Gestión de la energía eléctrica: cuatro niveles para hogares y comercios medios

Rodrigo Flores Elizondo / académico del iteso

 

En el esfuerzo de transitar a una civilización más sustentable, las prácticas son tan importantes como las ecotecnias. Con esto en mente, un equipo de la Maestría en Proyectos y Edificación Sustentables del ITESO se orientó a recuperar las mejores prácticas en gestión de la energía. Se centró en sistemas eléctricos de baja tensión, que son los que se tienen en hogares y comercios medianos y menores. La pregunta central fue: ¿qué medidas pueden tomarse para gestionar la energía eléctrica de estos edificios particulares que no sean tan simples como cambiar un foco por otro más “ahorrador”, pero que tampoco impliquen un gasto como instalar sistemas fotovoltaicos? La respuesta fue una escala de cuatro niveles para la gestión de la energía.

El primer nivel es preventivo y correctivo. Se trata de revisar el sistema a fin de evitar cortocircuitos o incluso incendios. Luis Carlos Shaar y Rodrigo Flores dan los siguientes indicios:

  • Al tocar aparatos eléctricos “dan toques”.
  • Se requiere cambio de focos constante.
  • Se desconectan los circuitos; “se botan las pastillas”.
  • La intensidad de la iluminación disminuye o aumenta sin razón o al poner en operación cualquier equipo.[1]

Si se detecta alguno de estos problemas, conviene que un técnico especializado revise la instalación eléctrica o los equipos.

El segundo nivel sí supone una mejora desde los hábitos de uso. Apagar las luces y desconectar aparatos cuando están en uso; mantener bien cerrados refrigeradores y espacios en los que se tienen aires acondicionados, o mejor aún, posponer lo más posible su uso; sustituir focos convencionales y de mercurio por los de tecnología led; sustituir aparatos viejos por otros de mejor eficiencia energética; dar mantenimiento a todo tipo de motores y tener limpios los difusores de calor (aspirar de manera periódica el del refrigerador mejora mucho su desempeño). Si el refrigerador no se usa de noche puede desconectarse o usarse un timer comercial.

El tercer nivel ya supone una intervención de un experto en eficiencia energética porque se trata de estudiar el sistema y de proponer mejoras técnicas más elaboradas. En el proyecto en que se basa este artículo se estudiaron las lecturas de los equipos y se analizaron potencia, demanda instalada y consumo, a través del tiempo. Desde estos análisis se propusieron cambios en equipos o en las pautas para operarlos.

El nivel más alto ya es el de instalar un sistema fotovoltaico. Es costeable cuando el usuario ya reporta un alto consumo en el caso doméstico. En el caso comercial, siempre es rentable. En el aspecto ambiental, esta inversión siempre es conveniente.

¿Focos ahorradores o focos led?

  • Tanto los focos fluorescentes compactos que aparecieron en México en la primera década del siglo xxi como los de tecnología led son ahorradores, comparados con las bombillas incandescentes que había en el siglo xx.
  • Los de led ahorran todavía más energía que los fluorescentes, que además contienen mercurio, lo que los vuelve pasivos ambientales peligrosos al romperlos por accidente en el hogar o al desecharlos.
  • El foco led puede ser reparable. Aunque es más caro, es la mejor opción entre los disponibles en el mercado actual.

 

Ecotecnias

  • Una ecotecnia es una tecnología con mejor desempeño ambiental que una tradicional y que cumple con una función similar. Por ejemplo, un foco incandescente y uno ahorrador con la misma capacidad de iluminación.
  • Ese mejor desempeño suele verse disminuido si el usuario, en la confianza de que se trata de una ecotecnia, descuida su uso y lo mantiene encendido por tiempo innecesario. Así, el mejor desempeño de una ecotecnia es cuando se la utiliza con prácticas sustentables.

