estudio de mercado para la aplicación de bombas de calor...

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Alfonso García Gutiérrez 1,2 , VicenteTorres Luna 1 1 Instituto de Investigaciones Eléctricas, Gerencia de Geotermia 2 Centro Mexicano de Innovación en Energía Geotérmica Estudio de mercado para la aplicación de Bombas de Calor Geotérmicas en México IEA Geothermal- Opportunities and Benefits of Geothermal Direct Use – Towards a clean, sustainable and cost-efficient energy supply International Technology Collaboration Program of the IEA Central and South American Workshop on Geothermal Energy Cuernavaca, Morelos, 18-19 de abril, 2016

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Alfonso García Gutiérrez1,2, VicenteTorres Luna1

1Instituto de Investigaciones Eléctricas, Gerencia de Geotermia 2Centro Mexicano de Innovación en Energía Geotérmica

Estudio de mercado para la aplicación de Bombas de Calor Geotérmicas en México

IEA Geothermal- Opportunities and Benefits of Geothermal Direct Use – Towards a clean, sustainable and cost-efficient energy supply

International Technology Collaboration Program of the IEA Central and South American Workshop on Geothermal Energy

Cuernavaca, Morelos, 18-19 de abril, 2016

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• Introducción • Objetivos • Motivación • Estudio de mercado y estrategia de

comercialización • Análisis técnico-económico de factibilidad • Conclusiones

Agenda

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Introducción

El estudio de mercado para la aplicación de las BCG en México es una de las actividades del Proyecto 13 del Centro Mexicano de Innovación en Energía Geotérmica, titulado:

“Análisis de factibilidad, comparación de tecnologías, estudio de mercado y desarrollo de un proyecto demostrativo de Bombas de Calor Geotérmicas para

acondicionamiento de espacios habitacionales y comerciales en las regiones Centro y Norte de México”

Instituciones participantes: 1) Instituto de Investigaciones Eléctricas (IIE) 2) Universidad Politécnica de Baja California (UPBC

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Objetivo General del proyecto

Evaluar y demostrar el potencial de aplicación y de ahorro de energía de las Bombas de Calor Geotérmicas como una tecnología limpia, sustentable y altamente eficiente para acondicionamiento de espacios habitacionales y comerciales en la Región Norte y Centro de México

Objetivos específicos del proyecto

• Generar un proyecto demostrativo de Bombas de Calor Geotérmicas (BCG) instalado, evaluado y operando en dos ciudades del país.

• Realizar un estudio técnico-económico de la factibilidad de las BCG. • Realizar un estudio comparativo contra tecnologías convencionales de

acondicionamiento de espacios. • Realizar un estudio del mercado potencial de la aplicación de las BCG en

México. • Formación de recursos humanos de alto nivel.

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El “Estudio de Mercado”, busca determinar el mercado potencial de las BCGs y la manera de introducirlas a nivel nacional como una alternativa viable, económica, eficiente y amigable con el ambiente aprovechando la energía geotérmica para el acondicionamiento de espacios en México y una alternativa para minimizar las problemas energéticos.

Estudio del mercado potencial

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Motivación A NIVEL MUNDIAL • CONSUMO DE ENERGÍA TIENDE A DUPLICARSE HACIA EL AÑO 2020

• CONSUMO DE ENERGÍA EN EDIFICIOS: 40%

• CONSUMO DE ENERGÍA EN EDIFICIOS PARA AIRE ACONDICIONADO: 50%+

MEXICO • CONSUMO CRECIENTE DE ENERGIA EN EDIFICIOS PARA CONFORT • PREDOMINA CLIMA CALIDO A CALIENTE Y CLIMA FRIO EN NORTE Y REGIONES MONTAÑOSAS • MAYORES NECESIDADES EN EL SECTOR COMERCIAL Y DE SERVICIOS (SECTOR ECONOMICO) • CONSUMO CRECIENTE DE ELECTRICIDAD SECTOR RESIDENCIAL • POBLACION CRECIENTE: VIVIENDA, EDIFICIOS COMERCIALES, DE SERVICIOS

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Estudio de mercado

MEXICALI

HUMEROS

Mapa de temperaturas máximas promedio (en °C) para el mes de julio obtenido con datos de la base diaria del Servicio Meteorológico Nacional (1902-2011).

28 a 44°C

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Estudio de mercado

MEXICALI

HUMEROS

Mapa de temperaturas mínimas promedio (en °C) para el mes de enero obtenido con datos de la base diaria del Servicio Meteorológico Nacional (1902-2011).

-12 a +12°C

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El análisis de los sectores comerciales y de la construcción permite vislumbrar oportunidades para realizar aplicaciones en centros comerciales y de entretenimiento (tiendas de autoservicio, de conveniencia, departamentales y plazas comerciales, etc.) Las viviendas de tipo residencial y residencial plus son sectores que presentan grandes consumos de energía eléctrica para climatizar sus instalaciones. Se estima que el consumo de energía del sector de la VIVIENDA es el responsable del 32 por ciento de las emisiones de Gases de Efecto Invernadero (GEI) en México, lo que representa el 16.2 por ciento del consumo total de energía y el 26 por ciento del consumo total de electricidad, de acuerdo con cifras del Programa Nacional de vivienda 2014-2018.

