.50 - 74,502.34 -

VAN 78,183.83 - 3,041.68 825.33 1,407.03 381.78 610.12 442.68 106.09 - 204.78 635.06 -

VALOR ACTUAL INGRESOS 4,472.17 6,083.35 6,206.26 5,628.12 4,784.86 3,905.22 3,098.76 2,408.65 1,842.99 1,392.76

VALOR ACTUAL EGRESOS 82,656.00 56,217.25 39,478.75 26,850.89 18,837.42 12,852.74 8,741.60 6,352.64 4,320.66 3,712.96

VAN = 71,796.33 -

TIR = INDEFINIBLE

payback= -

B/C= 0.16

TIEMPO - PERIODOS BIANUALES

INGRESOS

EGRESOS

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20


TOTAL INGRESOS 4,472.17 4,472.17 4,472.17 4,472.17 4,472.17 4,472.17 4,472.17 4,472.17 4,472.17 4,472.17


Instalación sistema FV (Eo)


Mantenimiento 280.00 2,688.00 6,048.00 2,968.00 24,864.00

TOTAL EGRESOS - 280.00 2,688.00 - 6,048.00 - - 2,968.00 - 24,864.00


I-E 4,472.17 4,192.17 1,784.17 4,472.17 1,575.83 - 4,472.17 4,472.17 1,504.17 4,472.17 20,391.83 -

I-E ACUMULADOS 70,030.17 - 65,838.01 - 64,053.84 - 59,581.67 - 61,157.51 - 56,685.34 - 52,213.18 - 50,709.01 - 46,236.84 - 66,628.68 -

VAN 94.73 60.39 17.48 29.80 7.14 - 13.79 9.38 2.14 4.34 13.45 -

1,041.99 773.12 569.64 417.24 304.05 220.58 159.40 114.79 82.41 59.00

2,525.32 1,721.59 1,197.25 814.29 581.24 395.32 268.87 187.10 127.25 102.95


INGRESOS

EGRESOS

21 22 23 24 25

Consumo de energía eléctrica 4,472.17 4,472.17 4,472.17 4,472.17 4,472.17

TOTAL INGRESOS 4,472.17 4,472.17 4,472.17 4,472.17 4,472.17

INGRESOS ACUMULADOS 93,915.49 98,387.66 102,859.82 107,331.99 111,804.15



Mantenimiento 6,048.00 280.00 2,688.00

TOTAL EGRESOS - - 6,048.00 280.00 2,688.00

EGRESOS ACUMULADOS 156,072.00 156,072.00 162,120.00 162,400.00 165,088.00

I-E 4,472.17 4,472.17 1,575.83 - 4,192.17 1,784.17

I-E ACUMULADOS 62,156.51 - 57,684.34 - 59,260.18 - 55,068.01 - 53,283.85 -

VAN 2.01 1.36 0.33 - 0.59 0.17

42.13 30.02 21.35 15.15 10.73

70.02 47.62 33.65 22.92 15.85


EGRESOS

INGRESOS

171

ANEXO K

ALTERNATIVA 2

172



total

1 COSTO DE EQUIPOS 51,650.00 39.86%












Otros 1.00 200.00 200.00 0.15%









Otros 3.00 200.00 600.00 0.46%


ITEMCantidad de

mesesValor

mensual(USD)INGRESO

(USD)

1 600.00 186.34 111,804.15


VALOR (USD)



FACTIBILIDAD DE PROYECTO - ESCENARIO 1 ELIMINACIÓN DE SALVAGUARIDAS




LA CIUDAD DE QUITO

DETALLE DE COSTOS

DESCRIPCION

DETALLE DE INGRESOS

DESCRIPCION

173

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10


TOTAL INGRESOS 4,472.17 4,472.17 4,472.17 4,472.17 4,472.17 4,472.17 4,472.17 4,472.17 4,472.17 4,472.17




Mantenimiento 2,688.00 2,688.00 280.00 6,048.00 14,884.80

TOTAL EGRESOS 82,656.00 - 2,688.00 - 2,688.00 280.00 - 6,048.00 - 14,884.80


I-E 78,183.83 - 4,472.17 1,784.17 4,472.17 1,784.17 4,192.17 4,472.17 1,575.83 - 4,472.17 10,412.63 -

I-E ACUMULADOS 78,183.83 - 73,711.67 - 71,927.50 - 67,455.34 - 65,671.17 - 61,479.00 - 57,006.84 - 58,582.67 - 54,110.50 - 64,523.14 -

