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Sumario - Instituto Nacional de Electricidad y Energías ... · Se presentan los perfilesdel comportamiento de la demanda de energía eléctrica de las áreas central y peninsular,

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Sumariooctubre-diciembre-2011

Boletín IIE

Sumario

142 Editorial

143 Divulgación Consumodeenergíaporpotenciaenesperaencasasyoficinas Itha Sánchez Ramos y Hugo Pérez Rebolledo Se realiza una clasificación de los principales equipos eléctricos o electrónicos que presentan algún consumopor

potenciaenesperaenhogaresyoficinasenMéxico.

150 Tendencia tecnológica Avancestecnológicosenlosedificiosdeenergíacero Guillermo González Milla, Hugo Pérez Rebolledo e Higinio Acoltzi Acoltzi Semuestranlosavancesalafechaylaprospectivaparaeldiseñoyconstruccióndeedificiosdeenergíacero,asícomo

laproblemáticaparasuimplementación. 157 Artículo técnico ISO 50001, Gestión de Energía Higinio Acoltzi Acoltzi y Hugo Pérez Rebolledo SepresentaunadescripcióngeneraldelaNormaISO-50001,susdiferenciasycoincidenciasconlosprogramasde

eficienciaenergéticaenMéxico,asícomolastareasarealizarparaunaadopciónefectivadedichanorma.

162 Comunidad IIE IIECampusMonterrey,creciendoparalaindustriaeléctrica RecibeIIEdistincióncomoEmpresaFamiliarmenteComprometida AplicacióndeanálisisRCMencentraleshidroeléctricas ClausuradelasegundageneracióndelaMaestríaenMetrología ParticipaIIEenacuerdointernacional LaComisiónNacionaldeHidrocarburosdevisitaenelIIE NuevoscompromisosdelIIEeneltemadelaenergíanuclear IIEeICAfirmanconveniodecolaboración

166 Breves técnicas Uso directo de la energía geotérmica en acondicionamiento de espacios: Bombas de Calor Geotérmicas.

Rosa María Barragán Reyes, Víctor Manuel Arellano Gómez y Alfonso García Gutiérrez Ahorroyusoeficientedelaenergía:AlternativasparalareduccióndelconsumoresidencialentarifasDAC.

Hugo Pérez Rebolledo

172 Artículo de investigación Curvas de demanda de energía eléctrica en el sector doméstico de dos regiones de México Martín Roberto Maqueda Zamora y Luis Agustín Sánchez Viveros Sepresentan losperfilesdel comportamientode lademandade energía eléctricade las áreas central ypeninsular,

obtenidos a partir de la información de consumos del CENACE.Artículo presentado en laSmart Metering West Coast,Seattle,Washington,EstadosUnidos,agosto18y19de2008.

181 Reseña Anual

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Boletín IIEoctubre-diciembre-2011Editorial

Editorial

La tendenciaactual anivelmundialsobre las mejoras tecnológicas yacciones de ahorro de energía y

eficienciaenergética tienecomoobjetivosel contarconequiposeficientesy reducirel consumo por el uso de energía defuentesnorenovables.Adicionalmentesecumpleelobjetivoprimordialdereducirelefecto en el cambio climático por el usodeenergía.Esporelloqueenestaediciónpresentamos la participación en dichatendencia, desde el punto de vista de laGestióndelusoeficientedelaenergíaeléctrica.

Uno de los modos en el uso de energíaeléctrica es tener los equipos consumi-dores conectados a la red, esperando aserutilizados; sinembargo,estosequiposconsumen energía eléctrica durante eltiempo de espera. Por ello, en el artículode divulgación se presenta un estudiode la situación nacional sobre los princi-palesequiposeléctricosoelectrónicosqueconsumenpotencia en espera enhogaresy oficinas, se establecen las tecnologíasasociadas,lasventasanuales,elporcentajedecrecimiento,lashorasdeusoestimadasporel fabricante,obteniendoelconsumoestimadoporpotenciaenespera.

En la secciónde tendencia tecnológica se muestran los avances a la fecha y laprospectivaparaeldiseñoyconstrucciónde edificios de energía cero, así como laproblemática para su implementación,como la falta de información o capaci-tación técnica a arquitectos e ingenierospara diseñar edificios de alta eficienciaenergética.

En el artículo técnico se presenta unarevisióndelanormaISO50001,asícomolospuntosimportantesparasuaplicación,los beneficios y las acciones que el IIErealizadentrodel contextode laGestióndelaEnergía.

Comunidad IIE nos presenta los prin-cipales logros alcanzados en los últimosmeses de 2011, como los avances en la

construcción del IIE Campus Monte-rrey, lavisitade laComisiónNacionaldeHidrocarburos, la firma del convenio decolaboración entre el IIE e ICA, entreotrossucesosdegranimportancia. Las breves técnicas dan a conoceralgunos estudios que se han desarrolladoenelInstituto,enéstossepresentanalter-nativas para la reducción del consumoresidencial, así como el uso directo de lageotermia para el acondicionamiento deespacios.

Por último, en el artículo de investi-gación se realiza la comparación delas diferentes formas de consumo dela energía eléctrica en dos regiones delpaís. Asimismo, se presenta el nivel deconsumoylaparticipaciónquetienenlosdiferentes sectores en el sistemaeléctricodeMéxico.

De esta forma, el Instituto de Investiga-cionesEléctricas, a través de laGerenciade Uso de Energía Eléctrica realizainvestigación aplicada, desarrollos tecno-lógicos y servicios especializados paraincrementar la confiabilidad y eficienciaenelusodelaelectricidad,estoes,enlossistemas eléctricos industriales, comer-cialesyresidenciales.

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DivulgaciónConsumo de energía por potencia

en espera en casas y oficinas

Consumo de energía por potencia en

espera

Consumo de energía por potencia en espera en casas y oficinas

Itha Sánchez Ramos y Hugo Pérez Rebolledo

Introducción

Hoyen día existe una preocupa-ciónanivelinternacionalacercade los impactos ambientales y

energéticosquesederivandelincrementoen el consumo de energía eléctrica utili-zadaenelsectorresidencialydeoficinas.Esteconsumoesresultadodelincrementodelniveldeequipamientoyconfortqueseestá presentando en los últimos años enestos sectores yque seguirá creciendoenfuncióndelavancetecnológicoesperado.

Lamayorpartedelequipamiento instaladoen los sectores residencial y de oficinas secompone de equipos eléctricos y electró-nicos que se conectan a la red eléctrica yjamás se vuelven a desconectar, como esel caso de los televisores o las fotocopia-doras. Estos equipos demandan energíacuando están desarrollando su funciónprincipal,perotambiéndemandanunnivelmás bajo de energía cuando están encen-didosenmododeesperaoapagados,estaúltimacondiciónseconocecomo“potenciaen espera” y se define como la potenciademandada por unidad de tiempo de unequipo eléctrico conectado mientras éstese encuentra apagado o no desarrollandosufunciónprincipal(figura1).Porejemplo,una fotocopiadora que no está sacandocopias está consumiendo una cantidad deenergía y cuando saca una copia consumediezvecesmásesacantidad,peroespreci-samente esa energía la que el usuario está

dispuesto a pagar por sacar la copia y nola que está pagando por las 24 horas quepermaneceencendidoelequipo.

Enlabibliografíaseencuentraelconsumode energía por potencia en espera como:energía de reposo,modo inactivo, energíadedesperdicio(standby power,sleep modeystandby losses, por sus denominaciones eninglés),entreotrostérminos.

Los parámetros más importantes queinfluyen en el consumo de energía estánen función del tiempo que se encuentraencendidoydeltiempoqueestáapagado.Estarelaciónestádadapor:

CE[kWh/año] = (PO * horas operación/año)+ (PI * horas inactividad/año)+ (PS * horas apagado/año)

Donde:CE=energíatotalPO=potenciademandadaensuactividadprincipal(kW)PI = potencia demandada cuando elequipo se encuentra encendido, pero enespera de realizar su actividad principal(kW)PS = potencia demandada por potenciade espera cuando el equipo se encuentraapagadoperoconectado(kW)

Donde: horas/año = 8,760 = horas operación/año + horas inactividad/año + horas apagado/año

Los primeros estudios para reducir el consumo por potencia en espera se dieron en Estados Unidos (1993), Canadá (1997) y Australia (2000). Éstos establecieron, en primera instancia, la magnitud del consumo por potencia en espera y, con base en los resultados, se establecieron programas o políticas para lograr la reducción de este consumo.

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Boletín IIEoctubre-diciembre-2011Divulgación

Figura 1.Modosdepotenciademandadaenequiposeléctricos.

Los primeros estudios para reducir elconsumo por potencia en espera sedieronenEstadosUnidos(1993),Canadá(1997) y Australia (2000). Éstos estable-cieron, en primera instancia, lamagnituddel consumo por potencia en espera (sesabe que aproximadamente el 10% delconsumo del sector residencial es porpotencia en espera, sin embargo, medi-ciones no representativas realizadas porel IIE, demostraron que esta cifra puedeelevarsehastael30%enaquelloshogarescon demasiado equipamiento) y, conbase en estos resultados, se establecieronprogramasopolíticasparalograrlareduc-cióndelconsumoporpotenciaenespera.Las acciones, estrategias y políticas másrecurrenteshansido:a) Aplicación de encuestas y medición

de consumo por potencia en espera de equipos, tanto en casa habitación(instalados)comoentiendas(nuevos),(Australia, Estados Unidos, Canadá yChina).

b) La reglamentación de valores límite de consumo por potencia en espera, tanto voluntarios como obli-gatoriospara equipos: (Australia2008y2012paraequiposdeaudioyvideo;Estados Unidos en 1997 recomen-dación a 1 W, en 2001 se emite unaorden ejecutiva a 1 W para agenciasdelgobierno;Canadáen2008y2010;Ecodesignquepidepara2013reducira0.5W la potencia en espera, en 2004para agencias estatales en China y en2012menosde1W).

c) El etiquetado de valores de consumo de potencia en espera para que el usuario tome este instrumento como un factor dedecisión de compra del equipo,puede ser tanto voluntario comoobligatorio, así como parte de unprograma establecido de eficienciaenergética (en Estados Unidos esEnergy Star; la componente austra-liana de Energy Star antes de 2012 y

Energuide en Canadá para lavavajillasy en Corea el etiquetado es llamadoe-standbypara21equipos.

d) Los acuerdos con fabricantes paramejorar la potencia en espera (UniónEuropea 1997, Códigos de conductaen1999,Top runnerenJapónen1999).

e) Los acuerdos internacionales parareducir la potencia en espera a 1 W,(IEApara2010).

f) Especificaciones y métodos deprueba. El Programa Federal deAdministración de Energía deEstados Unidos desarrolla especifi-caciones apegadas aEnergy Star y en2006 sepublicó elmétododeprueba71FR71340. Asimismo, la Comi-sión Electrotécnica Internacional hapropuesto un método de prueba, elIEC62301.

g) Campañasdedifusiónparareducirel consumo por potencia en espera a través de la desconexión.

Referente a los valores propuestos sehan manejado de manera individual porequipo (televisores), y de manera globalpor tipo de equipo (equipos de audio yvideo).Tambiénexistenreglamentacionesporsistemas(sistemadetelevisióndigital)yrecomendacionesdeunvalorúnicoparatodoslosequipos(IEAa1W).

Con respecto a las políticas de reduccióndepotenciaenespera,lasestrategiasqueseestán aplicando actualmente a nivel inter-nacionalsondirigidasprincipalmentea losequiposdeaudioyvideo(TV,VCR,DVD,estéreos, decodificadores de televisión,etc.), equipos de oficina (computadoras,laptops, monitores, impresoras, fotocopia-doras, escáneres, multifuncionales, etc.) yequipos electrodomésticos (microondas,lavadoras,lavavajillas,etc.).Deigualforma,

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DivulgaciónConsumo de energía por potencia

en espera en casas y oficinas

algunospaíseshanincluidoensusestrate-giasequiposdeinjerencialocal(calentadoreléctrico, arroceras eléctricas, calentadoreseléctricosdeasientosdebaño).

Los valores límite de consumo porpotencia en espera que se hanmanejadohan sido de 5 a 10W para las primerasrecomendaciones en 1999 (Corea), paralasdeEnergy Staren2002,oscilabanentre2 y 4 W, pero hoy en día estos valoreslímite recomendados oscilan entre 1 y3W.Tambiénestálainiciativade1Wquevarios países están adoptando, la regla-mentaciónpara 2008de 0.5W enCoreay, actualmente, Japón está lanzando suiniciativa de 0 W para equipos que noutilicencontrolremoto.

Estos valores ya aplicados almercado sepueden observar, por ejemplo, en Japón,ya que los sistemas de audio tenían unconsumodepotenciaenesperade6.8Wen 1999, para el año 2000 se redujo a4.8W, yparael2006elconsumorepor-tado con el programaTop runner, consi-derabaunpromediode0.56W.

Tecnológicamente, los equipos elec-trónicos que presentan potencia enespera contienen una fuente de alimen-tación, baterías, capacitores, memorias,circuitoselectrónicosdecontrol,oscila-dores, sensores y pantallas digitales queconsumen esta potencia para mantenerlos nivelesmínimos de funcionamiento.Por ello, a nivel internacional se estánhaciendo esfuerzos para mejorar latecnología y reducir el consumo porpotencia en espera (apagado inteli-gente, control digital de encendido yapagado, rediseño de chips, reducciónde tamaño y tecnología off-line consemiconductores).

Un cambio tecnológico sucedió en laspantallas de video que utilizaban televi-sores y computadoras de tubo de rayoscatódicos (CTR) a pantallas de cristallíquido (LCD), donde se han logradoobtener pantallas de 0 W por consumode potencia en espera con tecnologíasambientales, como los capacitores queutilizanenergíasolar.

Situación nacional

Para establecer la situación actual enMéxico de los equipos que consumenenergía por potencia en espera se utilizóinformación proporcionada por laANFAD (Asociación Nacional de Fabri-cantes deAparatosDomésticos,A.C.), laCANIETI(CámaraNacionaldelaIndus-tria Electrónica, Telecomunicacionese Informática), la PROFECO (Procu-raduría Federal del Consumidor), y elINEGI(InstitutoNacionaldeEstadísticaGeografíaeInformática).

De acuerdo con la información recopiladaserealizóunaclasificacióndelosprincipalesequipos eléctricos o electrónicos de usofinal utilizados en hogares mexicanos quepresentan algún consumo por potencia enespera, éstos se clasificaron en: a) equiposde entretenimiento (televisores, decodifica-dores, reproductorde imagen, reproductordesonido,home theater,consolasdevideo-juego); b) equipos de cómputo (laptops,computadoras:CPUymonitor),yc)misce-láneos(videocámaras,cámarasfotográficas,despertador,teléfonos,microondas).

Además, aparte se clasificaron los equiposde oficina, ya que prácticamente todospresentanconsumoporpotenciaenesperadebido al altoporcentajede componenteselectrónicosque los integran(UPS, impre-soras, fotocopiadoras, multifuncionales,fax,escáneres).

Paracadaunodeestosequiposseestable-cieronlastecnologíasasociadas,lasventas

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Boletín IIEoctubre-diciembre-2011Divulgación

anuales,elporcentajedecrecimiento, lashorasdeusoestimadasporel fabricantey,enalgunoscasos,elconsumoestimadoporelfabricanteporpotenciaenespera, todoellodentrodelámbitonacional.

Mediciones de potencia en espera

Se midieron 70 equipos nuevos de reciente ingreso al mercado nacional mexicano,apegándose a la norma NMX-J-551-ANCE-2005 “Aparatos electrodomésticos ysimilares. Desempeño, Método de medición de la potencia de espera”, en 4 tiendasdepartamentales.

Figura 2.Promediodevaloresdepotenciaenespera.

Figura 3.Estimacióndeahorro(televisores).

Los equipos monitoreados fueron televi-sores (CRT, plasma y LCD), decodifica-dores, reproductores de DVD, reproduc-tores de sonido, home theaters, consolasde videojuego, computadoras (CPU ymonitor), laptops, videocámaras, cámarasfotográficas,despertador,teléfonos,micro-ondas, UPS, impresoras, fotocopiadoras,multifuncionales,faxyescáneres.

Comoresultadodelasmedicionesydelainformaciónproporcionadapor los fabri-cantes, se puede observar en la figura 2que los decodificadores son los equiposque presentan la potencia en esperamásalta (16.7W en promedio), le siguen losUPS (11.7W en promedio) y después lacomputadora,queeselconjuntodeCPUymonitor(4.3Wmás2W,esdecir,6.3Wenpromedio).

Proyección de consumos y ahorros por reducción de potencia en espera

Con la informacióndeventas yde creci-mientodemercadoyconlosresultadosdelasmediciones de consumopor potenciaenesperadelosequipos,sedesarrollaronproyecciones nacionales del consumode energía por potencia en espera y enfuncionamiento, por lo que se estable-cieronpotencialesdeahorroparalostele-visores, decodificadores y computadoras,que son los principales consumidores deenergíaporpotenciaenespera.

