modulo 1. legislación y motivaciones de la e.solar
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Este es el primer módulo del Taller De Usos de Energía Solar en Construcciones Residenciales Dictado por la Ing. Diana C. Gasca y Fernando Luna, Ph.D Con el apoyo de Cientificamente, COEXITO S.A y APROTEC SAS.. Trata sobre las motivaciones del uso de energía solar y algunos tópicos de la legislación existente en Colombia relacionadas con Energía Renovable.TRANSCRIPT
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¡Bienvenidosal Taller!
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Tomémonosun
Espacio paraconocernos
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Ahora sí,entremos
en materia
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¿Por qué es importante energía
solar?
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Estados Unidos: ¿Qué tan importante es potenciar la
energía solar?
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Solar Energy Industries Association. – SEIA. (2012) “Voters’ Perceptions Of Solar Energy AndThe Solar Industry”. Disponible en: http://www.seia.org/sites/default/files/resources/seia-hart-2012-national-solar-poll-slides-121001133754-phpapp02.pdf
¿De las formas de energía, cuál le gustaría que el Gobierno apoyara?
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¿Por qué es importante energía solar?
• RECURSOS ENERGETICOS
• Combustible Diesel 12.8 kWh/kg
• Carbón Antracita 9.7 kWh/kg
• Madera densa 5.5 kWh/kg
• Madera liviana 3.2 kWh/kg
• FUENTES DE ENERGIA
• Sol directo (ecuador) 1.00 kWp/m2
• Viento (5m/s, 0 msnm) 0.08 kW/m2
• Viento (10m/s, 0 msnm) 0.64 kW/m2
• Viento (20m/s, 0 msnm) 5.10 kW/m2
• Agua (1m3/s cayendo 1 m) 9.8 kW
DENSIDAD ENERGETICA
Ej: Se requiere cerca de 1 hora de sol brillante para que 10 m2 de colector solar absorba el equivalente de energía contenida en 1 kg. de carbón, 0,76 kg de ACPM
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Bueno con el ambiente
Reduce la dependencia sobre el combustibleextranjeroReduce el precio de la electricidad
Ayuda a la economíaY es una fuente de empleoEs rentable para los clientes
Es definitivamente verdad Podría ser verdad
Solar Energy Industries Association. – SEIA. (2012) “Voters’ Perceptions Of Solar Energy AndThe Solar Industry”. Disponible en: http://www.seia.org/sites/default/files/resources/seia-hart-2012-national-solar-poll-slides-121001133754-phpapp02.pdf
¿Por qué es buena la energía solar?
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Reino Unido• De las opciones de energía renovable
la energía solar fue la mejor ponderada por el público.
• (88%) piensa de ella de forma muy favorable
• Es seguida por la energía eólica (82%) y la hidroeléctrica (76%).
• La biomasa se queda de última con un bajo nivel de popularidad(57%)
Spence, A.; Venables, D.; Pidgeon, N. Pidgeon; W. Poortinga; Demski, C., “Public Perceptions of Climate Change and Energy Futures in Britain” Resumen de la encuesta realizada entre enero y marzo de 2010. Escuela de psicología y arquitectura, Universidad de Cardiff
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“En Europa, por segundo año consecutivo, la solar fue la primera fuente de electricidad instalada” …”en varios países la contribución anual de PV* a la demanda de electricidad ha superado la marca del 1%, encabezados por Italia (5.75%) y la contribución europea PV global que asciende a alrededor de 2,5% de la demanda de electricidad en Europa. Australia también ha superado la marca de 1%, pero mayores consumidores de electricidad, como Japón, China o los EE.UU. requerirá más capacidad fotovoltaica para alcanzar este umbral”
International Energy Agency
Solar Fotovoltaicahttp://www.iea.org/publications/freepublications/publication/Solar_Energy_Perspectives2011.pdf
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De acuerdo a la Agencia Internacional de Energía IEA, la capacidad instalada
de energía solar en el mundo debe estar rondando los 100GW, de los
cuales sólo alrededor de 6MW son de Colombia (CIDET, 2006). 0,006%
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Pregunta¿Desde cuándo se tiene conocimiento de
instalaciones de energía solar en Colombia?
