unidad 3. alternativas tecnológicas

Ingeniera ambiental de energa Unidad 3. Alternativas tecnolgicas

Ciencias de la Salud, Biolgicas y Ambientales | Tecnologa Ambiental 1

Carrera:

Ingeniera en Tecnologa Ambiental

10 Cuatrimestre

Programa de la asignatura:

Ingeniera ambiental de energa

Clave:

170941040

Universidad Abierta y a Distancia de Mxico



Unidad 3. Alternativas tecnolgicas ................................................................................... 3

Presentacin de la Unidad ............................................................................................. 3

Propsitos de la unidad .................................................................................................. 5

Competencia especfica ................................................................................................. 5

Temario .......................................................................................................................... 6

Actividad previa. Foro de dudas e intercambios de ideas sobre energa ........................ 6

3.1. Evaluacin tcnica ...................................................................................................... 7

3.1.1. Especificaciones de los componentes energticos de menor consumo energtico ... 8

3.1.2. Metodologa de comparacin de alternativas tecnolgicas ..................................... 13

Actividad 1. Foro sobre metodologa de comparacin de alternativas tecnolgicas...... 17

Actividad 2. Metodologa de comparacin de alternativas tecnolgicas........................ 19

3.1.3. Seleccin tcnica de alternativas a evaluar econmicamente................................. 22

3.2. Evaluacin econmica .............................................................................................. 23

3.2.1. Metodologa de evaluacin econmica de alternativas tecnolgicas de ahorro de

energa ............................................................................................................................ 24

3.2.2. Seleccin de la alternativa tecnolgica ms costo eficiente ................................... 29

Actividad 3. Metodologa de evaluacin econmica ..................................................... 33

Autoevaluacin ............................................................................................................. 35

Evidencia de aprendizaje. Seleccin de la alternativa tecnolgica ms costo eficiente e

integracin en el sistema de gestin energtica ........................................................... 35

Autorreflexiones ........................................................................................................... 38

Cierre de la Unidad ...................................................................................................... 38

Para saber ms ............................................................................................................ 39

Fuentes de consulta ..................................................................................................... 39



Unidad 3. Alternativas tecnolgicas

Presentacin de la Unidad

La incorporacin de tecnologas eficientes que ahorran energa o la usan ms

eficientemente se promueve activamente en las empresas y organizaciones, por medio de

instituciones oficiales, as como, de asociaciones de empresas preocupadas por el uso

irracional de la energa y sus efectos en el cambio climtico.

En esta tercera unidad Alternativas tecnolgicas, analizars las metodologas de

comparacin tcnica y de evaluacin econmica de alternativas tecnolgicas de ahorro

de energa para seleccionar la alternativa ms costo eficiente en el del caso de estudio y

en tu proyecto seleccionado, adicionalmente se identificar el incremento del nivel de

eficiencia en el consumo de energa en la empresa u organizacin, en la primera actividad

tendrs que trabajar en equipo para investigar los avances tecnolgicos que reducen el

consumo de energa en la industria, el transporte y en el sector residencial,

posteriormente en la segunda actividad para el caso de estudio, identificars las

especificaciones tcnicas de las alternativas tecnolgicas a ser evaluadas y los criterios

de evaluacin; en la tercera actividad reconocers los costos de inversin, los costos de

mantenimiento, los beneficios en la operacin, los criterios de evaluacin econmica y

calculars los indicadores de rentabilidad econmica y elaborars un reporte que explique

cmo se seleccion la alternativa tecnolgica ms costo eficiente. Por otro lado con el

proyecto que propusiste desarrollar en el transcurso de la asignatura, el cual tiene como

objetivo disear un sistema de gestin energtica que incluya su programa de aplicacin,

en esta tercera unidad, desarrollars la Metodologa de comparacin tcnica de

alternativas tecnolgicas y la metodologa de evaluacin econmica de alternativas

tecnolgicas para seleccionar la alternativa tecnolgica ms costo eficiente e identificar el

incremento del nivel de eficiencia en el consumo de energa que alcanzar con la

alternativa tecnolgica seleccionada.

Cabe recordar que el sistema de gestin energtica es el sistema encargado de

desarrollar e instaurar la poltica energtica de una empresa u organizacin, en el

transcurso de la asignatura el diseo del sistema de gestin comprender tres de las

cinco etapas de la implementacin de un sistema de gestin energtico, al trmino de la

primera unidad se estableci la poltica energtica de un caso de estudio, as como su

diagnstico energtico que concluy con clculo del indicador de consumo energtico, al

completar la segunda unidad se localiz el potencial de ahorro de energa en los sistemas

de mayor consumo energtico de un proceso de produccin o prestacin de un servicio y

se determin el rea de oportunidad de ahorro de energa o de incremento en la eficiencia

del consumo energtico en el proceso de elaboracin del producto o prestacin de un

servicio, por lo que se puede afirmar que se complet la primera fase del sistema de

gestin energtica y con el desarrollo de esta tercera unidad se completar la tercera



parte de la segunda fase de planeacin energtica, el avance en el modelo de un sistema

de gestin energtico completo se muestra a continuacin:

Figura 1. Avance en el modelo del sistema de gestin energtico.

Adaptado de ISO, (2011).

Como se observa grficamente la primera etapa se complet, al definir la poltica

energtica de un caso de estudio, adems, con el desarrollo de la primera y segunda

unidad se completaron dos de las tres etapas de la fase de planificacin energtica al

estimar el potencial de ahorro de energa en los sistemas de mayor consumo energtico

de un proceso de produccin o prestacin de un servicio, por lo que esta unidad se

considera como la tercera etapa de la fase dos de Planificacin energtica. En particular

en esta unidad se abordarn:

1. Poltica energtica. Se dise en la Unidad 1. Que para el caso de estudio se

estableci como: Promover el uso de sistemas y tecnologas avanzados, de alta

eficiencia energtica y de baja o nula generacin de contaminantes o compuestos

de efecto invernadero.

2. Planificacin energtica. Que incluye:

a. Unidad 1. Diagnstico energtico. Se realiz en la Unidad 1 y concluy con

el clculo del indicador de consumo energtico, que para el caso de

estudio result en 6.85 GJ/ton de papel producida.

1. Poltica Energtica

2. Planificacin Energtica

3. Aplicacin y operacin

4. Verificacin

5. Revisin de la Gestin



b. Unidad 2. Potencial de ahorro energtico. Se estim el potencial de ahorro

de energa en los sistemas de mayor consumo energtico, que para el

caso de estudio se estim en 10% para el sistema de iluminacin interior,

hasta en 2.2% para los motores elctricos y en 10% al retornar

condensado a alta presin y a temperatura a la caldera.

c. Unidad 3. Alternativas tecnolgicas. Se desarrollar en esta Unidad al

seleccionar la alternativa tecnolgica ms costo eficiente que permita

alcanzar el potencial de ahorro de energa estimado en la unidad 2.

3. Aplicacin y operacin.

a. Unidad 4. Programa de aplicacin. Se desarrollar en la siguiente unidad.

Propsitos de la unidad

Al trmino de esta unidad logrars:

Analizar la metodologa de comparacin de

alternativas tecnolgicas.

Analizar la metodologa de evaluacin econmica de

alternativas tecnolgicas de ahorro de energa.

Seleccionar la alternativa tecnolgica ms costo

eficiente.

Identificar el incremento del nivel de eficiencia en el

consumo de energa de la alternativa

Competencia especfica

Seleccionar la alternativa tecnolgica ms costo eficiente,

para identificar el incremento del nivel de eficiencia en el

consumo de energa en la industria, mediante el anlisis

de las metodologas de evaluacin tcnica y econmica

de alternativas tecnolgicas de ahorro de energa.



Temario

3. Alternativas tecnolgicas

3.1. Evaluacin tcnica

3.1.1. Especificaciones de los componentes energticos de menor

consumo energtico

3.1.2. Metodologa de comparacin de alternativas tecnolgicas

3.1.3. Seleccin tcnica de alternativas a evaluar econmicamente

3.2. Evaluacin econmica

3.2.1. Metodologa de evaluacin econmica de alternativas tecnolgicas

de ahorro de energa

3.2.2. Seleccin de la alternativa tecnolgica ms costo eficiente

Se te recomienda que, cuando te surja alguna duda sobre la terminologa en esta

disciplina, consultes los glosarios de trminos usados en el sector energtico y de

trminos de electricidad del sistema de informacin energtica de la Secretara de

Energa que encontraras disponible en el glosario de trminos usados en el sector

energtico SENER,(2005) y en el glosario de trminos de electricidad SENER,(2005a),

disponible en : http://sie.energia.gob.mx/docs/glosario_hc_es.pdf

y en http://sie.energia.gob.mx/docs/glosario_elec_es.pdf y las definiciones de los

Lineamientos para la elaboracin y presentacin de los anlisis costo y beneficio de los

programas y proyectos de inversin SHCP, (2013), disponible en:

http://www.shcp.gob.mx/LASHCP/MarcoJuridico/ProgramasYProyectosDeInversion/Linea

mientos/costo_beneficio.pdf

Actividad previa. Foro de dudas e intercambios de ideas sobre energa

Antes de comenzar el estudio de la unidad, se te presenta el Foro de la asignatura, que

es un espacio de consulta programado para que atiendas las dudas e inquietudes que

puedan surgir a lo largo del cuatrimestre con respecto a las temticas y actividades que

se abordan en la asignatura.