Televisores

Existen dos tecnologías bien definidaspara los televisores comercializados enMéxico: pantallas de tubo de rayos cató-dicos (CRT) y de cristal líquido (LCD).

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DivulgaciónConsumo de energía por potencia

en espera en casas y oficinas

La cantidad de televisores que entran almercadonacionalsoncercade4millones.ElpromediodeconsumoporpotenciaenesperadelostelevisoresnuevosenMéxicoesde0.855W(estoesmenosde1W,queesloqueseestáexigiendocomomínimoanivelinternacional).Noobstante,seestimóun potencial de ahorro de 187GWh a 5años, asumiendo que se puede reducir elconsumopor potencia en espera a 0.5Wenequiposnuevos(yaexistenanivelinter-nacional)(figura3).

Decodificadores

Latendenciadecrecimientodeesteequipoes acelerada (12.5%) y su potencia enesperaes lamásaltade todos losequiposmedidos, por lo que el consumo nacionalpor potencia en espera de los decodifica-dores se va incrementado. Se estimó unpotencial de ahorro, asumiendo que sepuede reducir el consumo por potenciaenesperade16.7a5.7Wde885GWha5 años en equipos nuevos (ya existen anivel internacional), (http://www.ricability-digitaltv.org.uk/pages/products/stbs/stb_search_results.asp)(figura4).

Computadoras

Se observa en el análisis de las proyec-ciones de consumo y demanda que lascomputadoras tienen una tendenciade crecimiento importante (9.72%). Seestimóunpotencialdeahorroreduciendode 6.3 W a 1 W la potencia en espera(figura5).

Estrategias recomendadas

La transformación del mercado enel área de equipos electrónicos es

Figura 5.Estimacióndeahorro(computadoras).

Figura 4.Estimacióndeahorro(decodificadores).

evidente,yaquelasnuevastecnologíassustituyenenelcortoplazoalastecnologíasyaestablecidas,comoejemplotenemoslosformatosdegrabacióndeaudioyvideoque constantemente están renovándose, por lo que es difícil determinar un esce-nariodeestrategiasdereduccióndeconsumoporpotenciaenesperaporsustitucióndetecnología.

La reduccióndel consumoporpotencia en espera sepuedehacer a travésdel cambiotecnológicoycambiosdehábitodeuso,porloquelasestrategiasplanteadasestánorien-tadasenambossentidos.

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Boletín IIEoctubre-diciembre-2011Divulgación

No obstante, es importante mencionarque el principal consumo eléctrico porpotencia en espera se debe a los equiposque actualmente están conectados alSistema Eléctrico Nacional y que difí-cilmente se les puede incorporar algúncambiotecnológico.

Las tendencias y referencias internacio-nales, junto conel análisisde la industriaeléctrica y electrónica en México, cons-tituyen los ejes para la construcción deestrategias y recomendaciones. Por ello,seproponenlassiguientesestrategiasparala reducción del consumo eléctrico porpotenciaenesperaenMéxico(tabla1).Éstas sedefinen endos líneasde acción,ya que existen diferencias en cuanto ahábitos de uso y tipo de usuario final:equiporesidencialyequipodeoficinas.

Estrategias Sector residencial Sectordeoficinas

1 Desconexióndeequipo.

2 Establecervaloreslímitedeconsumodepotenciaenesperade1a4Wdependiendoeltipodeequipo.

3 Etiquetadode“potenciaenespera”.

4 Eliminacióndeequipocontecnologíaobsoletaquepudieraestarconectadoalaredeléctrica.

5 Programasdemediciónyencuestasdeconsumodepotenciaenesperaenequiposeléctricosyelectrónicos.

6 Promocióndetecnologíasqueintegrenunbajoconsumodeenergíaporpotenciaenespera.

7 Programasdedifusiónyeducaciónparaevitarelusodeconsumosocultos.

8 Recomendación a laSecretaríadeHacienda yCréditoPúblico (SHCP)paraotorgaruna reducciónde aranceles a equipoconbajoconsumodeenergía

9 Selección e instalación de decodificadores con bajoconsumodeenergíaporpotenciaenespera.

Compradeequipoquecontengavaloresdeconsumoenesperaeficientes.

Tabla 1. Líneasdeacción.

Conclusiones

ExisteunabaseyaestablecidadeconsumoporpotenciaenesperaenMéxico,resultadodelosequiposquesehancomercializadoeintegradoalsistemaeléctriconacionalenañosanteriores.

Losnuevosequiposyaincorporantecnologías,quesibienaúntienenmuchoquemejorar,sonmenosconsumidorasquesusantecesoras.

Laindustriadelosequiposeléctricosyelectrónicosqueconsumenenergíaporpotenciaenesperaestáglobalizada,porloquelastecnologíasinnovadorasrequierenpocotiempoparaincorporarsealmercadonacional.

Esunhechoqueseestáincrementandoelconsumodelasfuncionesdelosequiposquerequieren potencia en espera, ya que algunos requieren estar permanentemente conec-tados a la red y los fabricantes aún no están del todo conscientes de la elevación delconsumoenergéticoporlainclusióndeestastecnologíasensusequipos.

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DivulgaciónConsumo de energía por potencia

en espera en casas y oficinas

ITHA SÁNCHEZ RAMOS

[[email protected]]

Ingeniera Mecánica Electricista con especialidaden Mecánica, egresada de la Universidad NacionalAutónoma deMéxico en 1992. Se ha especializadoen el desarrollo de programas de eficiencia energé-tica, evaluación de impactos por implementaciónde programas de eficiencia energética y evaluaciónde parámetros eléctricos de equipos electrodomés-ticos.En1992ingresóalIIEcomoinvestigadoraenla Gerencia de Uso de Energía Eléctrica, desarro-llando estudios de soporte técnico-económicos quehanservidodebaseparalaimplantacióndenormasNOMdeeficienciaenergéticaenequiposelectrodo-mésticos. Ha colaborado en varios proyectos paraevaluar los impactos de la implementación de lasnormas de eficiencia energética en México. Tieneel aval internacional del Lawrence Berkeley National Laboratory. También ha participado en el proyectodel programa de normalización de la República deColombia y funge como experta técnica en gruposde trabajo relativos a la evaluación de programasde eficiencia energética en FIDE, CONAE, FIPA-TERM.Ha publicadomás de 10 artículos técnicosen el áreadenormalizaciónde eficiencia energéticayevaluacióndeprogramas,contandocondosdere-chosdeautor.

HUGO PÉREZ REBOLLEDO

[[email protected]]

IngenieroMecánicoElectricistaporlaUnidadInter-disciplinaria de Ingeniería y Ciencias Químicas dela Universidad Veracruzana. Obtuvo los grados deMaestro y Doctor en la Universidad de Uppsala,Suecia, en las especialidades de Ingeniería EléctricaenAltoVoltaje yCompatibilidadElectromagnética.En1981seintegróalIIE,participandoendiferentesproyectos de investigación, de aplicaciones tecnoló-gicasyasesoríasespecializadasensistemasdetrans-misiónydistribucióndeenergíaeléctrica,coordina-ción de aislamiento, redes de tierra y calidad de laenergía.Hapublicadocercade30artículosdentrodeestasáreasyhaasesoradoeneldesarrollodetesisaestudiantesde licenciaturaymaestría.Ha impartidocursosendiferentesforosyparticipadocomocoor-dinadordelComitédeEstudios36de“Compatibi-lidad Electromagnética” de CIGRÉ enMéxico, asícomo miembro observador en el Comité Interna-cional(período2000-2002).EsmiembrodelaIEEEydesde1999esGerentedeUsodeEnergíaEléctricadelaDivisióndeSistemasEléctricosdelIIE.

HugoPérezRebolledoeIthaSánchezRamos.

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Boletín IIEoctubre-diciembre-2011Tendencia tecnológica

Avances tecnológicos

enedificiosdeenergía cero

Avances tecnológicos en edificiosde energía cero

Guillermo González Milla, Hugo Pérez Rebolledo e Higinio Acoltzi Acoltzi

Losedificiosusanunagrancantidaddeenergíaparaoperarysonunadelasprincipalesfuentesdeemisiones

contaminantes. Un edificio es un sistemacomplejoytodossuscomponentescontri-buyenalademandatotaldeenergía.

La tecnología para construir edificios deenergíaceroyaestádisponible,peroexistenbarrerascomofaltadeinformaciónocapa-citación técnica a arquitectos e ingenieros,para diseñar edificios de alta eficienciaenergética.

El presente artículo muestra los avancesa la fecha y la prospectiva para el diseñoy construcción de edificios de energíacero, así como la problemática para suimplementación.

Introducción

En la actualidad, y de acuerdo con losdatosdelaOrganizaciónparalaCoopera-ciónyDesarrolloEconómico(OCDE),elsectoredificioscontabilizadel25%al40%delconsumofinaldeenergíaen lospaísesmiembros, y como sonunode losprinci-pales usuarios de energía, se espera queconsumanmásamedidaque lapoblacióncrezcaysedesarrollelaeconomía.

Ante el reto de disminuir el consumo deenergía y las emisiones contaminantes, sehanconstruidoenvariaspartesdelmundolos llamados edificios verdes o de baja

energía, que emplean nuevas tecnologíasparadisminuirdichoconsumo.

Como parte de este reto, las compañíaslíderes en el diseño y construcción deedificios,losfabricantesdeequipoeindus-trias en energía lanzaron un programa deeficiencia energética en edificios con elWorld Bussines Council for Sustainable Deve-lopment (WBCSD) para contar con solu-ciones potenciales sobre temas ambien-talesysociales, incluyendolareduccióndeemisiones de carbono, el uso de combus-tibles en general, así como proporcionarmedidas de seguridad contra futuras crisisdeenergía.

Comoparte de los programas y políticasenelmundopara alentar la construcciónde edificios de cero energía, la UniónEuropeaaprobó,enabrilde2009,larevi-sión de la directiva que regula el rendi-miento energético de los edificios, paraquetodaslasconstruccionesresidenciales,de oficinas y de servicios que se cons-truyan en la Unión Europea a partir de2019 sean prácticamente de energía cero,y elplazo se adelantapara2017enedifi-cios públicos de nueva construcción. Eltexto define estos edificios como cons-trucciones “en las que, como resultadode un alto nivel de eficiencia energética,el consumo anual de energía es igualo menor que la producción energéticaprocedentedefuentesrenovablessituadasenlapropiaedificación”.

El término de edificio de energía cero (EEC) es aplicado a una edifi-cación en donde la cantidad de energía usada en un período defi-nido es proporcionada en sitio por fuentes de energía renovables.

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Tendencia tecnológicaAvances tecnológicos en edificios

de energía cero

También el Departamento de Energía(DOE, por sus siglas en inglés) de losEstados Unidos, ha desarrollado unprogramaestratégicoparacrear tecnologíaquelleveaunmercadodeenergíaceroenelsectorresidencialen2020yenedificioscomercialesen2025.

Desarrollo

El término de edificio de energía cero(EEC) se atribuye a una edificación endonde la cantidad de energía usada enunperíododefinidoesproporcionadaensitio por fuentes de energía renovables.Así, la visión de un EEC es acumulartantaenergíadefuentesrenovablescomola cantidad de energía que usa, mante-niendo un nivel aceptable de servicioy funcionalidad. Además, los edificiospueden cambiar energía con la red desuministro en tanto se mantenga unbalancenetodeenergíaceroenelperíododefinido.

Sinembargo,elconsumodeenergíadeunEECpuedeserdefinidoomedidodevariasformas,comoson:

Energía cero en sitio. En este tipo deEEClacantidaddeenergíaproducidaporfuentesdeenergía renovables es almenostantacomolaqueseusaenunaño.

Energía cero neta. Un edificio puedeconsiderarseEECsiel100%delaenergíaque compra proviene de fuentes de ener-gías renovables, aunque la energía no segenereensitio.

Emisiones de energía cero. El EECproduce(ocompra)suficienteenergíalibredeemisionesparacompensarlasemisionesdetodalaenergíausadaenunaño.

Costo cero de energía. En un EEC deeste tipo el costo de comprar energía esbalanceado por la venta de electricidadgeneradaensitio.Estadefinición,comoladeenergíaceroensitio,esfácildeverificarconlosrecibosdelasuministradora.

Dependiendode ladefinicióndeEEClosresultadosdeunaevaluaciónpuedenvariarsustancialmente, ya que cada definicióntiene una serie de ventajas y desventajas.Sinembargo, la ideaprincipal enunEECesquelasnecesidadesdeenergíaseanredu-cidasengranmedidaatravésdegananciasdeeficiencia,detalformaquepuedacubrirtodas sus necesidades de energía desdefuentessincontaminaciónyrenovables.

La ideadetrásde losEECesmuysimple:consiste en diseñar el edificio para quesea muy eficiente, haciendo uso de laluz natural, los aislamientos y equiposeficientesqueusentanpocaenergíacomoseaposible,asícomogenerarelrestodelaenergía necesaria usando energías renova-blesensitio.Además,laenergíaextragene-rada en el edificio puede ser vendida a lared para compensar cualquier energía quepuedasercomprada.

En la actualidad, los EEC construidostienen una serie de características yconceptos de diseño, entre los quedestacan:

Eficiencia. La energía evitada en unEEC es energía que el edificio no tieneque producir. Los pasos para alcanzar lamáximaeficienciason:

• Reduccióndecarga:Reducircadacargaconsumidora de energía al mínimo yeliminarlascargasinnecesarias.

• Eficienciadelsistema:Cubrirlascargasremanentes tan eficientemente comoseaposible.Optimizar la eficienciadelsistemacomountodo.

• Sistemas regenerativos:Usar la energíadedesperdicioparapropósitosútiles.

• Sistemas renovables: Generar energíadefuentesrenovables.

Diseño integrado.LosEECalcanzansusmetas cuando los involucrados (propieta-rios, arquitectos, ingenieros y contratistas)colaboraneneldiseñoylaconstrucción.

Energía renovable en sitio como prio-ridad. La energía renovable generada en

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Boletín IIEoctubre-diciembre-2011Tendencia tecnológica

sitiotienelamayorduraciónenlavidadeledificio y conlleva a lasmenores pérdidasde la red, comparadas con las fuentesde la suministradora. Las unidades parageneración de energía renovable son máspequeñasyesposibleobtenerunavariedadde beneficios económicos, que incluyenmejorasen la instalación,confiabilidaddelsistema, mejor adecuación a la curva dedemanda, entre otros. Además, se dismi-nuyen los costosy laspérdidasdeenergíadebidoasucercaníaalacargafinal.

Posibilidad de conectar a la red.Depen-diendo de la capacidad de las fuentes deenergíarenovable,losEECpuedenvenderenergía a la suministradora en determi-nadoshorariosyépocasdelaño.

Monitoreo y verificación. Una vez queelEECestá en servicio, sonnecesarios elmonitoreoylaverificaciónparacorroborarlosvaloresdediseño,asícomoparaidenti-ficarycorregirerroresenlaconstrucciónofuncionamientodelossistemas.

Paraeldiseño,construcciónyoperacióndeunEECsetomaencuenta:

• Clima. Se considera la temperatura, lahumedad,silazonaesclaraonubladaydurantecuántotiempo,paradeterminarsieledificiopuedehacerusode la luznaturalosihaylanecesidaddeinstalarpersianas.

• Iluminación natural. Es una de lasestrategias primarias para la reduccióndelasnecesidadesdeenergía.Entrelasdiferentes formas para proporcionariluminación natural se encuentran lasventanas verticales, las cubiertas paravidrios, losdispositivosde sombreado,los atrios, los tragaluces, la luz cenitaldeltechoprismáticaylosductosdeluz.

• Ganancias de calor internas. Se consi-deran las ganancias de calor de losocupantes, el alumbrado y el equipoeléctrico, los cuales pueden serpensadoscomounclimainterior.

• Tamaño del edificio y envolvente.Se evalúan los tipos de materiales deconstrucción para paredes, ventanas,pisos, techos, así como las particionesinternas,entreotrosaspectos.

• Necesidadesde iluminación. Se identi-ficanlasnecesidadesdeiluminaciónenformacuantitativaycualitativa,depen-diendode las actividades realizadas eneledificio.

• Fuentesrenovablesparageneracióndeenergía. Se analiza el uso de opcionesútilesparaproducirelectricidadatravésde energía solar (colectores de sol yceldas fotovoltaicas), energía eólica yenergía geotérmica (bombas de calor).Además,seconsiderasi laenergíaseráproducidaensitioy/oimportadadesdeotrospuntos.

• Fuentes ininterrumpibles de energía.Se considera el uso de fuentes ininte-rrumpibles de potencia (UPS, por sussiglasen inglés),celdasdecombustibleo baterías para proporcionar electri-

cidadtodoeltiempoaaparatoscríticosovitales.

• Horas de operación del edificio. Seanalizan las horas de operación conbaseenmetroscuadrados.

• Costos de energía. El costo de laenergía, en particular el costo de laenergía eléctrica, es un factor críticoparadiseñarlasestrategiasdediseño.