VAN 78,183.83 - 3,041.68 825.33 1,407.03 381.78 610.12 442.68 106.09 - 204.78 324.28 -


VALOR ACTUAL EGRESOS 82,656.00 56,217.25 39,478.75 26,850.89 18,837.42 12,852.74 8,741.60 6,352.64 4,320.66 3,402.18

VAN = 71,478.97 -

TIR = INDEFINIBLE

payback= -

B/C= 0.16

INGRESOS

EGRESOS


11 12 13 14 15 16 17 18 19 20


TOTAL INGRESOS 4,472.17 4,472.17 4,472.17 4,472.17 4,472.17 4,472.17 4,472.17 4,472.17 4,472.17 4,472.17




Mantenimiento 280.00 2,688.00 6,048.00 2,968.00 14,884.80

TOTAL EGRESOS - 280.00 2,688.00 - 6,048.00 - - 2,968.00 - 14,884.80


I-E 4,472.17 4,192.17 1,784.17 4,472.17 1,575.83 - 4,472.17 4,472.17 1,504.17 4,472.17 10,412.63 -

I-E ACUMULADOS 60,050.97 - 55,858.81 - 54,074.64 - 49,602.47 - 51,178.31 - 46,706.14 - 42,233.98 - 40,729.81 - 36,257.64 - 46,670.28 -

VAN 94.73 60.39 17.48 29.80 7.14 - 13.79 9.38 2.14 4.34 6.87 -

1,041.99 773.12 569.64 417.24 304.05 220.58 159.40 114.79 82.41 59.00

2,313.94 1,577.83 1,099.47 747.79 536.01 364.56 247.95 172.87 117.58 89.79


INGRESOS

EGRESOS

21 22 23 24 25


TOTAL INGRESOS 4,472.17 4,472.17 4,472.17 4,472.17 4,472.17




Mantenimiento 6,048.00 280.00 2,688.00

TOTAL EGRESOS - - 6,048.00 280.00 2,688.00


I-E 4,472.17 4,472.17 1,575.83 - 4,192.17 1,784.17

I-E ACUMULADOS 42,198.11 - 37,725.94 - 39,301.78 - 35,109.61 - 33,325.45 -

VAN 2.01 1.36 0.33 - 0.59 0.17

42.13 30.02 21.35 15.15 10.73

61.07 41.53 29.50 20.11 13.93


INGRESOS

EGRESOS

174

ANEXO L

ALTERNATIVA 3

175



total

1 COSTO DE EQUIPOS 125,200.00 36.67%




Inversor UPS Powerstar 2kW 8.00 1,200.00 9,600.00 2.81%








Otros 1.00 500.00 500.00 0.15%









Otros 3.00 500.00 1,500.00 0.44%


ITEMCantidad de

mesesValor

mensual(USD)INGRESO

(USD)

1 600.00 417.23 250,337.60

2 600.00 131.00 78,597.12


VALOR (USD)



INGRESOS CONSUMO DE GAS

FACTIBILIDAD DE PROYECTO - ESCENARIO 2 ECONOMÍA CONSTANTE




LA CIUDAD DE QUITO

DETALLE DE COSTOS

DESCRIPCION

DETALLE DE INGRESOS

DESCRIPCION

176

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10


Consumo de gas 3,143.88 3,143.88 3,143.88 3,143.88 3,143.88 3,143.88 3,143.88 3,143.88 3,143.88 3,143.88