1991197919872003
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Matriz energética colombiana
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Tenemos
No tenemos
Dependencia energética exterior
Altas emisiones de CO2
(electricidad)
Seguridad energética
Alta dotación de recursos naturales
Autosuficiencia energética
Alternativas y recursos
complementarios
Zonas No Interconectadas con población
dispersa
“Baja huella de carbono” (en la
generación eléctrica)
En Colombia:
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Fuente: UPME 2011
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¿Para qué Fuentes No Convencionales
de Energía entonces?
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“La alta dependencia en recursos naturales no renovables/hídricos introduce un riesgo en nuestra seguridad energética”
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No tenemos un país inmune al
cambio climático
Para el período 2011 a 2040, el 20% del país tendría una reducciónMedia de la precipitación anual entre10% a 30%
IDEAM (2010)
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¿Por qué el sector residencial?
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Emisiones de Gases de Efecto Invernadero por sectores 2009
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CONSUMO ENERGÉTICO POR SECTORES (2006)
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Comportamiento energético del sector residencial
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Consideremos dos situaciones residenciales
1. Dentro del Sistema Interconectado Nacional
• Usuarios urbanos regulados
• Usuarios urbanos no regulados
• Algunos Usuarios rurales
• 24 horas de servicio
Costo del kWh promedio nacional COP$366 (2012)
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Costo de las FNCES en el SIN en 2010
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Consideremos dos situaciones residenciales
2. En las Zonas No Interconectadas • Cabeceras municipales fuera del SIN (Aprox. 11)
• Zonas aisladas• 4-8 horas de
servicio
Costo del kWh promedio nacional COP$1200 (2012)
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Costo de las FNCEs en la ZNI (2010)
![Page 29: Modulo 1. legislación y motivaciones de la e.solar](https://reader038.vdocuments.us/reader038/viewer/2022103115/55774382d8b42a220f8b50a8/html5/thumbnails/29.jpg)
Resolución MADS – MME 186 de 2012
PROGRAMA NACIONAL DE USO RACIONAL Y EFICIENTE DE LA ENERGIA - PROUREPLAN DE ACCION INDICATIVO 2010 – 2015
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La percepción del usuario final
La necesidad del cliente
Las capacidades reales del sistema
El entorno legal
El perfil de consumo El recurso disponibleEl diseño
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La energía solar Funciona en cualquier parte del
País
El recurso disponible
Fuente: Atlas de radiación solar en Colombia. UPME.IDEAM (2010)
Menor radiación solar =Sistema más robusto
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Sistemas solaresfotovoltaicos
La necesidad del cliente
Las capacidades reales del sistema
Versatilidad
Sistemas solarestérmicos
Elementos de iluminación
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La percepción del usuario final
El perfil de consumo Modularidad
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La percepción del usuario final
El perfil de consumo Modularidad
“Los estratos más altos, la industria y el comercio, a quienes más le cuesta la energía
porque tienen que pagar una contribución del 20 por ciento son quienes mas juiciosos son en el ahorro de energía, mientras tanto los estratos