• Análisis del ciclo de vida. En ésteno sólo se considera la vida útil delos bienes, sino también los ahorrosde energía obtenidos, así como lasemisionescontaminantesevitadas.

Un avance tecnológico importante en losEEC es el uso de herramientas de simu-lación computarizadas, que permiten alosdiseñadores tomar en cuenta las varia-bles anteriormentemencionadas. Además,ayudanaconocercómotrabajaráeledificioantesdeconstruirlo,permitiendomodelarimplicacionesfinancierasensucosto.

En la propuesta de diseño de unEEC eledificio es divido en subsistemas y cadadecisiónsobrelaseleccióndeunodeéstoses evaluada en términos de sus futurasconsecuenciasendemandadeenergía,para

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Tendencia tecnológicaAvances tecnológicos en edificios

de energía cero

elloseutilizaunanálisisdeciclodevidadeenergía. No obstante, los diseñadores delEEC deben estar preparados para incre-mentarloscostosdeconstrucciónencasode reducción de la demanda de energía ycostosdeoperaciónporunaigualomayorcantidad.

Usualmente, los principales subsistemasconsumidores de energía en un edificiosonlosdeaireacondicionadoycalefacción(HVAC,porsussiglaseninglés),asícomolosdeiluminación.

Paraeldiseñodel sistemaHVACesnece-sario recordar que se debe mantener elclima interiorennivelesaceptablespara lamayoríadelagente.Eldiseñohaceesencialelcontroldelatemperaturainterior,lacualnodebeserdemasiadocalienteeninviernoni demasiado fría en verano. Tambiénes necesario proporcionar control de latemperatura,purezadelaire,tasasdeventi-laciónenciertasáreas,controldehumedad,difusióndelairedentrodecadazona,entreotrosaspectos.

Con una significativa cantidad de equipoelectrónicoeneledificio,elsistemaHVACnecesitamanejarelincrementodegananciade calor comúnmente asociado con estosequipos.Enalgunoscasosestecalorpuederecuperarsedelosespaciosdondeesgene-radoyusarseparareducirotrasnecesidadesdeenergíaprimaria,talescomoelprecalen-tamientoocalentamientodeagua.

El diseño de los sistemas HVAC debeincluir las especificacionesde equipos conalta eficiencia y controles que regulen elsistema para permitir cualquier operación,sólo cuando ésta sea necesaria, conside-randoquetodosloselementosdelsistemapueden incrementar el confort de los

ocupantesdeledificiomientrassereducenloscostos.LosnuevosdiseñosdesistemasHVAC incluyen al menos dos de lossiguientes equipos y/o sistemas: unidadesdepaquete,bombasdecalor, intercambia-doresparaenfriamientodeagua,variadoresde velocidad en sistemas de ventilacióny bombas, controladores de demanda deventilación,motoresPremium,entreotros.

Para el sistema de iluminación las nuevastecnologíasen lámparas,balastros, lumina-riasycontrolespermitenrealizarunagrancantidadde arreglosparadisminuir el usode la energía. Por ejemplo, las lámparasfluorescentes lineales en tubos T8 y T5,asícomolasdedescargadealtaintensidad(HID) en bajas potencias, proporcionanmayorcantidaddeluzconmenosdemandayconsumodeenergía.

Por su parte, las nuevas generaciones debalastros electrónicos tienen una granvariedad de funciones que pueden sercontroladasconformealasnecesidadesdeledificio: apagado/encendido automático,atenuación,etc.

Asimismo, el usode luminarias tipo espe-cular,lascualesusanmaterialescontermi-nados brillantes para reducir una super-ficie reflectora altamente pulida, como unespejo,ayudanareducirelnúmerodelumi-nariasrequeridasparaalcanzarelnivelylacalidaddeiluminacióndeseada.

Laúltimapartedelsistemadealumbradolaconstituyenloscontroles,loscualespuedenserdetiempo,presenciaoluznatural.Loscontroles de tiempo permiten que cual-quiergrupodeluminariasolámparasseanapagadas o encendidas de forma automá-tica en tiempos establecidos. Los detec-tores de presencia encienden automática-

mentelaluzcuandoalguienentraalespacio(oficina, sala) y la apagan después de queelespaciohasidodejado.Lossensoresdeluznaturalpermitenagruposdeluminariaso lámparas ser apagados y encendidos deacuerdoalaluznaturalexistente.Además,algunas lámparas pueden ser atenuadas amedidaquecambianlosnivelesdeluzyloscontroles,independientementequepuedantrabajar sólo en una zona, pueden agru-parsepara trabajar en forma automática yestarentrelazadosconunsistemadeadmi-nistracióndelaenergía.

Los sistemas de potencia, HVAC yalumbrado deben ser controlados parapermitirunfuncionamientomáseficientey tener el máximo beneficio, por eso,donde se requiere un control flexible seusan controladores programables, quevarían de dispositivos simples (similaresa los relojes multifunción) hasta dispo-sitivos basados en microprocesadorestotalmente programables en pequeñascomputadoras.

Asimismo, para el control de todos lossubsistemas que integran un EEC seempleaunsistemadeadministracióndelaenergíaparasupervisarycontrolarlaopera-cióndeledificio,comolaenergía,seguridadyvigilancia.Enelmás amplio sentido,unsistema de administración integrado paraunedificiopuedecontener:

a) Sistema de monitoreo y control

• Monitoreodelsistemaeléctrico.• Medidordedemandayconsumo.• Controldealumbradoexterior.• Detección de vehículos y sistema de

barrido.• Sistemademonitoreodefuegoymoni-

toreodebombascontraincendio.

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Boletín IIEoctubre-diciembre-2011Tendencia tecnológica

• Sistema de monitoreo de nivel deelevadores.

• Controldemotorymonitoreodeniveldeagua.

• SistemademonitoreodeUPS.• Disponibilidad para integración de

sistemasBAS.

b) Sistema de seguridad y vigilancia

• Panel de alarma de fuego (alarma ydetección).

• Sistema de comunicación de voz(públicoydeemergencia).

• Sistema de control de acceso ybarreras plegables basadas en tarjetasinteligentes.

• Barreras a vehículos basadas enetiquetas(cuatroruedas).

• Sistema de administración de visi-tantesconfotoytarjetaenlapuertadeseguridad.

Asimismo,dentrodelossistemasdeadmi-nistración y control se pueden tener lassiguientes estrategias para el ahorro deenergía.

• Arranque/paro en horario fijo. Losequipos sujetos a este tipo de programaarrancan y paran automáticamente deacuerdoalasnecesidadesespecíficasdelosusuariosdeledificio,porejemplo:equiposdeaireacondicionado.•Arranque/paroen funcióndel calen-dario. Con un programa de este tipo, elsistema reconoce el día de la semana queesylosdíasfestivos,yenfuncióndeellosdetermina, de acuerdo a su programa-ción, el arranqueoparode los equipososistemas.• Desconexión cíclica de cargas. Elobjetivodeestatécnicaesreducirlashoras

de funcionamientode las cargasmedianteparadasintermitentesdebidamentecontro-ladas,paraobtenerunacurvadeconsumomás uniforme. Este programa combinaun horario cíclico diario de arranques yparos de las distintas cargas, relacionandosuoperaciónconelhorariode trabajodeledificio. El programa puede modificarseautomáticamente en funciónde las condi-ciones ambientales o por la limitación dedemandaeléctrica.• Control de picos de consumo. Esteprograma evita los picos de carga, apro-vechando de una forma racional y cons-tante la potencia controlada, mediante unprogramaenelquelademandadepotenciano sobrepase la contratada y desconec-tando, automáticamente, algunas cargaspredeterminadas.•Control de alumbrado.A travésdeunsistema automatizado para el alumbradose permite el encendido y apagado de lailuminacióndeformaautomática,conbaseen los programasde usode las diferentesáreasoenfuncióndelosnivelesdeilumi-nación adecuados a la utilización del áreaencuestión.• Aire acondicionado. Optimiza elarranque o paro en función de las condi-ciones interiores y exteriores, así comoconunaprogramacióndiariaosemanaldehorasdeocupaciónydíasfestivos.

• Aprovechamiento del aire exterior. Cuando la utilización del aire de recircula-ción(procedentedeloslugaresyaacondicio-nados) sea ambientalmente aceptable, debepensarse en un elemento controlador queseleccione, en función de las condicionesexterioresylasderetorno,aquellasopcionesque sean energéticamentemásbaratasparaelprocesodeclimatizaciónperseguido.

Actualmente se están construyendo alre-dedor del mundo EEC prototipos, loscuales están siendo monitoreados paracomprobar su consumo energético. Porejemplo, enEuropa, actualmente haymásde6miledificiossolares,principalmenteenAlemania yotrospaíses del norte. Si bienestosedificiosaúnnosondeenergíacero,sus necesidades energéticas para calefac-ción son típicamente 75%más bajas quelas normales. Por su parte, países comoFrancia,EspañaeInglaterrahanaprobadopolíticas nacionales enfocadas a conseguirrecortes ambiciosos en el consumo deenergíadesusedificiosdeaquía2020.

Sin embargo, no se debe perder de vistaque para mejorar la eficiencia energéticay reducir las emisiones contaminantestambiénhayqueactuar sobre losedificiosexistentes,locual,enalgunoscasos,puedeserungrandesafío.

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Tendencia tecnológicaAvances tecnológicos en edificios

de energía cero

Problemática

Paralaconstruccióndeedificiosdeenergíaceroexistenlimitaciones,lascualesseestántratandodeeliminar,algunasson:

• Establecer parámetros de mediciónde la eficiencia energética con base alconsumodeenergía(porcosto,energíayemisionescontaminantes).

• Desarrollo de especialistas y empresasexpertaseneldiseñoyconstruccióndeedificiosconenergíasrenovablesyalta-menteeficientes.

• Desarrollar una normatividad paraotorgarincentivosporelusodefuentesrenovables en edificios, como puedenser reducciones de impuestos de losbienesyserviciosligadosalaeficienciaenergéticaylasenergíasrenovables.

• Desarrollar esquemas para propor-cionar apoyo financiero que haganatractivaslasinversionesdeedificiosdeenergíacero.

• Evaluarlaestructuradetarifaseléctricasy desarrollar los esquemas de preciosqueincentivenelahorrodeenergía.

• SubsidiarprogramasdeInvestigaciónyDesarrollo(I&D)paranuevosdiseños,tecnologías ymaterialesparael ahorrode energía, así como apoyo para sucomercialización.

Noobstante el desarrollo alcanzado en laconstrucción de edificios de cero energía,seránecesariorealizarmejoraseinnovacióntecnológicaenlossiguientestemas:

Producción de energía en sitio

• Sistemas de almacenamiento eléctricoytérmico.

• Sistemas renovables de energía máseficientesymenoscostosos.

• Sistemasdeenergíarenovableconectaryusar(plug and play).

• Sistemas de producción de calor yelectricidad (CHP, por sus siglas eninglés)avanzados.

• Sistemas inteligentes para interco-nectarsistemasrenovables.

• Normas efectivas de interconexión einterfaz.

Inteligenciaeneledificio

• Estrategiasdecontrol robustas, adap-tablesyautoconfigurables.

• Nuevos sensores autocomprobablesdebajocosto.

• Modelos inteligentes y sistemas conretroalimentación.

• Tecnologíasquepermitanlaoptimiza-cióntotaldeledificio.

• Mediciónintegradabarata.

Edificiocompleto

• Diseño completo del edificio ymétodosparaunaintegraciónefectivadegeneracióndeenergía,referentesalenvolventetérmico.

• Softwaredeevaluacióndedesempeño,basesdedatosyherramientasdeciclodevida.

• Controles/sensores para monitorearaire,gas,aguaypartículasvolátiles.

• Tecnologíaspasivasdelimpiezadeaire.

Envolventedeledificio

• Mayor aprovechamiento de la luznatural.

• Integracióndesensoresinalámbricos.• Materiales cero emisiones y procesos

declasificación.• Materiales del edificio con alto valor

deresistividadtérmica.

• Diseñoavanzadoymétodosdecons-trucción para incrementar calidad yeficiencia.

• Materiales y ensambles tolerantes amezclas.

Equipodeledificio

• Sensores y transmisores inalámbricosdelargavidaybaratos.

• Equiposy/osistemascondetección/diagnósticodefalla.

• Puesta en marcha automatizada deedificio/equipo.

• Mejores funciones eléctricas paraequiposconpotenciaenespera.

• Herramientas de diseño para dimen-sionartamaño.

• Control y uso mejorado del sistemadeagua.

Conclusiones

La construcción de edificios de energíacero es altamente importante a largoplazo. Si bien es cierto que ya existe latecnología para la construcción de estetipode edificios, esnecesario considerarque para su diseño y construcción sedebe contar con personal especializadoque realiceuna integracióncuidadosadetodos los elementos que conforman unEEC. También deben realizarse análisiscuidadosos a través de herramientas desimulación, así comoel análisisdel ciclode vida para el diseño y operación deledificio.

Además, están surgiendo nuevas tecno-logías que podrían conducir a grandescambiosenel sectoredificios,comoson:sistemas de producción combinada decaloryelectricidadenpequeñaescalaparacalefacciónyrefrigeración,calderasdegas

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Boletín IIEoctubre-diciembre-2011Tendencia tecnológica

de condensaciónmejoradas y bombasdecaloralimentadascongas.

No obstante, para ganar aceptación yhaceratractivas las inversionesenedificiosde energía cero se requiere de soporte oregulacionesporpartedel sectorguberna-mental, esquemas de financiamiento porpartedelsectorpúblicoyprivado,asícomoel desarrollo de normas o un significativoincrementoenlatarifas.

Referencias

Environmentally sustainable Buildings: Challenges and Politics. OECD2003.

Informe sobre el desarrollo mundial 2010: Desarrollo y cambio climático.WorldBank2010.

Barley C.D.; Deru M; Pless S. y Torcellini P. Proce-dure for Measuring and Reporting Commercial Building Energy Performance. TechnicalReportNREL/TP-550-38601. Golden, CO: National Renewable Energy,2005.

Torcellini P.; Pless S. y Deru M. Zero Energy Buil-dings: A critical look al the definition. ConferencepaperACEEE,Summerstudy,2006.

Vision 2050 Full report. World Business Council forSustainableDevelopment(WBCSD).

Directiva2009/28CEdelParlamentoEuropeoydelConsejodel23abrilde2001, relativaal fomentodeluso de energía procedente de fuentes renovables ypor lo que se derogan las directrices 2001/77/CE y2003/30/CE.

Vision 2050 the new agenda for business. WorldBusinessforsustainableDevelopment(WBCSD).

Measurement Science Roadmap for Net-zero energy buil-dings. Workshop summary report, National Instituteof StandardsandTechnology,March2010.

JanssenR.Towards Energy Efficient Buildings in Europe Final report 2004.TheEuropeanAllianceof compa-niesforEnergyEfficiencyinBuildings.

GUILLERMO GONZÁLEZ MILLA

IngenieroElectricista egresado de la Escuela Supe-riordeIngenieríaMecánicayEléctricadel InstitutoPolitécnico Nacional en 1974. Durante 18 añostrabajóenlainiciativaprivadaenlasáreasdemante-nimiento e ingeniería dediseño y construcción.De1992a2011laborócomoinvestigadordelaGerenciade Uso de Energía Eléctrica del IIE en el área deeficiencia energética. Ha colaborado en la elabora-ciónde lasNormasOficialesMexicanasNOM-007yNOM-013,asícomoenlaelaboracióndediagnós-ticosenergéticosenedificiospúblicosyprivados.

HUGO PÉREZ REBOLLEDO

[[email protected]]

IngenieroMecánicoElectricistapor laUnidad Inter-disciplinaria de Ingeniería y Ciencias Químicas dela Universidad Veracruzana. Obtuvo los grados deMaestro y Doctor en la Universidad de Uppsala,Suecia, en las especialidades de Ingeniería Eléctricaen Alto Voltaje y Compatibilidad Electromagnética.En1981seintegróalIIE,participandoendiferentesproyectos de investigación, de aplicaciones tecnoló-gicas y asesorías especializadas en sistemas de trans-

HIGINIO ACOLTZI ACOLTZI

[[email protected]]

Ingeniero Electromecánico egresado del InstitutoTecnológicodeApizacoen1992.ObtuvoelgradodeMaestroenCienciasenIngenieríaMecánica,OpciónTérmica,en2000,enelCentroNacionaldeInvestiga-ciónyDesarrolloTecnológico.Desde1994esinves-tigador en la Gerencia de Uso de Energía Eléctricadel IIE.Durante agostode2008 a juniode2009 sedesempeñó como subdirector de normas y certifica-ción de productos de la ComisiónNacional para elUsoEficientede laEnergía (CONUEE).Hapartici-padoeneldesarrollodelsoportetécnicoyeconómicoparalaelaboraciónyrevisióndeNormasdeEficienciaEnergética y los Métodos de Prueba asociados. Hainstrumentado e implementado programas demoni-toreodevariableseléctricasenlaboratorioyencampo.HasidorepresentantetécnicodelIIEenCONUEE,FIDE, ANCE y FIPATERM. En 2010 participócomo experto técnico representando a México enla iniciativa voluntaria de Revisión de Pares sobreEficiencia Energética en Taipéi Chino (Pree Review on Energy Efficiency, PREE),organizadoporelmeca-nismo de Cooperación Económica Asia-Pacífico(APEC).EnlosúltimosañoshadirigidoproyectosdediagnósticosenergéticosintegralesparaPEMEX.

misión y distribución de energía eléctrica, coordi-naciónde aislamiento, redesde tierra y calidadde laenergía.Hapublicadocercade30artículosdentrodeestas áreas yha asesoradoeneldesarrollode tesis aestudiantes de licenciatura y maestría. Ha impartidocursosendiferentesforosyparticipadocomocoordi-nadordelComitédeEstudios36de“CompatibilidadElectromagnética” de CIGRÉ en México, así comomiembro observador en el Comité Internacional(período2000-2002).EsmiembrodelaIEEEydesde1999 es Gerente de Uso de Energía Eléctrica de laDivisióndeSistemasEléctricosdelIIE.

