Estudios y Experiencias de Eficiencia Energética Instituto Nacional de Aprendizaje En Busca del Nega Vatio! Ing. Olman Bermúdez Muñoz Abril 2013

Trasferencia Tecnológica: Estudios en : Transferencia Tecnológica aplicada a los Sistemas de Energía Solar Fotovoltaica 2011 Investigación sobre el desarrollo de micro hidro eléctricas en Costa Rica 2012 Investigación sobre el Desarrollo de la Tecnología de los Sistemas de Generación Eólica en Costa Rica 2012 Trasferencia Tecnológica: Plan de ahorro de Energía Eléctrica del Edificio Núcleo Eléctrico (2012) Programa Administrador de Energía (actual) otros: Investigación en Sistemas de Regulación de Potencia VRF Investigación en Sistemas Inverter aplicado Refrigeración comercial

Transferencia Tecnológica aplicada a los Sistemas de Energía Solar Fotovoltaica 2011 Objetivos: Conocer el estado del arte de la tecnología solar fotovoltaica en Costa Rica Desarrollar productos /insumos para el diseño de servicios según oportunidades detectadas en la fase de investigación

Frecuencia relativa (%) Servicios que prestan las empresas, relacionados con el área de desarrollo de proyectos Servicios Frecuencia relativa (%) Estudios previos al sitio 76,92 Estudios de Pre-y Factibilidad Selección del emplazamiento 69,23 Diseño de sistemas FV Instalación de sistemas FV Mantenimiento de sistemas FV 61,54 En materia de desarrollo de proyectos, entre los servicios que ofrecen al mercado las empresas consultadas, destacan los estudios previos al sitio, y estudios de pre- y factibilidad, seguidos por la selección del emplazamiento, el diseño e instalación del proyecto y la venta de equipos y materiales, como se muestra en el cuadro No.4. Considérese que los primeros son etapas previas al desarrollo de la obra, que no requieren de las condiciones y recursos propios de la instalación, de modo que algunas empresas pueden participar en esta etapa, sin mayor inversión aparte del conocimiento, los desplazamientos, equipo de medición y en algunos casos, software especializado  Núcleo Eléctrico, INA, (Noviembre 2011). Transferencia Tecnológica aplicada a los Sistemas de Energía Solar Fotovoltaica.  San José, CR

Segmento del mercado que atienden las empresas investigadas Frecuencia relativa (%) Escuelas, colegios 15,38 Entidades estatales Sector Académico Industria Turismo (Hotelero) 23,08 En relación con los segmentos de mercado atendidos por las empresas, un aspecto interesante es que hay una distribución del mercado muy marcada; donde lógicamente las empresas públicas se orientan a grupos de interés social y sectores de servicios públicos, mientras que las privadas atacan sectores con turismo - principalmente el sector hotelero - industria y residencial.  Núcleo Eléctrico, INA, (Noviembre 2011). Transferencia Tecnológica aplicada a los Sistemas de Energía Solar Fotovoltaica.  San José, CR

El gráfico muestra que, de las empresas consultadas, la mayoría ejecuta los proyectos con recursos propios, seguido por la contratación. El BOT - Construir, operar y trasferir, por sus siglas en inglés-, es una modalidad que, por la magnitud de los proyectos, todavía no tiene mucho peso. Considérese que algunas emplean más de una modalidad, según resultados de estudios de factibilidad de los proyectos.  Núcleo Eléctrico, INA, (Noviembre 2011). Transferencia Tecnológica aplicada a los Sistemas de Energía Solar Fotovoltaica.  San José, CR

Otro aspecto que aparece muy distribuido, es la zona geográfica que atienden las empresas, lo cuál refuerza la premisa de que en casi todo el territorio nacional, es posible utilizar esta tecnología.  Núcleo Eléctrico, INA, (Noviembre 2011). Transferencia Tecnológica aplicada a los Sistemas de Energía Solar Fotovoltaica.  San José, CR