*Recuerda que este espacio no es ponderable, por tanto, tienes la libertad de participar

las veces que consideres necesario durante el cuatrimestre para que puedas consultar

constantemente a tus compaeros(as) y al (la) Facilitador(a).

Para participar, ingresa al foro y sigue las recomendaciones que ah se te presentan.

*Recuerda que tu Facilitador(a) estar al pendiente de todos los comentarios que se

emitan en el foro, ya que l es el (la) encargado(a) de mediar y cerrar este espacio. No

http://sie.energia.gob.mx/docs/glosario_hc_es.pdfhttp://sie.energia.gob.mx/docs/glosario_elec_es.pdf



olvides hacer tus comentarios de forma respetuosa y lo ms claro posible.

3.1. Evaluacin tcnica

Hasta el momento ya se ha generado informacin diagnstica que permite afirmar que es

posible producir un producto o prestar un servicio utilizando una menor cantidad de

energa, de hecho ya se ha establecido un rango de potencial ahorro de energa

dependiendo de los dispositivos tecnolgicos que se utilizan en la empresa u organizacin

y considerando que para cada dispositivo actual existe una amplia oferta de dispositivos

tecnolgicos alternativos que ofrecen realizar la misma funcin, se hace necesario

conocer la informacin elemental que permitir comparar adecuadamente las tecnologas

ms all de sus marcas o su estrategia de ventas, particularmente el aspecto que se

menciona a continuacin.

Uno de los aspectos ms importantes para realizar correctamente la evaluacin tcnica es

definir correctamente lo que se va a evaluar teniendo en mente que los parmetros deben

contribuir a la utilizacin de equipos de nueva tecnologa que disminuyen el consumo de

energa que requieren para su funcionamiento, contribuyendo a la conservacin del

ambiente mediante la disminucin de los gases de efecto invernadero (GEI).

Este tema de evaluacin tcnica est compuesto por tres subtemas, en el primer subtema

se explicarn los datos individuales mnimos que se deben tener en cuenta y con los que

deben cumplir los dispositivos alternativos que sern evaluados tcnicamente para

seleccionar a los dispositivos alternativos que sern evaluados econmicamente, en el

segundo subtema se indican los pasos de la metodologa de comparacin de alternativas

tecnolgicas basada en la forma en que la calculadora de tecnologas ahorradoras del

FIDE evala el ahorro de energa para dispositivos como luminarios, aires acondicionados

y motores elctricos, en el tercer subtema se presenta el criterio para seleccionar

tcnicamente las alternativas tecnolgicas de que deben ser evaluadas econmicamente

y que necesariamente deben cumplir los dispositivos alternativos, entonces para entrar en

el detalle de cada subtema mencionado se presenta a continuacin el contenido del

primer subtema.



3.1.1. Especificaciones de los componentes energticos de menor

consumo energtico

Una vez precisados los dispositivos tecnolgicos (Iluminacin, conjunto motor bomba,

aire acondicionado y electrodomsticos y motores elctricos) que deben ser sustituidos

por unos ms eficientes y que ahorren energa, se requerir obtener informacin sobre las

alternativas tecnolgicas existentes en el mercado que cumplan satisfactoriamente con la

informacin obtenida en la segunda unidad, donde se estim el potencial de ahorro de

energa, por lo que es necesario que los involucrados en el diseo del sistema de gestin

energtica, conozcan las especificaciones de los componentes energticos de menor

consumo energtico capaces de cumplir con la misma funcin de iluminar las reas de

trabajo, impulsar algn elemento mecnico, enfriar las reas de trabajo, refrigerar las

reas de almacenamiento o generar energa elctrica y calor dentro de un proceso de

produccin o prestacin de un servicio, es recomendable que se tenga un acercamiento

con los actuales proveedores de tecnologa de la empresa u organizacin y se les

involucre en el desarrollo de este tema Alternativas tecnolgicas, ya que pueden tener

informacin til, la cul puede ser filtrada con las especificaciones de los dispositivos

tecnolgicos que se presentarn a continuacin, que deben cumplir para ser comparados,

considerando que el costo de inversin debe ser investigado para todos los casos.

Iluminacin

Los dispositivos de iluminacin ms eficientes han conseguido precios muy competitivos,

debido a su aplicacin masiva, por lo que pueden ser amortizados en poco tiempo. La

correcta seleccin de lmparas de un menor consumo energtico depende del rea a

iluminar y del uso que se le d a la misma, por lo que, las lmparas para iluminar un

almacn con encendidos y apagados constantes sern diferentes a las utilizadas para

iluminar un escaparate que nicamente se enciende en horario nocturno, por ello es

necesario especificar el tipo de aplicacin donde se utilizar la lmpara y otros parmetros

que se muestran a continuacin.

Tabla 1. Especificaciones de los componentes energticos de menor consumo energtico para

iluminacin.

Tipo de

lmpara

Rango de

potencia (W)

Potencial

total incluido

el balastro

(W)

Eficiencia

energtica

(lm/W)

Horas de

operacin

promedio (h)

Tipo de

Aplicacin

Incandescentes 50 a 100 No aplica 25 2,000 a 3,500

Localizada

Halgenas Decorativa

Fluorescentes

lineales T8 18 a 59 10% ms 65 a 96 8,000 a 16,000 General

Fluorescentes

lineales T5 14 a 80 11% ms 80 a 105 12,000 a 16,000 General



Fluorescentes

compacta 5 a 55 No aplica 60 a 85 8,000 a 12,000

General /

Localizada /

Decorativa

Lmparas de descarga

Vapor de

mercurio 50 a 1,000 9% ms 30 a 60 12,000 a 16,000 General

Halogenuros

metlicos 35 a 3,500 16% ms 70 a 91 6,000 a 10,000

General /

Localizada

Sodio alta

presin 30 a 1,000 6% ms 50 a 150 10,000 a 25,000 General

Fuente: Adaptada de Fernndez Herrero P. (2010).

Como se puede observar las lmparas con la mayor eficiencia energtica son las

lmparas fluorescentes lineales T5 con una eficiencia de hasta 105 lmenes por watt junto

con las lmparas de sodio de alta presin con una eficiencia de hasta 150 lmenes por

watt; adems, se recomienda que se evalen tcnicamente ya sea lmparas

fluorescentes o bien lmparas de descarga ello depender de los dispositivos que estn

actualmente instalados; adicionalmente recuerda que existen normas oficiales mexicanas

relacionadas con el uso racional de la energa elctrica en iluminacin, las cuales se

listaron en el tema 1.3.1. de la primera unidad; de forma similar se van a presentar a

continuacin las especificaciones para el siguiente tipo de dispositivo con potencial de

ahorro de energa.

Conjunto motor bomba sumergible

Se entender como conjunto motor bomba al arreglo de una mquina hidrulica que

convierte la energa mecnica en energa de presin transferida al agua, para trabajar

acoplada directamente a un motor elctrico sumergible CONUEE, (2004), para hacer la

comparacin tcnica de alternativas se deben considerar al menos 7 especificaciones que

permitan asegurar que las alternativas cumplirn con la funcin del equipo instalado

empleando una menor cantidad de energa las cuales son:

La potencia expresada en kilowatts,

La tensin nominal o voltaje de funcionamiento,

La capacidad garantizada, es decir, el flujo de lquido que es capaz de bombear,

La carga garantizada, es decir, la profundidad en metros columna de agua de

diseo,

La eficiencia energtica en porcentaje,

Las horas de operacin promedio que el fabricante seala y

El tipo de aplicacin, el cul es muy relevante ya que cada lquido tiene diferente

densidad, por lo que un conjunto motor bomba para extraccin de agua limpia de

una determinada eficiencia energtica puede desempearse con una menor

eficiencia y reducir sus horas de operacin si es utilizado para bombear un lquido

ms denso como, por ejemplo, aguas residuales.



Para un mejor entendimiento de lo anterior el equipo y particularmente el gestor

energtico participantes en el diseo del sistema de gestin de energa debern llenar

una tabla como la siguiente.


conjunto motor-bomba sumergible.

Potencia

(kW)

Tensin

Nominal

(V)

Capacidad

garantizada

(l/s)

Carga

garantizada

(Pa)

Eficiencia

energtica

(%)

Horas de

operacin

promedio

(h)

Tipo de

Aplicacin

Hasta

1.492 220 / 440

Mayor que 5

hasta 10 68 17,500 Extraccin

de agua

limpia Mayores

que 44.760

Mayor que

60 87 17,500

Fuente: Adaptada de CONUEE, (2004) y Grundfos, (2005).

Como se puede observar en la tabla anterior se presentan de forma resumida las

especificaciones para un conjunto motor bomba sumergible, cabe resaltar que entre

mayor es la potencia del conjunto mayor es su eficiencia energtica, tanto la potencia

como las horas de operacin promedio son los elementos que se tomarn para utilizarlos

en el siguiente tema de metodologa de comparacin de alternativas tecnolgicas; antes

llegar a l se van a presentar a continuacin las especificaciones para el siguiente tipo de

dispositivo con potencial de ahorro de energa.