más bajos que tienen subsidiada una parte importante de su tarifa de energía son quienes
presentan un crecimiento constante en el consumo de energía”
Andrés Taboada, MME (2009)A partir de 2011 ya no se impone la contribución del 20% para el sector industrial
![Page 35: Modulo 1. legislación y motivaciones de la e.solar](https://reader038.vdocuments.us/reader038/viewer/2022103115/55774382d8b42a220f8b50a8/html5/thumbnails/35.jpg)
El diseño (Arq.)La necesidad del cliente
Portabilidad
Pabellón Endesa, Barcelona: http://socializarq.com/wp-content/uploads/2012/08/genius-spanish-solar-pavilion-innovates-customized-prefabrication.jpg
![Page 36: Modulo 1. legislación y motivaciones de la e.solar](https://reader038.vdocuments.us/reader038/viewer/2022103115/55774382d8b42a220f8b50a8/html5/thumbnails/36.jpg)
Autor: Tom Eblen
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Fuente: http://www.energie.pt/fotos/galerias/dsc038962_1_1327513433.jpg
![Page 38: Modulo 1. legislación y motivaciones de la e.solar](https://reader038.vdocuments.us/reader038/viewer/2022103115/55774382d8b42a220f8b50a8/html5/thumbnails/38.jpg)
Solar Village, Longmont Coloradohttp://www.bellaenergy.com/wp-content/uploads/2009/06/solar-village.jpg
![Page 39: Modulo 1. legislación y motivaciones de la e.solar](https://reader038.vdocuments.us/reader038/viewer/2022103115/55774382d8b42a220f8b50a8/html5/thumbnails/39.jpg)
CALENTADORES SOLARES DE TUBOS EVACUADOS (CAMPAMENTO PUERTO BOLIVAR, GUAJIRA)
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![Page 41: Modulo 1. legislación y motivaciones de la e.solar](https://reader038.vdocuments.us/reader038/viewer/2022103115/55774382d8b42a220f8b50a8/html5/thumbnails/41.jpg)
Pregunta¿Quién firmó la Ley que declara al desarrollo de Eficiencia y Fuentes No Convencionales de Energía como asunto de interés social, público
y de conveniencia Nacional?
Cesar GaviriaErnesto SamperAndrés PastranaÁlvaro Uribe Vélez
![Page 42: Modulo 1. legislación y motivaciones de la e.solar](https://reader038.vdocuments.us/reader038/viewer/2022103115/55774382d8b42a220f8b50a8/html5/thumbnails/42.jpg)
El entorno legal Marco de política y normatividad para eficiencia energética
Ley 697 de 2001
Decreto Presidencial2501 de 2007
Decreto Presidencial3683 de 2003
Disposiciones para promover prácticas con fines de uso racional y eficiente de energía y
lineamientos generales del PROURE
Creación CIURE
Definición de Subprogramas URE
Resolución 180609 de 2006* MME
*Derogada por resolución 180919 de 2010
Plan de Acción Indicativo 2010 – 2015 PROURE
Resolución 180919 de 2010 MME
Resolución 186 de 2012
MADS - MME
Resolución 563 de 2012 UPME
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Estrategia financiera e impulso al mercadoINCENTIVOS TRIBUTARIOS
Algunas consideraciones:
Por la compra e instalación de un mismo equipo, elemento o maquinaria, se puede acceder a los dos beneficios
1. Exclusión de IVA2. Deducción de renta
líquida
El entorno legal
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• Estos beneficios aplican para el usuario final del equipo, elemento o maquinaria. Si un importador está interesado en acceder a los beneficios, deberá incluir en la solicitud al usuario final
• Es necesario revisar todo el marco normativo relacionado con el propósito de tener en cuenta todos los requisitos
• Los tipos de proyectos a los cuales aplican los beneficios, son los exclusivamente contenidos en la resolución 186 de 2012
![Page 45: Modulo 1. legislación y motivaciones de la e.solar](https://reader038.vdocuments.us/reader038/viewer/2022103115/55774382d8b42a220f8b50a8/html5/thumbnails/45.jpg)
¿Para qué quiero involucrar energía
solar en mis proyectos?
