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Potencial de ahorro energético asociado la renovación de las instalaciones eléctricas domésticas en España Centro Español de Información del Cobre CEDIC1 1 CEDIC – Calle Princesa nº79 – 1ºI Madrid – infocobre@infocobre.org.es Resumen: Diversos estudios han puesto de manifiesto que en España existe un elevado número de viviendas con instalaciones eléctricas anteriores al reglamento de 1973. Estas instalaciones no se han adecuado a la nueva realidad social de consumo y utilización de energía eléctrica: se ha incrementado notablemente la potencia consumida, sin embargo los circuitos y las secciones de cable son las mismas de hace más de 30 años. En la presente comunicación se evalúan las pérdidas de energía eléctrica (en forma de calor) tanto en la propia instalación doméstica como en la parte de instalación comunitaria que la alimenta. Se realiza igualmente una estimación del potencial de ahorro existente si dichas instalaciones se renovasen conforme a los estándares actuales. Palabras clave: ahorro energético doméstico, efecto Joule, instalación eléctrica doméstica, revisión instalación eléctrica, renovación instalación eléctrica, rehabilitación edificios Área Temática: Eficiencia Energética Eléctrica en el sector residencial 1) INTRODUCCIÓN : ESTADO DE LAS INSTALACIONES ELÉCTRICAS DOMÉSTICAS EN ESPAÑA España tenía un parque de 26.230.579 viviendas a finales del año 2008, según datos del Banco de España, y un total de 16,90 millones de familias. Estas cifras indican un promedio de 1,55 viviendas por familia española, una de las tasas más altas del mundo. Según las mismas fuentes, el 86% de las viviendas en España son de propiedad, y sólo un 14% se disfrutan en régimen de alquiler o cesión. Más de la mitad del parque inmobiliario tiene ya una antigüedad superior a los treinta años. Según se desprende del “Libro Azul de la Electricidad”, un exhaustivo análisis realizado por la Asociación de Fabricantes de Materiales Eléctricos (AFME) en el año 2000, 14 millones de viviendas se encontraban en condiciones deficientes atendiendo al estado de su instalación eléctrica. Dado que la actividad de construcción se ha focalizado en los años 2000-2010 en la vivienda nueva y no en la rehabilitación, y dada la ausencia de políticas de apoyo a la renovación de las instalaciones, se estima que el número de viviendas deficientes no ha variado significativamente desde la realización del estudio. Es importante recordar que, más allá de la eficiencia energética, existe un problema grave de inseguridad, intrínseca a una instalación eléctrica deficiente. 2) OBJETIVO Determinar el potencial de ahorro energético asociado la renovación de las instalaciones eléctricas domésticas en España. 3) PRESENTACIÓN DE DATOS Y RESULTADOS a. Estado de las instalaciones eléctricas en el parque español de viviendas Según el “Libro Azul de la Electricidad”, se observan las siguientes deficiencias que influyen directamente en la baja eficiencia energética: • Secciones de cable insuficientes (en la derivación individual y en los circuitos de fuerza y de alumbrado). El 45% de las viviendas construidas antes de 1975 presenta tales deficiencias. • Número insuficiente de circuitos (fuerza y alumbrado) • Número insuficiente de tomas de corriente Viviendas con insuficientes tomas de corriente Viviendas con secciones inadecuadas de conductor Figura 1 : Reparto de las viviendas con secciones inadecuadas de conductor o con insuficientes tomas de corriente b. Modelización del parque español de viviendas atendiendo a su instalación eléctrica Se modelizan las instalaciones eléctricas atendiendo al Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión aplicable a cada conjunto de viviendas. Tabla I : Modelización de los circuitos por categoría de vivienda Instalación A: anterior al REBT 1973 Sección (mm2) Longitud estimada cable (m) Alumbrado 1,5 1.000 Resto de circuitos 2,5 250 Resto de circuitos 1.5 250 Circuito Instalación B: anterior al REBT 1973 – Electrificación media Circuito Alumbrado (general y tomas corriente) Cocina, frigorífico y secador Sección (mm2) Longitud estimada cable (m) 1,0 1.000 6 50 Lavadora y termo eléctrico Resto tomas corriente 4 50 2,5 500 Instalación C: según REBT 2002 – 5 circuitos Sección (mm2) Longitud estimada cable (m) Alumbrado general 1,5 1.000 Tomas corriente y frigorífico 2,5 500 Cocina y horno 6 50 Lavadora, lavavajillas y termo eléctrico 4 50 2,5 100 Circuito Tomas corriente baño y aux. cocina Se considera que las cargas se encuentran situadas de modo repartido a lo largo de toda la longitud del circuito. De este modo, no se computa para el cálculo la longitud total sino únicamente el 60%. Se tiene además en cuenta el