TOTAL INGRESOS 13,157.39 13,157.39 13,157.39 13,157.39 13,157.39 13,157.39 13,157.39 13,157.39 13,157.39 13,157.39




Mantenimiento 6,451.20 6,451.20 280.00 12,387.20 59,304.00

TOTAL EGRESOS 193,284.00 - 6,451.20 - 6,451.20 280.00 - 12,387.20 - 59,304.00


I-E 180,126.61 - 13,157.39 6,706.19 13,157.39 6,706.19 12,877.39 13,157.39 770.19 13,157.39 46,146.61 -

I-E ACUMULADOS 180,126.61 - 166,969.22 - 160,263.03 - 147,105.65 - 140,399.46 - 127,522.07 - 114,364.68 - 113,594.49 - 100,437.10 - 146,583.71 -

VAN 180,126.61 - 8,948.80 3,102.17 4,139.57 1,435.02 1,874.15 1,302.39 51.85 602.46 1,437.13 -

VALOR ACTUAL INGRESOS 13,157.39 8,948.80 6,086.40 4,139.57 2,815.47 1,914.90 1,302.39 885.80 602.46 409.76

VALOR ACTUAL EGRESOS 193,284.00 - 2,984.22 - 1,380.45 40.75 - 833.95 - 1,846.89

VAN = 159,414.07 -

TIR = INDEFINIBLE

payback periodo= -

payback años= -

B/C= 0.21


INGRESOS

EGRESOS

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20


Consumo de gas 3,143.88 3,143.88 3,143.88 3,143.88 3,143.88 3,143.88 3,143.88 3,143.88 3,143.88 3,143.88

TOTAL INGRESOS 13,157.39 13,157.39 13,157.39 13,157.39 13,157.39 13,157.39 13,157.39 13,157.39 13,157.39 13,157.39




Mantenimiento 280.00 6,451.20 12,387.20 6,731.20 59,304.00

TOTAL EGRESOS - 280.00 6,451.20 - 12,387.20 - - 6,731.20 - 59,304.00


I-E 13,157.39 12,877.39 6,706.19 13,157.39 770.19 13,157.39 13,157.39 6,426.19 13,157.39 46,146.61 -

I-E ACUMULADOS 133,426.32 - 120,548.94 - 113,842.75 - 100,685.36 - 99,915.17 - 86,757.78 - 73,600.39 - 67,174.20 - 54,016.82 - 100,163.43 -

VAN 278.69 185.51 65.71 87.68 3.49 40.56 27.59 9.16 12.76 30.44 -

278.69 189.55 128.92 87.68 59.64 40.56 27.59 18.76 12.76 8.68

- 4.03 63.21 - 56.14 - - 9.60 - 39.12


INGRESOS

EGRESOS

21 22 23 24 25


Consumo de gas 3,143.88 3,143.88 3,143.88 3,143.88 3,143.88

TOTAL INGRESOS 13,157.39 13,157.39 13,157.39 13,157.39 13,157.39




Mantenimiento 12,387.20 280.00 6,451.20

TOTAL EGRESOS - - 12,387.20 280.00 6,451.20


I-E 13,157.39 13,157.39 770.19 12,877.39 6,706.19

I-E ACUMULADOS 87,006.04 - 73,848.65 - 73,078.46 - 60,201.07 - 53,494.88 -

VAN 5.90 4.01 0.16 1.82 0.64

5.90 4.01 2.73 1.86 1.26

- - 2.57 0.04 0.62


INGRESOS

EGRESOS

177

ANEXO M

ALTERNATIVA 4

178



total

1 COSTO DE EQUIPOS 125,200.00 41.88%












Otros 1.00 500.00 500.00 0.17%









Otros 3.00 500.00 1,500.00 0.50%


ITEMCantidad de

mesesValor

mensual(USD)INGRESO

(USD)

1 600.00 417.23 250,337.60

2 600.00 131.00 78,597.12


VALOR (USD)