Como se puede apreciar en el gráfico No Como se puede apreciar en el gráfico No.6, la mayoría de las empresas importan los insumos para los proyectos FV que realizan. Cuando se hace referencia al mercado nacional, básicamente se refieren a conductores y estructuras para el montaje de los sistemas. Esta es una de las situaciones que encarece la tecnología, tanto por el incremento de costos de transporte, aduana, almacenaje y desalmacenaje, como por el tiempo y la logística que implica.  Núcleo Eléctrico, INA, (Noviembre 2011). Transferencia Tecnológica aplicada a los Sistemas de Energía Solar Fotovoltaica.  San José, CR

Trámite de exoneración poco ágil Barreras para el desarrollo de la tecnología FV, según la percepción de los entrevistados Trámite de exoneración poco ágil Falta políticas (incentivos y mecanismos) Desconocimiento general de la sociedad- usuarios- Precio Falta de normativa en productos y licencia en servicios Escaso entrenamiento y experiencia en el país Desconocimiento sobre evaluación de proyectos verdes Ausencia de legislación clara Falta de opciones financieras Otras fuentes menor costo Servicio post venta (mantenimiento y repuestos). En cuanto a las barreras para el desarrollo de la tecnología, destaca el precio, la falta de políticas e incentivos y en menor grado el desconocimiento de los potenciales usuarios, como se desprende del cuadro anterior. También se hace alusión a que el único beneficio - la exoneración de impuesto – resulta ineficaz pues los trámites son engorrosos y muy lentos. Al respecto cabe señalar “…La existencia de un marco regulatorio restrictivo y sesgado, y una institucionalidad construida para favorecer a las fuentes de energía hidráulicas, constituyen barreras importantes en la consolidación de las energías renovables no convencionales (la energía solar fotovoltaica) en la oferta energética del país.” Acuña, M. Barreras institucionales a la difusión de la energía solar (fotovoltaica): Paradojas de una política energética sostenible. Noviembre 2010.

Sobre la perspectiva a futuro del mercado FV Sector Académico, cuenta con gran experiencia en investigación, desarrollo de servicios y creación de bases de datos, pero de debe inyectar recursos para acelerar los procesos.

Sobre la perspectiva a futuro del mercado FV 84,62% empresas indica proyectos a futuro en FV con gran orientación al desarrollo tecnológico y prestación de servicios.

Sobre la perspectiva a futuro del mercado FV El sector privado buscan estrategias para la accesibilidad a los potenciales usuarios a esta tecnología.

62% del estudio indica que el potencial en FV en alto Sobre la perspectiva a futuro del mercado FV 62% del estudio indica que el potencial en FV en alto El resto indica que el desarrollo de FV esta condicionado a políticas más ambiciosas y concretas

Con más proyección están los sectores: Comercio y servicios Industrial Sobre la perspectiva a futuro del mercado FV Con más proyección están los sectores: Comercio y servicios Industrial Residencial Generadoras públicas

Ubicación privilegiada geografía CR. Sobre la perspectiva a futuro del mercado FV Oportunidad: Ubicación privilegiada geografía CR. Incremento de los precios de Energía Eléctrica. Los problemas debido al uso de combustibles fósiles.

Investigación sobre el desarrollo de micro hidro eléctricas en Costa Rica Fuente: Turbina didáctica tipo Pelton, Instituto Tecnológico de Costa Rica, Escuela de Ingeniería Electromecánica

Objetivo Investigar el mercado y tecnología de los sistemas micro hidro eléctricos utilizado en nuestro país, concluyendo con la construcción de un prototipo para su instalación en un terreno del INA que cumpla con la mayoría de condiciones

Quebrada González Esa máquina opera sin mantenimiento, o sea, opera y se gobierna sola, y abastece dos edificios de aproximadamente 600 m2 con tres cámaras de refrigeracion INSTALADA POR MANUEL QUESADA 10KW  Fuente: Núcleo Eléctrico, INA, (octubre 2012). Investigación sobre el desarrollo de micro hidro eléctricas en Costa Rica.  San José, CR

