“AL TE R NATI VAS D E AH OR R O D E E NE R GI A P AR A L OS M UN I CI P I OS E N

AL UM B R AD O P UB L I CO Y OTR AS AR E AS”Dr. Jaime Arau Roffiel

Profesor-Investigador y Director del CENIDETCoordinador de Vinculación con la Industria en la ACMor

Centro Nacional de Investigación yDesarrollo Tecnológico

Cuernavaca, Moreloswww.cenidet.edu.mx

jarau@cenidet.edu.mx

Coordinación Morelos

1. Introducción2. Aplicaciones en Alumbrado Público Tendencias en iluminación 3. Otras aplicaciones de ahorro de energía

Semáforos, Bombeo agrícola, vehículos eléctricos Purificación de agua, secadores solares

Calidad de la energía

4. Conclusiones

CONTENIDOCoordinación Morelos

MINIMOIMPACTO

AMBIENTAL

Mayor producciónde energía

Ahorrode energía

Energía “Limpia” vs Mayor Producción

INTRODUCCIONCoordinación Morelos

INTRODUCCION

Estrategias de ahorro de energía…….

- Si no lo usas…. APAGALO

- Si necesitas la aplicación, busca que sea eficiente

- Porqué no apoyarte en energías alternas?

Coordinación Morelos

AHORRO DE ENERGIAcon Electrónica de Potencia

CONSUMO

USA: 15 A 20 %¡ México: 40 a 45 % !

Drivers de motores(60%)

Iluminación(20%)

Otros(20%)

INTRODUCCIONCoordinación Morelos

Producto por la ventas de energía eléctrica por sector

Gran industriaGran industria16.9 %16.9 %

Mediana Mediana industriaindustria

37.8%37.8%AgropecuarioAgropecuario

2.0%2.0%

PúblicoPúblico5.5%5.5%

ComercialComercial15.3%15.3%

ResidencialRes idencial22.5%22.5%

Producto de las ventas totales 174,232 millones de pesos/añoFuente CFE Gerencia Comercial 2005

INTRODUCCIONCoordinación Morelos

Producto de las ventas de energía eléctrica en el sector público

Bombeo de aguas municipalesBombeo de aguas municipales28.8%28.8%

Alumbrado públicoAlumbrado público71.2%71.2%Producto de las ventas totales 9,520 millones de pesos/añoProducto de las ventas totales 9,520 millones de pesos/año

Fuente CFE Gerencia Comercial 2005

INTRODUCCIONCoordinación Morelos

Ahorro de energía por sectores

Comercios yComercios yServiciosServicios

10% 10%

ServiciosServiciosMunicipalesMunicipales

11% 11%

Bombeo AgrícolaBombeo Agrícola5%5%

DomésticoDoméstico11%11%

IndustriaIndustria63%63%

Fuente: FIDE, Evaluación de Ahorro de Energía Eléctrica Nacional Fuente: FIDE, Evaluación de Ahorro de Energía Eléctrica Nacional

INTRODUCCIONCoordinación Morelos

¿ QUE ES LA ELECTRONICA DE POTENCIA ?¿ QUE ES LA ELECTRONICA DE POTENCIA ?

“ La Electrónica de Potencia es una rama de la ingeniería eléctrica (disciplina que estudia las técnica de producción,(disciplina que estudia las técnica de producción, transporte, tratamiento, transformación y consumo de latransporte, tratamiento, transformación y consumo de la energía eléctrica)energía eléctrica) la cual utiliza dispositivos electrónicos para desarrollar equipos o materiales que aseguran la transformaciónde la forma de la amplitud y/o frecuencia de las formas de onda quetransportan la energía eléctrica ”.

( J.Dalmasso ).

INTRODUCCIONCoordinación Morelos

CACA CDCD

CACA CDCD

Rectificación

Inversión

Fuentes Conmutadas

Control de CACicloconvertidores

INTRODUCCIONCoordinación Morelos

Aplicaciones de la Electrónica de Potencia

INTRODUCCIONCoordinación Morelos

Lo posibleLo posible

Lo deseableLo deseableSujetoSujeto

ContextoContexto

Modelo de Marquis y MyersModelo de Marquis y Myers

ACTO CREATIVOen el contexto tecnológico

ConocimientosConocimientos

MercadoMercado

INTRODUCCIONCoordinación Morelos

Aplicaciones en Aplicaciones en iluminacióniluminación

Coordinación Morelos

Iluminación domésticaIluminación doméstica

E l horno que alumbraE l horno que alumbra

LEDS de potencia!El futuro

sustentable!

