Comunicación presentada al I Congreso Ciudades Inteligentes:
Autores
- Tona T. Rico, Socia-Fundadora, QUOSYS
- Jorge Torres, Socio-Fundador-CEO, QUOSYS
Resumen
Los edificios terciarios y las redes de alumbrado público de las ciudades son grandes emisores de CO2 en los países desarrollados. El reto, tanto para las administraciones públicas como para las organizaciones privadas, pasa por encontrar modelos multi-sede que les permitan optimizar las necesidades energéticas actuando de un modo global y reducir así su impacto medioambiental. El gestor energético afirma: “Medir (monitorizar) es sólo el primer paso. Para lograr un impacto real sobre el nivel de energía consumida, hay que ACTUAR (controlar técnicamente)”. Por tanto, adoptar nuevas formas de control del consumo de estas redes de edificios, basadas en la gestión técnica de las instalaciones, es la clave para ahorrar.
El cambio climático: “Una realidad incómoda”
La temperatura media de la superficie mundial ha aumentado 0,74º C desde el comienzo del siglo XX, y 0.18º C en los últimos 25 años. La causa directa de este calentamiento global es el aumento de las emisiones de gases de efecto invernadero provocadas por las sociedades tanto industrializadas como en desarrollo.
Mediante la firma del Protocolo de Kyoto en 1997, los países industrializados se comprometieron a ejecutar un conjunto de medidas para reducir los gases de efecto invernadero. En la práctica, hemos avanzado pero queda mucho por hacer. Las emisiones de dióxido de carbono (CO2) en el mundo continuaron aumentando en 2012 al crecer un 1,1% interanual, sin embargo es el menor repunte registrado en la media anual desde el año 2000.
De las tres grandes potencias mundiales emisoras de CO2, China ya registraba en 2012 un incremento del 3% sobre su media de la pasada década y, en contraste, América y la Unión Europea continúan bajando el nivel de emisiones, con reducciones de un 4% y un 1,3% respectivamente, gracias a las medidas de eficiencia energética que están adoptando (The Economist, 2012).
Concretamente, España, que no debía superar un 15% de aumento, lo ha sobrepasado hasta el 23,7%. Aun así, ha mejorado, pues en 2004, España emitía un 53% más que en 1990. Sin embargo, parece que no podemos atribuirnos demasiados méritos, pues según afirman las dos últimas titulares de la oficina de Cambio Climático del Gobierno, Teresa Ribera (2008-2011) y Susana Magro (2012-actualidad), el grueso de la mejora de España en estos años no se debe a sus esfuerzos para ser más eficiente energéticamente o para aumentar el porcentaje de las renovables. Hay que agradecérselo a la crisis económica, que ha reducido la producción industrial y el transporte.
Por tanto, el consumo de energía de origen fósil en un país, y la contaminación asociada al mismo principalmente en forma de CO2, constituyen un problema estratégico, económico y ambiental de primer orden. Para resolver, o al menos minimizar las consecuencias de este problema, todos los sectores de actividad deben adoptar en sus procesos, métodos de reducción de los consumos específicos de energía.
Impacto energético de la edificación terciaria: Nicho Multi-sede
Los edificios de uso terciario (administrativos, comerciales, restauración, centros de ocio, etc.) son los edificios con mayor gasto energético. Según el IDAE (Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía) este sector se lleva el 20% del consumo de energía final en España. Las cifras siguientes permiten situarnos en contexto:
- Los edificios terciarios son los responsables del 41% del consumo mundial de energía (Ecofys, 2009).
- El 80% de esta energía la consumen instalaciones de tamaño pequeño y mediano (de hasta 1.000 m2).
- El nicho multi-sede (el formado por redes de edificios y locales, de tamaño mediano o pequeño, destinados a actividades muy variadas, pertenecientes organizaciones tanto públicas como privadas) suma centenares de instalaciones consumidoras dispersas geográficamente:
- Ejemplos de Multi-sede Públicos en España: Correos, 2.400 oficinas (Correos, 2014); Centros de salud y consultorios locales, 13.100 (Ministerio de Sanidad, Seguros Sociales e Igualdad, 2010); Centros de Educación no universitaria, 18.800 (Ministerio de Educación, 2013); Comisarías en Cataluña, 305.