Aire acondicionado

Se entender al aire acondicionado como el aparato diseado para extraer calor y

humedad del aire de un cuarto cerrado, pudiendo tambin contar con medios para

ventilacin, extraccin y calefaccin de aire FIDE, (2014). Los equipos de aire

acondicionado de tipo ventana son los que tienen el mayor potencial de ser sustituidos por

equipos minisplit, los cuales, son acondicionadores de aire, compuesto por dos cuerpos,

uno al interior del cuarto, espacio o zona cerrada (espacio acondicionado) y otro al

exterior conectados por tuberas, las especificaciones que es necesario que cumplan las

alternativas para sustituir a los equipos instalados son las siguientes:

Capacidad de enfriamiento, expresada en toneladas de refrigeracin (TR) o en

british thermal unit (BTU).

La potencia expresada en kilowatts,


La relacin de eficiencia energtica, es lo que especifica la eficiencia energtica de

un acondicionador de aire y se determina dividiendo el valor de la capacidad total

de enfriamiento, en Wt, entre el valor de la potencia efectiva de entrada, en We,

CONUEE, (2010),




El tipo de aplicacin.

Para ejemplificar lo anterior el equipo y particularmente el gestor energtico participantes

en el diseo del sistema de gestin de energa debern llenar una tabla como la siguiente.

Tabla 3. Especificaciones de los componentes energticos de menor consumo energtico para aire

acondicionado.

Capacidad de

enfriamiento

(TR) o (BTU)

Potencia

(kW)

Tensin

Nominal (V)

Relacin de

eficiencia

energtica

(Wt/We)

Horas de

operacin

promedio (h)

Tipo de

Aplicacin

1 TR,

12,000 BTU 0.950 220 6.18 5,000 Confort

1 TR,

12,000 BTU 1.60 220 3.85 5,000 Confort

Fuente: Adaptada de CONUEE, (2010) y Mirage, (2010).

Una vez obtenidos los datos de la tabla anterior se puede observar que estos dos equipos

tienen la misma capacidad de enfriamiento, sin embargo, al observar la potencia que

requieren para lograrlo varia en 1.60 veces, es decir, el segundo equipo es ms eficiente

que un aire acondicionado de ventana pero utiliza 60% ms energa que el primero, sin

embargo, ser necesario aplicar la metodologa de evaluacin tcnica y la metodologa de

evaluacin econmica para decidir cul de las dos alternativas es la que ofrece los

mayores beneficios al menor costo, por lo pronto se expondrn a continuacin las

especificaciones para el siguiente tipo de dispositivo con potencial de ahorro de energa.

Para conocer ms sobre la eficiencia de aires acondicionados

consulta el artculo Calidad de acondicionadores de aire, publicado

por la Procuradura de Defensa al Consumidor (PROFECO) donde

se analizaron 25 acondicionadores de aire, para dar a conocer su

calidad y orientar al consumidor en su decisin de compra. Revisa

dicha informacin en la seccin Para saber ms.

Motores elctricos

Se entender como motor elctrico a una mquina rotatoria para convertir energa

elctrica en mecnica CONUEE, (2010a) y utiliza para su operacin energa elctrica de

corriente alterna trifsica, para hacer la comparacin tcnica de alternativas se deben

considerar al menos las especificaciones que permitan asegurar que las alternativas



cumplirn con la funcin del equipo instalado empleando una menor cantidad de energa

las cuales son:

La potencia nominal expresada en kilowatts,

La clasificacin del motor ya sea abierto o cerrado,

El nmero de polos, 2, 4, 6, u 8 polos segn corresponda.


La eficiencia nominal en porcentaje,


El tipo de uso, ya que dependiendo del ambiente en que trabaje el motor podr

tener aditamentos para propsito general, uso severo o aprueba de explosin.

Para mostrar un ejemplo de lo anterior el equipo participante en el diseo del sistema de

gestin de energa deber llenar, con los datos de oferentes tecnolgicos o proveedores

recurrentes, una tabla como la siguiente.


motores elctricos.

Potencia

nominal

(kW)

Clasificacin Nmero

de polos

Tensin

Nominal

(V)

Eficiencia

nominal

(%)

Horas de

operacin

promedio

(h)

Tipo de

uso

22.38 Abierto 2 440 91 20,000 Propsito

General

22.38 Abierto 2 440 91.7 20,000 Propsito

General

Fuente: Adaptada de CONUEE, (2010a) y Siemens, (2014).

Como se puede apreciar en la tabla anterior las especificaciones de ambas alternativas

cumplen con las del equipo instalado la diferencia tecnolgica entre ambas se expresa en

la eficiencia nominal la cual vara slo 0.7% entre una y otra por lo que para decidir cul

es la mejor alternativa, se tomarn los datos de la potencia y eficiencia nominal y las

horas de funcionamiento promedio para aplicar la metodologa de comparacin de

alternativas tecnolgicas que se detalla a continuacin.



3.1.2. Metodologa de comparacin de alternativas tecnolgicas

La metodologa de comparacin de alternativas tecnolgicas est basada en la forma en

que la calculadora de tecnologas ahorradoras del FIDE evala el ahorro de energa para

varios dispositivos que pueden ser financiados en el marco del Programa de Eficiencia

Energtica, a continuacin se indican los pasos de esta metodologa FIDE, (2014).

Figura 2. Metodologa de comparacin de alternativas tecnolgicas.

Fuente: Adaptada de FIDE, (2014).

A. Descripcin de la tecnologa actual

En esta columna A. se realiza una breve descripcin del dispositivo tecnolgico actual

haciendo nfasis en la potencia en watts o joules, segn corresponda o de su porcentaje

de eficiencia, por ejemplo, en el caso de un sistema de iluminacin interior se especifica el

tipo de luminarios, la tecnologa que es fluorescente, el arreglo o cantidad de lmparas

que forman parte del luminario, 2 x 75 Watts indican que el luminario est formado por

dos lmparas de 75 Watts cada una, con una potencial total de 192 Watts de consumo si

se considera el balastro electrnico que complementa el luminario, estos datos y los

siguientes se encuentran concentrados en la siguiente tabla.

A Descripcin de la tecnologa actual

B Especificaciones tcnicas de las alternativas

C Cantidad de dispositivos

D Ahorro de energa unitario

E Horas de uso en promedio al ao

F Consumo de energa total anual

G Ahorro de energa total anual

H Ahorro de energa total anual en porcentaje

I Seleccin tcnica de alternativas a evaluar econmicamente



Tabla 5. Cuadro de la metodologa de comparacin de alternativas tecnolgica para un sistema de

iluminacin interior.

A. Descripcin

de la tecnologa actual (W)

Criterios de evaluacin

B. Especificaciones tcnicas de las

alternativas tecnolgicas

(W)

C. Cantidad de

dispositivos

D. Ahorro unitario = A - B (W)

E. Horas de uso

en promedio al ao

F. Consumo total anual = (A x C x E)/1,000 (kWh)

G. Ahorro

total anual = (C x D x E)/1,000 (kWh)

H. Ahorro total anual = (G / F) x 100 (%)

Sistema de iluminacin

interior. Luminarios

fluorescentes de 2x75 Watts que

consume en total 192

Watts

Luminarios fluorescentes de 2x59 Watts que consume en total 130 Watts

200 62

4,095 157,248

50,778 32%


200 72 58,968 38%


B. Especificaciones tcnicas de las alternativas de las alternativas tecnolgica

De forma similar a la columna anterior, en la columna B. de la tabla anterior, se describe

brevemente el dispositivo tecnolgico alternativo enfatizando su potencia en watts o

joules, segn corresponda, la cual necesariamente debe ser menor que la del dispositivo

actual, o su porcentaje de eficiencia, el cul debe ser mayor al del dispositivo actual, por

ejemplo, en el mismo caso de un sistema de iluminacin interior, con apoyo de la

calculadora de tecnologas ahorradoras del FIDE se plantean dos tecnologas alternativas:

la primera es un luminario con tecnologa fluorescente de 2 lmparas de 59 Watts cada

una, es decir de 2 x 59 Watts con una potencia total 130 Watts de consumo si se

considera el balastro electrnico que complementa el luminario. La segunda es un

luminario con tecnologa fluorescente de 2 lmparas de 54 Watts cada una, es decir de 2

x 54 Watts con una potencia total 120 Watts de consumo si se considera el balastro

electrnico que complementa el luminario.

C. Cantidad de dispositivos

En esta columna C. de la tabla 5 para calcular el ahorro de energa unitario y total es

necesario especificar la cantidad de dispositivos que deben ser sustituidos por una

tecnologa ms eficiente, en el ejemplo de la calculadora de tecnologas ahorradoras del



FIDE, el sistema de iluminacin interior est conformado por una cantidad de 200

luminarios.

D. Ahorro de energa unitario

En esta columna D. de la tabla 5 se especifica la diferencia en el consumo unitario entre el

dispositivo actual y cada uno de los dispositivos tecnolgicos alternativos, expresada

como la resta de columna A. La potencia del dispositivo actual menos la columna B. La

potencia del dispositivo tecnolgico alternativo, en el ejemplo de la calculadora de

tecnologas ahorradoras del FIDE, se tiene que A = 192 Watts, B = 130 Watts (para la

primera alternativa tecnolgica), por lo que D. Ahorro de energa unitario de la primera

alternativa es 192 130 = 62 Watts por cada luminaria fluorescente de 2x59 Watts, para

la segunda alternativa se tiene 192 120 = 72 Watts por cada luminaria de 2x54 Watts.