Tendencias en Iluminación

Alumbrado públicoAlumbrado público

Coordinación Morelos

Tendencias en Iluminación

• Baja eficiencia (14% es Luz)• Corto tiempo de vida• Altos costos de mantenimiento

FILAMENTOFILAMENTOTUNGSTENOTUNGSTENO

• Duración media entre 70,000 y 100,000 hrs

• Pérdida de luminosidad a partir de las 50,000 hrs• Efecto fantasma inexistente

• Baja sensibilidad a vibraciones

ACERCA de los LEDS de Potencia …….

FOCO INCANDES CENTE:!El HORNO que alumbra!

I luminemos un

FUTUR O con

D esarrollo Sustentable

Coordinación Morelos

Aplicaciones en Alumbrado Público

Uso de LEDS de potencia y Celdas Fotovoltaicas

- Ahorro de energía: 50% ~ 70% - Vida de los LEDs: hasta 100,000 horas - Resistente a impacto- Autonomía y confiabilidad (CF)

Coordinación Morelos

Otras aplicaciones Otras aplicaciones de ahorro de energíade ahorro de energía

Coordinación Morelos

El Sol de Tulancingo 21 de julio de 2007

Tulancingo, Hidalgo.- Por primera vez en la historia de nuestro país y de muchos países, en respuesta al calentamiento global y al esfuerzo por usar energía renovable, se instalaron unos semáforos que funcionan sólo con energía solar.

Los semáforos utilizan LED´s, los cuales tienen un consumomuy bajo de energía, lo que permite que funcionen con muy poca electricidad; es por eso que combinando los paneles solares y los semáforos, se tiene un sistemade semaforización por energía solar.

Este sistema piloto es el primero que se usa en el país, y es muy benéfico para lugares donde no existe energía eléctrica o donde se quiere reducir el gasto eléctrico, ya que al utilizar energía solar el usuario no tiene que pagar un recibo de luz, por lo que la inversión se hace redituable.

Tendencias en Semáforos

Coordinación Morelos

Ejemplo de ahorro energético• Semáforo rojo de 200 mm con 5.700 Horas/añode funcionamiento• Semáforo ámbar de 200 mm con 260 Horas/año de funcionamiento• Semáforo verde de 200 mm con 2.800 Horas/año de funcionamiento• Semáforo peatones verde con 5.700 Horas/año de funcionamiento• Semáforo peatones rojo con 3.060 Horas/año de funcionamiento

En los semáforos convencionales, los indicadores tienen una lámpara incandescente de 70 W, mientras que en los que utilizan tecnología LED, tienen una placa de diodos de 7 – 9 W.

Tecnología convencionalConsumo: 1.226 kWh/año

Tecnología LED Consumo: 135 kWh/año

Ahorros Ahorro energético: 89 % Disminución coste energético: 89 % Disminución coste mantenimiento: 46 %

Tendencias en Semáforos

Coordinación Morelos

- Representa el 29% de las ventas de energía en el sector público.

- Puede tenerse un ahorro importante con el apoyo de EdeP y energía solar

- Interesante para áreas de difícil acceso.

- Autonomía y confiabilidad (CF)

Bombeo agrícolaCoordinación Morelos

Vehículos eléctricos e híbridos

- Alternativas para apoyar la reducción de la contaminación.

- Puede tenerse un ahorro importante con el apoyo de EdeP y energía solar

- Autonomía y confiabilidad (CF)

Coordinación Morelos

Mediante ozonificación

Potabilización de Agua

¡La guerra del agua!

Mediante rayos ultravioleta

¡Esterilización de bacterias !

Aplicaciones de la Electrónica de Potencia

Coordinación Morelos

Cámara de secado con carga de mazorcas de maíz de 450 kg

Secadores solares de granos, moldes, etc,

- Ahorro de energía eléctrica que se usa en los métodos tradicionales.

- Autonomía y confiabilidad- Extrapolable a otras aplicaciones

Coordinación Morelos

CALIDAD DE LA ENERGIA

Filtros Activos de Potencia

El empleo de filtros activos de potencia permite eliminar algunos de los problemas generados por las corrientes armónicas y las variaciones de tensión, elevando la confiabilidad de los sistemas y la calidad de la energía eléctrica.

Coordinación Morelos

Existen muy diversas alternativas de ahorro de energíapara los municipios y empresas

La tecnología está disponible y es dominada por variosde los centros de posgrado e investigación

Entonces…… qué esperamos?

Desarrollemos y/o utilicemos tecnología devanguardia para los municipios. Manos a la obra!

Coordinación Morelos CONCLUSIONES