Ejemplos de Multi-sede Privados en España: Oficinas bancarias, 30.000; Supermercados 10.000; Estaciones de servicio, 15.000; Cadenas de retail, 10.000.
- Una red de 2.000 oficinas bancarias tiene un sobreconsumo energético de más de 4M € anuales y emite 23.000 toneladas de CO2.
- El Alumbrado Público supone entre el 50 y el 60% del consumo eléctrico de las ciudades
- España podría ahorrar unos 3.300 millones de euros anuales haciendo un mayor seguimiento y control del consumo energético en el interior de los edificios (Euroconsult, 2011).
Este nicho específico de edificios, formado por redes instalaciones de tamaño mediano y pequeño (multi-sede), tiene un gran potencial de ahorro. Medir es el sólo el primer paso. Para reducir el consumo energético de las instalaciones es necesario actuar sobre el control de los sistemas consumidores.
Retos del gestor energético en los entornos Multi-Sede
La gestión eficaz del consumo energético en los entornos multi-sede requiere de una metodología y un conjunto de herramientas específicas. Hay que partir de la base de, que en las de redes de edificios se dan una serie de factores comunes que condicionan sus perfiles de consumo y, por tanto, marcan sus necesidades concretas de gestión:
- Ha de gestionar, de forma operativamente eficaz (y con los mínimos recursos necesarios) una red de 100, 500, 10.000 locales o más, de tamaño mediano y/o pequeño, dispersos geográficamente: en distintas zonas climáticas, con orientaciones y niveles de ocupación diferentes, y calendarios laborables variados.
- Los principales sistemas consumidores de estos locales (la climatización y la iluminación) están gobernados de forma manual por los empleados de la organización. Esto genera un fuerte sobreconsumo debido, bien a que el empleado no tiene conciencia del sobreconsumo generado con su comportamiento, bien que dicho sobreconsumo “no duele en su bolsillo”. Los olvidos de apagado fuera de jornada laboral y los constantes cambios de la temperatura de consigna de la climatización, son dos de los patrones de comportamiento típicos que producen un mayor consumo injustificado en este nicho.
- Las campañas de concienciación energética sobre los miles de empleados repartidos en multitud de sedes, con rotación continuada y, en ocasiones, con gerencias diferentes, constituye una ardua tarea, ineficaz y poco rentable.
- Los sistemas de climatización e iluminación suponen entre un 30 y un 80 % de la energía total consumida en este tipo de instalaciones.
- El parque de máquinas de climatización es a menudo heterogéneo: “multi-marca” y “multi-modelo”, lo que hace que se requieran sistemas de automatización específicos.
- Los sistemas BMS (Building Management System) no encajan en este sector, ya que están diseñados para grandes edificios con diversidad de variables que controlar. Por tanto:
- Su relación coste/prestaciones no se justifica/rentabiliza en instalaciones medianas y pequeñas.
- La plataforma software de gestión del BMS está orientada a la gestión integrada de los diversos subsistemas del gran edificio, incluidos la seguridad anti-intrusión e incendios, el control de accesos, ascensores, etc. (y que no suelen aplicar en el nicho multi-sede). Sin embargo no contempla la gestión integrada de cientos o miles de locales de modo global.
- Los Actuales sistemas EMS (Energy Management System) permiten al gestor energético multi-sede reducir el coste del kWh pero no son una solución técnica orientada a la reducción del consumo del kWh. Se trata, básicamente de:
- Plataformas de eficiencia energética que permiten monitorizar y analizar el consumo energético. Son útiles para la fase de auditoría y para ofrecer servicios de optimización de la factura energética.
- Los EMS actuales no están diseñados para escalar a la fase de “control técnico” de instalaciones multi-sede. Así, la solución para el gestor energético que quiere dar el paso hacia el control activo del consumo, pasa por hacer un proyecto de automatización/domótica a medida y diseñar una plataforma de control.
Este escenario coincide en las organizaciones multi-sede privadas y en las ciudades, que cuentan con multitud de edificios, locales y redes de alumbrado público susceptibles de gestionar técnicamente de modo eficiente y global: ¡hacia la Smart City!