[1] Shaar, Luis Carlos y Rodrigo Flores. Uso eficiente de la energía eléctrica en vivienda y otros sistemas de baja tensión. En Cortés, Mara Alejandra (coord.). Planeación y desarrollo de tecnología. Visiones sustentables de la vivienda y la trasformación urbana (Miradas colectivas hacia la sustentabilidad) ITESO, Guadalajara, pp. 157- 180. Disponible en: https://rei.iteso.mx/handle/11117/5554

El consumo sustentable de la energía eléctrica en la vivienda mexicana

Francisco Álvarez Partida / profesor investigador del ITESO

 

Uno de los efectos del cambio climático en México será que las viviendas en general serán menos confortables, ya que las protecciones solares, las ventanas y los envolventes —es decir las cubiertas que separan el espacio interior acondicionado de la intemperie del exterior— no están preparadas para este cambio; esto hará aumentar la necesidad de ventiladores, pero también de equipos de aire acondicionado sobredimensionados, aparatos de muy alto gasto energético.

No obstante el alto crecimiento del número de viviendas en México, el consumo de energía eléctrica en este sector tiene tendencia a mantenerse estable gracias a las campañas de sustitución de focos ahorradores y de refrigeradores y a políticas públicas de normalización de aparatos electrodomésticos; pero la tendencia mundial es al aumento del consumo de energía eléctrica debido, entre otros factores, al internet de las cosas.

La energía eléctrica en México se genera en un 80% quemando combustibles fósiles no renovables que generan co2, gas de efecto invernadero causante del cambio climático. Afortunadamente nuestro país es rico en muchos tipos de energías limpias y renovables, entre ellas la energía solar, capaz de producir energía eléctrica por medio de paneles solares fotovoltaicos.

Como esta producción se puede hacer a pequeña escala en viviendas en donde la superficie y la radiación solar sean suficientes, se habla de una producción de energía eléctrica distribuida; este esquema de producción, cuyo trámite es relativamente sencillo ante la Comisión Federal de Electricidad (CFE), tiene un periodo de retorno de inversión que ronda los cinco años para viviendas en tarifas de alto consumo doméstico, para las cuales es altamente recomendable. Para las viviendas de escasos recursos con bajo consumo, sería preferible subsidiar la compra de paneles, en lugar de subsidiar el consumo general de este energético.

En otros países, como Inglaterra, si se consume más de 10% del ingreso en pagar energía para calentar la casa, se está en pobreza energética. En México se hablaría de una proporción similar, pero para enfriarla; hacerlo por medios mecánicos implica energía eléctrica y, para evitar el sobreconsumo, se deberían subsidiar adecuaciones.

 

Alternativas al aire acondicionado en casa

      • Poner protecciones solares para contener los rayos del sol en periodos de calor.
      • Mejorar el sellado de los perfiles de las ventanas y el tipo de ventanas utilizadas.
      • Mejorar la envolvente; en viviendas ya construidas, implica mayor inversión, para no sobredimensionar los equipos de refrigeración; para las nuevas, es necesario incluir especificaciones en los reglamentos de construcción municipales.

Entrevista a Juan Jorge Hermosillo Villalobos

Iván González Vega / académico del ITESO

“En México no hace falta usar gas para calentar el agua de las casas”

 

La dependencia del petróleo les cerró los ojos a los gobiernos mexicanos: pese a los sobreabundantes recursos renovables, como el sol, el país no invirtió en diversificar las fuentes de energía, trabajo que ahora se revela urgente, opina este académico del ITESO, investigador especialista en energías renovables.

 

México tiene elementos a favor de sobra para transitar hacia el uso de energías renovables. El problema, opina el académico Juan Jorge Hermosillo Villalobos, no son los recursos disponibles, sino que el enorme esfuerzo que requiere una decisión así pasa por un reto tecnológico que es, también, ideológico: modificar una cultura de decenios de dependencia técnica y financiera del petróleo y diversificar las fuentes de generación de energía.

Investigador especializado en el tema desde los años ochenta, el actual secretario de la Rectoría del ITESO forma parte de una generación de ingenieros que llevan décadas tomando el pulso al tema de energías renovables en México, y explica en entrevista cuán enquistada está en la estructura del país la dependencia de los combustibles fósiles.

“El siglo XX puso todos los huevos de la canasta en el petróleo; desde un punto de vista técnico, es muy sencillo: haces toda la tecnología alrededor de una sola cosa y, mientras funcione, está bien”. Así se explica, dice Hermosillo, que el país se trastorne con eventos como la escasez de gasolina en enero de 2019; en contraste, la diversificación de fuentes de energía daría fortaleza al garantizar otras opciones.