![Page 46: Modulo 1. legislación y motivaciones de la e.solar](https://reader038.vdocuments.us/reader038/viewer/2022103115/55774382d8b42a220f8b50a8/html5/thumbnails/46.jpg)
PARA INCLUIR ELEMENTOS DE SOSTENIBILIDAD Y CONFORT
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BIPVBuilding integrated Photovoltaics
Reemplaza elementos de construcción tales comoTechosFachadasventanales
Sin embargo los vidrios fotovoltaicos comerciales tienen sólo entre un 6 y un 9% de eficienciaPor ello requieren de grandes áreas instaladas para realizar un aporte energético significativo.
![Page 48: Modulo 1. legislación y motivaciones de la e.solar](https://reader038.vdocuments.us/reader038/viewer/2022103115/55774382d8b42a220f8b50a8/html5/thumbnails/48.jpg)
BAPVBuilding Applied Photovoltaics
El acondicionamiento es sencillo pero no siempre se puede aprovechar el potencial completo del edificio.
![Page 49: Modulo 1. legislación y motivaciones de la e.solar](https://reader038.vdocuments.us/reader038/viewer/2022103115/55774382d8b42a220f8b50a8/html5/thumbnails/49.jpg)
Calentadores solares
Fuente: censo de Sistemas Solares Solares Térmicos en Colombia- Instituto de asuntos Nucleares y Energías Alternativas (1993)
![Page 50: Modulo 1. legislación y motivaciones de la e.solar](https://reader038.vdocuments.us/reader038/viewer/2022103115/55774382d8b42a220f8b50a8/html5/thumbnails/50.jpg)
Calentadores solares
Fuente: censo de Sistemas Solares Solares Térmicos en Colombia- Instituto de asuntos Nucleares y Energías Alternativas (1993)
![Page 51: Modulo 1. legislación y motivaciones de la e.solar](https://reader038.vdocuments.us/reader038/viewer/2022103115/55774382d8b42a220f8b50a8/html5/thumbnails/51.jpg)
“La pregunta de si el usuario considera que el calentador le economiza energía eléctrica fue respondida positivamente en el 96.5% de
los casos.
El 82% considera que el uso de energía solar es importante por ecología y por tener
disponibilidad inmediata de agua caliente”
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Fuente: “Energy and economics graphs” :http://homepages.ius.edu/kforinas/ClassRefs/Risk/GDPgraphs.html
![Page 53: Modulo 1. legislación y motivaciones de la e.solar](https://reader038.vdocuments.us/reader038/viewer/2022103115/55774382d8b42a220f8b50a8/html5/thumbnails/53.jpg)
Fuente: “Energy and economics graphs” :http://homepages.ius.edu/kforinas/ClassRefs/Risk/GDPgraphs.html
![Page 54: Modulo 1. legislación y motivaciones de la e.solar](https://reader038.vdocuments.us/reader038/viewer/2022103115/55774382d8b42a220f8b50a8/html5/thumbnails/54.jpg)
Es complemento del diseño solar pasivo
“La energía más barata es la que no se consume”
![Page 55: Modulo 1. legislación y motivaciones de la e.solar](https://reader038.vdocuments.us/reader038/viewer/2022103115/55774382d8b42a220f8b50a8/html5/thumbnails/55.jpg)
“Diseño integral con estrategias bioclimáticas para el ahorro de energía. Se valora la utilización de estrategias de diseño solar pasivo para la calefacción, refrigeración e iluminación del espacio construido”
Fuente: Sitio web del Premio Nacional a la vivienda social sostenible – Julio Mario Santodomingo http://www.premioviss.org/index.php?sec=determinantes
![Page 56: Modulo 1. legislación y motivaciones de la e.solar](https://reader038.vdocuments.us/reader038/viewer/2022103115/55774382d8b42a220f8b50a8/html5/thumbnails/56.jpg)
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![Page 57: Modulo 1. legislación y motivaciones de la e.solar](https://reader038.vdocuments.us/reader038/viewer/2022103115/55774382d8b42a220f8b50a8/html5/thumbnails/57.jpg)
En un cuarto con temperatura ambiente controlada de 32°C el consumo de una nevera clase T es aproximadamente 791 Wh.