E. Horas de uso en promedio al ao

Es importante establecer la cantidad de horas de uso al ao que trabajan los dispositivos

actuales para poder calcular el ahorro de energa anual que lograr al cambiarlos por

dispositivos ms eficientes, en esta columna E de la tabla 5 se registrar el promedio

anual de horas de uso ya considerando la posible disminucin de horas que se abord en

el tema de 2.2.1. Metodologa de identificacin del rea de oportunidad en el proceso de

elaboracin del producto o servicio, paso 3.5 Costos - acciones de bajo costo para reducir

prdidas de la unidad 2, en el ejemplo de la calculadora de tecnologas ahorradoras del

FIDE, se tiene que el sistema de iluminacin interior funciona en promedio al da 11.21

horas por lo que su promedio anual se ha calculado como 11.21 horas al da por 365.25

das al ao para un total de 4,095 horas en promedio al ao.

F. Consumo de energa total anual

Una vez registrados los datos de A. Descripcin de la tecnologa actual, C. Cantidad de

dispositivos y E. Horas de uso al ao, se cuenta con la informacin necesaria para

calcular el F. Consumo de energa total anual de la tecnologa actual, el cual se realiza

multiplicando la potencia en Watts del dispositivo actual por la cantidad de dispositivos por

el nmero de horas de uso al ao y se divide entre mil para realizar la conversin a

kilowatts-hora kWh, para el ejemplo de la calculadora de tecnologas ahorradoras del

FIDE, se tiene: A. = 192 Watts, C. = 200 dispositivos, E. = 4,095 hr, por lo que el F.

Consumo de energa total anual actual es igual a F. = (192 x 200 x 4,095) / 1,000 =

157,248 kWh al ao, ahora bien se analizarn los ahorros que los dispositivos

tecnolgicos alternativos ofrecen.



G. Ahorro de energa total anual

Ahora es necesario determinar el ahorro de energa total anual considerando el cambio de

los dispositivos tecnolgicos alternativos, con los datos registrados C. Cantidad de

dispositivos, D. Ahorro de energa unitario de cada dispositivo y E. Horas de uso al ao,

se cuenta con la informacin necesaria para calcular el G. Ahorro de energa total anual

de una de las tecnologas alternativas, el cual se realiza multiplicando el ahorro de

energa unitario en Watts del dispositivo tecnolgico alternativo por la cantidad de

dispositivos por el nmero de horas de uso al ao y se divide entre mil para realizar la

conversin a kilowatts-hora kWh, para el ejemplo de la calculadora de tecnologas

ahorradoras del FIDE de la tabla 5, se tiene para la primera alternativa tecnolgica,

luminario fluorescente de 2x59 Watts: C. = 200 dispositivos, D. = 62 Watts, E. = 4,095 hr,

por lo que el G. Ahorro de energa total anual es igual a G. = (200 x 62 x 4,095) / 1,000 =

50,778 kWh al ao, del mismo modo se calcula el ahorro de energa total anual de la

segunda alternativa tecnolgica en el siguiente rengln correspondiente al luminario

fluorescente de 2x54 Watts, el cul es de 58,968 kWh al ao, como siguiente paso, se

debe especificar el ahorro de energa total anual en porcentaje, para compararlo con la

estimacin del potencial de ahorro por dispositivo estimado en la segunda unidad en el

tema 2.2.2 Estimacin del potencial de ahorro.

H. Ahorro de energa total anual en porcentaje

Como ya se mencion es necesario validar si las alternativas tecnolgicas que estn

siendo evaluadas tcnicamente se encuentran en el rango del potencial de ahorro de

energa estimado en la unidad 2, por lo que para calcular el H. Ahorro de energa total

anual en porcentaje se realiza el cociente de G. Ahorro de energa total anual entre F.

Consumo de energa total anual actual y se multiplica por cien, como ejemplo de la

calculadora de tecnologas ahorradoras del FIDE de la tabla 5, se tiene para la primera

alternativa tecnolgica, luminario fluorescente de 2 x 59 Watts: G. = 50,778 kWh al ao y

F. = 157,248 kWh al ao, por lo que el H. Ahorro de energa total anual en porcentaje es

igual a H. = (50,778 / 157,248) x 100 = 32% de ahorro de energa total al ao en el

sistema de iluminacin interior, forma similar se calcula el ahorro de energa total anual en

porcentaje de la segunda alternativa tecnolgica en el siguiente rengln correspondiente

al luminario fluorescente de 2x54 Watts, el cul es de 38% de ahorro de energa total al

ao, como siguiente paso se argumentar sobre cmo seleccionar las alternativas

tecnolgicas que deben ser evaluadas econmicamente.

Ahora bien con todo lo consultado puedes comenzar con las dos primeras actividad de

esta unidad.



Actividad 1. Foro sobre metodologa de comparacin de alternativas

tecnolgicas

Bienvenido(a) a la primera actividad de esta unidad, en la que podrs trabajar en equipo

con otros dos de tus compaeros(as) para poner en prctica lo hasta ahora aprendido,

mediante la exposicin por el (la) Facilitador(a) de las instituciones que promueven las

tecnologas de mejores prcticas de la industria, el transporte y el sector residencial, en

donde dependiendo del equipo al que correspondas investigars los avances

tecnolgicos en el consumo energtico de la industria o en el transporte o en el sector

residencial, adems de analizar la metodologa de comparacin de alternativas

tecnolgicas.

Para esta actividad, debern realizar lo siguiente:

1. Investiguen el programa que promueve la tecnologa de mejores prcticas en el

sector industrial, transporte, comercial o residencial segn corresponda al equipo

al que pertenezcas.

2. Investiguen en el caso de la industria y el comercio:

a. Los beneficios del programa en trminos de ahorro de energa, expresado

en kWh y su equivalencia en cuanto al consumo energtico de un

determinado nmero de hogares.

b. En los certificados expedidos en 2013 industrias que pertenezcan al

subsector de produccin de acero, cemento y papel.

c. Las tecnologas que ahorran energa o incrementan la eficiencia

energtica en una empresa del subsector de produccin de acero o

cemento o papel que se haya certificado en 2013.

3. Investiguen en el caso del transporte:

a. Los beneficios del programa en trminos de ahorro de energa.

b. Las tecnologas que ahorran energa o incrementan la eficiencia

energtica en el sector transporte.

4. Investiguen en el caso del sector residencial:



energtica en el sector residencial.

5. Preparen para discutir sobre las tecnologas que ahorran energa o incrementan

la eficiencia energtica con la siguiente temtica para ello realicen lo siguiente:

a. Elaboren una tabla comparativa del sector que incluya:



i. En la primera columna el sector que se le asign al equipo, por

ejemplo, el sector industrial de celulosa y papel.

ii. En la segunda columna el nombre del programa que promueve la

tecnologa, por ejemplo, el programa Industria Limpia en el que la

fbrica El Roble pretende certificarse.

iii. En la tercer columna los beneficios del programa que promueve la

tecnologa en trminos de ahorro de energa o de incremento de la

eficiencia energtica, por ejemplo, el programa de Industria Limpia

evit en 2012 19.6 millones de toneladas de bixido de carbono lo

que equivale a sacar de circulacin a casi 4 millones de

automviles.

iv. En la cuarta columna una breve descripcin de las tecnologas

actuales susceptibles de ahorro o incremento de la eficiencia

energtica, por ejemplo en el caso de estudio del sector de la

industria de la celulosa y el papel, el sistema de iluminacin, los

motores elctricos, la electricidad proveniente de la red de CFE y la

caldera de generacin de vapor.

v. En la quinta columna las tecnologas que ahorran o incrementan la

eficiencia energtica, por ejemplo, en el caso de estudio del sector

de la industria de la celulosa y el papel, el sistema de iluminacin

de menor potencia, los motores elctricos eficientes y el uso de un

sistema de cogeneracin.

vi. En la sexta columna, el ahorro de energa o incremento en la

eficiencia energtica de la o las tecnologas promovidas, por

ejemplo en el caso de estudio del sector de la industria de la

celulosa y el papel se tiene estimado que al instalar un nuevo

sistema de iluminacin se incremente la eficiencia en un 10%,

instalar motores elctricos de alta eficiencia un 2.2% y un sistema

de cogeneracin incrementa la eficiencia en un 40%.

vii. En la sptima columna, el ahorro unitario (en Watts o Joules), por

ejemplo, en el caso de estudio del sector de la industria de la

celulosa y el papel, al sustituir cada luminario de 2 x 75 Watts del

sistema de iluminacin interior por un luminario de 2 x 59 Watts se

tiene un ahorro de 62 Watts unitario.

viii. En la octava columna, el ahorro unitario (en porcentaje), por



sistema de iluminacin interior por un luminario de 2 x 59 Watts se

tiene un ahorro unitario en porcentaje del 21%, superior al

estimado en la segunda unidad.

ix. En la novena columna, el ahorro unitario (en Watts o Joules) de

una segunda tecnologa, por ejemplo, en el caso de estudio del



sector de la industria de la celulosa y el papel, al sustituir cada

luminario de 2 x 75 Watts del sistema de iluminacin interior por

una segunda alternativa tecnolgica, un luminario de 2 x 54 Watts

se tiene un ahorro de 72 Watts unitario.

x. En la dcima columna, el ahorro unitario (en porcentaje), por



sistema de iluminacin interior por una segunda alternativa

tecnolgica, un luminario de 2 x 54 Watts se tiene un ahorro

unitario en porcentaje del 24%, superior al estimado en la segunda

unidad.

b. Argumenten en el foro sobre la comparacin de las alternativas

tecnolgicas sealando, en funcin de la informacin investigada hasta el

momento, cuales tecnologas elegiras para ahorrar energa.