Finca don Rafa Esta aun asi como se ve, genera 60kw, pero se observa gran pérdida de potencia cimética debido a que el chorro de agua casi pasa sin tocar el rodete tipo pelton. El dueño compro esta turbina de segunda en Sarchí , 60 KW. Actualmente tiene 15 años de producción. La finca cuenta con los permisos y canon de agua respectivos.  Fuente: Núcleo Eléctrico, INA, (octubre 2012). Investigación sobre el desarrollo de micro hidro eléctricas en Costa Rica.  San José, CR

Fábrica de Hielo la Fuente BANKI 200 KW DOS GENERADORES DE 120 + 80 WATTS DISEÑADA POR MANUEL QUESADA, FABRICA DE HIELO LA FUENTE. CRUCE DE RIO FRIO.  Fuente: Núcleo Eléctrico, INA, (octubre 2012). Investigación sobre el desarrollo de micro hidro eléctricas en Costa Rica.  San José, CR

Embalse Hielo la Fuente  Fuente: Núcleo Eléctrico, INA, (octubre 2012). Investigación sobre el desarrollo de micro hidro eléctricas en Costa Rica.  San José, CR

Fuente: Núcleo Eléctrico, INA, (octubre 2012)  Fuente: Núcleo Eléctrico, INA, (octubre 2012). Investigación sobre el desarrollo de micro hidro eléctricas en Costa Rica.  San José, CR

Fuente: Núcleo Eléctrico, INA, (octubre 2012)  Fuente: Núcleo Eléctrico, INA, (octubre 2012). Investigación sobre el desarrollo de micro hidro eléctricas en Costa Rica.  San José, CR

Resultados Dueños de estos proyectos son pequeños productores y no han logrado acceso a créditos. Los requisitos ambientales actuales impiden la construcción de nuevos proyectos.

«Aprovechamiento de energía hidroeléctrica» Resultados Ningún proyecto es parte de la Generación Distribuida debido a la falta de incentivos tarifarios. Se nota la necesidad de implementar un modulo sobre: «Aprovechamiento de energía hidroeléctrica» e incluirlo en el programa Administrador de Energía Eléctrica

Investigación sobre el Desarrollo de la Tecnología de los Sistemas de Generación Eólica en Costa Rica Parque Eolico Tejona ICE, CR

Objetivo Generar los insumos mediante investigación documental y de campo, las oportunidades de actualización de la oferta curricular del Núcleo Eléctrico en cuanto a la tecnología de generación eólica para la incorporación oportuna estos servicios de formación/capacitación profesional

Distribución de recurso humano por planta Se observa en esta gráfica la proporción que existe entre trabajadores calificados, técnicos , ingenieros y operadores de planta que atienden cada planta, donde la cantidad de operadores de planta es casi constante( 4 ) en todas las plantas. PEG: X MOGOTE, GUAYABO!  Fuente: Núcleo Eléctrico, INA, (noviembre 2012). Investigación sobre el desarrollo de la Tecnología de los Sistemas de Generación Eólica en Costa Rica.  San José, CR

Cantidad y Perfil del recurso humano que participa en la prestación de servicios relacionados con la energía eólica 14 Ingenieros, 26 operadores de planta, 53 personas entre trabajadores calificados y técnicos atienden el mantenimiento de las seis plantas(199 Turbinas) de energía eólica instaladas en el país. 93 personas controlan 199 turbinas! 199/93=2,14 torres por persona. El proyecto PEVC de CNFL aun no habia sido concluido por lo que sus datos no estan contemplados en los resultados finales de este proyecto.  Fuente: Núcleo Eléctrico, INA, (noviembre 2012). Investigación sobre el desarrollo de la Tecnología de los Sistemas de Generación Eólica en Costa Rica.  San José, CR