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Artículo técnicoISO 50001, Gestión de Energía

ISO 50001, Gestión de

Energía

La gestión de energía debe concep-tualizarse como “un buen negocio económico, ambiental y de segu-ridad energética”, esto es lo que busca la nueva norma internacional mediante un enfoque estructu-rado, donde la alta dirección de la empresa debe estar totalmente comprometida.

Resumen

Finalmente, en junio de 2011 fueemitida la norma internacionalISO50001,cuyaaplicaciónglobal

contribuiráaunamayordisponibilidaddesuministro de energía,mejora de compe-titividadyaun impactopositivosobreelcambioclimático.

Esta norma internacional puede serutilizada para certificación, registro y/oautodeclaración del Sistema de Gestiónde Energía (SGE) de una organización.No establece requisitos absolutos parala eficiencia energética más allá de loscompromisos de la política energéticade la organización y su obligación decumplir con la legislación pertinente.Se puede integrar con otros sistemasde gestión, tales como calidad, medioambiente,saludyseguridadocupacional,yresponsabilidadsocial.

Comoen el casodeotrasnormas inter-nacionales,enMéxico laISO50001seráuna herramienta que permitirá la admi-nistracióneficientedelaenergíadeformapermanente, planeada, medible y conmejoracontinua,enlugardeaccionesdeeficienciaenergéticaaisladas.

En este documento se presenta unadescripción general de la norma ISO50001,susdiferenciasycoincidenciascon

ISO 50001, Gestión de Energía

Higinio Acoltzi Acoltzi y Hugo Pérez Rebolledo

los programas de eficiencia energética enMéxico,asícomolastareasarealizarparaunaadopciónefectivadedichanorma.

Introducción

Enfebrerode2008,elConsejodeAdmi-nistración Técnica de la OrganizaciónInternacional de Normalización (TMB/ISO, Technical Management Board / Inter-national Organization for Standardization)aprobó la creación del Comité Técnico242 para la gestión energética (TC 242,Technical Committee), cuya presidenciaestá precedida por un representante delInstituto Nacional de NormalizaciónEstadounidense (ANSI, por sus siglasen inglés) y la Secretaría está compar-tida entre Estados Unidos (representantede la ANSI) y Brasil (representante de laABNT, Asociación Brasileira de NormasTécnicas), con el objeto de desarrollar yemitir la norma internacional de gestiónenergéticaISO50001.Talgestiónenergé-tica incluye temas como: eficiencia ener-gética, desempeño energético, suministrode energía, prácticas de adquisición deequipos y sistemas que utilizan energía,el uso ymedición actual de la energía, laimplantacióndesistemasdemediciónparadocumentar, reportar y validar la mejoracontinuaeneláreadegestióndelaenergía.

En México, en noviembre de 2008, sepublicó en el DiarioOficial de la Fede-

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Boletín IIEoctubre-diciembre-2011Artículo técnico

ración la Ley para el AprovechamientoSustentable de la Energía (LASE), quedescribe la regulación del sector públicopara promover la eficiencia y sustentabi-lidadenergética,asícomolareduccióndeladependenciadeloshidrocarburoscomofuente primaria de energía. Asimismo,estableceensuartículo26quelosparticu-larespodráncertificardeformavoluntariael grado de incorporación de eficienciaenergética de sus procesos, productos yservicios. Para lograr esto y como apoyoa laaplicaciónde laLASE, laISO50001es una herramienta para el cumplimientode dichos objetivos. No obstante, serequierenprofesionalesparaproporcionarla asesoría efectiva a los interesados y esallí donde el Instituto de InvestigacionesEléctricas cuenta con grupos multi-disciplinarios con la experiencia en elentornonacional enmateriade eficienciaenergética.

¿Qué pretende resolver la ISO 50001?

Esunhecho claro y tangible que el usode la energía es cada díamás costoso yperjudicialparaelmedioambiente.

La reducción del consumo deenergía tiene los siguientes beneficiospotenciales:• Reducircostos.• Reducir emisiones de Gases de

EfectoInvernadero(GEI).• Mejorarlaseguridadenelsuministro.

Dado como una aceptación lo anterior,la gestión de energía debe conceptuali-zarse como “un buen negocio económico,ambientalydeseguridadenergética”.Estoesenesencialoquebuscalanuevanormainter-

nacionalmedianteunenfoqueestructurado,donde la alta dirección de la empresa debeestartotalmentecomprometida.

Descripción

LaISO50001:2011:• Especifica los requisitos para esta-

blecer, implementar, mantener ymejorar un sistema de gestión de laenergía, cuyopropósitoespermitir auna organización seguir un enfoquesistemático para lograr la mejoracontinuadelaeficienciaenergética.

• Especifica los requisitos aplicables alusoyconsumodeenergía,incluyendolamedición,documentaciónypresen-tación de informes, el diseño y lasprácticas de adquisición de equipos,sistemas, procesos y personal quecontribuyaalaeficienciaenergética.

• Esaplicablea todas lasvariablesqueafectan el rendimiento de energíaque puedan ser monitoreadas y lainfluenciadelaorganización.

• No establece criterios específicos dedesempeñoconrespectoalaenergía.

• Ha sido diseñada para ser utilizadade forma independiente, pero puedeser alineada o integrada con otrossistemasdegestión.

• Es aplicable a cualquierorganizaciónque desee asegurarse de que cumplecon su política energética estable-cida y que desea demostrar que estaconformidadseconfirmó,yaseapormediodeautoevaluaciónyautodecla-racióndeconformidadodelacertifi-cacióndelsistemadegestiónenergé-ticaporunaorganizaciónexterna.

• Establece también, en el anexo A,orientacióninformativasobresuuso.

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Artículo técnicoISO 50001, Gestión de Energía

Enfoque

• Desde el punto de vista de eficienciaenergéticaeshacerlomismoomásconmenos energía, esto significa que nonecesariamente el reducir el consumoenergéticoimplicareducirlaproducción.

• Desde el puntode vista sistémico esmantener un sistema estructuradoque asegure ahorros con tendenciasconstantesalabaja.

Análisis del modelo de la ISO 50001

El modelo está basado en el mismoconceptoqueotrasnormasISO,esdecir:• Planear• Hacer• Verificar• Actuar

Un aspecto de suma importancia es elrol que toma la alta dirección, ya que

sin el compromiso total de dicho actor,el sistema de gestión no tiene sentido.A través del diagrama presentado enla figura 1, realizaremos un recorrido,iniciandocon las responsabilidadesde ladirección.

Responsabilidad de la dirección. Es requisito indispensable para elmodelo, que la alta dirección esté real-mente comprometida, que apoye elsistema, disponga los recursos necesa-rios (técnicos, financieros y humanos) ydesigne los roles y responsabilidades delosparticipantesdelsistemadegestión.

Política energética. Debe evidenciarel compromiso de la dirección (no sóloemitir y firmar), el alcance del sistemaapropiado al tamaño de la organización,establecer el compromiso de mejoracontinua, disponer los recursos y elmarco para establecer los objetivos y larevisiónporladirección.

Planeación. Se debe conocer cuánta ydónde se está usando la energía, cuálesson los usos significativos, los aspectosque influyeny/o lanecesidadderealizardiagnósticos energéticosenfocadosenlaoptimizacióndelsistema, lasopcionesde energía renovable, la atención derequisitos legales, el desarrollo de líneasbase e indicadores de desempeño ener-gético, así como establecer objetivos ymetasparaobtenerelplan de acción.

Implantación y operación. Se deberealizar conpersonal competente, capaci-tadoyconcientizado.Asimismo,sedebendocumentarycontrolarlasoperacionesdeáreas clave, operación y mantenimiento,contratos de servicios y capacitación,entre otras. También debe asegurarse lacomunicaciónefectiva, eldiseñoeficientedelaenergíaylacompradeenergía,servi-ciosybienes.

Verificación. Se deben verificar: lasoperaciones, donde se revisan registrosdeoperaciónymantenimiento,asícomode equipos; el sistema, asegurando quetodoshacenloquesenecesita;eldesem-peño, revisando los indicadores energé-ticos, tendencias y costos, y el progreso,deacuerdoconloplaneado.

Revisión por la dirección. Puede seranual y debe identificar los avances dela mejora en el desempeño de acuerdocon las metas, problemas y barreras asuperar,asícomoestablecerelplanparael siguiente año y las necesidades paraalcanzarlo.

También se debe tener claro que es unproceso continuo y no un proyecto, yaque no termina en este punto, pues elciclodebereiniciar.

Figura 1.ModelodelaISO50001.

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Boletín IIEoctubre-diciembre-2011Artículo técnico

Beneficios

Dentrodelosbeneficiospodemosenlistarlossiguientes:• Internos:

– Reducción de costos (energía yGEI).

– Sustentabilidad.• Externos:

– Aumentodelosingresos(ventasoprecio).

– Satisfacer los requerimientosde lacadenadevalor.

– Valordemarca.

Participación del IIE

Dentro del contexto de la ISO50001, elIIErealizaalgunosestudiosytrabajos:• Análisis del comportamiento de la

demanda.• Estudios de usos finales (potencia en

esperaostand by).• ProyectosdecapturadeCO2.

• Proyectos de cogeneración en laindustria.

• Auditoríasenergéticasintegrales.

Conclusiones y recomendaciones

• Los sistemas de gestión de energía,conforme a la norma ISO 50001,constituyen una de las bases funda-mentales para mejorar la eficienciaenergéticaenorganizaciones,nacionesyelorbe.

• Como resultado de una mayoreficiencia se logra mayor competiti-vidad y otros beneficios adicionalesparalasorganizacionesypaíses.

• La norma ISO 50001 es compatiblecon otras normas de gestión ISO,pero, además, incluye tecnologíavinculada a los sistemas y procesosindustriales.

Referencias

ISO50001:2011:Energy management systems - Requi-rements with guidance for use.

Scheihing P., U.S.Department of Energy; J. Alma-guer, Dow Chemical; S. Schultz, 3M Company; A.McKane, Lawrence Berkeley National Laboratory;W.Meffert,GeorgiaInstituteof Technology,“Supe-rior Energy Performance: A Roadmap for Achieving Continual Energy Performance Improvement”, 2009ACEEE Summer Study on Energy Efficiency inIndustry.

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Artículo técnicoISO 50001, Gestión de Energía

HIGINIO ACOLTZI ACOLTZI

[[email protected]]

Ingeniero Electromecánico egresado del InstitutoTecnológico deApizaco en 1992.Obtuvo el gradode Maestro en Ciencias en Ingeniería Mecánica,Opción Térmica, en 2000, en el Centro Nacionalde Investigación y Desarrollo Tecnológico. Desde1994 es investigador en la Gerencia de Uso deEnergía Eléctrica del IIE.Durante agosto de 2008a junio de 2009 se desempeñó como subdirectordenormasycertificacióndeproductosde laComi-sión Nacional para el Uso Eficiente de la Energía(CONUEE). Ha participado en el desarrollo delsoporte técnico y económico para la elaboracióny revisión de normas de eficiencia energética y losmétodos de prueba asociados.Ha instrumentado eimplementado programas de monitoreo de varia-bles eléctricas en laboratorio y en campo. Ha sidorepresentante técnicodel IIEenCONUEE,FIDE,ANCE y FIPATERM. En 2010 participó comoexpertotécnico,representandoaMéxicoenlainicia-tivavoluntariadeRevisióndeParessobreEficienciaEnergética en Taipéi Chino (Pree Review on Energy Efficiency, PREE), organizado por elmecanismo deCooperaciónEconómicaAsia-Pacífico (APEC). Enlos últimos años ha dirigido proyectos de diagnós-ticosenergéticosintegralesparaPEMEX.

HUGO PÉREZ REBOLLEDO

[[email protected]]

IngenieroMecánicoElectricistaporlaUnidadInter-disciplinaria de Ingeniería y Ciencias Químicas dela Universidad Veracruzana. Obtuvo los grados deMaestro y Doctor en la Universidad de Uppsala,Suecia, en las especialidades de Ingeniería EléctricaenAltoVoltaje yCompatibilidadElectromagnética.En1981seintegróalIIE,participandoendiferentesproyectos de investigación, de aplicaciones tecnoló-gicasyasesoríasespecializadasensistemasdetrans-misiónydistribucióndeenergíaeléctrica,coordina-ción de aislamiento, redes de tierra y calidad de laenergía.Hapublicadocercade30artículosdentrodeestasáreasyhaasesoradoeneldesarrollodetesisaestudiantesde licenciaturaymaestría.Ha impartidocursosendiferentesforosyparticipadocomocoor-dinadordelComitédeEstudios36de“Compatibi-lidad Electromagnética” de CIGRÉ enMéxico, asícomo miembro observador en el Comité Interna-cional(período2000-2002).EsmiembrodelaIEEEydesde1999esGerentedeUsodeEnergíaEléctricadelaDivisióndeSistemasEléctricosdelIIE.

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Boletín IIEoctubre-diciembre-2011Comunidad IIE

IIE Campus Monterrey, creciendo para la industria eléctrica

ElInstitutodeInvestigacionesEléctricashaplaneado, estratégicamente, tener presenciaen lugares donde se encuentran estable-cidos la mayor parte de los proveedoresnacionalesde la industriaeléctricadelpaís,comoeselcasodelaciudaddeMonterreyylazonametropolitanadelValledeMéxico.Por ello, con la finalidad de implantarun esquema de vinculación y crear unasinergia importante con otras compañíasresidentes en el Parque de Investigación eInnovación Tecnológica (PIIT) de Nuevo

León, así como para ofrecer servicios yatenderdemandasde investigación ydesa-rrolloquerequierelaindustriadelnortedelpaís (Tamaulipas, Nuevo León, Coahuilay Chihuahua), el Instituto ha concluidola primera etapa de construcción del IIECampusMonterreyenelPIIT.

ElterrenodonadoporelInstitutodeInnova-ciónyTransferenciadeTecnologíadeNuevoLeónalIIE,tieneunasuperficieaproximadade1.6hectáreas.Deestasuperficiesetienenconstruidos más de 8,000 m2, que repre-sentanlaprimeraetapadelproyecto.

Conestasnuevasinstalaciones,elIIEamplíay moderniza su infraestructura para hacercrecer su cartera de proyectos, mantenién-dose a lavanguardia tecnológica y afirmán-dose como el aliado en innovación y desa-rrolloparalaindustriaeléctrica.Asimismo,setendrálaposibilidaddecrearlazosdecoope-raciónhaciaelsurdeEstadosUnidos.

Foro Fotovoltaico México 2011

El Foro Fotovoltaico México 2011, orga-nizado por el Instituto de Investiga-ciones Eléctricas, el Fondo Mundial parael Medio Ambiente (GEF), el Programade las Naciones Unidas para el Desa-rrollo (PNUD), la Secretaría de Energía

(SENER) y la Comisión Federal de Elec-tricidad (CFE),se llevóacabo losdías10y 11 de noviembre de 2011 en elMuseoTecnológico de la CFE (MUTEC) y tuvocomo propósito promover la vinculaciónentre los principales actores interesadosen el desarrollo nacional de la tecnologíafotovoltaica,conelobjetivodeanalizarlasoportunidadesqueéstaofreceylasbarrerasexistentes para su aplicación masiva, asícomo abrir una brecha para conocer susavances,retosyoportunidades.

Este evento también buscó aportarelementos de utilidad para la EstrategiaNacional de Energía (ENE), acordes conlamisióndelIIEdepromoveryapoyarlainnovación tecnológica en el sector eléc-trico nacional, tratando de encontrar loselementos que permitan construir unavisión común para el logro de un mayory sostenible escalamiento de la tecnologíafotovoltaicaenelpaís.