tipo de instalación de enlace y sus secciones. Circuito Instalación de enlace (montante) Viviendas abastecidas Sección (mm2) Longitud estimada cable (m) Caso A 2 10 50 Caso B1 2 10 50 Caso B2 1 16 50 Caso C 1 16 50 A continuación se asigna un parque de viviendas a cada tipo de instalación: • Instalación A (anterior a 1974) : 9,3 millones • Instalación B1 (entre 1975 y 1985) : 2,8 millones • Instalación B2 (entre 1985 y 2002) : 3,0 millones c. Estimación de las pérdidas generadas por efecto Joule Se considera un consumo energético medio de 3300 kWh anuales por hogar. Dicho consumo se reparte entre los distintos circuitos conforme a la distribución que aparece en la figura siguiente. Figura 2 : Reparto promedio del consumo doméstico en los diferentes usos finales A continuación se trata de repartir el consumo energético anual en valores horarios. Dado que las pérdidas por efecto Joule no son lineales, sino que evolucionan con el cuadrado de la intensidad (o de la potencia instantánea), el resultado no será igual según se considere un reparto uniforme en el tiempo o concentrado en unas pocas horas de elevado consumo. De este modo, se han considerado dos métodos de estimación: 1) Escenario de consumo repartido conforme a un perfil representativo de un hogar medio. 2) Escenario de consumo concentrado en un número reducido de horas, de forma que la potencia instantánea consumida correspondiente resulta próxima a la potencia contratada. Atendiendo al primer método, se emplea el perfil que aparece en la figura 3. Figura3 : Perfil de consumo repartido para un hogar medio Atendiendo al segundo método, se considera el consumo diario concentrado en 2,1 horas, lo cual conduce a una intensidad de prácticamente 20 amperios, que se reparte luego en los distintos circuitos. d. Resultados La tabla siguiente resume los resultados obtenidos siguiendo cada método de estimación. Método perfilado Tipo de vivienda A B1 B2 C TOTAL (GWh/año) Pérdidas unitarias método perfilado (kWh/año) 147 142 125 78 Potencial de ahorro (kWh/año) 70 64 47 Pérdidas totales método perfilado (GWh/año) 649 178 141 969 Método concentrado Tipo de vivienda A B1 B2 C TOTAL (GWh/año) Pérdidas unitarias método punta (kW/año) Potencial de ahorro (kWh/año) 312 265 229 160 152 105 69 - Pérdidas totales método punta (GWh/año) 1.422 980 646 3.049 Se constata que en todos los casos estamos hablando de un orden de magnitud de miles de GWh / año. 4) DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS Considerando un consumo por hogar repartido según un perfil típico, se concluye un potencial de ahorro de prácticamente 1000 GWh anuales. Con el fin de establecer un límite superior, hemos realizado la estimación asumiendo un consumo concentrado en unas dos horas diarias, en cuyo caso el potencial de ahorro alcanzaría los 3049 GWh anuales. De esta forma podemos concluir que el potencial de ahorro que generaría la renovación de las instalaciones eléctricas deficientes se encuentra en el orden de los miles de GWh anuales (con un máximo de unos 3000 GWh / año). Este nivel de ahorro representaría entorno al 1% del consumo eléctrico nacional (256 000 GWh en 2009), comparable a la producción anual de una gran central de ciclo combinado. En términos de emisiones de CO2 evitadas representaría más de medio millón de toneladas, lo que equivale a más del 1% de la reducción global de emisiones que España ha debido acometer hasta 2010. Las importaciones de productos energéticos podrían así disminuir de forma significativa (unos 60 M€ anuales). La renovación de las instalaciones eléctricas domésticas deficientes conllevaría asociados igualmente una mejora significativa de la seguridad doméstica y un mantenimiento y creación de empleos asociados a los trabajos de rehabilitación necesarios. 5) CONCLUSIONES La renovación de las instalaciones eléctricas cuyo estándar es anterior al REBT 2002 conllevaría un impacto significativo sobre el consumo eléctrico nacional, sobre las emisiones de CO2, sobre la balanza comercial nacional, sobre el empleo y sobre la seguridad en los hogares. 6) BIBLIOGRAFÍA • • • • • • El libro azul de la electricidad. AFME. Ed. AENOR. www.aenor.es El libro azul de la electricidad de la Comunidad de Madrid. APIEM http://www.apiem.org Forum for European Electrical Domestic Safety (FEEDS), 2004. http://www.leonardo-energy.org/drupal/electrical-safety Campaña de rehabilitación de viviendas http://www.voltimum.es/news/434/infopro/FENIE---Campana-derehabilitacion-de-viviendas-.html Electrical Safety in the home – European Copper Institute http://www.scribd.com/doc/27706469/Electrical-Safety-in-the-Home Guía de consumo inteligente – Red Eléctrica España http://www.ree.es/operacion/pdf/interrumpibilidad/Guia_Consumo.pdf