Información de los sectores residencial y comercial

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Evolución del consumo de electricidad en los sectores Residencial, Comercial y Público (TJ)

0

50

100

150

200

250

300

0

50

100

150

200

250

300

1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009

Consum

o de Electricidad, TJ

Con

sum

o de

Ele

ctric

idad

, TJ

Evolución del consumo de electricidad

TOT_Elec_RCyP Residencial Comercial Público

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INTRODUCCION - Estado de las BCG en 2015

Bombas de Calor Geotérmicas, 70.95%

Calefacción de espacios, 10.74%

Calefacción de invernaderos, 2.60%

Calefacción estanques acuacultura, 0.99%

Secado agrícola, 0.23%

Usos industriales, 0.87%

Balneologia, natación, 13.00%

Enfriamiento/derretido de nieve, 0.51%

Otros, 0.11%

CAPACIDAD MUNDIAL INSTALADA DE USOS DIRECTOS

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Bombas de Calor Geotérmicas, 55.30%

Calefacción de espacios, 15.01%

Calefacción de invernaderos, 4.54%

Calefacción estanques acuacultura, 2.03%

Secado agrícola, 0.35%

Usos industriales, 1.78%

Balneologia, natación, 20.31%

Enfriamiento/derretido de nieve, 0.44%

Otros, 0.25%

UTILIZACION MUNDIAL DE ENERGIA GEOTERMICA EN USOS DIRECTOS

INTRODUCCION - Estado de las BCG en 2015

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Número País MWt TJ/año GWh/año Unidades instaladas

1 EUA 16,800 66,670 18,519 1,400,0002 China 11,781 100,311 27,864 981,7503 Suecia 5,600 51,920 14,422 500,0004 Alemania 2,590 16,200 4,500 555000*5 Francia 2,010 10,900 3,028 163,000

48 países en 2015

* 2013

Sector de tecnología geotérmica con MAYOR crecimiento

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BCG en Suecia, cerca de

Gothenburg

Las BCG se usan en mas de 48 países No se sabe de ninguna BCG en México

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Análisis comparativo contra las tecnologías convencionales

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Estudio del mercado potencial

El Mercado Potencial se define como el espacio total en donde se requiere del uso de un cierto producto o tecnología. El Mercado Objetivo designa la totalidad de un espacio preferente donde se intersectan la oferta y la demanda para el intercambio de bienes y servicios. El Mercado Objetivo para este proyecto se define con una meta a cinco años (sugerida por los especialistas en el desarrollo de planes de negocios) que permita abarcar por lo menos el 30% del mercado potencial arriba descrito. Ello implica cubrir aproximadamente 5 estados de la República Mexicana. Para cubrir el mercado objetivo se establecerán las actividades puntuales en la estrategia o ROADMAP a desarrollarse posteriormente.

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Estudio del mercado potencial

Los parámetros específicos con los cuales se determinaron las zonas de estudio o de interés son: • La sensación de “confort” requerida por el ser humano. • Las condiciones de temperatura por región de la República

Mexicana. • El desarrollo poblacional por entidad federativa. • El nivel socioeconómico de los estados. • El desarrollo de la vivienda en México. • El desarrollo de la industria, comercio y educación en México.

Como resultado de la investigación y análisis de la información se generaron las tablas correspondientes, en las cuales se resumen los parámetros utilizados para la determinación del Mercado Potencial y el Mercado objetivo.

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Estudio de mercado

Estados Temperatura Max y Min [°C]

Desarrollo de la vivienda por desarrolladores

Nivel socioeconómico

Desarrollo Poblacional 2010

Desarrollo de la Industria, comercio y educación

TOTAL

Baja California Min = 10.1 Max = 35.9

50.3% ARA D+ 3,155,070.00 3.50% 10

Sonora Min = 6.5

Max = 40.3 10% URBI D+ 2,662,480.00 -1.30% 5

Chihuahua Min =1.0

Max = 35.1 7.3% URBI D+ 3,406,465.00 1.70% 6

Coahuila Min = 3.9

Max = 35.4 5% GEO D+ 2,748,391.00 3.20% 2

Nuevo Leon Min = 5.2

Max = 36.1 8.8% ARA C 4,653,458.00 5.40% 10

Durango Min = 2.3

Max = 32.4 2% HOMEX D+ 1,632,934.00 3.50% 2

PONDERACION 3 2 1

Parámetros de Estados del Norte de la República Mexicana

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Estudio de mercado

Parámetros de Estados del Centro de la República Mexicana

Estados Temperatura

Max y Min [°C]