6. Consulten la Rbrica de evaluacin para darte cuenta de que debe incluir t

participacin en el foro.

7. Ingresen al foro y realicen lo que ah se les indica.

*Recuerden que su Facilitador(a) es el encargado(a) de abrir y mediar este espacio.

Actividad 2. Metodologa de comparacin de alternativas tecnolgicas

Bienvenido(a) a la segunda actividad de esta unidad, en la que con base en el caso de

que has estudiado a lo largo de la asignatura podrs analizar la metodologa de

comparacin de alternativas tecnolgicas, mediante un cuadro comparativo en donde

expongas las especificaciones tcnicas de las alternativas tecnolgicas seleccionadas

para ser evaluadas y los criterios de evaluacin.

Para esta actividad, debers realizar de forma individual lo siguiente:

1. Consulta el caso del sector industrial, transporte, comercial o residencial

determinado por el (la) Facilitador(a) a lo largo del cuatrimestre.

2. Investiga el programa que promueve la tecnologa de mejores prcticas en el

sector industrial, transporte, comercial o residencial segn corresponda al caso de

estudio.

3. Investiga para el caso de estudio:





energtica en el sector del caso de estudio.

4. Elabora un documento en donde plasmes la metodologa de comparacin de

alternativas tecnolgicas y aade la informacin de esta actividad que tenga la

siguiente estructura:

a. Portada. Incluye datos de presentacin e identificacin, es decir, con

nombre de la universidad, logotipo, fecha, lugar, asignatura, unidad y tu

nombre completo.

b. Introduccin. Describe del caso de estudio: ubicacin geogrfica,

entorno en general, actividad productiva que se desarrolla y el sector de la

economa al que pertenece.

c. Cuadro comparativo. Incluye, para cada tipo de dispositivo (Iluminacin,

conjunto motor bomba, aire acondicionado y electrodomsticos, motores

elctricos y cogeneracin), el siguiente contenido:

i. En la primera columna el nombre del programa que promueve la



ii. En la segunda columna los beneficios del programa que promueve

la tecnologa en trminos de ahorro de energa o de incremento de

la eficiencia energtica, por ejemplo, el programa de Industria

Limpia evit en 2012, 19.6 millones de toneladas de bixido de

carbono lo que equivale a sacar de circulacin a casi 4 millones de

automviles.

iii. En la tercera columna una breve descripcin de las tecnologas

actuales del caso de estudio susceptibles de ahorro o incremento

de la eficiencia energtica, es decir, aquellas a las que se les

estim el potencial de ahorro de energa en la segunda unidad, por

ejemplo, en la fbrica El Roble, el sistema de iluminacin interior,

los motores elctricos, la electricidad proveniente de la red de CFE

y la caldera de generacin de vapor.

iv. Como parte de los criterios de evaluacin a partir de la cuarta

columna hasta la ltima, las especificaciones tcnicas las

alternativas tecnolgicas que ahorrarn o incrementarn la

eficiencia energtica en el caso de estudio, apoyndote de la

calculadora de tecnologas ahorradoras del FIDE disponible en

http://app.fide.org.mx/sade/ o de la consulta con algn proveedor,

por ejemplo, en la fbrica El Roble, el sistema de iluminacin de

menor potencia pasando de luminarios de 2 x 75 Watts a

luminarios de 2 x 59 Watts o luminarios de 2 x 54 Watts.

v. En la quinta columna, la cantidad de dispositivos a ser sustituidos,

por muestra, en la Tabla 26. Inventario con propuesta de

http://app.fide.org.mx/sade/



sustitucin de tecnologa de la segunda unidad, se contabilizaron

200 luminarias fluorescentes de 2 x 75 Watts.

vi. En la sexta columna, el ahorro unitario por tecnologa al menos 2

- (en Watts o Joules), recuerda que en la segunda unidad se

destacaron: los sistemas de iluminacin, el conjunto motor

bomba, aire acondicionado y electrodomsticos, motores elctricos

y sistema de cogeneracin; por ejemplo, en la fbrica El Roble, al

sustituir cada luminario de 2 x 75 Watts del sistema de iluminacin

interior por un luminario de 2 x 59 Watts se tiene un ahorro de 62

Watts unitario y por un luminario de 2 x 54 Watts se tiene un ahorro

de 72 Watts unitario.

vii. En la sptima columna, el nmero de horas de uso del dispositivo

en promedio al ao.

viii. En la octava columna, el consumo total anual de la tecnologa

actual (en kWh o Joules) calculado como la multiplicacin de la

potencia del dispositivo actual unitario por el nmero de

dispositivos por el nmero de horas promedio de uso al ao.

ix. En la novena columna, el ahorro total anual de la primera y

segunda tecnologa (en kWh o Joules) calculado como la

multiplicacin del ahorro unitario por el nmero de dispositivos por

el nmero de horas promedio de uso al ao.

x. En la dcima columna, el ahorro total anual de la primera y

segunda tecnologa (en porcentaje), por ejemplo, en la fbrica El

Roble, al sustituir todos los luminarios de 2 x 75 Watts del sistema

de iluminacin interior por luminarios de 2 x 59 Watts se tiene un

ahorro total anual en porcentaje del 32% para la primera alternativa

y de 38% para la segunda alternativa, superior al estimado en la

segunda unidad.

d. Anlisis. Argumenta sobre la comparacin de las alternativas

tecnolgicas sealando, en funcin de la informacin investigada hasta el

momento, cuales tecnologas elegiras para ahorrar energa, las posibles

causas de este resultado y que criterios de evaluacin son necesarios

para tomar una decisin definitiva.

e. Fuentes bibliogrficas. Describe las fuentes en formato APA. Recuerda

referenciar las citas textuales con este mismo formato.

5. Consulta la Rbrica de evaluacin para darte cuenta de que debe incluir t tarea.

6. Guarda tu archivo con la nomenclatura TIAER_U3_A2_XXYX.

7. Envalo a tu Facilitador(a) a la seccin Tareas y espera su retroalimentacin.



Acurdate de que cuentas con el Foro de dudas e intercambios de ideas sobre energa,

el cual estar disponible en cuanto te surja alguna inquietud o cuestionamiento. Es

importante mencionar que tambin podrs apoyar a tus compaeros(as) para resolver las

suyas.

Se espera que esta actividad te haya servido para analizar la metodologa de

comparacin de alternativas tecnolgicas para seleccionar las alternativas que

posteriormente sern analizadas con la metodologa de evaluacin econmica de

alternativas tecnolgicas de ahorro de energa.

3.1.3. Seleccin tcnica de alternativas a evaluar econmicamente

Para seleccionar tcnicamente las alternativas tecnolgicas de que deben ser evaluadas

econmicamente se tiene que tomar en cuenta lo siguiente:

1. El clculo del ahorro de energa total anual en porcentaje de los dispositivos de las

alternativas tecnolgicas analizadas, debe ser mayor o igual al potencial de ahorro

de energa estimado esto se revis en la unidad 2 en el tema 2.2.2 Estimacin del

potencial de ahorro.

Para ejemplificar esta seleccin se tienen los datos del caso de estudio de la fbrica El

Roble, que fueron utilizados en la tabla anterior y que se presentan en la siguiente tabla.

Tabla 6. Cuadro de la metodologa de comparacin de alternativas tecnolgica para el sistema de

iluminacin interior de la fbrica El Roble.

Programa Beneficios

A. Descripci

n de la tecnologa actual (W)

Criterios de evaluacin

B. Especificaciones tcnicas de

las alternativas

tecnolgicas (W)

C. Cantidad de

dispositivos

D. Ahorro unitario = A

- B (W)

E. Horas de uso en promedio

al ao

F. Consumo total anual = (A x C x E)/1,000 (kWh)

G. Ahorro

total anual = (C x D x E)/1,000 (kWh)

H. Ahorro

total anual = (G / F) x 100 (%)

Industria Limpia

Evit en 2012 19.6

millones de toneladas de bixido de carbono

lo que equivale a sacar de

circulacin a casi 4

millones de automviles

Sistema de iluminacin

interior. Luminarios fluorescentes de 2x75 Watts que

consume en total 192

Watts


200 62

4,095 157,248

50,778 32%


200 72 58,968 38%




Como se puede observar en la columna H. Ahorro total anual en porcentaje, el ahorro de

energa anual es del 32% para la primera alternativa y del 38% para la segunda

alternativa, ambas superan el potencial de ahorro de energa del 10% de estimado en la

segunda unidad por lo que ambas deben ser evaluadas econmicamente para conocer

cul es la alternativa tecnolgica mejor o ms costo eficiente, mediante la metodologa de

evaluacin econmica de alternativas tecnolgicas de ahorro de energa que se expondr

a continuacin.