Cuando la temperatura promedio es de 23 °C baja alrededor de 480 wh al día.
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(Leadership in Energy & Environmental Design - Liderazgo en Diseño de Energía y Medio Ambiente)
LEED
“Conjunto de normas sobre la utilización de estrategias encaminadas a la sostenibilidad en edificios de todo tipo. Se basa en la incorporación en el proyecto de aspectos relacionados con la eficiencia energética, el uso de energías alternativas, la mejora de la calidad ambiental interior, la eficiencia del consumo de agua, el desarrollo sostenible de los espacios libres y la selección de materiales”.
Fuente: Consejo Colombiano de la Construcción Sostenible
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(Leadership in Energy & Environmental Design - Liderazgo en Diseño de Energía y Medio Ambiente)
LEEDCaso de estudio: edificio del centro de distribución de Avon en Guarne (Antioquia).
Acertada selección del Lote (No es de vocación agrícola, ni zona de inundación, ni de reforestación).
Paraderos para incentivar el transporte público
Duchas y bicicleteros para incentivar el transporte alternativo
Intervención reducida del predio (32%)
Construcción de un tanque de aguas lluvias, tratamiento de aguas grises
Paisajismo con especies nativas que no generan gasto de agua por riego.
18 lámparas fotovoltaicas, sistema solar térmicoFuente: Consejo Colombiano de la Construcción Sostenible
http://www.cccs.org.co/estudios-de-caso/proyectos/342-centro-de-distribucion-ecobranch-avon
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Para producir ahorros
Tener un calentador solar ahorra de 80 a 150 l de gas por hogar por día cuando se usa sólo para las duchas.
Pero suponen una conducta especial del usuario, no debe buscar obtenerse mayor beneficio del que el sistema puede ofrecer.
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Para generar ahorro
• Sin embargo el costo de gas es bajo, y sin estímulo directo los flujos de caja positivos son bajos, lo cual se traduce en largos tiempos de retorno de inversión.
• Si el calentador se incorpora dentro del precio de la vivienda no es un gran generador de costo (entre 2.5 y 4.5M)
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Para generar ahorro
• El calentador solar es una reserva significativa de agua caliente, sin embargo exige un perfil de consumo apropiado para reducir las pérdidas, por ejemplo: tomar duchas nocturnas, lavar con agua caliente al medio día, entre otras.
• Si el calentador se incorpora dentro del precio de la vivienda no es un gran generador de costo (entre 2.5 y 4.5M)
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“ Pueden ir acompañados de un programa de Eficiencia
energética”
Tienen que
Sistemas solares FV
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Ahorran en uso de combustible
Significan autonomíaEs difícil probar su
contribución aLas metas energéticas
Nacionales.
Sistemas solares FVaislados
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Especial cuidado con el tamaño del sistema vs. el
tamaño de los flujos de cajaSistema expandible
Puede ser mejor incorporarlo a proyectos ya existentes que a
proyectos nuevos.
Sistemas solares FVinterconectados
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Sistemas solares FVinterconectados
Fuente: hybrytec energía solar. www.hybrytec.com
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Caso comparativo 1Tipo sistema aislado
Radiación solar de Popayán 4,14 Wh/m2
Eficiencia de las baterías 85%
Eficiencia estimada del inversor: 90%
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Caso comparativo 1Tipo sistema aislado
Costo inicial de la inversión $21
´290.814Costo de equipos con IVA: 78,39%
Adecuaciones: 6.32%
Instalación: 15%
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Caso 2: Piscina
Consumo mensual caso 1
Consumo anual en el caso 1
Consumo mensual en el caso 2
Consumo anual en el caso 2
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![Page 72: Modulo 1. legislación y motivaciones de la e.solar](https://reader038.vdocuments.us/reader038/viewer/2022103115/55774382d8b42a220f8b50a8/html5/thumbnails/72.jpg)