Transmisiones mecánicas En cuanto a los temas específicos que estas personas deben tener en las áreas propuestas : Electrónica Motores eléctricos Control eléctrico PLC Control hidráulico Aceros Generadores Transmisiones mecánicas Electrónica: El 83% opinó por el diagnóstico de la tarjetas repartido en un 67% diagnóstico de los elementos de potencia y 17% reparación de tarjetas electrónicas. Motores eléctricos: Un 83% opinó por el diagnóstico del motor y un 67% en la reparación de estos. Control eléctrico: El 100% sugirió que el tema de contactores es muy importante. PLC: El 100% opina sobre lo significante que es el tema sobre redes SCADA. Control hidráulico: El 100% le interesa la tecnología en hidráulica, entiéndase como tecnología los distintos elementos que la constituyen. Aceros: En este caso el 100% opinó sobre el tema de anticorrosión y el 83% sobre el tema de tratamiento térmico. Generadores: El 100% dio su opinión favorable sobre la tecnología de los generadores, entendiéndose por tecnología los diferentes tipos de generadores utilizados actualmente y sus características. Transmisiones mecánicas: El 83% manifestó la importancia del tema de lubricación como uno de los temas más importantes e igual opinión manifestaron sobre el tema de tecnologías de cajas multiplicadoras y el 67% sobre el tema de aceites.

Características del rotor para cada planta instalada Se observa que de todas las plantas instaladas en el país solamente PESA tiene un rotor con capacidad nominal menor a 500KW, en comparación con el resto que excede esta capacidad. LEY GENERAL DE ENERGIA QUE ESTA EN ASAMBLEA LEGISLATIVA  Fuente: Núcleo Eléctrico, INA, (noviembre 2012). Investigación sobre el desarrollo de la Tecnología de los Sistemas de Generación Eólica en Costa Rica.  San José, CR

Distribución de rangos de potencias eléctricas de las unidades de generación en las plantas instaladas  Fuente: Núcleo Eléctrico, INA, (noviembre 2012). Investigación sobre el desarrollo de la Tecnología de los Sistemas de Generación Eólica en Costa Rica.  San José, CR

Transmisión mecánica  Fuente: Núcleo Eléctrico, INA, (noviembre 2012). Investigación sobre el desarrollo de la Tecnología de los Sistemas de Generación Eólica en Costa Rica.  San José, CR

Fuente: Movasa, Tierras Morenas, Tilarán Movasa molinos de viento S.A tierras morenas, Tilaran Fuente: Movasa, Tierras Morenas, Tilarán

Resultado: El estudio indica que el egresado de Electromecánica del INA tiene las competencias para este puesto. Solamente se recomienda que curse un módulo «Mantenimiento de Sistemas Eólicos de Generación Eléctrica.» ( incluir en programa actual)

Plan de ahorro de energía eléctrica para el edificio que reúne las unidades de Salud, Núcleo Eléctrico, Mecánica de Vehículos y Metal Mecánica, conforme al Plan de Gestión Ambiental Institucional

Objetivo Realizar una auditoría de consumo eléctrico del edificio mediante estudio de consumos históricos y mediciones de parámetros eléctricos el cual servirá como insumo y retroalimentación del Plan de Gestión Ambiental Institucional INA

Fuente: Núcleo Eléctrico, INA, (noviembre 2012)  Fuente: Núcleo Eléctrico, INA, (noviembre 2012). Plan de ahorro de energía eléctrica para el edificio que reúne las unidades de salud, Núcleo Eléctrico, Mecánica de Vehículos y Metal Mecánica, conforme al Plan de Gestión Ambiental Institucional.  San José, CR