“Pemex dio recursos al gobierno durante muchos años y, entonces, el último interesado en que hubiera alternativas era el propio gobierno; con una irresponsabilidad bárbara, porque, desde que nos hicimos petroleros, en el sexenio de López Portillo, si se hubieran puesto las pilas para diversificar nuestra matriz energética nos habríamos vuelto una verdadera potencia. Pero no: tomaron a la empresa como una caja chica. Fue tan generosa que dio para corrupción y para el crecimiento del país. Pero no se atendió que era un recurso no renovable. Así se explican la reforma energética y la fiscal, que son hermanas: porque se acabó el petróleo. ¿De dónde más saco dinero? Pues de la reforma fiscal”.

 

¿Cuándo nos dimos cuenta de que había que buscar alternativas?

Si te vas al medio académico, desde los años setenta hay advertencias. Por ejemplo, la Asociación Nacional de Energía Solar, de la cual académicos del ITESO fuimos fundadores a principios de los años ochenta, desde entonces tenía ese tema. Pero, para que eso llegue a los políticos, tienen que pasar muchas cosas.

 

¿Cuán viable es la energía solar como opción?

Es el principal recurso que hay en todo México: es sobreabundante y está en donde quieras. Sonora y Chihuahua, por ser clima desértico y que hay menos nublados, por supuesto tienen exceso; pero también en Villahermosa o en San Cristóbal, donde hay mucha más lluvia y nublados, hay suficiente energía solar. Es el número uno en cuanto a nuestros recursos energéticos.

Ahora: entre el recurso y el uso cotidiano están de por medio la tecnología y sus costos; eso es lo que no está del todo resuelto. La otra, que es tecnología madura y que por lo tanto da energía barata, es la eólica. El problema es que, a diferencia de la solar, no alcanza a ser útil en todos lados; en las costas, como Bucerías, que es un sitio famoso para los windsurfistas, ya no digamos el norte de Jalisco, y por eso ya hay parques eólicos en sitios como Ojuelos. Pero es muy localizada, no está distribuida en todo el país.

Para generar calor, sobre todo calor de baja temperatura, allí ya no hay que quemar petróleo, pero desde hace mucho. Con una evaluación financiera sólida te convences de que la energía solar es muy rentable. Para calentar agua para las casas en ningún lugar de México deberíamos quemar gas.

 

¿Nadie debería usar bóiler?

No. Con calentador solar puedes suministrar todo lo necesario. El potencial de México es enorme. En Israel, por ejemplo, es obligatorio que las viviendas tengan energía solar para calentar el agua, porque no tienen petróleo. En México lo que hay es sol: usémoslo. Cuando combinas subsidios, como los que tenía España, con normas como las que tiene Israel, lo que logras es aumentar la demanda. Eso, en México, no está estancado, pero apenas está comenzando.

Aparte de los incentivos fiscales y las normas está el financiamiento. Ya empieza a haber para ciertas cosas: hay hipotecas verdes, que financian que tengas calentador solar; ya hay quien te financie las fotoceldas; esquemas financieros, bancarios o de otro tipo. Tiene un lado financiero: de dónde saco los recursos para esto, que me va a convenir, de modo que la hipoteca se paga con los ahorros. Eso no es del gobierno, sino de la iniciativa privada; claro, en un marco legal que lo fomente.

 

A escala de políticas públicas, ¿ya hay suficiente trabajo?

Está la reforma energética famosa del gobierno de Peña Nieto. Los que tenemos mucho tiempo en estos temas habríamos esperado algo mucho más contundente: no las niega, pero no se decanta por ellas. Sin embargo, sí abrió a iniciativas para más energía eólica y solar.

El problema con el gobierno actual es que… Por ejemplo: impulsa otra refinería, que va totalmente en contra de lo que todos hubiéramos pensado, cuando tienes holgura técnica en las refinerías que ya existen: están muy sobradas, aun con tecnología que se avejentó. Esa parte de la argumentación de este gobierno sí es cierta: hubo un abandono de Pemex. Pero dices: ¿qué es más fácil: hacer otra refinería o arreglar las ruinas?