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Comunidad IIEoctubre-diciembre-2011

Boletín IIE

Aplicación de análisis RCM en centrales hidroeléctricas

Clausura de la segunda generación de la Maestría en Metrología

Desde2009,elGrupodeAnálisisdeConfia-bilidad de la Gerencia de Energía NucleardelIIEhadesarrolladoelproyecto:“Análisisde centraleshidroeléctricasde laCFEparapermitir la implantación demantenimientobasado en confiabilidad (RCM)”, con loque se ha logrado analizar las centraleshidroeléctricas más importantes del país,cubriendounabuenaproporcióndeltotaldelacapacidadhidroeléctricanacionalinstalada(aproximadamenteel92%).

El proyecto que desarrolla el Grupo deAnálisisdeConfiabilidadconsisteengenerarestrategias de mantenimiento (acciones yfrecuencia) utilizando el método RCM.Las Centrales Hidroeléctricas hasta ahoraanalizadas son: Chicoasén (2009), Malpaso(2009),Infiernillo(2010),Angostura(2010),Peñitas (2010),Aguamilpa(2010),ElCajón(2011), Huites (2011), Caracol (2011) yTemascal(2011,enproceso).

Cabe resaltar que la ejecución e implan-tación de estos proyectos contribuyen aincrementar la confiabilidad de suministrode energía eléctrica y la seguridad de lossistemasqueintegranelsistemainterconec-tadonacional.Asimismo,elIIEcuentaconlacapacidadtécnicapararealizarestosestu-diosencentralesgeneradorasdecualquiertipoyenunaampliagamadeinstalaciones(transmisión,distribución,industriapetro-lera,etc.).

En el último trimestre de 2011 se llevóa cabo la ceremonia de graduación de lasegunda generación de la Maestría enMetrología,conformadapor17investiga-dores de la Comisión Federal deElectri-cidad(CFE),enlasinstalacionesdelHotelMisiónCuernavaca.

Carlos FelipeGarcíaHernández, respon-sable técnico del proyecto e investigadorde la Gerencia de Control e Instru-mentación, presentó los antecedentes yresultados del proyecto, destacando queparticiparon los nueve laboratorios demetrologíadelasGerenciasRegionalesdeTransmisión: Baja California, Noroeste,Norte, Noreste, Occidente, Oriente,SuresteyPeninsular,conunaduracióndedosañosyuntotalde14instructores(deloscuales12fueroninvestigadoresdelIIEydosexpertosexternos).

En su turno, Carlos Meléndez Román,Subgerente de Protecciones de la CFE,felicitó a los graduados, resaltando que

ésteeraelfinaldeunciclodeestudioenlasaulasyeliniciodeotroquehabíaqueconcluir:lapartedocumentalyformaldelgrado, es decir, la tesis, asegurando queahora cuentan con los elementos parapoderemitirjuiciosmásespecializados,asícomolaoportunidadparainnovar.

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Boletín IIEoctubre-diciembre-2011Comunidad IIE

La Comisión Nacional de Hidrocarburos de visita en el IIE

El pasado 14 de octubre de 2011, repre-sentantes de la Comisión Nacional deHidrocarburos (CNH) integrada porJuan Carlos Zepeda Molina, Comisio-nado Presidente, Alma América PorresLuna, Comisionada y Javier EstradaEstrada, Comisionado, visitaron el Insti-tuto de Investigaciones Eléctricas, conel fin de conocer sus capacidades tecno-lógicas, principalmente en el materia dehidrocarburos.

Por su parte, Juan Carlos Zepeda dijoestarconvencidodelascapacidadestecno-lógicas con las que cuenta el IIE, parabeneficiodelsectorenergético.Asimismocomentó sobre la oportunidad de firmarconveniosdecolaboraciónparaapoyarenlaplaneacióndelaEstrategiaNacionaldeEnergía (ENE), con la llegada del nuevoSecretario de Energía, Jordy HerreraFlores.

Por su parte, los Directores de las Divi-siones Técnicas del IIE expusieronproductosyserviciosparaelapoyodelosobjetivos de dicha Comisión, resaltandola importancia en temas como sistemasde medición en pozos petroleros, explo-ración y producción, seguridad industrialen aguas profundas, diagnóstico en laeficiencia y ahorro energético, regulaciónde ductos, indicadores de hidrocarburos,entreotros.

Participa IIE en acuerdo internacional

El27y28deoctubrede2011,elIIEfuesedede la43aReunióndelComitéEjecu-tivodelAcuerdodeCeldasdeCombustibleAvanzadas de laAgencia Internacional deEnergía, donde acudieron representantesinternacionalesdealtonivel.

Cabe señalar que el IIE participó comorepresentante mexicano en dicho acuerdoy miembro del Comité Ejecutivo, además

fueanfitrióndedichareunión,albergandoambosdíasensusinstalacioneslassesionesde trabajo. Es importante mencionar queelacuerdodeceldasdecombustibleavan-zadasintegraapaíseslíderesenesterubro,tales como Japón (NEDO), Alemania(Jülich), Estados Unidos (DOE), Canadá(NRC),Italia(CNR),Corea(KTI),Francia(CNR), entre otros. México forma partede este acuerdo, cuyo requisito esque susmiembros mantengan actividades sustan-cialmenteorientadasal avance tecnológicode celdas de combustible, ya sea de tipoPEM,SOFC,MCFCobiendesusaplica-cionesensistemasestacionarios,transporteosistemasdegeneraciónportátil.

AestareuniónasistieronenrepresentacióndelIIEUlisesCanoyTatianaRomero,líderyJefedeProyectorespectivamentedeláreade celdas de combustible, quienes repor-taron las actividades desarrolladas por elInstitutoenestetema.

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Comunidad IIEoctubre-diciembre-2011

Boletín IIE

Nuevos compromisos del IIE en el tema de la energía nuclear

IIE e ICA firman convenio de colaboración

Los pasados 21 y 28 de septiembre de2011,elIIErecibiólavisitadedoscomi-tivas de la Central Nucleoeléctrica deLaguna Verde (CNLV), encabezadaspor Jorge Cárdenas Jáuregui, Subgerentede Ingeniería, y Guillermo FernándezSánchez, JefedelDepartamentode Inge-niería de Diseño, con el objetivo deafianzarlazosdecooperaciónyhacerunarecapitulaciónde lascapacidadestecnoló-gicasylíneasdeinvestigaciónconlasquecuentaelInstituto.

Durante la visita, Julián Adame hizohincapiéenlaventajadeformarunfrenteunidoconlasdiferentesáreasdelIIE,paraatenderaesteimportanteclienteyaliado.Además,dijo,sehaformadoungrupodeespecialistas que está definiendo la estra-tegia para afrontar un posible programanucleardevariasunidades.

El pasado 27 de septiembre de 2011,Julián Adame Miranda, Director Ejecu-tivo del IIE yAlonsoQuintanaKawage,representante de Ingenieros CivilesAsociados (ICA), firmaron un ConvenioMarcodeColaboraciónquelespermiteaambas instituciones trabajar en proyectosconjuntosparabeneficiodelpaís.

Este convenio incluye diversos temascomo: desarrollo de proyectos de inves-tigación científica y tecnológica; inter-cambio de información sobre distintostemas de carácter técnico; realización deviajes,visitasyestanciasdeestudios;inter-cambio de información o especializacióndel personal; capacitación y perfecciona-mientodelpersonal;asesoríasyconsulto-rías en el campode la industria eléctrica;licenciamientos de tecnología, patentes yuso de software, así como todos aquellosconvenios específicos a los que lleguenlaspartes,deacuerdoconsusnecesidadesespecíficas.

Por su parte, Jorge Cárdenas Jáureguidestacó que la Central se ha apoyado engran medida en instituciones de investi-gación,por loqueespositivoqueambosorganismos estén trabajando juntoshaciael futuro de la generación nuclear en elpaís.

EsasícomoelIIEmantieneunaestrechacolaboración con otros líderes del ramoenergético, acción que le permite conti-nuar brindando un servicio de primernivelalaindustriaeléctricanacional.

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Boletín IIEoctubre-diciembre-2011Breves técnicas

Uso directo de la energía geotérmica en acondicionamiento de espacios: Bombas de Calor Geotérmicas

Rosa María Barragán Reyes, Víctor Manuel Arellano Gómez y Alfonso García Gutiérrez[[email protected], [email protected] y [email protected]]

Introducción

Entreladiversidaddeusosdirectosdelageotermia,reportadosenlaliteratura(inverna-deros,balneología,piscicultura,procesosindustriales,recuperacióndesales,entreotros),sedestacasuusoparaelacondicionamientodeespaciosmediantelasBombasdeCalorGeotérmicas(BCG),lascualesrepresentanel49%delusodirectodelaenergíageotér-mica,conunacapacidadinstaladamundialde35,236MWtafinesde2009.Mientrasquelacapacidaddocumentadaen2005fuede15,384MWt, loquedemuestrasu impresio-nantetasadecrecimiento.

LasBCGsonmáquinastérmicascapacesdeutilizarelgradientetérmicoentreelsuelo(2a3mdeprofundidad)oelaguasubterránea(~10mdeprofundidad)yelambienteparael acondicionamiento (calentamiento o enfriamiento) de edificios e instalaciones. UnaBCGescapazdetransportarelcalorendosdirecciones,demaneraqueeninviernoseusaelmododecalentamiento,esdecir,elcalorseextraedelsueloyseliberaenelespacioa acondicionar,mientras que en verano el calor se extrae del espacio a acondicionar yse libera en el suelo, siendo estemodo de operación de tipo aire acondicionado. Parasuoperación, lasBCGpuedenacoplarsedirectamenteal sueloopuedenutilizar comofuenteaguasubterránea.

Uso de energía en acondicionamiento de espacios

Durante 2004 y 2005, aproximadamenteel35%delaenergíatotalconsumidaenelmundoseutilizóparaelacondicionamientotérmicoe iluminacióndeedificios,centroscomerciales,espaciosyvivienda.EnelcasodeMéxico,del totaldeenergíaconsumidaen 2008 el 18% la consumió el sector deedificaciones, compuesto por los sectoresresidencial,comercialypúblico.Engeneral,el país disfruta de climas moderados endonde prácticamente no se requiere elacondicionamiento de espacios, predomi-nandoelclimacálidoenmásdel70%delterritorio,endondeseríadeseableelusodeaire acondicionadoenperiodosde tempe-

raturas extremas. En algunas regiones dela zona norte del país el clima es extre-moso y desértico, con veranos largos einviernos cortos, por lo que el acondi-cionamiento de viviendas es una prácticausual. Sin embargo, se utilizan tecnologíasque muchas veces se basan en equiposconvencionales con un bajo rendimientoenergéticoyqueimpactannegativamentelaeconomíadelosusuarios.Tambiénexistenregionesmontañosasdondeelclimapredo-minante es frío, por lo que es necesarioacondicionar los espacios mediante cale-facción, al menos durante las temporadascríticasparagarantizarelconfort.

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Breves técnicasUso directo de la energía geotérmica en

acondicionamiento de espacios

EnMéxico, el sector de edificaciones hamostrado un crecimiento muy impor-tante en la última década. Para optimizarel uso de energía este sector se ha plan-teado:a)disminuirlademandadeenergíaconvencional, b) reducir los impactosambientales y c) mantener condicionesinteriores confortables con respecto acambios en la temperatura exterior. Paralograr este último objetivo, las necesi-dades tanto de aire acondicionado comode calefacción en el país implicarían unmayor consumo de energía si se conti-núan utilizando equipos convencionalespara el acondicionamiento de espacios.Sin embargo, en el primer objetivo seplantea disminuir la demanda de energíaconvencional,porloqueesindispensablebuscaralternativasquehaganunusomáseficientedelaenergía.

Enestecontexto,lasBCGconstituyenunaalternativainteresante,yaquesetratadeunatecnologíacomercialquetieneuncostocompetitivo,especialmentecuandoseusantantoparaenfriamientocomoparacalefacción,ademásdelosbeneficiosqueaportanencuantoaeficienciaenergéticaymitigacióndeldeterioroambiental.

DependiendodesudiseñoyaplicaciónlasBCGreducenelconsumodeenergíaentreun30%a60%conrespectoalossistemasdeenfriamientoycalefacciónconvencionales,ypuedeninstalarseprácticamenteencualquiersitio.EnEstadosUnidos,Canadá,ChinayalgunospaísesdeEuropasehatenidolamayortasadecrecimientoenelusodeBCG,conunnúmeroestimadode2.94millonesdeunidadesenoperación.

Figura 1.Esquemadebombasdecalorgeotérmicasparaenfriamientoycalefacción.

Lafuentedecalorpuedeserelsubsuelooaguasubterráneasomera.EnlasBCGdecircuitocerradosemuestrandosdelosposiblesarreglosdelintercambiadordecalor:verticalyhorizontal.Enelintercambiadordecalorsecirculaaguay,dependiendodelas condiciones de trabajo, se puede añadir anticongelante. En las BCGde circuitoabierto semuestra el arreglo consistente en dos pozos, donde el agua extraída delprimerpozotransfierecaloralaaplicaciónysedesechaenelsegundopozo.Elaguadedesechopuededisponerseenríosolagos,dependiendodelsitio.

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Boletín IIEoctubre-diciembre-2011Breves técnicas

Principios de operación de las BCG

Paraqueunabombadecaloraumente latemperatura de una fuente de energía debaja calidad a un nivelmás útil, es nece-sario aplicar al sistemauna cantidad rela-tivamente pequeña de energía de altacalidad, la cual puede ser en forma deenergía mecánica, eléctrica o calorífica, aunatemperaturarelativamentealta.

LasBCGutilizanelrecursogeotérmicoenunintervalodetemperaturasdeentre5°Cy30°C,suoperaciónpuedeserparacalefac-ción,cuandoremuevencalordeunafuentede baja temperatura y lo depositan en laaplicaciónaunatemperaturamayor,yparaenfriamiento, cuando remueven calor deuna fuentede alta temperatura y lodepo-sitan a una temperaturamenor en la apli-cación.Enamboscasos la fuenteconsistede un recurso geotérmico a temperaturaconstante,ésteseencuentrayaseadirecta-mentebajoelpiso,esdecir,enelsuelo(2ma3mdeprofundidad,sistemasdecircuitocerrado)oenel agua subterránea (~10m

de profundidad, sistemas de circuitoabierto)(figura1).Parateneraccesoaesterecurso y dependiendo del tipo de BCG(de circuito cerrado o abierto), es nece-sarioexcavarunáreaespecíficadeterrenopara colocar los tubos intercambiadoresdecaloroperforaralmenosunpozo.Poresta razón, las BCG presentan un costoinicial más alto que las que emplean airedel ambiente como fuente de calor. Sinembargo, con respecto a éstas, las BCGtienen importantes ventajas: consumenmenosenergíaparaoperar,usanunrecursode temperatura constante, no requierenun suplemento adicional de energíapara mantener acondicionado el espaciodurante temperaturasexterioresextremas,usanmenosrefrigerante,sonmássimplesen diseño y mantenimiento, entre otras.Como desventajas de las BCG conrespectoalasbombasdecalorbasadasenairesetienen:lafaltadeexperienciaensudiseñoeinstalaciónylafaltadeincentivosgubernamentalesparaestimularsuuso.

Las BCG podrían probarse en México,ya que favorecerían ahorros energéticossignificativos debido a su alta eficienciay versatilidad.Un cálculo preliminar esti-mado por la Gerencia de Geotermia delIIEparaunaaplicaciónprácticaenMexi-cali,B.C.,muestraquelasBCGacopladasal suelo (circuito cerrado) con arreglohorizontal son apropiadas para satisfacerlos requerimientos de calefacción y aireacondicionado. Asimismo, de acuerdocon el estudio, el uso deBCGpermitiríadisminuircostosdeoperación,alcanzandoimportantes ahorros económicos anuales,en comparación con el uso de equiposconvencionales. Además, el período deretorno del capital para esta aplicaciónespecífica se consideró atractivo, menorde5años.Lasiguienteetapaconsisteendesarrollar proyectos demostrativos en elcorto plazo, tanto para que la tecnologíade las BCG se conozca, así como paraevaluar su comportamiento a partir dedatosdeoperación.

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Breves técnicas

Hugo Pérez Rebolledo[[email protected]]

Ahorro y uso eficiente de la energía: Alternativas para la reducción del consumo residencial en tarifas DAC

Actualmente laenergíaeléctricaesunanecesidadentodos losprocesos industriales,encomercios, en servicios y en todos loshogares,desde la iluminaciónde las áreashastaparaellavado,planchado,enfriamientoycalentamiento,esdecir,enungrannúmerodeprocesosquepuedenincrementarlaproductividadenlasdiferentesáreasdondeseutiliza,ademásdelconfortqueproveen.

EnMéxico,loscostosporconsumobásicoresidencialdeelectricidadseencuentranenelpromedio,comparadoconlosdeotrospaíses,deacuerdoaunestudiodelaInternational Energy Agency (IEA).Sinembargo,siseconsideraelcostoporaltoconsumoresidencialenMéxico(tarifadealtoconsumo,DAC),éstosseelevantresvecessucosto,porloquerepresentanunpuntomuy importantepara la implementacióndemedidasdeahorroyeficienciaenergéticaennuestroshogares.