3.2. Evaluacin econmica

Con la informacin generada hasta el momento se han analizado tcnicamente

alternativas tecnolgicas que permitiran alcanzar el potencial de ahorro de energa

previamente estimado, sin embargo, para que los directivos de una empresa u

organizacin aprueben la puesta en marcha del proyecto de ahorro de energa a travs

del cambio tecnolgico de los dispositivos identificados, como parte del sistema de

gestin energtica, es necesario generar informacin adicional que permita establecer

cul ser el monto de la inversin inicial, las inversiones recurrentes, as como, los costos

y beneficios asociados a la operacin de los nuevos dispositivos para tener un panorama

amplio para decidir cul alternativa supone el mayor beneficio al menor costo, por ello se

especifica el propsito de este tema.

El propsito de este apartado es identificar, cuantificar y valorar los costos y beneficios de

un proyecto de sistema de gestin energtica en trminos monetarios a lo largo de un

periodo de evaluacin, con la finalidad de conocer la rentabilidad de las alternativas

tecnolgicas. Todos los flujos del proyecto (costos y beneficios) estn expresados en

pesos corrientes (los correspondientes al ao de evaluacin, por ejemplo 2014).

Este tema de evaluacin econmica est compuesto por dos subtemas, en el primer

subtema se explicarn los pasos de la metodologa de evaluacin econmica de

alternativas tecnolgicas de ahorro de energa basada en lineamientos de la Secretara de

Hacienda y Crdito Pblico para proyectos de inversin que concluye con el clculo de

indicadores de rentabilidad del proyecto de ahorro de energa, en el segundo subtema se

especificarn los criterios para seleccionar la alternativa tecnolgica de ahorro de energa

ms costo eficiente considerando los indicadores de rentabilidad del primer subtema,

entonces para conocer con mayor precisin cada subtema se presenta a continuacin el

desarrollo del primer subtema.



3.2.1. Metodologa de evaluacin econmica de alternativas

tecnolgicas de ahorro de energa

La metodologa de evaluacin econmica de alternativas tecnolgicas est basada en los

lineamientos para la elaboracin y presentacin de los anlisis costo y beneficio de los

programas y proyectos de inversin de la Secretara de Hacienda y Crdito Pblico, a

continuacin se indican los tipos de evaluaciones socioeconmicas que sern realizables

a los programas y proyectos de inversin que planeen ejecutar las dependencias y

entidades de la Administracin Pblica Federal SHCP, (2013):

I. Ficha tcnica;

II. Anlisis costo-beneficio simplificado;

III. Anlisis costo-beneficio;

IV. Anlisis costo-eficiencia simplificado, y

V. Anlisis costo-eficiencia.

De los 5 tipos de evaluaciones econmicas, esta asignatura, se enfocar particularmente

en la evaluacin econmica denominada ficha tcnica, considerando que las alternativas

tecnolgicas tengan un monto de inversin menor o igual a 50 millones de pesos, la cual

residir en una descripcin pormenorizada de la problemtica o necesidades a resolver

con el programa o proyecto de inversin, as como las razones para elegir la solucin

presentada, conforme se describe a continuacin las etapas de la metodologa de

evaluacin de alternativas tecnolgicas de ahorro de energa:

Figura 3. Metodologa de evaluacin econmica de alternativas tecnolgicas de ahorro de energa.

Adaptado de SHCP, (2013).

1. Identificacin de los costos y beneficios

2. Cuantificacin de los costos y beneficios

3. Clculo de los indicadores de

rentabilidad

4. Seleccin de la alternativa tecnolgica

ms costo eficiente



A continuacin se detallan cada una de las 4 etapas con sus respectivas sub etapas para

un mejor entendimiento.

1. Identificacin de los costos y beneficios

En cuanto a los costos que se deben de considerar en la evaluacin econmica de

alternativas tecnolgicas se tiene SHCP, (2013):

A. Costos de inversin. En este rubro se deben incluir los costos de las alternativas

tecnolgicas ms eficientes por unidad y total, este costo se expresa de forma

negativa, ya que se considera como una erogacin, por ejemplo, cuando se

considera cambiar una luminaria por una ms eficiente se tiene que desembolsar

dinero cuyo monto se registra contablemente como negativo para descontarlo de

los ingresos de una empresa u organizacin.

B. Costos de mantenimiento. Es conveniente considerar que este costo puede ser

fijo, por el que slo se debe expresar si el cambio de tecnologa incrementa el

costo de mantenimiento, este costo se expresa de forma negativa, ya que se

considera como una erogacin adicional, por ejemplo, si la luminaria ms eficiente

del inciso anterior requiriera de mantenimiento ms frecuente como puede ser

limpieza o cambio de balastro electrnico se debe considerar este gasto

complementario, puesto que podra darse el caso de que al evaluar

econmicamente el cambio de luminaria, los clculos indiquen que los costos

superan los beneficios.

C. Beneficios de operacin. Considerando que el objetivo del sistema de gestin

energtica es el ahorro de energa o incremento de la eficiencia energtica

mediante el cambio de dispositivos tecnolgicos y que se ha calculado en la

metodologa de comparacin de alternativas tecnolgicas el ahorro de energa

unitario de cada dispositivo en funcin de la diferencia en el consumo de energa

entre el dispositivo original y al menos dos alternativas tecnolgicas de menor

consumo de energa, as como, el ahorro de energa total anual, en funcin de la

cantidad de dispositivos y nmero de horas anuales de operacin, por lo que es

necesario traducir las unidades de energa ahorradas a trminos econmicos, es

decir, a pesos, continuando con el ejemplo de la luminaria . Este beneficio se

expresa como positivo en la evaluacin econmica, ya que se considera como un

ingreso.

Como se ha mencionado se deben identificar dos tipos de costos y un tipo de beneficio,

una vez identificados es necesario cuantificarlos a cunto ascienden de forma anualizada,

para ello se presenta la siguiente etapa de la metodologa.



2. Cuantificacin de los costos y beneficios

Para la cuantificacin de los costos se solicitarn cotizaciones de las alternativas

tecnolgicas a proveedores con los que la empresa u organizacin tenga contacto o como

una referencia se tiene la Figura 9. Curva de Costos de Abatimiento de Energa, vista en

la primera unidad, los costos y beneficios que deben ser cuantificados son los siguientes:

A. Costos de inversin. Por ejemplo, el costo unitario de una lmpara fluorescente

compacta que sustituir a un foco incandescente y el costo total calculado como la

multiplicacin del costo unitario por el nmero de dispositivos que se cambiarn,

en el caso de estudio de la fbrica El Roble corresponde en la evaluacin

econmica a las columnas K para el costo unitario de inversin y L para el costo

de inversin total en la Tabla 7. Cuantificacin de los costos y beneficios del caso

de estudio El Roble y a las filas T1 como lo vers ms adelante en la Tabla 8

Evaluacin econmica de la primera alternativa tecnolgica para el sistema de


B. Costos de mantenimiento. Como se seal se debe determinar, en conjunto con el

personal de mantenimiento y operacin de la empresa u organizacin si la nueva

tecnologa requiere de una mayor cantidad de personal o ms especializado o si el

mantenimiento preventivo y correctivo debe darse ms frecuentemente, pero si

slo se trata de un cambio de tecnologa de reemplazo, este costo puede

considerarse igual al de la tecnologa actual, por lo que en la evaluacin

econmica se expresa como cero como en el caso de estudio, que corresponde a

las filas T2 que vers ms adelante en la Tabla 8. Evaluacin econmica de la

primera alternativa tecnolgica para el sistema de iluminacin interior de la fbrica

El Roble.

C. Beneficios de operacin. Este beneficio anual se calcula multiplicando el ahorro

total anual en unidades de energa (columna H. de la metodologa de comparacin

de alternativas tecnolgicas) por el precio promedio por unidad de energa

(columna I de la evaluacin econmica) y se expresa en pesos al ao, como se

observa en la siguiente tabla y corresponder a las filas T3 de la tabla 8 de

evaluacin econmica.



Tabla 7. Cuantificacin de los costos y beneficios del caso de estudio El Roble.

I. Precio promedio

tarifa ($/kWh)

J. Beneficios de operacin al ao = G x I

($/ao)

K. Costo de Inversin Unitaria

($/dispositivo)

L. Costo de Inversin

Total = C x K ($)

M. ROI = L / J (aos)

N. Horas de operacin (h)

. Vida til = N/E (aos)

P. Costos de mantenimiento Total = C x O

$1.3458

$ 68,335.76 $ 585.60 $ 117,120.00 1.71 24,000 6 $ 0

$ 79,357.66 $ 513.40 $ 102,680.00 1.29 25,000 6 $ 0

Fuente: Propia.