Nadie se va a pelear con el petróleo; el problema es cómo lo administramos en esta transición energética. Para eso, ahorita hay otro conjunto de refinerías subutilizadas, que podrían renovar para hacerlas eficientes. Y hay otra discusión: si se consigue tan barata la gasolina en Texas, ¿qué es más conveniente: refinarla aquí o seguir comprándola? Si de todas maneras vamos a comprar petróleo… Soy más o menos nacionalista, pero es como si dijeras: “Ya no hay que importar computadoras, las vamos a fabricar aquí con tecnología nuestra”. Pues no: vamos 50 años atrasados.

 

Entonces, no se resuelve la dependencia respecto del petróleo, sino que la política parece orientada a mantenernos allí por lo menos estos seis años.

Dicho de ese modo, sí; sin embargo, veo noticias de proyectos de energías renovables que siguen prosperando, entonces tampoco es que López Obrador les haya puesto un freno absoluto, como con Mariano Rajoy en España, que suspendió los subsidios y el país pasó de la noche de la mañana de ser un líder a que tronaran todos los proyectos de energía eólica.

 

¿Qué está faltando en México?

La decisión del impulso desde todos los frentes. Antes era mucho más fácil criticar, porque no había incentivos, financiamiento, normas… todo eso ha cambiado, pero no lo suficiente. Una de las cosas que lo han mermado mucho es la falta de investigación propia: todavía hay mucho margen para desarrollo de tecnología de un recurso que ya está aquí y es distribuido en sí: el sol que le llega a México. La eficiencia de conversión está en el 12%, 15%, y no va a subir mucho, pero hay otros modos de usar la física para convertir la luz en electricidad que están apenas en desarrollo, y por supuesto que los investigadores mexicanos, incluyendo los del ITESO, pueden hacer aportaciones. En los países en donde funciona es porque se le apoya durante muchos años; un sexenio es muy poco para que prendan grupos de investigación, desarrollen lo que se requiere y empiecen a transferir la tecnología al sector industrial.

 

Geotermia, otro pendiente

La energía geotérmica es otro de los rubros en que México tiene un importante potencial, pero éste se da en grados, explica el académico Juan Jorge Hermosillo, que pide pensar en datos como, por ejemplo, la profusión de balnearios en Jalisco: abundante agua caliente, de baja temperatura, con potencial para explotar hasta cierto nivel, o las fuentes detectadas en La Primavera, cuya explotación está limitada por el impacto al bosque.

“La geotermia es muy local, todavía más que lo eólico”, advierte Hermosillo, “pero tiene una enorme ventaja: una vez que haces la instalación, tras los estudios requeridos, te da una energía constante, digamos, permanentemente; si bien puede considerarse no renovable, porque lo que hay es una cierta cantidad de calor almacenada, extraes tan poquito que puedes sacar durante muchísimo tiempo. Eso es una virtud impresionante, porque no estás con la incertidumbre de si en la tarde se va a nublar o va a haber viento”.

 “No hay ninguna fuente de energía cuyo impacto sea nulo; las fotoceldas no producen ningún efecto nocivo cuando las usas, pero, en su fabricación, claro que hay subproductos y consumo de energía de origen en petróleo. El único impacto nulo sería no utilizarla.”

 

El problema del almacenamiento

Durante el día hay sol, pero por la noche, cuando la gente vuelve a sus hogares, las casas necesitan más energía, y las celdas fotovoltaicas no tienen de dónde obtenerla. La solución: almacenar la energía que se genera en las horas de luz. El problema: no hay baterías suficientes.

Juan Jorge Hermosillo subraya que uno de los grandes retos tecnológicos para el uso de energías renovables es almacenar la energía generada para que pueda utilizarse cuando se la requiera.

“Es todo un reto. La capacidad de las baterías eléctricas, por ejemplo, es ínfima comparada con lo que se requiere. Con los coches eléctricos, el tema es si recorres 300 o 500 kilómetros, mientras que un coche de gasolina, cuando menos, te da mil. Las baterías son todo un reto, por sus limitaciones físicas y químicas. Las baterías de litio pueden tener una capacidad cinco veces mayor que las de plomo, pero no cien veces mayor, que es algo que sí te da la gasolina”.

