S. Gil - Marzo 2012 - UNSAM
Eficiencia Energética y Asimetría de la Información
Eficiencia Energética: Diagnóstico, Incentivos e Instituciones
Seminario FIEL / ALADEE / UCA
Buenos Aires - Marzo 28, 2012
Convention Centre UCA
S. Gil
UNSAM - ENARGAS
S. Gil - Marzo 2012 - UNSAM
Eficiencia Energética y Asimetría de la Información
Características del consumo de energía en Argentina
Posibilidades de ahorro y mejoras en el uso de la energía y el gas en Argentina
Asimetría de la información
Etiquetado de artefactos y viviendas
Conclusiones
Temario:
S. Gil - Marzo 2012 - UNSAM
Eficiencia Energética y Asimetría de la Información
Características del consumo de energía en Argentina
Posibilidades de ahorro y mejoras en el uso de la energía y el gas en Argentina
Asimetría de la información
Etiquetado de artefactos y viviendas
Conclusiones
Temario:
S. Gil - Marzo 2012 - UNSAM 4
Consumo de gas natural (GN)En aproximadamente 14 años duplicamos nuestro
consumo de GN Gas Natural - Argentina
50
75
100
125
150
175
1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 2011 2013 2015año
Q M
ill.
M3
/d
Producción
Consumo (picos)
Proyección
Import.
Dependemos fuertemente de la importación de gas !!!
S. Gil - Marzo 2012 - UNSAMENARGAS - GD - S.Gil 2010 5
Inyección de gas por cuenca
Promedio: Noa:13.6 Sur: 16. Neuq.=47.2 Otro:2.1 MMm3/d
17.3% 20.3% 60% 2%
Inyección por cuenca
0
20
40
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1993
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2005
2007
2009
año
Q (
MM
_m
3/d
)
ExprtOtrosSurNeuquinaNorOeste
S. Gil - Marzo 2012 - UNSAM 6
Energía primaria y PBIArgentina
Oferta Interna Primaria Argentina
50
100
150
200
250
1970 1980 1990 2000 2010
Año
En
erg
ía P
rim
. P
BI-
Re
lat.
PBI_rel
Total_prim_rel
Energía
PBI
Entre 1970 y 2000, La energía primaria varío en un factor 2.1
mientras que el PBI soloaumentó un 75% ,el consumoeléctrico se cuadriplicó,
En EEUU entre los años 1976 y 2005 el consumoeléctrico se duplicó, y el PBI aumentó en un 245%.
S. Gil - Marzo 2012 - UNSAMENARGAS - GD - S.Gil 2010 7
Energía y crecimiento en los Países de la OECD
PBI
Energía
1970=100
Este efecto refleja la importancia de los estándares de eficiencia establecidos en la regulación energética de California. S. Gil - Marzo 2012 - UNSAMENARGAS - GD - S.Gil 2010 8
Consumo de Electricidad en EE.UU. y California 1960-2005
California
Consumo eléctrico per cápita constante desde 1976 al 2002
Crecimiento PBI 2.2 veces (121%)
EE.UU. Consumo 1.5
En EE.UU. Creció 50%
Per Capita Electricity Consumption
kWh/person
-
2,000
4,000
6,000
8,000
10,000
12,000
14,000
1960
1962
1964
1966
1968
1970
1972
1974
1976
1978
1980
1982
1984
1986
1988
1990
1992
1994
1996
1998
2000
2002
2004
California
United States
Source: California Energy Commission
Efecto Rosenfeld
Think Globally, act Locally !!
Características del consumoResidencial, Comercial y Oficial
0
10
20
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40
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60
70
en
e-9
3
en
e-9
4
en
e-9
5
en
e-9
6
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e-9
7
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e-9
8
en
e-9
9
en
e-0
0
en
e-0
1
en
e-0
2
en
e-0
3
en
e-0
4
en
e-0
5
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e-0
6
en
e-0
7
en
e-0
8
en
e-0
9
en
e-1
0
en
e-1
1
en
e-1
2
Q [
Mil
l. m
3/d
]
fecha
Consumo Pais 1993 - 2011
Com+EO [M_m3/d]
Res_tot [M_m3/d]
Residencial
24%
C+EO
5%
Industria
31%
C. Electricas
33%
GNC
7%
Consumo de Gas Natural - Año=2011En lo que sigue, nos concentraremos en
Consumos Termo-dependientes
�Residencial
�Comercial
�Entes Oficiales
S. Gil - Marzo 2012 - UNSAM
Características del consumo Residencial (R)
Consumo específico El consumo (R) diario por
usuario, tiene un comportamiento muy similar y
regular en casi todo el país. 60% calefacción y
(40%) es el consumo base.