La reducción del consumo de energía eléctrica en los consumidores residencialesrespondeaestímuloseconómicos.Anivelinternacionalsehacenesfuerzosparalareduc-cióndelconsumo,desdeestudiosdelasmanerasdeusohastaprogramasdeahorrodeenergía,recomendaciones,etiquetadoyretroalimentacióndeconsumos.

Mejoresusosdelaenergíaeléctricaparaelahorro

Elconsumodeenergíaeléctricaenloshogaresesproductodelusodiariodeelectrodo-mésticoscomoelrefrigerador, televisor, lavadora,bombadeagua,asícomola ilumina-ción,entreotros.Loselectrodomésticosdemayorconsumoenloshogaressonlailumi-nacióny los refrigeradores,conunporcentajeaproximadodel70%delconsumototal.Sin embargo, cuando se utiliza el aire acondicionado, este consumopuede llegar a sersuperioralosdelosotrosequiposmencionados.Porello,enloshogares,elmayorpoten-cialdeahorrodeenergíaeléctricasetieneenelusodelámparasahorradoras,refrigera-doresy,encasodeusarse,aireacondicionadoconsellodeeficiencia.Ademásdeestosequipos, se cuenta con lavadoras de alta eficiencia, planchas con control térmico paraapagarsecuandoalcanzansutemperaturadetrabajo,etc.Porestarazón,lamejorprácticaparaahorrarenergíaenloshogaresestenerequiposeficientesbajonormasmexicanas.

Noobstante,unode losconsumosquenadieobservaeselde losequiposconectadostodoeltiempoalcontactoeléctrico.Elconsumoeléctricodelosequiposqueseencuen-tranenesperadeserutilizados,comoeltelevisor,puedellegaravaloresdeentreel5%al10%enelconsumototaldelhogar,encasosextremoshastael20%ó30%,dependiendodel número de electrodomésticos de este tipo, por lo que se recomienda como buenaprácticaeldesconectarlosequiposquenoseutilizan.

Alternativas para la reducción del consumo residencial en tarifas DAC

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Boletín IIEoctubre-diciembre-2011Breves técnicas

Además,atravésdelasustitucióndeelectrodomésticosineficientescomoalgunosrefri-geradores,equiposdeaireacondicionadoytelevisores,sepuedenobtenerahorrossignifi-cativosenelconsumodeenergíaybajarelcostoporaltoconsumo.

Uso de tecnologías para el ahorro de energía eléctrica

Elprincipaldesafíoenmateriadeusoeficientey ahorrodeenergía enelmundoes elreducirloscostosdenuevastecnologías.Actualmente,usarenergíaproducidaporgenera-doressolaresyvientopuederesultarnorentabledesdeelpuntodevistaeconómico,porlostiemposderecuperacióndelainversión;sinembargo,sonlaalternativaalargoplazomásviableparaelusoeficientedelaenergíaconceroemisiones.

El incremento del costo de la electricidad es lo que puede ser lamotivación para elincrementodelusodelaautomatizaciónencasashabitación.Enloqueserefierealaadministracióndelademandaanivelresidencial,setienequelamediciónyelcontrolde la energía se están dando demanera pausada, es decir, la tecnología va entrando

Figura 1.Usoderedesinteligentesparalaadministracióndelaenergíaenresidencias.

poco a poco. La figura 1 muestra latecnologíadisponiblepara lamediciónycontrol de la demanda de la energía encasashabitación.

Definitivamente,unodelosescenariosquese pueden ver a muy corto tiempo, es laaplicaciónderedesinteligentesenelladodelaofertaylademandadeenergía.Engranmedida,lascaracterísticasdelaredeléctricadel futuro se logrará con la incorporaciónde“inteligencia”,basadaentecnologíasdeinformación y comunicaciones: sensores ysistemas de medición avanzada, redes decomunicación y procesamiento de datos,sistemasdeactuaciónycontrol.

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Breves técnicas

Conclusiones

La reducción del consumo de energíaeléctricaentarifasDACsepuederealizara través del uso eficiente y el ahorro deenergía, ya sea con fuentes alternas deenergía o reduciendo el uso excesivosin restringir lasnecesidadesbásicas y elconfort.

Como alternativa, el ahorro de energíaeléctricaesmenoscaroymásefectivoenel corto tiempo. Asimismo, reemplazarelectrodomésticos viejos, mayores de 10años, puede generar ahorros de energíadel orden del 10% al 50%. Además, elahorro obtenido al desconectar elec-trodomésticos puede estar entre el 5%y 10%del consumo total residencial. Elconsumoporiluminaciónencasasesdelorden del 10% del total, por lo que lasustitución de focos incandescentes porahorradores puede representar hasta un75%deesteconsumo.

Adicional al uso de aires acondicio-nados eficientes, se obtienen mejoresresultados aislando térmicamente lostechos, sellando las puertas y ventanas,yajustandoeltermostatoatemperaturasno muy bajas, pero que mantengan elconfort.

Para aprovechar la iluminación solar sedeben hacer diseños de ventanas conorientaciónadecuada,paradejarpasar laluz y disminuir el uso de la iluminaciónartificial.

Algunas recomendaciones en el usoeficiente y ahorro de la energía a nivelresidencialson:• Usodeelectrodomésticoseficientes.• Iluminacióndealtaeficiencia.• Sistemas de administración de la

energíaencasasyedificios.• Utilizacióndefuentesrenovables.

Por último, el uso de tecnologías eninformática y comunicación, como lamedición y control en las redes inte-ligentes, llevará al uso eficiente de laenergíaanivelesdeoptimización.Actual-mente, gobiernos y empresas privadashan apostado por el desarrollo de inno-vaciones, aplicando tecnologías quepermiten, por ejemplo, que en una casase obtenga información de la empresaeléctrica, como las demandas, losconsumos de cada electrodoméstico, loscostosdelaenergíaadiferenteshorarios,entreotrosdatosquepermitenalusuariotomar decisiones de cuándo y cuántaenergíaeléctricautilizar.

Ahorro y uso eficiente de la energía: Alternativas para la reducción ...

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Boletín IIEoctubre-diciembre-2011Artículo de investigación

Curvas de demanda de energía eléctrica en el sector doméstico de dos regiones de México

Martín Roberto Maqueda Zamora y Luis Agustín Sánchez Viveros

Artículo presentado originalmente en la Smart Metering West Coast, Seattle, Washington, Estados Unidos, agosto 18 y 19, 2008.

Abstract

Inthiswork,ispresentedtheanalysisof residentialconsumption,regardingthetempe-ratureof twoareasandtypesof electricalappliances.Ashapecharacteristicof theloadof theelectricalenergyisobtainedfortwogeographicalareasinMéxico.Theconsump-tioninformationwasobtainedfrommeasurementsinresidentialconsumersandfromtheMexicanUtility.It isalsoshownthedemandprofileof themainresidentialappliances,obtainedfromsmartmeteringequipmentstoseparatetheresidentialusers’loadprofiles.Itisshowntheeffectof thedifferentvariablesanalyzedontheelectricalpowerconsump-tion,mainlythetypeof equipment,thegeographicallocalization,theweather(tempera-ture,humidityandvegetationtype).Withtheresultsattained,thedefinitionof effectiveenergy-savingprogramsanditseffectivenesscanbeobtained.

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Artículo de investigaciónCurvas de demanda de energía eléctrica

en el sector doméstico de dos regiones de México

Resumen

En este trabajo se presentan los perfilesdel comportamiento de la demanda deenergía eléctrica de las áreas central ypeninsular,obtenidosapartirde la infor-mación de consumos del CENACE(CentroNacionaldeControldeEnergía)ylosperfilesdedemandadeenergíaeléc-trica de usuarios domésticos obtenidosmediante las mediciones realizadas a ungrupoespecíficodeusuarios.Tambiénsemuestraelperfildedemandadelosprinci-palesequiposelectrodomésticos.

Además, se realiza la comparación delas diferentes formas de consumo de laenergía eléctrica en dos regiones dife-rentes del país y se presenta el nivel deconsumoylaparticipaciónquetienenlosdiferentessectoresenelsistemaeléctricodeMéxico.Asimismo,paralaelaboracióndeestetrabajo,seutilizaronequiposquerealizanladesagregacióndelascurvasdecarga del usuario doméstico, obteniendolascurvasdeconsumodesusprincipaleselectrodomésticos.

Con estos resultados se caracterizaronlosdosgruposdeusuariosen losqueelconsumo de energía eléctrica dependede la región en que se encuentran, tipode equipamiento, localización geográficay clima (temperatura, humedad, tipo devegetación), y nivel socioeconómico delos usuarios. Con los resultados obte-nidos de los programas de mediciónse puede evaluar la efectividad de losprogramas de ahorro de energía imple-mentados en el sector y, por lo tanto,definir nuevosprogramas en la adminis-tracióndelademanda.

Introducción

En México existen varias institucionesque se han enfocado a diseñar y aplicarprogramas para lograr un uso máseficientedelaenergíaendiversossectoresde nuestra sociedad, como la Comi-siónNacional para elAhorrodeEnergía(CONAE) actualmente CONUEE, elFideicomiso para el Ahorro de EnergíaEléctrica(FIDE),elProgramadeAhorrodeEnergíadelSectorEléctrico(PAESE)yel ProgramadeAhorro Sistemático Inte-gral(ASI).

El ahorro de energía eléctrica es unelemento fundamental de las políticaspúblicas para el cuidado de los recursosenergéticos no renovables, la diversifica-ción energética, la protección del medioambiente,elaumentode laproductividadylacompetitividaddelaeconomía,yparalaprotecciónde laeconomíade lasfami-lias[1].

Se han tenidobuenos resultados a travésde los programas de normalización,programas de incentivos, de desarrollode mercado y de ahorro de energía enlos sectores industrial, agropecuario,comercial y doméstico. El problema delos programas es determinar la pene-tración que tienen en cada sector que seaplica y los ahorros que se dan por suimplementación.

Unodelosretosqueseenfrentanactual-mente es el de continuar y consolidarlos proyectos, programas y acciones deahorro de energía. Por otra parte, paradeterminar las nuevas líneas de acciónse requiere conocer a detalle las caracte-rísticasdel sector yvalidar el éxitode lasdiferentesaccionesyaimplementadas.Por

todo lo anterior, se necesita contar conla información suficiente para evaluar deforma correcta los ahorros por la reduc-cióndelconsumodeenergía,lareduccióndelaemisióndegasescontaminantesylaaceptacióndelosprogramas.

Paraconocerelimpactodelosprogramasdeahorrodeenergíaesnecesariorealizarmediciones, ya que es la mejor formade validar las medidas y efectos de lascampañas implementadas por el sectorenergético.El problema es que lasmedi-ciones son caras al involucrar diversosequipos y tiempo de procesamiento. Noobstante, existen registradores econó-micos como los data loggers, pero única-mente pueden registrar cargas puntuales,por lo que su instalación se realiza inter-namente en el inmueble y se requieremayortiempoparaelprocesamientodelainformación.Otraformaderealizarmedi-ciones en el sector doméstico es la utili-zacióndeequipocontecnologíareciente,dondeel software realiza ladesagregacióndecurvasdelosprincipaleselectrodomés-ticos,loquereduceelnúmerodeequiposutilizados,yaquesóloseinstalaunequipode medición en la acometida de energíaeléctrica, y el software facilita el manejodelainformación,permitiendomanipularlos resultados de una manera sencilla ypráctica, reduciendo así los tiempos deprocesamiento.Laventajadelusodeestosequiposesquepermitereducirloscostosde losprogramasdemedición yno inte-rrumpen la privacidad del usuario. Unejemplodelainstalacióndeestosequipossemuestraenlafigura1.

La distribución de energía eléctrica enMéxico se divide principalmente en lossectores: industrial, comercial, domésticoy de servicios. Dentro de estos sectores,

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Boletín IIEoctubre-diciembre-2011Artículo de investigación

Gráfica1.Usuarios/sectoryconsumos/sector.

Gráfica2.Estadísticasdeventasdelsectordoméstico.

Figura 1. Instalaciónde equipodemedición automatizado en la acometidadeunusuariodoméstico.

el que más consumo de energía eléc-tricatieneeselindustrialconun59%deltotal,estoconel0.6%delosusuarios.Elsector comercial consume el 7.91% conel 10.59% de los usuarios. El residencialconsumeel24.91%conel87.90%de losusuarios, y por último, el sector públicoconsume el 8.10%conmenosdel 0.92%delosusuarios[2].Estosvaloressemues-tranenlagráfica1.

Los programas de ahorro de energía delsectorenergéticoenMéxicoseencuentranenfocadosprincipalmentealsectordomés-tico,debidoaquetienenelmayornúmerode usuarios con un 87.90% y tienen unconsumo del 24.91%, casi la cuarta partedelconsumonacional.Poresto,esdevitalimportancia para el sector energético enMéxico atender los problemas sociales yeconómicosdelsectordoméstico.

Comosesabe,elnivelsocioeconómicodelosusuariossevereflejadoenelconsumode energía eléctrica, y a su vez, el tipo deequipamientodependede la regióndondeseencuentrenestosusuarios.Alincremen-tarse el ingresoper cápitade losusuarios,se incrementa la compra de productoselectrodomésticos cuya operación incre-mentadirectamenteelconsumoydemandade energía eléctrica, tanto de los usuarioscomodelSistemaEléctricoNacional.

EnMéxicolatasadecrecimientodeusuariosen el sector doméstico desde 1988 a 2004variódeunmínimode2.73%aunmáximode 5.46%, y el promedio fue de 4.07%; latasadecrecimientodeconsumodeenergíaeléctricavariódeunmínimode0.07%aunmáximo de 11.81%, y el promedio fue de5.73%respectivamente.Lagráfica2muestralaevolucióndelcrecimientodelosusuariosyelconsumode1988a2004[2].

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Artículo de investigaciónCurvas de demanda de energía eléctrica

en el sector doméstico de dos regiones de México

la información del CENACE, así comode los perfiles de demanda de usuariosdomésticos, obtenidos a partir delmoni-toreo realizado a un grupo de usuarios.Tambiénsemuestraelperfildedemandade los principales equipos electrodomés-ticos,queactualmenteestánconsideradosdentrodelosprogramasdeincentivos.

Comportamiento de la curva de demanda del área central

La curva de demanda del área centralcorresponde a los siguientes Estados:Distrito Federal, Morelos, Guerrero yalgunas ciudadesdelEstadodeMéxicoyPuebla.Enlagráfica3sepuedeobservarque el mes de mayor demanda es enerocon7,136MWha las 20hrs; en cambio,durante el mes de julio la demandamáxima es de 6,807 MWh a las 22 hrs.Asimismo, se observa un desplazamientoenlahoradelademandamáximadebidoal programade cambiodehorario [7, 8].En el caso particular de esta área sepuedeobservarque lascurvasmantienenun comportamiento muy parecido, sólocambia de las 18 a las 22 hrs. En estaárea el clima es templado subhúmedocon lluvias abundantes en verano; semi-frío subhúmedo con lluvias abundantesen verano, y cálido subhúmedo conlluvias todo el año.Además, el efecto dela temperatura durante el mes de julioes despreciable, ya que no se nota unincremento considerable en el perfil dedemanda,por loqueestacurvaconservael mismo patrón de demanda durantetodoelaño.

En la gráfica 4 se muestra la curva dedemanda de un conjunto de usuarios delsector doméstico de la ciudad de Cuer-

Gráfica 4. Curva de demanda promedio de un grupo de usuarios del centro deMéxico:Cuernavaca,Morelos.

Gráfica3.Curvasdedemanda:áreacentral.

Debidoalimpactoquetieneelconsumodelosusuariosdomésticosenlacurvadedemandadel sector eléctrico nacional, es importantemantener un programa de normalización sobrelosequiposqueseproducenyentranalpaís,yaqueelusodeéstosafectandirectamente laeconomíadelosusuarios,alincrementarseelconsumodeenergíaeléctrica,locualafectadirec-tamentelafacturacióndeenergíaquetienenquepagar.

Enlassiguientesseccionessemuestranlosperfilesdelcomportamientodelademandadeenergíaeléctricadelasáreascentralypeninsular,loscualesseobtuvieronapartirde

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Boletín IIEoctubre-diciembre-2011Artículo de investigación

De las mediciones realizadas a usuariosdomésticos de la ciudad de Cuernavaca,Morelos, se encontró que el 35.5% delconsumodeenergíacorrespondeal refri-gerador,3.8%alabombadeagua,1.1%ala cafetera, entre susprincipales cargas; ydel56.7%delconsumodeenergíaresidualse considera que el consumo promediode iluminaciónenel sectordomésticodelaRepúblicaMexicanaesdeun43%;porlo que, con esta información, llegamosa identificar el 86.3% del consumo deenergíaeléctricadeestamuestradeusua-rios(gráfica5).