Un recibo de luz más barato, la primera razón para cambiar

Andrea Landeros y María José Frías / estudiantes de la Licenciatura en Periodismo y Comunicación Pública del ITESO

 

Familias que han instalado paneles solares para calentar el agua de sus casas defienden los ahorros y piden más facilidades

Salvador Gómez está considerando poner paneles solares en su casa para ahorrar dinero, según se lo recomendó un amigo cercano. “Me dijo que voy a ahorrar unos cinco mil pesos en total. Estoy pagando demasiado de luz y sí lo considero un robo, ya que mi familia y yo casi no estamos en la casa; la que más está aquí es mi esposa, pero ¿qué tanto puede gastar una sola persona?”

Mientras resuelve su dilema, lo cierto es que otras familias en la zona metropolitana de Guadalajara defienden no solo que el cambio a energía solar para calentar el agua de sus casas produce ahorros sino que además se pronuncian por que haya mayores facilidades de parte de la Comisión Federal de Electricidad (CFE).

Instalar calentadores solares de agua en casa resulta una buena inversión después de no menos de tres años, pero redunda en ahorros visibles en el recibo de luz. Como calentar agua es la operación doméstica que más energía implica —hasta 50%, según datos de la Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales—, a Salvador Gómez y su familia les parece buena idea.

En casa de Bill Quinn pusieron calentador solar hace 12 años y él calcula que su consumo de gas LP se ha reducido en 70%: “Sobre todo en Guadalajara, que hay tanto sol, se me hace muy obvio aprovecharlo. Nos quedamos con un bóiler para las pocas veces en el año que está nublado por varios días seguidos, o cuando tenemos mucha gente en la casa”.

Tras la instalación del primer calentador, su familia también hizo cambios en la fontanería para reutilizar las aguas grises de la lavadora, regadera y lavabo e instalar un huerto urbano en el techo de su casa.

En la casa de María José González hay un calentador solar desde hace seis años; su familia también calculó que sería más económico a largo plazo, a pesar de que la instalación costó casi 15 mil pesos: “Era demasiado lo que pagábamos, y eso que casi no lo usábamos, pero el bóiler tenía que estar prendido todo el día”.

La instalación dura medio día y el uso y cuidado del calentador son sencillos, pero en casa de María José debieron hacerse el hábito de apagarlo cuando no lo usan, para evitar problemas con la circulación de agua. Fuera de eso, dice, el calentador hace todo el trabajo, aunque, si la casa tiene tuberías metálicas o el día está nublado, el agua tardará en calentarse.

Bill Quinn ve otro problema: la falta de apertura por parte de la CFE y la carencia de incentivos para que más familias hagan la transición: “En otros países, si haces esa inversión y produces un excedente, entra al sistema y están obligados a comprarte esa energía”.

En casa de Salvador Gómez ya buscaron información. Dice que solo encontraron buenas referencias, aunque está preocupado porque su amigo también le dijo que el proceso será tedioso, porque tendrá que visitar a la CFE para explicar por qué quiere cambiar. Por lo pronto, Salvador y su esposa Elena intentan elegir entre dos empresas de paneles solares: una les ofrece ahorro de 100% en consumo eléctrico, otra además garantiza 25 años sin necesidad de reparaciones. Todo lo que esta familia tapatía tiene que hacer es decidir.

$5,860 a $23,780

Rango de los precios de calentadores solares, instalación incluida.

Fuente: Procuraduría Federal del Consumidor, junio de 2018.

 

El Ayuntamiento de Zapopan anunció que su Ley de Ingresos 2020 eliminará en el predial el estímulo por instalación de paneles solares y tecnologías verdes; era el único municipio de Jalisco con ese incentivo.