0
2
4
6
8
10
12
14
- 5 10 15 20 25 30
Co
nsu
mo
esp
ecíf
ico
R [
m3 /
d]
Temperatura efectiva media mensual [°C]
Zona central y norte del País 1993-2011
Consumo R
Consumo Base
Calefacción ≈ 60%
Consumo base ≈ 40%
S. Gil - Marzo 2012 - UNSAM
Consumo de gas residencial
Aproximadamente
Consumo Calefacción 60%
Calentamiento de agua y cocción40% = Consumo base
≈ 2 m3/día
País Año=2007
-
2
4
6
8
10
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12Mes
Co
nsu
mo
[ m
3/d
]
Q_calef [m3/d]
Q_Esp_Base [m3/d]
Calef. %=64.2
Base %=35.7
País Año=2006
-
1
2
3
4
5
6
7
8
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12Mes
Co
nsu
mo
[ m
3/d
]Q_calef [m3/d]
Q_Esp_Base [m3/d]
Calef. %=59.0
Base %=40.9
Consumo base
Cocción
24%
ACS
51%
Piloto
25%
Consumo Base=2.0 [m3]
Consumo PasivoPiloto: 0.5 m3/d x 10 Mill=
= 5 Millones de m3 (Eq.)/día
Tiempo
(h) Kcal/h
Consumo
(m3/día)
Cocción2.5 1,800 0.5
Calentamiento de agua 0.75 12,500 1.0
Piloto 24 190 0.5
2.0
Usuarios de Gas Natural
7 millones Usuarios de GLP
3 millones
Usuarios totales
10 millones
S. Gil - Marzo 2012 - UNSAM
Eficiencia Energética y Asimetría de la Información
Características del consumo de energía en Argentina
Posibilidades de ahorro y mejoras en el uso de la energía y el gas en ArgentinaAsimetría de la información
Etiquetado de artefactos y viviendas
Conclusiones
Temario:
S. Gil - Marzo 2012 - UNSAM
Consumo de los pilotos
Consumo base
�Piloto: 0.5 m3/d
Equivale a 250 W
Los pilotos, uno por usuario, consumen:
7 Mill. x 0.5 m3/d ≈ 3.5 Millones m3/d ≈ 1.75 GW (Térmicos)
10 Mill ≈ 5 Millones m3/d ≈ 2.5 GW (Térmicos)
0
2
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6
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12
14
- 5 10 15 20 25 30
Co
ns
um
o e
sp
ec
ífic
o R
[m
3/d
]
Temperatura efectiva media mensual [°C]
Zona Central y Norte de Argentina 1993-2011
Consumo R
Consumo Base
Calefacción ≈≈≈≈ 60%
Consumo base ≈ ≈ ≈ ≈ 40%
La pendiente nos indica el volumen de agua caliente
usada por cada usuario ≈≈≈≈
100 litros/día/persona
Buenos Aires - 24 de Sept. 2009 - Uso eficiente de lal Gas
- S. Gil 15
Calefones
Seguridad�Válvula de seguridad
�Sensor: Sensor de salida de gases
de combustión y sensor de sobre
temperatura.
�Control de temperatura
�Existen en el mercado modelos que poseen encendido electrónico que elimina el piloto
�Costo del orden de 20 U$S
�Vgas (10 años)=0.5x3650 m3
=1825 m3 ≈ 64 M_Btu ≈
≈ 1100 U$S
�Costo de un nuevo calefón sin piloto ≈
� ≈ 500U$SMás económico que el subsidio de gas!!!
Buenos Aires - Jun-2011 Uso eficiente del Gas 16
TermotanquesPérdidas de calor
Aquí la energía del piloto se
puede usar, mejorando el diseño
Tiraje de la Chimenea (central)
– Clapeta (Damper)
Aislamiento Térmico del
tanque
Perdidas de quemador
Las mejoras en los diseños, con tecnología actual
podrían lograrse ahorros
comparables a los de un
calefón. Se puede lograr un ahorro similar al de los pilotos
0
10
20
30
40
50
60
70
60
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0 5 10 15 20 25 30
T (
ºC
) a
mb
ien
te
T (
ºC
)
Te
rmo
tan
qu
e
Tiempo (h)
Termotanque en condiciones estáticas
T_agua Termot
T_max
T_min
T_ambiente (ºC)
∆tciclon ∆tciclo
Tambiente
TMax
Tmin
Pérdidas
17
¿Qué se busca con las nuevas normas?