Enlagráfica6sepresentaladistribuciónde consumo de los principales electro-domésticos para un grupo de usuariosde una zona templada (Distrito Federal).Asimismo,semuestraque losequiposderefrigeraciónconsumenel38.8%,el lava-vajillasel4.3%,laplanchaparticipaconun0.6%.Elresidualesdel56%,perodentrodeéste seencuentra la iluminaciónartifi-cial,querepresentaanivelnacionalel43%deconsumodelosusuariosdomésticos.

Lasgráficas5y6muestranqueelresidualde una región semicálida es de 56.7% ydeunaregióntempladaesde56.2%;yelconsumoporrefrigeraciónesdeun35.5%y 38.8% respectivamente. En este casoparticular ambas regiones pertenecen alárea central y su perfil de consumo es elquesemuestraenlagráfica3.

Comportamiento de la curva de demanda del área peninsular

En esta sección se muestra el compor-tamiento de la curva de demanda delárea peninsular (Quintana Roo, Yucatán,Campeche y algunas ciudades de los

Gráfica5.Principalesusosfinalesenunaregiónsemicálida.

Gráfica6.Principalesusosfinalesenunaregióntemplada.

navaca, Morelos, donde se presenta un clima semicálido con lluvias abundantes enveranoyunatemperaturapromediomáximade23°Cymínimade18°C.Enlacurvade demanda se puede apreciar que la demandamáxima ocurre en la noche, a las 21hrs.,ysupatróndecomportamientoessimilaralquesemuestraenlagráfica3deláreacentral.Enestacurvasepuedeapreciarcómoinfluyeelequipamientodelosusuarios,yaquesuprincipalcargaeslailuminaciónyelequipoderefrigeraciónparalaconserva-cióndealimentos.

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Artículo de investigaciónCurvas de demanda de energía eléctrica

en el sector doméstico de dos regiones de México

estados de Tabasco y Chiapas). Enla gráfica 7 se puede observar que lademandamáxima del mes de julio es de954MWhalas21hrs.;encambio,paraelmesdeeneroesde781MWhalas19hrs.,conloquesepresentaundesplazamientoenlahoradelademandamáxima.Enestedesplazamiento está incluidoelprograma

de cambio de horario de verano [7, 8].También se puede observar que en lacurva del mes de julio los valores queformanelperfildedemandasonmásaltosque los que forman el perfil de demandadelmesdeenero.Además,enestaáreaelclimaescálidosubhúmedoyelefectodelatemperaturasepuedeapreciarenunincre-

mentodedemandadeenergíaeléctricadela curva delmes de julio, presentando unpatróndecomportamientodiferentealquesepresentaenelmesdeenero.

El efecto del clima se puede apreciaren la gráfica 8, la cualmuestra un grupode usuarios del sector doméstico de laciudaddeMérida,Yucatán,quetienenunclima cálido subhúmedo con lluvias todoel año en un 85% de su territorio y unatemperaturapromediomáximade28°Cymínimade23°C.Enlacurvadedemandasepuedeapreciarquelademandamáximaocurre principalmente en la noche y alamanecer, esto se debe principalmente aluso de equipo de climatización artificial,comosonlosequiposacondicionadoresdeaireyventiladores.

A partir de las mediciones realizadas aesta muestra particular de usuarios de laciudad deMérida, se pudo establecer quelosequiposdeusofinalquemásconsumenenergía eléctrica son: acondicionador deaire 20%, refrigerador 16% y ventilador5%,éstosrepresentanun41%delconsumototal,comosemuestraenlagráfica9.

Con esta información y considerandoque en el sector doméstico el consumodeenergíaeléctricaporiluminaciónesdeun 43% en promedio [5], se determinacómo se está consumiendo el 84% deltotaldelconsumodeenergíaeléctricadelusuario.

Si se comparan los porcentajes deconsumodelosdiferentesequiposidenti-ficadosparaestaregiónconlosdelpuntoII, sepuedeobservarquesondiferentes,esto se debe principalmente al tipo deequipamiento que depende directamentedelclimaquesepresentaenesaregión.

Figura 5.Modoaprendizaje.

Gráfica8.CurvadedemandapromediodeusuariosdelsurestedeMéxico:ciudaddeMérida,Yucatán.

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Boletín IIEoctubre-diciembre-2011Artículo de investigación

Acontinuaciónsemuestraunconjuntodegráficasdelosprincipaleselectrodomésticosdeusocomúnparaelgrupodeusuariosdeestaregión.

Lagráfica10muestraelcomportamientodelademandadeunequipoacondicionadordeaireeficiente,endondeseapreciaque lademandadelequipodisminuyealdisminuir latemperaturainteriordelahabitaciónylatemperaturamínimaesalcanzadaenunpardehoras.

En la gráfica 11 semuestra el comporta-mientodelademandadeunequipoacon-dicionador de aire ineficiente, se apreciaqueelequiponuncareducelademandaauncuando la temperatura interior ha dismi-nuido,debidoaestoelconsumodeenergíaeléctrica es mayor que cuando se utilizaun equipo eficiente, ya que con el uso denuevas tecnologías se reduce el consumopromediode energía eléctrica hasta en un44% [5], por lo que es muy importanteidentificar qué equipos están operandoincorrectamente para realizar un plantea-miento correcto de los nuevos programasdeahorrodeenergíaeléctricaenMéxico.

EnMéxico,unode losequiposdemayoruso en el sector doméstico es el refrige-rador,porloqueesimportantemostrarlacurvadedemandadentrodesuoperaciónnormal.Lagráfica12muestraelcompor-tamientodeoperacióndeunrefrigeradoreficiente,además,seobservaqueelequipociclaconstantemente.

Encambio, en lagráfica13 sepuedeverel comportamiento de la operación deun refrigerador ineficiente, en este caso,aunqueelequipoestáciclando,ensuvalormínimonollegaasercero,porloquenose apaga totalmente el equipo. Además,durante las horas de mayor uso, que eneste caso ocurre de las 8 a las 11 hrs. yde las17a las24hrs., el equiponociclaningunavez,loqueocasionaunconsumomayor. Es importante mencionar que enMéxico un gran porcentaje de refrigera-doresdomésticossonineficientes.

Conclusiones

Conbaseenlainformaciónquemuestranlascurvasdeperfilesdedemandacaracte-rísticas de cada región, se demuestra que

Gráfica9.Principalesusosfinalesenregióncálida.

Gráfica10.Gráficadedemandadeunaireacondicionadoeficienteylatemperaturainteriordelahabitación.

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Artículo de investigaciónCurvas de demanda de energía eléctrica

en el sector doméstico de dos regiones de México

elpatróndecomportamientoesdiferente,estosedebeaquelascaracterísticasytipode equipamiento de cada región influyenen la demanda y el consumo de energíaeléctrica, ya que cada región tiene comoparticular su ubicación geográfica y suclima (temperatura, humedad, tipo devegetación).

Un ejemplo donde se puede apreciar elefectodelclimadelasdiferentesregionesdel país en el consumo de energía eléc-trica es comparando el consumo medioanual de cada región. Por ejemplo, elconsumomedioanualnacionalesde137kWh/usuario,mientrasqueenel surestedelpaís,enOaxaca,setieneunconsumomedio anual de 84 kWh/usuario yChiapas tiene 92 kWh/usuario [3] (enestasregioneslamayoríadelapoblaciónnotieneequiposdeconsumodeenergíaeléctrica para la climatización artificial).En cambio, en los estados del norte delpaís se presenta un mayor consumo,como es el caso de Nuevo León conun consumomedio anual de 218 kWh/usuario y Sinaloa con 258 kWh/usuario,estoprincipalmenteporelusodeequipopara climatización artificial y al poderadquisitivo de la población de estosEstados.

Enelsectorenergéticoesdevitalimpor-tancia saber cual es el grado de pene-tración de los diferentes programas quese aplican para reducir el consumo ydemandade energía eléctrica, yaque sinesta información no se pueden evaluarde forma correcta los ahorros de lasmedidas implementadas para reducir elconsumo de energía, así como conocerladisminucióndelusoderecursosener-géticos en la generación, transmisión ydistribución.Deigualforma,nosepuede

Gráfica13.Gráficadedemandaderefrigeradorineficiente.

Gráfica12.Gráficadedemandaderefrigeradoreficiente.

Gráfica11.Gráficadedemandadeunaireacondicionadoineficientey latempera-turainteriordelahabitación.

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Boletín IIEoctubre-diciembre-2011Artículo de investigación

medircuáleslareduccióndeemisióndecontaminantes por parte de la empresageneradoradeenergía eléctrica.Porello,es importante realizar programas demedición que nos proporcionen infor-mación más exacta de la forma en quese está consumiendo la energía eléctricaen los diferentes sectores y así detectarde una manera precisa que equipospresentan un alto consumo de energíaeléctricaosonineficientes.

Bibliografía[1] Dirección General de Planeación Energética,

SENER. “Prospectiva del sector eléctrico 2005-2014” 142pp.México,2005.

[2] ComisiónFederaldeElectricidad.Estadísticas de ventas: Sector Eléctrico Nacional, agrupación secto-rial de tarifas,2005.

[3] Comisión Federal de Electricidad. “Estadísticas por Entidad Federativa 2000, 2001”.

[4] García,F.,Maqueda,M.Medición de energía eléc-trica y tipificación de usos finales en el sector domés-tico.EnergíaRacional,núm.52,5-15,2004.

[5] Maqueda,M.,Sanchez,A.,Ramos,G.Monitoreo de equipos de aire acondicionado y otros usos finales en el sector domestico.EnergíaRacional,núm.45,34-38,2002.

[6] Ramos, G., Fiscal, R., Maqueda, M., Sada, J.,Buitrón,H.Variables que influyen en el consumo de energía eléctrica. Boletín IIE.Vol. 23, 11-17,1999.

[7] Covarrubias,R.Horario de Verano 1997.EnergíaRacional,núm.27,5-7,1998.

[8] Fideicomisoparaelahorrodeenergiaelectrica.El Horario de Verano en México-Memoria de su establecimiento.79Págs.,1998.

MARTÍN MAQUEDA ZAMORA

[[email protected]]

Ingeniero en Electrónica, con especialidad enSistemas Digitales y Computadoras, egresado dela Universidad Autónoma Metropolitana en 1990.IngresóalIIEen1991,dondesehadesarrolladoenel área de eficiencia desde 1993 en la Gerencia deUsodeEnergíaEléctrica.De1996a2000participócomo investigador en elproyectode evaluacióndelconsumo y la demanda de la implementación delprogramadeCambiodeHorariodeVerano (CHV)y a partir de 2001 a la fecha labora como Jefe deProyecto del programa CHV. Tiene experienciaen Advance Metering Infrastructure (AMI) y Auto-mated Meter Reading (AMR), así comoenel análisisy evaluaciones del comportamiento de las curvasdecargadeusosfinalesenel sector residencial.Haparticipadoeneldesarrollodeprogramasdeevalua-ciónenelsectorenergéticoenMexicali,programadeevaluacióndeahorrodeenergíaenMériday,recien-temente, en el programa de mediciones de energíaeléctricaenviviendasdeinteréssocialenlasciudadesde Mexicali, Baja California Norte, y Torreón,Coahuila. También participó en el programa denormalización,certificaciónyetiquetadodeelectro-domésticosenColombiayenproyectosdeilumina-ciónparaPEMEX.

LUIS AGUSTÍN SÁNCHEZ VIVEROS

[[email protected]]

Ingeniero Industrial enEléctricaporel InstitutodeTecnológicodeVeracruzen1995.MaestroenCien-ciasconespecialidadenIngenieríaEnergéticaporelInstituto Tecnológico y de Estudios Superiores deMonterrey,CampusMonterrey,en2004.Ingresóenagostode1995alaGerenciadeUsodeEnergíadelInstituto de InvestigacionesEléctricas, donde se hadesempeñadocomoinvestigadorylíderdeproyectosenlasáreasdecalidadyusoeficientedeenergíaeléc-trica.MiembrodelaInstitute of Electrical and Electro-nics Engineers(IEEE)ylaAssociation of Energy Engi-neers(AEE).Autorycoautordediversosartículosenconferenciasyrevistastécnicasnacionaleseinterna-cionales.AgenteCapacitadorExternoacreditadoporlaSecretaríadelTrabajoyPrevisiónSocial(STPS).

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Reseña Anual 2011

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Reseña Anual 2011

Índice por tema

Automatización de la Distribución

Automatizacióndeladistribución:presenteyfuturoBoletín IIE, año 35, núm. 2, abril-junio de 2011, pp. 47-55.Alfredo Espinosa Reza, Salvador González Castro y Benjamín Sierra RodríguezSerevisaelestadoactualdeladistribucióndeenergíaeléctricaenMéxicoysepresentanlastendenciastecnológicasqueseesperadominenenlaspróximasdosdécadas.

Desarrollo de un prototipo de Unidad Central Maestra (UCM) para la automatiza-ción de centros de control de distribución Boletín IIE, año 35, núm. 2, abril-junio de 2011, pp. 63-73.Carlos Eduardo Uribe Blanco, Rafael Mata Almanza y Cuitláhuac Picasso BlanquelSepresentaeldesarrollodeunprototipodesistemadesupervisiónycontrol,contecno-logíaabiertainteroperableypropietariadelaCFE.

Simulador del Sistema Eléctrico de Distribución para apoyo en la toma de deci-siones en Centros de Control de Distribución de la CFE Boletín IIE, año 35, núm. 2, abril-junio de 2011, pp. 88-96.Alfredo Espinosa Reza, Agustín Quintero Reyes, Raúl García Mendoza, Tito Manuel Calleros Torres, Jesús Fidel Borjas Díaz, Benjamín Sierra Rodríguez y Rafael Torres AbregoSepresenta laarquitecturafísica, lógicay funcionaldiseñadapara integrarelSimuladordelSistemaEléctricodeDistribución(SED).Artículopresentadooriginalmenteen 12th WSEAS International Conference on Automatic Control, Modelling & Simulation ACMOS ‘10,WSEAS,Catania,Sicilia,Italia,Mayo29-31,2010.

Tendencias en automatización de la distribuciónBoletín IIE, año 35, núm. 2, abril-junio de 2011, pp. 56-62.Ma. de Lourdes Gallegos Grajales, Cuitláhuac Picasso Blanquel y José Martín Gómez LópezSeconsideranalternativasymétodosparaestablecerlaautomatizacióndeladistribucióndeacuerdoconsusdiversastopologíasyconfiguraciones.

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Reseña Anual 2011

Gestióndelusoeficientedelaenergíaeléctrica

AvancestecnológicosenlosedificiosdeenergíaceroBoletín IIE, año 35, núm. 4, octubre-diciembre de 2011, pp. 150-156.Guillermo González Milla, Hugo Pérez Rebolledo e Higinio Acoltzi Acoltzi Semuestranlosavancesalafechaylaprospectivaparaeldiseñoyconstruccióndeedifi-ciosdeenergíacero,asícomolaproblemáticaparasuimplementación. ConsumodeenergíaporpotenciaenesperaencasasyoficinasBoletín IIE, año 35, núm. 4, octubre-diciembre de 2011, pp. 143-149.Itha Sánchez Ramos y Hugo Pérez RebolledoSe realiza una clasificación de los principales equipos eléctricos o electrónicos quepresentanalgúnconsumoporpotenciaenesperaenhogaresyoficinasenMéxico.

Curvas de demanda de energía eléctrica en el sector doméstico de dos regiones de MéxicoBoletín IIE, año 35, núm. 4, octubre-diciembre de 2011, pp. 172-180.Martín Roberto Maqueda Zamora y Luís Agustín Sánchez ViverosSe presentan los perfiles del comportamiento de la demanda de energía eléctrica delas áreas central y peninsular, obtenidos a partir de la información de consumos delCENACE. Artículo presentado en la Smart Metering West Coast, Seattle, Washington,EstadosUnidos,Agosto18y19de2008.

ISO 50001, Gestión de EnergíaBoletín IIE, año 35, núm. 4, octubre-diciembre de 2011, pp. 157-161.Higinio Acoltzi Acoltzi y Hugo Pérez Rebolledo Sepresentaunadescripcióngeneral de laNorma ISO50001, susdiferencias y coin-cidenciascon losprogramasdeeficienciaenergéticaenMéxico,asícomo las tareasarealizarparaunaadopciónefectivadedichanorma.

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Reseña Anual 2011

RealidadVirtual:presenteyfuturo

Estado actual y prospectiva de aplicaciones de realidad virtual en el sector eléctricoBoletín IIE, año 35, núm. 3, julio-septiembre de 2011, pp. 99-108. Israel Galván Bobadilla, Miguel Pérez Ramírez, Salvador González Castro, Gustavo Arroyo Figueroa, Eric Rodríguez Gallegos, Marco Antonio Salgado Martínez, Andrés Ayala García y Jesús Vázquez BustosSepresentalaterminología,clasificaciónyvariantesdelarealidadvirtualysedaunpano-ramageneraldesuusoenelsectoreléctricoanivelmundialylocal.