En la tabla anterior se han cuantificado el costo de inversin total en la columna L, los

costos de mantenimiento se han considerado que sern iguales, por lo que se expresan

como cero en la columna P, dado que se trata de una tecnologa muy similar, iluminacin

con tubos fluorescentes, los beneficios de operacin anual en pesos al ao en la columna

J, adicionalmente se incluyen las columnas M. ROI (Return of Investment), retorno de la

inversin, la cual indica el tiempo en aos en los que se recuperaran los costos de

inversin total, considerando slo los beneficios de la operacin anual; respecto a la

columna N. Horas de operacin, es el tiempo en horas que el fabricante calcula que su

dispositivo funcionar correctamente, finalmente la columna . Vida til, es el cociente

entre las horas de operacin de la columna N. y E. Horas de uso en promedio al ao (de

la metodologa de comparacin de alternativas tecnolgicas) estimadas en la empresa u

organizacin cuyo valor servir para calcular uno de los indicadores de rentabilidad

siguientes, el Costo anual equivalente, por lo que es momento de abordar los indicadores

de rentabilidad que determinarn cul es la alternativa que debe ser seleccionada.

3. Clculo de los indicadores de rentabilidad

Los ndices de la evaluacin econmica o indicadores de rentabilidad que se emplearn

para seleccionar la alternativa tecnolgica ms costo eficiente son los siguientes:

I. Valor presente neto (VPN). El VPN es el resultado de sumar los flujos netos

anuales, descontando la tasa social. En el clculo del VPN, los costos al igual que

los beneficios esperados de la utilizacin de una alternativa tecnolgica son



descontados, empleando la tasa social para comparar en el "presente". En el caso

de que el VPN es positivo, indica que los beneficios resultados del proyecto de

inversin en tecnologa son mayores a sus costos; de otro modo, si el resultado

del VPN es negativo, indica que los costos del proyecto de inversin en tecnologa

son mayores a sus beneficios, por lo que no debera ejecutarse. La frmula de

VPN se expresa:

Donde:

Bt: son los beneficios totales en el ao t.

Ct: son los costos totales en el ao t.

Bt-Ct: flujo neto en el ao t.

n: nmero de aos del horizonte de evaluacin, 20 aos.

r: es la tasa social de descuento, se considera 10% conforme a SHCP, (2013).

t: ao calendario, en donde el ao 0 ser el inicio de las erogaciones, es decir,

2014.

II. Costo anual equivalente (CAE). El CAE es empleado comnmente para evaluar

alternativas de proyecto de inversin que proporcionan los mismos beneficios; sin

embargo tienen diferentes costos y/o diferente vida til. El CAE es la anualidad del

valor presente de los costos principales, tomando en cuenta el horizonte de

evaluacin de cada una de las alternativas. El CAE se calcula de la siguiente

forma:

Donde:

VPC: Valor presente del costo total del proyecto de inversin.

r: indica la tasa social de descuento, se considera 10% conforme a SHCP, (2013).

m: indica el nmero de aos de vida til del activo, este se calcula dividiendo el nmero

de horas de la vida til del dispositivo entre el nmero de horas de operacin anual en la

empresa u organizacin para el caso de estudio, columna de la tabla Cuantificacin de

los costos y beneficios del caso de estudio El Roble.

El VPC se calcula mediante la siguiente frmula:



Donde:

Ct: costos totales en el ao t.

r: es la tasa social de descuento, se considera 10% conforme a SHCP, (2013).

t: ao calendario, en donde el ao 0 ser el inicio de las erogaciones, es decir, 2014.

n: nmero de aos del horizonte de evaluacin, 20 aos.

En este tema se ha sealado los dos indicadores de rentabilidad VPN y CAE, que sern

calculados en la tercera etapa de la metodologa, por lo que es conveniente conocer

cules son los resultados de cada uno de ellos que indicarn cul es la alternativa

tecnolgica que debe ser elegida para ahorrar energa en la empresa u organizacin.

3.2.2. Seleccin de la alternativa tecnolgica ms costo eficiente

Para seleccionar la alternativa tecnolgica ms costo eficiente se tiene que tomar en

cuenta lo siguiente:

1. Si la vida til de los dispositivos de las alternativas tecnolgicas analizadas es la

misma, la mejor alternativa ser la que proporcion el mayor valor de VPN.

2. Si la vida til de los dispositivos de las alternativas tecnolgicas analizadas es

diferente, la mejor alternativa ser la que proporcion el menor CAE.

Para ejemplificar esta situacin se tienen los datos del caso de estudio de la fbrica El

Roble.

Tabla 8. Evaluacin econmica de la primera alternativa tecnolgica para el sistema de iluminacin

interior de la fbrica El Roble.

T1

Ao 2014 2015 2016 2017 2018

Costos de Inversin en luminarios T8 2x59 Watts con balastro electrnico -$117,120

Luminarios T8 2x59 Watts -$117,120

T2

Costos de mantenimiento $0 $0 $0 $0 $0

Administracin

Mantenimiento

T3 Beneficios de operacin (Variable) $68,336 $68,336 $68,336 $68,336 $68,336

Ahorro anual en operacin $68,336 $68,336 $68,336 $68,336 $68,336

Suma -$48,784 $68,336 $68,336 $68,336 $68,336

Fuente: Propia.




interior de la fbrica El Roble (continuacin).

T1

Ao 2019 2020 2021 2022 2023

Costos de Inversin en luminarios T8 2x59 Watts con balastro electrnico

-$117,120


T2


Administracin

Mantenimiento

T3 Beneficios de operacin (Variable)

$68,336 $68,336 $68,336 $68,336 $68,336


Suma

$68,336 -$48,784 $68,336 $68,336 $68,336

Fuente: Propia.

Observa que en la columna 2020 de la tabla anterior se vuelve a invertir en el cambio de

luminarios ya que su vida til calculada fue de 6 aos.



T1

Ao 2024 2025 2026 2027 2028



T2


Administracin

Mantenimiento



Suma $68,336 $68,336 -$48,784 $68,336 $68,336

Fuente: Propia.







T1

Ao 2029 2030 2031 2032 2033



T2


Administracin

Mantenimiento



Suma $68,336 $68,336 $68,336 -$48,784 $68,336

Fuente: Propia.





T1

Ao 2034 Total



T2

Costos de mantenimiento $0 $0

Administracin $0

Mantenimiento $0

T3 Beneficios de operacin (Variable) $68,336 $1,435,051

Ahorro anual en operacin $68,336 $1,435,051

Suma $68,336 $966,571

Fuente: Propia.

Observa que en la columna total se han sumado las filas T1, T2 y T3 y en la fila suma se

ha contabilizado los costos y beneficios desde el ao 0, 2014 hasta el ao n, 2034, el

valor positivo indica que los beneficios han sido mayores a los costos con esta

informacin y las frmulas de la etapa 3 se calcularn los indicadores de rentabilidad para

la primera alternativa tecnolgica del sistema de iluminacin del caso de estudio.



Tabla 9. Indicadores de rentabilidad de la primera alternativa tecnolgica para el sistema de


Datos

m: indica el nmero de aos de vida til del activo 6 aos

n : Nmero de aos del horizonte de evaluacin 20 aos

r : Tasa social de descuento 10%

t : ao calendario 2014

Indicadores de rentabilidad

VPN = $ 966,571 / ((1+0.1)^20

) = $143,674.623

CAE = VPC*((0.1*(1+0.1) ^6

) / (1+0.1)^6

-1)) $ 15,989.070

VPC = (-$ 468,480*-1) / ((1+0.1)^20

) = $ 69,636.57

Fuente: Propia.

Los valores VPN y CAE de la tabla anterior son los que se compararn con los

indicadores de rentabilidad de la segunda alternativa tecnolgica para el sistema de

iluminacin interior cuyos datos se calcularon siguiendo la misma metodologa y que se

presentan a continuacin.

Tabla 10. Indicadores de rentabilidad de la segunda alternativa tecnolgica para el sistema de


Datos

m: indica el nmero de aos de vida til del activo 6 aos

n : Nmero de aos del horizonte de evaluacin 20 aos

r : Tasa social de descuento 10%

t : ao calendario 2014

Indicadores de rentabilidad

VPN = $ 1,255,791 / ((1+0.1)^20

) = $ 186,665.31

CAE = VPC*((0.1*(1+0.1) ^6

) / (1+0.1)^6

-1)) $ 14,017.74

VPC = (-$ 410,720*-1) / ((1+0.1)^20

) = $ 61,050.91

Fuente: Propia.

Derivado de la tabla anterior se puede concluir que puesto que el VPN de la segunda

alternativa tecnolgica es mayor al VPN de la primera alternativa tecnolgica y dado que

las alternativas tienen la misma vida til de 6 aos entonces la alternativa ms costo

eficiente es la segunda alternativa, es decir, la sustitucin de luminarios de 2 x 75 Watts

en el sistema de iluminacin interior de la fbrica El Roble se debe hacer con luminarios

de 2 x 54 Watts.

Para conocer ms sobre la evaluacin tcnica y econmica de

proyectos de ahorro de energa y relacionados con el medio

ambiente consulta los Proyectos evaluados socialmente,

publicados por el Centro de Estudios para la Preparacin y



Evaluacin Socioeconmica de Proyectos (CEPEP) donde se

describen los anlisis costo y beneficio de los programas y

proyectos de inversin en diversos temas como agua potable, riego

agrcola, energa elctrica, saneamiento, residuos slidos,

vialidades, carreteras, plantas de tratamiento de aguas residuales.