La Eficiencia Energética debe
incluir todos los consumos, incluyendo los pasivos!!!
Validar el esquema conceptual con ensayos
Introducir estos cambios en la normativa vigente y etiquetado
18
Etiquetado – Eficiencia Energética Calefones
Un Calefón con piloto y muy buena eficiencia de quemador (ηquem ≈ 95%) tendrá una eficiencia energética (ηEE ≈ 66%) y resulta clase D.
El mismo, sin piloto sería clase A .
Efic_quemador EficienciaE
100.0% A
84.0% B
74.0% C
100% 66.2% D
75% 54.3% E
Actual con
Piloto
Actual sin Piloto
S. Gil - Marzo 2012 - UNSAM
Eficiencia Energética y Asimetría de la Información
Características del consumo de energía en Argentina
Posibilidades de ahorro y mejoras en el uso de la energía y el gas en Argentina
Asimetría de la información
Etiquetado de artefactos y viviendas
Conclusiones
Temario:
Asimetría de la InformaciónThe Market for “Lemons”: Quality Uncertainty and the Market Mechanism-
George A. Akerlof (1970) Quart. J. of Econ. 84 (3): 488–500
Asimetría
CompradorNo puede
distinguir entre
un Lemon o
Cherry
El vendedor Si sabe si
tiene un
Cherry o Lemon
Ingles Americano Coloquial
Lemon ≈ Cachivache
Coche de mala calidad
Que se sabe después de
comprarlo
Cherry ≈ Una JoyaCoche de buena calidad
Selección adversa�El comprador, ante el riesgo de comprar un “lemon”
está propenso a pagar por un automóvil usado un
precio intermedio entre un “cherry” y un “lemon”.
�Por lo tanto los propietarios de los coches buenos
“cheries” tienden a evitar el mercado de automóviles
usados, pues no serán favorecidos.
�Lo que queda en el mercado usado son
preponderantemente “lemons”.
�El precio promedio de los usados cae.
�De esta manera, la asimetría de información conduce
a deterioro del mercado que perjudica tanto a
vendedores como compradores.
�Tanto los compradores como los
vendedores pierden.
S. Gil - Marzo 2012 - UNSAM
Asimetría de la InformaciónLemons and Cherries
Paradigma: Mercado de autos usados, pero se aplica a casi cualquier transacción: caballos, seguro, bonos, etc.
La asimetría de información conduce a deterioro del mercado que perjudica por igual tanto a buenos vendedores como buenos
compradores.
Lo mismo ocurre con mercado de caballos y artefactos eléctrico y a gas
Posibles soluciones
En 2001, Akerlof, Michael Spence y Joseph Stiglitz, recibieron conjuntamente el Premio Nobel en Ciencias Económicas por sus investigaciones relacionadas con el problema de la información asimétrica.
Hay dos posibles soluciones a este problema: “Signaling” y “Screening”
�Signaling, ejemplo etiquetado (Michael Spence )
�Screening, Sistema de preguntas (Joseph E. Stiglitz)
S. Gil - Marzo 2011 - UNSAM
Indicadores de eficiencia ≈≈ SignalingEtiquetas de eficiencia en el mundo
USA AustraliaThailand
USA
EU ArgentinaBrasil
Iran ChinaSwitzerland
Endorsementlabels Comparison
labels
S. Gil - Marzo 2012 - UNSAM
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
35%
40%
45%
50%
A B C D E F G
Clase de eficiencia
Mercado UE 1992
Más eficiente Menos eficiente
B ECA D F G
Impacto etiqueta de eficiencia en la heladeras de la UE
Part
icip
ació
nd
e l
os m
od
elo
sen
el
merc
ad
o
S. Gil - Marzo 2012 - UNSAM
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
35%
40%
45%
50%
A B C D E F G
Mercado UE 1996
B ECA D F G
Part
icip
ació
nd
e l
os m
od
elo
sen
el
merc
ad
o
Mercado UE 1992
Clase de eficienciaMás eficiente Menos eficiente
Impacto etiqueta de eficiencia en la heladeras de la UE
S. Gil - Marzo 2012 - UNSAM
0%
5%
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15%
20%
25%
30%
35%
40%
45%
50%
A B C D E F G
Mercado UE 1999
Mercado UE 1996
Mercado UE 1992
B ECA D F G
Part
icip
ació
nd
e l
os m
od
elo
sen
el
merc
ad
o
Impacto etiqueta de eficiencia en la heladeras de la UE
Clase de eficienciaMás eficiente Menos eficiente
S. Gil - Marzo 2012 - UNSAM
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
35%
40%
45%
50%
A B C D E F G
Mercado UE 1999
Mercado UE 1996
Mercado UE 1992
Mercado UE 2003
B ECA D F GPart
icip
ació
nd
e l
os m
od
elo
sen
el
merc
ad
o
Impacto etiqueta de eficienciaen la heladeras de la UE
Clase de eficienciaMás eficiente Menos eficiente
Gentileza de Carlos Tanides FVSA y FIUBA
S. Gil - Marzo 2012 - UNSAM
29
New United States Refrigerator Use v. Time
and Retail Prices
0
200
400
600
800
1,000
1,200
1,400
1,600
1,800
2,000
1947 1952 1957 1962 1967 1972 1977 1982 1987 1992 1997 2002
Avera
ge A
nn
ual E
nerg
y U
se(k
wh
) o
r P
rice($
)
0
5
10
15
20
25
Refr
igera
tor
vo
lum
e (
cu
bic
feet)
Energy Use per Refrigerator
(kWh/Year)
Refrigerator
Size (cubic ft)
Refrigerator Price
in 1983 $
$ 1,270
$ 462
~ 1 Ton CO2/year~ 100 gallons Gasoline/year
Consumo de refrigeradores en EE.UU.