RealidadvirtualcomounaherramientadeaprendizajeintegralBoletín IIE, año 35, núm. 3, julio-septiembre de 2011, pp. 132-140. Miguel Pérez Ramírez y Norma J. Ontiveros HernándezSe presentan experiencias en el desarrollo de sistemas basados en realidad virtual noinmersiva y se discute acerca de los factores que hacen de ésta una herramienta paracrearcontenidoycontextosdeaprendizaje,detalmodoquelainstrucciónpuedasermáseficiente.Artículopresentadooriginalmenteenel Workshop in Intelligent Learning Enviro-ments, WILE09 MICAI 2009, enGuanajuato,Guanajuato,México.

Sistema para el diseño de subestaciones eléctricas de distribuciónBoletín IIE, año 35, núm. 3, julio-septiembre de 2011, pp. 109-116. Benjamín Eddie Zayas Pérez, Eduardo Islas Pérez, Jessica Liliana Bahena Rada, Jesús Romero Lima, Benjamín Sierra Rodríguez y Humberto Moreno DíazSemuestraeldesarrollodelSistemaparaelDiseñodeSubestacionesEléctricasdeDistri-bución(SiDSED),cuyoobjetivoeseldeoptimizarelprocesodediseñodelaobracivilyelectromecánicadesubestacioneseléctricasenunambientegráficotridimensional.

Sistema para la capacitación y entrenamiento para el mantenimiento de líneas de la red de distribución, ALEn3DBoletín IIE, año 35, núm. 3, julio-septiembre de 2011, pp. 117-125. Israel Galván Bobadilla, Miguel Pérez Ramírez, Andrés Ayala García, Jaime Javier Muñoz Román, Eric Rodríguez Gallegos, Marco Antonio Salgado Martínez y Benjamín Sierra RodríguezSe presenta un sistema de capacitación basado en realidad virtual desarrollado para laComisiónFederaldeElectricidaddenominadoALEn3D,elcualpermitealostécnicosdemantenimientocapacitarseenambientes3Dinteractivoslibresderiesgos.

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Reseña Anual 2011

Tendencias tecnológicas con herramientas innovadoras

Determinación del daño en pozos geotérmicos a partir de sus pruebas de producciónBoletín IIE, año 35, núm. 1, enero-marzo de 2011, pp. 20-27. Alfonso Aragón Aguilar, Georgina Izquierdo Montalvo y Víctor Arellano GómezSe describe la evolución que sufre el factor de daño en un pozo durante su etapaproductiva,elcuales identificableapartirdeladisminuciónenlascaracterísticasdesuproducción.

Gestión de alarmas en plantas de procesoBoletín IIE, año 35, núm. 1, enero-marzo de 2011, pp. 3-11. Octavio Gómez Camargo y Guillermo Romero JiménezSedescribenlossistemasdealarmasdelasplantasdeprocesoodegeneracióneléctricayseplanteanlosbeneficiosqueéstosbrindanenlossistemasdecontroldistribuido.

Investigación sobre posibles riesgos a la salud humana por exposición a la radia-ción de ondas electromagnéticas producidas por las radiocomunicacionesBoletín IIE, año 35, núm. 1, enero-marzo de 2011, pp. 12-19. Carlos Felipe García Hernández, Pablo Héctor Ibargüengoytia González, Andrés Flores García y Laura Elena Franco CamposSepresentaunprocedimientodeverificaciónbasadoenunainvestigaciónsobrelosposi-blesriesgosalasaludhumanaporexposiciónalaradiacióndeondaselectromagnéticas.

La basura como recurso energético. Situación actual y prospectiva en México Boletín IIE, año 35, núm. 1, ,enero-marzo de 2011, pp. 36-44.José Luis Arvizu FernándezSedescribenlosfactoresinvolucradosenelaprovechamientoenergéticodelabasuramuni-cipal,yseestimaelpotencialparalageneracióndeelectricidadennuestropaís,mediantelaconversióndelabasurapormediosbiológicosenrellenossanitariosyporincineraciónen plantas térmicas. Artículo publicado originalmente en la revista de Ingeniería Civil,edición496,agosto2010.

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Reseña Anual 2011

Breves técnicas

Ahorroyusoeficientedelaenergía:AlternativasparalareduccióndelconsumoresidencialentarifasDAC.Boletín IIE, año 35, núm. 4, octubre-diciembre de 2011, pp. 169-171.Hugo Pérez Rebolledo

Aplicaciones de interoperabilidad en la automatización de procesos Boletín IIE, año 35, núm. 2, abril-junio de 2011, pp. 82-83.José Alfredo Sánchez López

Controlador Principal de Subestación (CPS) para subestaciones de distribución de la CFEBoletín IIE, año 35, núm. 2, abril-junio de 2011, pp. 84-85.Cuitláhuac Picasso Blanquel y Carlos Chairez Campos

Desarrollo de maniobras en línea energizada de 230 KV para el SiCaMLT y su implantación en las gerencias regionales de transmisión de la CFE Boletín IIE, año 35, núm. 3, julio-septiembre de 2011, pp. 128-129.Rogelio Enrique Martínez Ramírez y Víctor Manuel Jiménez Sánchez

El IIE busca soluciones para la adecuada operación del Sistema Eléctrico Nacional ante la presencia de generación eólicaBoletín IIE, año 35, núm. 1, enero-marzo de 2011, pp. 34-35.Adrián Inda Ruiz

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Reseña Anual 2011

Laboratorio de Realidad Virtual del IIEBoletín IIE, año 35, núm. 3, julio-septiembre de 2011, pp. 130-131.Israel Galván Bobadilla y Miguel Pérez Ramírez

NIS: Modelo de Validación de Estrategias Operativas a Corto PlazoBoletín IIE, año 35, núm. 1, enero-marzo de 2011, pp. 32-33.Oscar Girón Cabrera

Sistema de Comunicaciones basado en el estándar IEC 61850 para subestaciones de distribución de la CFEBoletín IIE, año 35, núm. 2, abril-junio de 2011, pp. 86-87.Joaquín García Hernández y Cuitláhuac Picasso Blanquel

Uso directo de la energía geotérmica en acondicionamiento de espacios: Bombas de Calor GeotérmicasBoletín IIE, año 35, núm. 4, octubre-diciembre de 2011, pp. 166-168.Rosa María Barragán Reyes, Víctor Manuel Arellano Gómez y Alfonso García Gutiérrez

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Reseña Anual 2011

Índice por autor

AAcoltzi Acoltzi, HiginioGerenciadeUsodeEnergíaEléctricaAvances tecnológicos en los edificios de energía ceroBoletín IIE, año 35, núm. 4, octubre-diciembrede2011,pp.150-156.

ISO 50001, Gestión de EnergíaBoletín IIE, año 35, núm. 4, octubre-diciembrede2011,pp.157-161.

AragónAguilar,AlfonsoGerenciadeGeotermiaDeterminación del daño en pozos geotérmicos a partir de sus pruebas de producciónBoletínIIE,año35,núm.1,enero-marzode2011,pp.20-27.

Arellano Gómez, VíctorGerenciadeGeotermiaDeterminación del daño en pozos geotérmicos a partir de sus pruebas de producciónBoletínIIE,año35,núm.1,enero-marzode2011,pp.20-27.

Arroyo Figueroa, GustavoGerenciadeTecnologíasdelaInformaciónEstado actual y prospectiva de aplicaciones de realidad virtual en el sector eléctricoBoletín IIE, año 35, núm. 3, julio-septiembrede2011,pp.99-108.

Arvizu Fernández, José LuisGerenciadeEnergíasNoConvencionalesLa basura como recurso energético. Situación actual y prospectiva en MéxicoBoletínIIE,año35,núm.1,enero-marzode2011,pp.36-44.

Ayala García, AndrésGerenciadeTecnologíasdelaInformaciónEstado actual y prospectiva de aplicaciones de realidad virtual en el sector eléctricoBoletín IIE, año 35, núm. 3, julio-septiembrede2011,pp.99-108.

Sistema para la capacitación y entrenamiento para el mantenimiento de líneas de la red de distribución, ALEn3DBoletín IIE, año 35, núm. 3, julio-septiembrede2011,pp.117-125.

BBahena Rada, Jessica LilianaGerenciadeSupervisióndeProcesosSistema para el diseño de subestaciones eléc-tricas de distribuciónBoletín IIE, año 35, núm. 3, julio-septiembrede2011,pp.109-116.

EEspinosaReza,AlfredoGerenciadeSupervisióndeProcesosAutomatización de la distribución: presente y futuroBoletínIIE,año35,núm.2,abril-juniode2011,pp.47-55.

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Reseña Anual 2011

Simulador del Sistema Eléctrico de Distribu-ción para apoyo en la toma de decisiones en Centros de Control de Distribución de la CFEBoletínIIE,año35,núm.2,abril-juniode2011,pp.83-88.

GGallegosGrajales,Ma.deLourdesGerenciadeTransmisiónyDistribuciónTendencias en automatización de la distribuciónBoletínIIE,año35,núm.2,abril-juniode2011,pp.56-62.

Galván Bobadilla, IsraelGerenciadeTecnologíasdelaInformaciónEstado actual y prospectiva de aplicaciones de realidad virtual en el sector eléctrico Boletín IIE, año 35, núm. 3, julio-septiembrede2011,pp.99-108.

Sistema para la capacitación y entrenamiento para el mantenimiento de líneas de la red de distribución, ALEn3DBoletín IIE, año 35, núm. 3, julio-septiembrede2011,pp.117-125.

García Hernández, Carlos FelipeGerenciadeControleInstrumentaciónInvestigación sobre posibles riesgos a la salud humana por exposición a la radiación de ondas electromagnéticas producidas por las radiocomunicacionesBoletínIIE,año35,núm.1,enero-marzode2011,pp.12-19.

García Mendoza, RaúlGerenciadeSupervisióndeProcesosSimulador del Sistema Eléctrico de Distribu-ción para apoyo en la toma de decisiones en Centros de Control de Distribución de la CFE BoletínIIE,año35,núm.2,abril-juniode2011,pp.88-96.

Girón Cabrera, OscarGerenciadeAnálisisdeRedesNIS: Modelo de Validación de Estrategias Operativas a Corto PlazoBoletínIIE,año35,núm.1,enero-marzode2011,pp.33-35.

Gómez Camargo, OctavioGerenciadeControleInstrumentaciónGestión de alarmas en plantas de procesoBoletínIIE,año35,núm.1,enero-marzode2011,pp.3-11.

González Castro, SalvadorDivisióndeSistemasdeControlAutomatización de la distribución: presente y futuroBoletínIIE,año35,núm.2,abril-juniode2011,pp.47-55.

Estado actual y prospectiva de aplicaciones de realidad virtual en el sector eléctrico Boletín IIE, año 35, núm. 3, julio-septiembrede2011,pp.99-108.

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Reseña Anual 2011

Gómez López, José MartínGerenciadeControleInstrumentaciónTendencias en automatización de la distribuciónBoletínIIE,año35,núm.2,abril-juniode2011,pp.56-62.

González Milla, GuillermoGerenciadeUsodeEnergíaEléctricaAvances tecnológicos en los edificios de energía ceroBoletín IIE, año 35, núm. 4, octubre-diciembrede2011,pp.150-156.

IIbargüengoytia González, Pablo HéctorGerenciadeControleInstrumentaciónInvestigación sobre posibles riesgos a la salud humana por exposición a la radiación de ondas electromagnéticas producidas por las radiocomunicacionesBoletínIIE,año35,núm.1,enero-marzode2011,pp.12-19.

Islas Pérez, EduardoGerenciadeSupervisióndeProcesosSistema para el diseño de subestaciones eléc-tricas de distribuciónBoletín IIE, año 35, núm. 3, julio-septiembrede2011,pp.109-116.

Izquierdo Montalvo, GeorginaGerenciadeGeotermiaDeterminación del daño en pozos geotérmicos a partir de sus pruebas de producciónBoletínIIE,año35,núm.1,enero-marzode2011,pp.20-27.

MMaqueda Zamora, Martín RobertoGerenciadeUsodeEnergíaEléctricaCurvas de demanda de energía eléctrica en el sector doméstico de dos regiones de MéxicoBoletín IIE, año 35, núm. 4, octubre-diciembrede2011,pp.172-180.

MataAlmanza,RafaelGerenciadeSupervisióndeProcesosDesarrollo de un prototipo de Unidad Central Maestra (UCM) para la automatización de centros de control de distribuciónBoletínIIE,año35,núm.2,abril-juniode2011,pp.63-73.

Muñoz Román, Jaime JavierGerenciadeTecnologíasdelaInformaciónSistema para la capacitación y entrenamiento para el mantenimiento de líneas de la red de distribución, ALEn3DBoletín IIE, año 35, núm. 3, julio-septiembrede2011,pp.117-125.

PPérez Ramírez, MiguelGerenciadeTecnologíasdelaInformaciónEstado actual y prospectiva de aplicaciones de realidad virtual en el sector eléctricoBoletín IIE, año 35, núm. 3, julio-septiembrede2011,pp.99-108.

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Reseña Anual 2011

Realidad virtual como una herramienta de aprendizaje integralBoletín IIE, año 35, núm. 3, julio-septiembrede2011,pp.132-140.

Sistema para la capacitación y entrenamiento para el mantenimiento de líneas de la red de distribución, ALEn3DBoletín IIE, año 35, núm. 3, julio-septiembrede2011,pp.117-125.

Pérez Rebolledo, HugoGerenciadeUsodeEnergíaEléctricaAvances tecnológicos en los edificios de energía ceroBoletín IIE, año 35, núm. 4, octubre-diciembrede2011,pp.150-156.

Consumo de energía por potencia en espera en casas y oficinas Boletín IIE, año 35, núm. 4, octubre-diciembrede2011,pp.143-149.

ISO 50001, Gestión de EnergíaBoletín IIE, año 35, núm. 4, octubre-diciembrede2011,pp.157-161.

Picasso Blanquel, CuitláhuacGerenciadeSupervisióndeProcesosDesarrollo de un prototipo de Unidad Central Maestra (UCM) para la automatización de centros de control de distribución BoletínIIE,año35,núm.2,abril-juniode2011,pp.63-73.

Tendencias en automatización de la distribuciónBoletínIIE,año35,núm.2,abril-juniode2011,pp.56-62.

QQuintero Reyes, AgustínGerenciadeSupervisióndeProcesosSimulador del Sistema Eléctrico de Distribu-ción para apoyo en la toma de decisiones en Centros de Control de Distribución de la CFEBoletínIIE,año35,núm.2,abril-juniode2011,pp.88-96.

RRodríguez Gallegos, EricGerenciadeTecnologíasdelaInformaciónEstado actual y prospectiva de aplicaciones de realidad virtual en el sector eléctricoBoletín IIE, año 35, núm. 1, julio-septiembrede2011,pp.99-108.

Sistema para la capacitación y entrenamiento para el mantenimiento de líneas de la red de distribución, ALEn3DBoletín IIE, año 35, núm. 3, julio-septiembrede2011,pp.117-125.

Romero Jiménez, GuillermoGerenciadeControleInstrumentaciónGestión de alarmas en plantas de procesoBoletínIIE,año35,núm.1,enero-marzode2011,pp.3-11.

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Reseña Anual 2011

Romero Lima, JesúsGerenciadeSupervisióndeProcesosSistema para el diseño de subestaciones eléc-tricas de distribuciónBoletín IIE, año 35, núm. 3, julio-septiembrede2011,pp.117-125.

SSalgado Martínez, Marco AntonioGerenciadeTecnologíasdelaInformaciónEstado actual y prospectiva de aplicaciones de realidad virtual en el sector eléctrico Boletín IIE, año 35, núm. 3, julio-septiembrede2011,pp.99-108.

Sistema para la capacitación y entrenamiento para el mantenimiento de líneas de la red de distribución, ALEn3DBoletín IIE, año 35, núm. 3, julio-septiembrede2011,pp.117-125.

Sánchez Ramos, IthaGerenciadeUsodeEnergíaEléctricaConsumo de energía por potencia en espera en casas y oficinas Boletín IIE, año 35, núm. 4, octubre-diciembrede2011,pp.143-149.

Sánchez Viveros, Luís AgustínGerenciadeUsodeEnergíaEléctricaCurvas de demanda de energía eléctrica en el sector doméstico de dos regiones de MéxicoBoletín IIE, año 35, núm. 4, octubre-diciembrede2011,pp.172-180.

UUribe Blanco, Carlos EduardoGerenciadeSupervisióndeProcesosDesarrollo de un prototipo de Unidad Central Maestra (UCM) para la automatización de centros de control de distribuciónBoletínIIE,año35,núm.2,abril-juniode2011,pp.63-73

VVázquez Bustos, JesúsGerenciadeTecnologíasdelaInformaciónEstado actual y prospectiva de aplicaciones de realidad virtual en el sector eléctrico.Boletín IIE, año 35, núm. 3, julio-septiembrede2011,pp.99-108.

ZZayasPérez,BenjamínEddieGerenciadeSupervisióndeProcesosSistema para el diseño de subestaciones eléc-tricas de distribuciónBoletín IIE, año 35, núm. 3, julio-septiembrede2011,pp.109-116.

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