Revisa dicha informacin en la seccin Para saber ms.

Actividad 3. Metodologa de evaluacin econmica

Bienvenido(a) a la tercera actividad de esta unidad, en la que con base en el caso que

has revisado a lo largo de la asignatura podrs analizar la metodologa de evaluacin

econmica de alternativas tecnolgicas de ahorro de energa y seleccionar la alternativa

tecnolgica ms costo eficiente.

Para esta actividad, debers realizar lo siguiente:

1. Retoma el caso determinado por el (la) Facilitador(a).

2. Analiza la metodologa de evaluacin econmica.

3. Identifica los costos de inversin, operacin, mantenimiento y los beneficios de

forma anual de la primera alternativa tecnolgica en el caso de estudio.

4. Identifica los costos de inversin, operacin, mantenimiento y los beneficios de

forma anual de la segunda alternativa tecnolgica en el caso de estudio.

5. Cuantifica los costos de inversin, operacin, mantenimiento y beneficios de

forma anual de la primera alternativa tecnolgica en el caso de estudio.

6. Cuantifica los costos de inversin, operacin, mantenimiento y beneficios de

forma anual de la segunda alternativa tecnolgica en el caso de estudio.

7. Calcula los indicadores de rentabilidad de cada alternativa.

8. Selecciona la alternativa tecnolgica ms costo eficiente.

9. Elabora un documento denominado Evaluacin econmica de las alternativas

tecnolgicas donde aadas la informacin de esta actividad que tenga el siguiente

contenido:





nombre completo.

b. Introduccin. Describe del caso de estudio: ubicacin geogrfica,

entorno en general, actividad productiva que se desarrolla y el sector de la

economa al que pertenece.

c. Metodologa de evaluacin econmica. Desarrolla las cuatro etapas de

la metodologa para cada dispositivo susceptible de incrementar su

eficiencia energtica, en su caso (Iluminacin, conjunto motor bomba,

aire acondicionado y electrodomsticos, motores elctricos y

cogeneracin).

I. Identificacin de los costos y beneficios. Identifica los costos

de inversin, operacin, mantenimiento y los beneficios de forma

anual de la primera y segunda alternativas tecnolgicas en el caso

de estudio.

II. Cuantificacin de los costos y beneficios. Cuantifica los costos

de inversin, operacin, mantenimiento y beneficios de forma anual

de la primera y segunda alternativas tecnolgicas en el caso de

estudio.

III. Calculo de los indicadores de rentabilidad. Calcula los

indicadores de rentabilidad de cada alternativa.

IV. Seleccin de la alternativa tecnolgica ms costo eficiente.

Selecciona la alternativa tecnolgica con el mayor VPN si la vida

til de las alternativas es igual, de lo contrario, aquella con el

menor CAE.

d. Conclusiones. Describe cul es la alternativa tecnolgica ms costo

eficiente para cada dispositivo del caso de estudio.

10. Consulta la Rbrica de evaluacin para darte cuenta de los aspectos por los

cuales sers evaluado(a).

11. Guarda tu archivo con la nomenclatura TIAER_U3_A3_XXYX.

12. Envalo a tu Facilitador(a) a la seccin Tareas y espera su retroalimentacin.

Acurdate de que cuentas con el Foro de dudas e intercambios de ideas sobre energa,

el cual estar disponible en cuanto te surja alguna inquietud o cuestionamiento. Es

importante mencionar que tambin podrs apoyar a tus compaeros(as) para resolver las

suyas.

Se espera que esta actividad te haya servido para analizar la metodologa de evaluacin

econmica de alternativas tecnolgicas de ahorro de energa y seleccionar la alternativa

tecnolgica ms costo eficiente.



Autoevaluacin

Evidencia de aprendizaje. Seleccin de la alternativa tecnolgica ms

costo eficiente e integracin en el sistema de gestin energtica

Esta evidencia de aprendizaje tiene como finalidad que en tu proyecto ahora puedas

seleccionar la alternativa tecnolgica ms costo eficiente, para identificar el incremento

del nivel de eficiencia en el consumo de energa en la industria, mediante el anlisis de

las metodologas de evaluacin tcnica y econmica de alternativas tecnolgicas de

ahorro de energa, para ello debers hacer un reporte de al menos tres cuartillas, realiza

las siguientes acciones:

1. Investiga el programa que promueve la tecnologa de mejores prcticas en el

sector industrial, transporte, comercial o residencial segn corresponda a tu

proyecto.

2. Investiga para tu proyecto:



energtica en el sector del caso de estudio.

3. Elabora un documento en donde plasmes la metodologa de comparacin de

alternativas tecnolgicas, la metodologa de evaluacin econmica (esta

informacin la puedes retomar de actividades anteriores) y aade en l, la

informacin de esta actividad con la siguiente estructura:



nombre completo.

b. Introduccin. Describe el proyecto: ubicacin geogrfica, entorno en

general, actividad productiva que se desarrolla y el sector de la economa

al que pertenece.

c. Metodologa de comparacin de alternativas tecnolgicas. Incluye en

un cuadro comparativo, para cada tipo de dispositivo (Iluminacin,

conjunto motorbomba, aire acondicionado y electrodomsticos, motores

elctricos y cogeneracin), el siguiente contenido:

Es tiempo de consolidar y saber los aprendizajes vinculados con los temas que abordaste

en esta primera unidad, por ello es crucial que soluciones el ejercicio de Autoevaluacin,

l cul lo encontrars dentro del aula virtual.

Para desarrollarlo, lee y responde a las preguntas que se encuentran planteadas.



i. En la primera columna el nombre del programa que promueve la



ii. En la segunda columna los beneficios del programa que promueve

la tecnologa en trminos de ahorro de energa o de incremento de

la eficiencia energtica, por ejemplo, el programa de Industria

Limpia evit en 2012 19.6 millones de toneladas de bixido de

carbono lo que equivale a sacar de circulacin a casi 4 millones de

automviles.

iii. En la tercera columna una breve descripcin de las tecnologas

actuales de tu proyecto susceptibles de ahorro o incremento de la

eficiencia energtica, es decir, aquellas a las que se les estim el

potencial de ahorro de energa en la segunda unidad, por ejemplo,

en la fbrica El Roble, el sistema de iluminacin interior, los

motores elctricos, la electricidad proveniente de la red de CFE y la

caldera de generacin de vapor.

iv. Como parte de los criterios de evaluacin a partir de la cuarta

columna hasta la ltima, las especificaciones tcnicas las

alternativas tecnolgicas que ahorrarn o incrementarn la

eficiencia energtica en el caso de estudio, apoyndote de la

calculadora de tecnologas ahorradoras del FIDE disponible en

http://app.fide.org.mx/sade/ o de la consulta con algn proveedor,

por ejemplo, en la fbrica El Roble, el sistema de iluminacin de

menor potencia pasando de luminarios de 2 x 75 Watts a

luminarios de 2 x 59 Watts o luminarios de 2 x 54 Watts.

v. En la quinta columna, la cantidad de dispositivos a ser sustituidos,

por muestra, en la Tabla 26. Inventario con propuesta de

sustitucin de tecnologa de la segunda unidad, se contabilizaron

200 luminarias fluorescentes de 2 x 75 Watts.

vi. En la sexta columna, el ahorro unitario por tecnologa al menos 2

- (en Watts o Joules), recuerda que en la segunda unidad se

destacaron: los sistemas de iluminacin, el conjunto motorbomba,

aire acondicionado y electrodomsticos, motores elctricos y

sistema de cogeneracin; por ejemplo, en la fbrica El Roble, al

sustituir cada luminario de 2 x 75 Watts del sistema de iluminacin

interior por un luminario de 2 x 59 Watts se tiene un ahorro de 62

Watts unitario y por un luminario de 2 x 54 Watts se tiene un ahorro

de 72 Watts unitario.

vii. En la sptima columna, el nmero de horas de uso del dispositivo

en promedio al ao.

viii. En la octava columna, el consumo total anual de la tecnologa

actual (en kWh o Joules) calculado como la multiplicacin de la

http://app.fide.org.mx/sade/



potencia del dispositivo actual unitario por el nmero de

dispositivos por el nmero de horas promedio de uso al ao.

ix. En la novena columna, el ahorro total anual de la primera y

segunda tecnologa (en kWh o Joules) calculado como la

multiplicacin del ahorro unitario por el nmero de dispositivos por

el nmero de horas promedio de uso al ao.

x. En la dcima columna, el ahorro total anual de la primera y

segunda tecnologa (en porcentaje), por ejemplo, en la fbrica El

Roble, al sustituir todos los luminarios de 2 x 75 Watts del sistema

de iluminacin interior por luminarios de 2 x 59 Watts se tiene un

ahorro total anual en porcentaje del 32% para la primera alternativa

y de 38% para la segunda alternativa, superior al estimado en la

segunda unidad.

xi. Anlisis. Argumenta sobre la comparacin de las alternativas

tecnolgicas sealando, en funcin de la informacin investigada

hasta el momento, cuales tecnologas elegiras para ahorrar

energa, las posibles causas de este resultado y que criterios de

evaluacin son ne

unidad 3. alternativas tecnológicas

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