Source: David Goldstein
S. Gil - Marzo 2012 - UNSAMENARGAS - GD - S.Gil 2010 30
Etiquetado en Argentina
Norma IRAM TítuloEstado de situación
2404 - 3Refrigeración doméstica Emitida y
obligatoria
62404 -1Lámparas incandescentes Emitida y
obligatoria
62404 -2Lámparas fluorescentes Emitida y
obligatoria
62406Acondicionadores de Aire Emitida y
obligatoria
62405 Motores eléctricos de inducción trifásicos Emitida
2141-2 Lavarropas Emitida
62407 Balastos para lámparas fluorescentes En estudio
19050-1 Artefactos de cocción a gas: Anafes, Hornos En estudio
-- Stand by, electrobombas, balastos En estudio
NAG 312 Cocinas, hornos anafe (Enargas)Emitida y
obligatoria
NAG 313,314 Calefones, Termotanques y calefactores (Enargas)
En Estudio
S. Gil - Marzo 2012 - UNSAM
Impacto de la etiqueta en refrigeradores
en Argentina
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
35%
40%
45%
50%
A B C D E F G
Clases de eficiencia
Dis
trib
ució
n p
orc
en
tua
l p
or
mo
de
lo
Certificaciones a julio 2007
Estimación 2005'
Máseficiente
MenosEficienteB ECA D F G
S. Gil - Marzo 2012 - UNSAM
La Etiqueta Energética se convierte en un elemento de marketing
La Nación – Domingo 3/4/11 - p.7
Ejemplo de lámparas
Costo de 1 kWh
= 5 ¢ US
LED( Costo=61U$S)
Electr.Lamp.
CFL( Costo=55U$S)
Lamp.
Electr.
Incandecente( Costo=202.U$S)
Electr.
Lamp.
Costo por 50 k hs a un costo de = 0.05 U$S / kWh
0
100
200
300
LED CFL Incandecente
Co
sto
(U
$S
) Costo de lamp. En 50 khs
Costo Electricidad (U$S)
Evaluación del costo de la
eficiencia
Lamp U$S
Incand. 1.25
CFL 4.0
LED 41.0
Ejemplo de lámparas
Costo de 1 kWh
= 12 ¢ US
Evaluación del costo de la
eficiencia
Lamp U$S
Incand. 1.25
CFL 4.0
LED 41.0
S. Gil - Marzo 2012 - UNSAM
La Etiqueta Energética como Signiling
Produce:•Segmentación del mercado: los más y los
menos eficientes
•Competencia por más calidad y eficiencia•Genera innovación tecnológica•Mejora en calidad y baja de precios•Mayor desarrollo e investigación en las
empresas y el estado
•Sobre ella es posible cuantificar mejor los costos de equipos y energía•Los usuarios obtienen una mayor y mejor información para poder realizar decisiones
más racionales.
•Es una opción tipo “ win-win”
S. Gil - Marzo 2012 - UNSAM
Aprovechamiento de energía solar térmica en el calentamiento de agua sanitaria (ACS)
En casi todo el territorio argentino,
4 kWh/m2 es un valor representativo del promedio
Un panel solar de
3,5 m2 de área,
la energía solar
equivale a 15,7 Kwh por día
≈1,5 m3 GN/díaSuficiente para cubrir las necesidades de agua caliente sanitaria
S. Gil - Marzo 2012 - UNSAM
Panel de 3,5 m2 de área ≈ 1,5 m3/día.