Distribución por tipo de carga La implementación de un sistema de aire acondicionado VRV influye en la grafica, debido a que da la capacitad termica de un cuarto del edificio, bajando los requerimientos energéticos en climatización. En total en el edificio estudiado existen 89 puestos de trabajo, todos con su computador, las cuales, debido a su sistema de rectificación de voltaje CA/CC va a producir inevitablemente problemas de armónicos sumando a las cargas de luminarias tipo T8.  Fuente: Núcleo Eléctrico, INA, (noviembre 2012). Plan de ahorro de energía eléctrica para el edificio que reúne las unidades de salud, Núcleo Eléctrico, Mecánica de Vehículos y Metal Mecánica, conforme al Plan de Gestión Ambiental Institucional.  San José, CR

Calidad de Energía Para analizar un sistema eléctrico la calidad de energía es primordial, contar con un equipo registrador debidamente certificado y calibrado, el cual debe dar los parámetros solicitador por la norma aresep y su apartado de calidad de energía.

Termografía La tecnica de termografia es requerida como complemento de estudio de calidad de energía. Se puede determinar puntos a atender dentro de la red eléctrica, por ejemplo este panel, el cual indica conductores calientes y disyuntores termomagneticos calientes. Se recomienda revisar torque de tornillos, y cargas por circuitos. Posible consecuencia de corrientes armónicas en la red.  Fuente: Núcleo Eléctrico, INA, (noviembre 2012). Plan de ahorro de energía eléctrica para el edificio que reúne las unidades de salud, Núcleo Eléctrico, Mecánica de Vehículos y Metal Mecánica, conforme al Plan de Gestión Ambiental Institucional.  San José, CR

Encuesta aplicada  Fuente: Núcleo Eléctrico, INA, (noviembre 2012). Plan de ahorro de energía eléctrica para el edificio que reúne las unidades de salud, Núcleo Eléctrico, Mecánica de Vehículos y Metal Mecánica, conforme al Plan de Gestión Ambiental Institucional.  San José, CR

60% se enciende antes de lo que deberia !!!  Fuente: Núcleo Eléctrico, INA, (noviembre 2012). Plan de ahorro de energía eléctrica para el edificio que reúne las unidades de salud, Núcleo Eléctrico, Mecánica de Vehículos y Metal Mecánica, conforme al Plan de Gestión Ambiental Institucional.  San José, CR

Fuente: Núcleo Eléctrico, INA, (noviembre 2012)  Fuente: Núcleo Eléctrico, INA, (noviembre 2012). Plan de ahorro de energía eléctrica para el edificio que reúne las unidades de salud, Núcleo Eléctrico, Mecánica de Vehículos y Metal Mecánica, conforme al Plan de Gestión Ambiental Institucional.  San José, CR

Fuente: Núcleo Eléctrico, INA, (noviembre 2012)  Fuente: Núcleo Eléctrico, INA, (noviembre 2012). Plan de ahorro de energía eléctrica para el edificio que reúne las unidades de salud, Núcleo Eléctrico, Mecánica de Vehículos y Metal Mecánica, conforme al Plan de Gestión Ambiental Institucional.  San José, CR

Fuente: Núcleo Eléctrico, INA, (noviembre 2012)  Fuente: Núcleo Eléctrico, INA, (noviembre 2012). Plan de ahorro de energía eléctrica para el edificio que reúne las unidades de salud, Núcleo Eléctrico, Mecánica de Vehículos y Metal Mecánica, conforme al Plan de Gestión Ambiental Institucional.  San José, CR

Acciones a seguir Continuar con la divulgación del PGAI Realizar medición solo de armónicos. Cambio de tecnología de A/C hacia sistemas VRV. Estudio de instalación de tragaluces Monitoreos constantes de la condición

Programa Administrador de la Energía

Implementación de programas de uso racional de la energía eléctrica Entrada Diagnóstico de Energía Eléctrica Estudio Técnico Económico de Proyectos Planificación Estratégica Implementación de programas de uso racional de la energía eléctrica (180 hr)

Oficina Núcleo Eléctrico Gracias! Tel: 2210 6270 Oficina Núcleo Eléctrico www.ina.ac.cr En Busca del Nega Vatio!