FACTIBILIDAD DE PROYECTO - ESCENARIO 2 ELIMINACIÓN DE SALVAGUARDIAS




LA CIUDAD DE QUITO

DETALLE DE COSTOS

DESCRIPCION

DETALLE DE INGRESOS

DESCRIPCION

179

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10


Consumo de gas 3,143.88 3,143.88 3,143.88 3,143.88 3,143.88 3,143.88 3,143.88 3,143.88 3,143.88 3,143.88

TOTAL INGRESOS 13,157.39 13,157.39 13,157.39 13,157.39 13,157.39 13,157.39 13,157.39 13,157.39 13,157.39 13,157.39




Mantenimiento 6,451.20 6,451.20 280.00 12,387.20 35,520.24

TOTAL EGRESOS 193,284.00 - 6,451.20 - 6,451.20 280.00 - 12,387.20 - 35,520.24


I-E 180,126.61 - 13,157.39 6,706.19 13,157.39 6,706.19 12,877.39 13,157.39 770.19 13,157.39 22,362.85 -

I-E ACUMULADOS 180,126.61 - 166,969.22 - 160,263.03 - 147,105.65 - 140,399.46 - 127,522.07 - 114,364.68 - 113,594.49 - 100,437.10 - 122,799.95 -

VAN 180,126.61 - 8,948.80 3,102.17 4,139.57 1,435.02 1,874.15 1,302.39 51.85 602.46 696.44 -

VALOR ACTUAL INGRESOS 13,157.39 8,948.80 6,086.40 4,139.57 2,815.47 1,914.90 1,302.39 885.80 602.46 409.76


VAN = 158,657.69 -

TIR = INDEFINIBLE

payback periodo= -

payback años= -

B/C= 0.21


INGRESOS

EGRESOS

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20


Consumo de gas 3,143.88 3,143.88 3,143.88 3,143.88 3,143.88 3,143.88 3,143.88 3,143.88 3,143.88 3,143.88

TOTAL INGRESOS 13,157.39 13,157.39 13,157.39 13,157.39 13,157.39 13,157.39 13,157.39 13,157.39 13,157.39 13,157.39




Mantenimiento 280.00 6,451.20 12,387.20 6,731.20 35,520.24

TOTAL EGRESOS - 280.00 6,451.20 - 12,387.20 - - 6,731.20 - 35,520.24


I-E 13,157.39 12,877.39 6,706.19 13,157.39 770.19 13,157.39 13,157.39 6,426.19 13,157.39 22,362.85 -

I-E ACUMULADOS 109,642.56 - 96,765.18 - 90,058.99 - 76,901.60 - 76,131.41 - 62,974.02 - 49,816.63 - 43,390.44 - 30,233.06 - 52,595.91 -

VAN 278.69 185.51 65.71 87.68 3.49 40.56 27.59 9.16 12.76 14.75 -

278.69 189.55 128.92 87.68 59.64 40.56 27.59 18.76 12.76 8.68

- 4.03 63.21 - 56.14 - - 9.60 - 23.43


INGRESOS

EGRESOS

21 22 23 24 25


Consumo de gas 3,143.88 3,143.88 3,143.88 3,143.88 3,143.88

TOTAL INGRESOS 13,157.39 13,157.39 13,157.39 13,157.39 13,157.39




Mantenimiento 12,387.20 280.00 6,451.20

TOTAL EGRESOS - - 12,387.20 280.00 6,451.20


I-E 13,157.39 13,157.39 770.19 12,877.39 6,706.19

I-E ACUMULADOS 39,438.52 - 26,281.13 - 25,510.94 - 12,633.55 - 5,927.36 -

VAN 5.90 4.01 0.16 1.82 0.64

5.90 4.01 2.73 1.86 1.26

- - 2.57 0.04 0.62


INGRESOS

EGRESOS

180

ANEXO N

ALTERNATIVA 5

181



total

1 COSTO DE EQUIPOS 125,200.00 41.88%












Otros 1.00 500.00 500.00 0.17%









Otros 3.00 500.00 1,500.00 0.50%


ITEMCantidad de

mesesValor

mensual(USD)INGRESO

(USD)