Con solo 3,5 m2, el Sol aporta tanto gas como en requerido para calentar toda el agua sanitaria que usamos.No siempre hay sol.El ahorro de gas puede ser 75% del usado en ACS o sea 0.75 m3/día
No incluye en ahorro de piloto
50% de los usuarios con sistemas híbridos sol-gas, el ahorro sería:
2.6 a 3.75 Millones m3/día
S. Gil - Marzo 2012 - UNSAM
Aprovechamiento de energía solar térmica en el calentamiento ACS- Ahorros
�Con un sistema híbrido, y sin piloto (o con aprovechamiento de su energía) los ahorros
pueden ser de ≈≈≈≈ 1 m3/día �En 10 años el ahorro sería de 3 650 m3 (GN)
≈≈≈≈ 130 Mill. BTU ≈≈≈≈ 2 000 U$S�Esto es equivalente al costo del equipo híbrido �En zonas alejadas de las redes, se generaría
un ahorro adicional en el tendido de las mismas.
�Aptas para zonas con población dispersa. �Se podría generar un desarrollo industrial con
una importante demanda de mano de obra.
S. Gil - Marzo 2012 - UNSAM
Etiquetado de vivienda y edificios
Norma IRAM 11900
Etiqueta de eficiencia energética de calefacción para edificios.
Clasificación según la transmitancia térmica de la envolvente
60% del gas residencial se usa en calefacción
S. Gil - Marzo 2012 - UNSAM 40
Construcción bioclimática¿Arquitectura con sentido común?
Implicancia en consumoCon aislación adecuada, actualmente disponible, el consumo por y buen diseño, la calefacción podría pasar de 6.5 m3/d a 3.2 m3/d, o sea un ahorro de 3.3 m3/d. Esto es aporoxim.:
20 MM m3/d
Todo el País 1993-2009
0
2
4
6
8
10
12
14
- 5 10 15 20 25 30
Temperatura efectiva media mensual [°C]
Co
nsu
mo
esp
ecíf
ico
R [m
3/d
]
Consumo R
Consumo Base
Calefacción
T crit
Consumo base
6.5
Equivalente a un yacimiento como el del Norte con transporte y red de distribución incluido!!!!
S. Gil - Marzo 2012 - UNSAM 41
Etiquetado de viviendasCrucial
Perdurabilidad de viviendas
La vida media de un artefacto es de
unos 10 a 15 añosUna vivienda o edificio tiene una
perdurabilidad de 50 a 100 años.
Las viviendas con aislación térmicainadecuada general una «hipoteca»Energética a largo plazo
Los resultados permanecen en el tiempo
Posibilidades de ahorro de gas
AccionesPotencial Ahorro
Implementación parcial (≈50%)
[Mm3/día]
Implementación completa[Mm3/día]
Mejora en el aislamiento térmico de viviendas. 10 20Eliminación de pilotos en equipos calefones 1,5 3
Promover un uso racional en el Sur de la Argentina 2 4,5
Incentivar el ahorro a través de premios y tarifas (tipo PURE) 1 2
Calefactores híbridosSolar -gas 2.5 2.5 *
TOTAL(Millones m3/día) ≈ 17 ≈ 32S. Gil - Marzo 2012 - UNSAM
S. Gil - Marzo 2012 - UNSAM 43
Conclusiones Es imperioso diseñar políticas que estimulen un uso más eficiente y racional de la energía.
Hay muchas posibilidades de reducir el consumo y hacer un uso más eficiente
No subsidiar el consumo, si la eficiencia
Promover y educar a los usuarios en el uso eficiente de la energía
Hacer mandatorio el etiquetado artefactos y viviendas.
Invertir más en el desarrollo e investigación en eficiencia energética.
Los aportes de la eficiencia son equivalentes a ungran yacimiento de gas.
S. Gil - Marzo 2012 - UNSAM 44
Eficiencia Energética es una fuente de energía de bajo costo que no
contamina,
equivalentes a un gran yacimiento de gas.
La energía más limpia y barata…es la que no se consume
“Llegará una época en la que nuestros descendientes se asombrarán de que ignoráramos cosas que para ellos son tan claras…”
Séneca. Cuestiones Naturales. Siglo I
Agradecimientos Agradecimientos -- colaboradores:colaboradores:
ENARGAS, INTI, UNSAM, ENARGAS, INTI, UNSAM, UNLuUNLu, ,
Orbis, Orbis, ReehmReehm, , TonkaTonka, , EitarEitar
Muchas Gracias
S. Gil - Marzo 2012 - UNSAM