La solución técnica: Plataforma Multi-Sede de control activo del consumo
Visto lo anterior, el gestor energético que requiere implantar medidas de optimización del consumo energético en entornos multi-sede, necesita soluciones que le permitan responder ante los retos analizados en el punto 3, es decir:
- Orientadas a gestión global (a diferencia de gestión centralizada). Actuar de forma global sobre una amplia red de edificios o locales es mucho más que hacerlo desde un puesto central. Implica disponer de herramientas que faciliten el despliegue de las políticas de consumo energético a golpe de clic, como por ejemplo, las segmentaciones en base a criterios homogéneos de patrones de consumo.
- Escalables hacia el control técnico automatizado de las instalaciones, para garantizar al gestor energético la cobertura del ciclo completo de la eficiencia energética (medir, analizar y operar sobre los locales) y así minimizar la incidencia del factor humano sobre consumo energético de las instalaciones.
- Capaces de integrar un parque heterogéneo de sistemas, incluidas las máquinas de climatización, para su gestión avanzada.
En este sentido, lo que aquí se propone es optar por una solución que facilite el control automatizado avanzado de las instalaciones multi-sede desde una plataforma de gestión global.
La arquitectura de una solución técnica en la línea propuesta se compone de dos partes fundamentales:
- Una plataforma web de control específica para entornos multi-sede: Diseñada para centralizar de forma ágil y eficaz, las funciones de monitorización, análisis y control operativo de una o diversas redes de locales o edificios.
- Un sistema de automatización, instalado en cada uno de los edificios: Que permita al gestor energético operar sobre las instalaciones consumidoras (programar, configurar, encender, apagar, bloquear) para optimizar su consumo energético.
En lo que se refiere a las características técnicas que más valora, tanto el gestor energético como el usuario final, en este tipo de soluciones identificamos las siguientes:
- Que se base en tecnologías estándares, pues integrarse con hardware de mercado permite reaprovechar las instalaciones existentes y no queda cautivo el usuario.
- Que su instalación requiera una mínima interrupción de la actividad del local.
- Que sea fácilmente escalable según crecen el número de locales y edificios a controlar.
- Que funcione tanto como solución “on premise” (instalada en servidores propios o del cliente) como “in the cloud” (como servicio).
Conclusiones
Para comenzar a ahorrar, primero hay que medir y luego es necesario ACTUAR.
El sector de la Eficiencia Energética está en pleno crecimiento y el momento coyuntural al que asistimos está propiciando el despegue definitivo de la inversión en medidas de ahorro eléctrico. Las Empresas de Servicios Energéticos (ESE’s), Consultoras Energéticas y Facility Services están demandando herramientas que les permitan dar un paso más en los servicios que prestan a sus clientes multi-sede: tras la auditoría como primer paso de entrada, éstas suelen implantar un sistema de tele-medición y análisis de los consumos, con lo que optimizan el contrato energético de su cliente y reducen el coste de la factura energética entre un 3% y un 7%. El nivel siguiente consiste en implantar medidas para reducir el consumo energético de los locales, para lo que requieren operar directamente sobre los sistemas consumidores.
La principal causa del sobreconsumo energético en las empresas multi-sede es el uso “descontrolado” del aire acondicionado y de la iluminación por parte de los empleados. Las medidas de ahorro basadas en la formación del personal, sobre cómo habrían de hacer un uso más eficiente de estos sistemas, han resultado poco sostenibles en este tipo de corporaciones. Reducir la incidencia del factor humano sobre el control de estos sistemas es la medida más eficaz.
El gestor energético, con la herramienta de tele-control adecuada, puede gestionar de forma centralizada todos estos sistemas, generando ahorros energéticos de hasta un 30% inmediatos y sostenibles.
Referencias
- A3e (2012). Estudio sobre el Mercado de la Eficiencia Energética en España.
- Agencia Valenciana de La Energía (2003). Guía de ahorro y eficiencia energética en establecimientos de la Comunidad Valenciana. Valencia: Agencia Valenciana de la Energía.
- CCEIM (2010).Cambio global España 2020-2050 sector edificación. Madrid: CCEIM
- Ecofys (2009). Análisis de la viabilidad económica de la edificación energéticamente eficiente. Madrid: Fundación Entorno.
- OMM: Organización Meteorológica Mundial
- SECORBE (2012): Estudio sobre el Mercado de las Empresas de Servicios Energéticos (ESE): Oportunidad de Negocio para las empresas del Sector de Bienes de Equipo.
Nota: Este artículo fue presentado y publicado en el Libro de Comunicaciones del I Congreso Ciudades Inteligentes.