Fuente: https://ntrguadalajara.com/post.php?id_nota=137738

Editorial

Si uno observa la información global sobre el cambio climático, es urgente modificar el modo en que usamos energía en la vida cotidiana. Si uno lee en las noticias las voces de los opositores a las denuncias sobre calentamiento global, lo más urgente es limitar a las grandes industrias generadoras de contaminación. Si uno observa el debate en torno a figuras como la joven activista sueca Greta Thunberg, todo es una conspiración de poderes políticos en disputa. Como sea, todos los datos disponibles señalan que el consumo de energía atribuible a las actividades humanas es el corazón de una transformación que se hará definitiva durante el siglo XXI, pero que aún es posible contener. Pensar entonces en migrar del consumo de energía producida con combustibles fósiles a otro basado en energías renovables se antoja del todo indiscutible.

Pero ni México ni el mundo están allí y parece faltar mucho. Pese a la sobreabundancia de alternativas en el país, las casas calientan el agua del baño con un bóiler que quema gas LP, los autos y camiones se mueven con gasolina y dísel, las industrias agrícola y ganadera se mueven quemando derivados del petróleo. La transición energética parece un asunto de la iniciativa privada, que presume, por ejemplo, que Jalisco es el noveno generador de energía solar en el país.[1] En realidad, el uso de energías renovables para generar electricidad no llega ni a la cuarta parte en México.

Este número de Clavigero pretende repasar algunos argumentos a favor de la transición rumbo a energías renovables en México. Académicos y datos oficiales ponen el énfasis en el enorme potencial del territorio nacional para la explotación de la luz solar, en la dificultad de traducirla a políticas públicas y en la facilidad con que, pese a sus precios actuales, se consolidaría el proceso de cambio en las casas de las familias mexicanas, en donde además luego reclamaría cambios de hábitos y de cultura en general. Pretende agrupar también algunos reclamos: en términos de acciones de gobierno, para dar facilidades para los ciudadanos que ya tienen capacidad de hacer el cambio, o a la academia, en relación con el amplio campo de trabajo que aún queda para aprovechar la riqueza del país.

El mensaje es claro: aunque habría sido deseable actuar antes, no es tarde y vale la pena apostar por un país que aproveche su envidiable lugar bajo el sol.

 

Iván González Vega

Coordinador de la Licenciatura en Periodismo y Comunicación Pública del ITESO

 

 

[1] Romo, Patricia. Jalisco captará 3,000 millones de dólares en energías renovables. En El Economista, 7 de noviembre de 2019, p. 1. Disponible en: https://www.eleconomista.com.mx/estados/Jalisco-captara-3000-millones-de-dolares-en-energias-renovables-20191107-0125.html

Clavigero Núm. 14

No. 14

México, el país que se olvida de la energía solar

Periodo: noviembre 2019 – enero 2020

Este número de Clavigero pretende repasar algunos argumentos a favor de la transición rumbo a energías renovables en México. Académicos y datos oficiales ponen el énfasis en el enorme potencial del territorio nacional para la explotación de la luz solar, en la dificultad de traducirla a políticas públicas y en la facilidad con que, pese a sus precios actuales, se consolidaría el proceso de cambio en las casas de las familias mexicanas, en donde además luego reclamaría cambios de hábitos y de cultura en general.

El mensaje es claro: aunque habría sido deseable actuar antes, no es tarde y vale la pena apostar por un país que aproveche su envidiable lugar bajo el sol.

Iván González Vega
Coordinador del número

Publicado: 2020-31-01

Contenido

  • Editorial
  • Un recibo de luz más barato, la primera razón para cambiar
    Andrea Landeros y María José Frías
  • Entrevista a Juan Jorge Hermosillo Villalobos
    Iván González Vega
  • Infografía. El lento cambio hacia las energías limpias
  • El consumo sustentable de la energía eléctrica en la vivienda mexicana
    Francisco Álvarez Partida
  • Gestión de la energía eléctrica: cuatro  niveles para hogares y comercios medios
    Rodrigo Flores Elizondo
  • La Pisca. Experiencias y pensamiento jesuita. Ecoespiritualidad y Laudato Si’
    Eduardo Anaya Sanromán, SJ
  • Ciencia a sorbos. Nada se mueve sin energía
    Maya Viesca
  • La importancia del diseño bioclimático para la sustentabilidad energética de las edificaciones
    Guadalupe Huelsz
  • El uso de la energía solar como fuente de energía limpia y renovable
    Luis Carlos Shaar Velázquez