Desarrollo de la vivienda por

desarrolladores

Nivel socioeconómico

Desarrollo Poblacional 2010

Desarrollo de la Industria, comercio y

educación TOTAL

Jalisco Min = 8.3

Max = 30.5 22.2% HOMEX D+ 7,350,682.00 3.70% 5

Aguascalientes Min = 3.8

Max = 30.2 0% D+ 1,184,996.00 14.20% 8

Estado de Mex. Min = 2.7

Max = 24.4 35.8% ARA 30.8% GEO

D+ 15,175,862.00 1.40% 8

Hidalgo Min = 4.5

Max = 29.5 2% HOMEX D 2,665,018.00 4.60% 0

Puebla Min = 5.5

Max = 28.7 5% GEO 4% ARA

D+ 5,779,829.00 5.10% 3

Guanajuato Min = 5.4

Max = 30.2 3% GEO 1% ARA

D+ 5,486,372.00 7.40% 1

Queretaro Min = 5.8

Max = 28.9 2% HOMEX D+ 1,827,937.00 14.30% 5

PONDERACION 3 2 1

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Estudio de mercado

Parámetros de Estados del Sur de la República Mexicana

Estados Temperatura Max y Min

[°C]

Desarrollo de la vivienda por

desarrolladores

Nivel socioeconómico

Desarrollo Poblacional 2010

Desarrollo de la Industria, comercio y

educación TOTAL

Quintana Roo Min = 9.5

Max = 41.5 28.1% ARA D+ 1,325,578 4.50% 8

Guerrero Min = 8.1

Max = 41.1 8.5% D 3,388,768 4.80% 8

Veracruz Min = 7.9

Max = 42.7 7.0% GEO D+ 7,643,194 3.40% 8

Yucatán Min = 7

Max = 43.2 0% D+ 1,955,577 3.30% 6

PONDERACION 3 2 1

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Estudio de mercado

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Información de los sectores residencial y comercial Características principales de las unidades económicas del sector privado y paraestatal que

realizaron actividades en 2013, según sector, y actividad económica

INEGI. Censos Económicos 2014, Datos de 2013, Cuadro GENNCE14_01

Nacional Sector 22 Sector 22 Generación, transmisión y

distribución de energía eléctrica, suministro de agua y de gas por ductos al consumidor final

2,721

Nacional Sector 23 Sector 23 Construcción 17,063

Nacional Sec 31-33 Sector 31-33 Industrias manufactureras 489,530

Nacional Sector 46 Sector 46 Comercio al por menor 1,912,293

Nacional Sector 52 Sector 52 Servicios financieros y de seguros 23,761

Nacional Sector 55 Sector 55 Corporativos 357

Nacional Sector 72 Sector 72 Servicios de alojamiento temporal y

de preparación de alimentos y bebidas 501,448

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Información de los sectores residencial y comercial

La mayor concentración de viviendas por valor se encuentra en viviendas económicas, donde casi cinco de cada diez pertenecen a esta tipología.

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Proyectos demostrativos de BCG

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Temperaturas en Los Humeros

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Temperaturas Mexicali, B.C.

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Estudio de factibilidad

2. Análisis de factibilidad técnico-económica para la instalación de Bombas de Calor Geotérmicas en la Región Norte y Centro de México

DEFINICION DE PARAMETROS DE PREFACTIBILIDAD

PARAMETRO CASO DE LA UPBC

CASO LOS HUMEROS

Costo de la BCG/Ton, USD $7,000.00 $7,000.00 Capacidad del equipo, en Ton 30 8 COP 4 4 Horas anuales trabajando en modo de enfriamiento, h 3000 668 Horas anuales trabajando en modo de calentamiento, h 1000 3332 Costo equipo convencional, USD (sin instalación) $30,000.00 $7,000.00 Inflación de la energía, %/año 3 3 Tasa de descuento, %/año 10.0 10.0 Impuesto, % 5.0 5.0 Paridad pesos/USD 15 15

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Factibilidad técnico-económica

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Factibilidad técnico-económica

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Conclusiones • En México, las necesidades de climatización y consumo de electricidad son crecientes.

• Sectores residencial y comercial ≈ 90% del consumo de energía total.

• Sector residencial :≈ 32% de emisiones de GEI y 26% de consumo de electricidad.

• Las BCG representan una de las mejores tecnologías para climatización de todo tipo de edificios. Hasta donde se sabe, no existe ninguna BCG en México.

• El mercado potencial incluye 9 estados: 3 en el Norte; 3 en el Centro y 3 en el Sur. • Las viviendas económicas tienen la mayor concentración: casi 50% .

• Sectores comerciales y de la construcción: oportunidades para realizar aplicaciones en centros comerciales y de entretenimiento. • Análisis de inversión para Los Humeros y Mexicali muestran períodos de recuperación de 3-5 años; TIR de 42% aproximadamente. VPN es favorable en ambos casos. • Roadmap : Actividades puntuales de la estrategia para cubrir el mercado objetivo a desarrollarse posteriormente.

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MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCION

[email protected] Tel 01 777 362 3811 ext. 7306

MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCION !

Alfonso García Gutiérrez Tel 01 777 265 9679

[email protected]