1 600.00 417.23 250,337.60

2 600.00 1,228.73 737,240.99


VALOR (USD)

UTILIDAD NETA 652,716.50



FACTIBILIDAD DE PROYECTO - ESCENARIO 2 ELIMINACIÓN DE SALVAGUARDIAS Y SUBSIDIDIO AL GLP




LA CIUDAD DE QUITO

DETALLE DE COSTOS

DESCRIPCION

DETALLE DE INGRESOS

DESCRIPCION

182

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10


Consumo de gas 29,489.64 29,489.64 29,489.64 29,489.64 29,489.64 29,489.64 29,489.64 29,489.64 29,489.64 29,489.64

TOTAL INGRESOS 39,503.14 39,503.14 39,503.14 39,503.14 39,503.14 39,503.14 39,503.14 39,503.14 39,503.14 39,503.14




Mantenimiento 6,451.20 6,451.20 280.00 12,387.20 35,520.24

TOTAL EGRESOS 193,284.00 - 6,451.20 - 6,451.20 280.00 - 12,387.20 - 35,520.24


I-E 153,780.86 - 39,503.14 33,051.94 39,503.14 33,051.94 39,223.14 39,503.14 27,115.94 39,503.14 3,982.90

I-E ACUMULADOS 153,780.86 - 114,277.71 - 81,225.77 - 41,722.63 - 8,670.68 - 30,552.46 70,055.60 97,171.55 136,674.69 140,657.59

VAN 153,780.86 - 26,867.48 15,289.29 12,428.46 7,072.58 5,708.45 3,910.24 1,825.54 1,808.81 124.04



VAN = 76,297.80 -

TIR = -16.47%

payback periodo= 5.22

payback años= 10.44

B/C= 0.62


INGRESOS

EGRESOS

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20


Consumo de gas 29,489.64 29,489.64 29,489.64 29,489.64 29,489.64 29,489.64 29,489.64 29,489.64 29,489.64 29,489.64

TOTAL INGRESOS 39,503.14 39,503.14 39,503.14 39,503.14 39,503.14 39,503.14 39,503.14 39,503.14 39,503.14 39,503.14




Mantenimiento 280.00 6,451.20 12,387.20 6,731.20 35,520.24

TOTAL EGRESOS - 280.00 6,451.20 - 12,387.20 - - 6,731.20 - 35,520.24


I-E 39,503.14 39,223.14 33,051.94 39,503.14 27,115.94 39,503.14 39,503.14 32,771.94 39,503.14 3,982.90

I-E ACUMULADOS 180,160.74 219,383.88 252,435.82 291,938.97 319,054.91 358,558.05 398,061.20 430,833.14 470,336.28 474,319.19

VAN 836.73 565.05 323.85 263.25 122.90 121.78 82.82 46.73 38.31 2.63

836.73 569.09 387.06 263.25 179.05 121.78 82.82 56.33 38.31 26.06

- 4.03 63.21 - 56.14 - - 9.60 - 23.43


INGRESOS

EGRESOS

21 22 23 24 25


Consumo de gas 29,489.64 29,489.64 29,489.64 29,489.64 29,489.64

TOTAL INGRESOS 39,503.14 39,503.14 39,503.14 39,503.14 39,503.14




Mantenimiento 12,387.20 280.00 6,451.20

TOTAL EGRESOS - - 12,387.20 280.00 6,451.20


I-E 39,503.14 39,503.14 27,115.94 39,223.14 33,051.94

I-E ACUMULADOS 513,822.33 553,325.47 580,441.42 619,664.56 652,716.50

VAN 17.72 12.05 5.63 5.54 3.17

17.72 12.05 8.20 5.58 3.79

- - 2.57 0.04 0.62


INGRESOS

EGRESOS

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