INSTITUTO CENTROAMERICANO DE ADMINISTRACION PÚBLICA
PROGRAMA DE MAESTRÍA NACIONAL EN
GERENCIA DE PROYECTOS DE DESARROLLO Estudio de pre factibilidad para implementar un sis tema demanda de energía para
Fuerza y Luz, localizados en Pozos de Santa Ana.
Tesis sometida a la consideración del Tribunal Exam inador del Programa de Postgrado en Gerencia de Proyectos de Desarrollo pa ra optar al Título de
Magist er Scientiae en Gerencia de
INSTITUTO CENTROAMERICANO DE ADMINISTRACION PÚBLICAICAP
PROGRAMA DE MAESTRÍA NACIONAL EN GERENCIA DE PROYECTOS DE DESARROLLO
Estudio de pre factibilidad para implementar un sis tema piloto demanda de energía para clientes residenciales de la Compañía Nacional de
Fuerza y Luz, localizados en Pozos de Santa Ana.
Tesis sometida a la consideración del Tribunal Exam inador del Programa de Postgrado en Gerencia de Proyectos de Desarrollo pa ra optar al Título de
er Scientiae en Gerencia de Proyectos de Desarrollo
Adriana Porras Zúñiga
San José, Costa Rica Abril, 2011
INSTITUTO CENTROAMERICANO DE ADMINISTRACION PÚBLICA
PROGRAMA DE MAESTRÍA NACIONAL EN GERENCIA DE PROYECTOS DE DESARROLLO
piloto de control de clientes residenciales de la Compañía Nacional de
Fuerza y Luz, localizados en Pozos de Santa Ana.
Tesis sometida a la consideración del Tribunal Exam inador del Programa de Postgrado en Gerencia de Proyectos de Desarrollo pa ra optar al Título de
Proyectos de Desarrollo
ii
Esta tesis fue aprobada por el Tribunal Examinador de la Maestría en Gerencia de
Proyectos de Desarrollo del ICAP, como requisito para obtener el título de
Magíster Scientiae en Gerencia de Proyectos de Desarrollo.
------------------------------------------------------------------
MSc Sergio Iván Vega Mayorga
Presidente del tribunal
---------------------------------------- ----------------------------------------------
MSc Alfredo Acosta Fonseca MSc Elena Amuy Jiménez
Director de Tesis Examinador designado
---------------------------------------------
Adriana Porras Zúñiga
Sustentante
iii
Agradecimientos
A Dios y a la Virgen por darme la oportunidad de finalizar esta etapa de mi vida.
Agradezco al MSc Alfredo Acosta Fonseca y a la MSc Elena Amuy Jiménez por su
ayuda y apoyo a lo largo del proyecto.
A la Compañía Nacional de Fuerza y Luz, por la oportunidad que me brindó al
cursar esta maestría.
A todos mis compañeros que estuvieron presentes a lo largo de la carrera
universitaria y en esta nueva etapa, gracias por estar ahí y apoyarme.
iv
Dedicatoria
A mis padres, Elías e Isabel, gracias por su amor eterno y por ser la fuerza que me
acompaña en todos los proyectos de mi vida.
A mi hermana, Paula, que con su amor, alegrías y apoyo incondicional, me motiva
a ser una mejor persona.
A mi novio, Eider, por su amor y por su constante e incondicional apoyo durante
todo este tiempo.
v
Resumen Ejecutivo
El presente trabajo busca evaluar la pre factibilidad de implementar un sistema
piloto de control de demanda de energía para los clientes residenciales de Pozos
de Santa Ana, que se encuentran dentro de la zona de cobertura de la Compañía
Nacional de Fuerza y Luz S.A (CNFL, S.A.).
La CNFL, se ha destacado a nivel nacional como una empresa líder en la
implementación de nuevas tecnologías, capaces de mejorar el servicio que se
brinda nuestros clientes residenciales, industriales y comerciales.
Debido a la alta densidad de población en el sector residencial y la creciente
demanda de energía que estos representan, se propone implementar un sistema
que permita controlar la demanda de energía de estos clientes, a través de un
dispositivo capaz de regular la temperatura de los aires acondicionados en horas
pico, disminuyendo así la factura eléctrica; brindándole al usuario el beneficio de
administrar su propio consumo de energía mensual.
El desarrollo de un proyecto de esta magnitud, le permite a la empresa administrar
la demanda de energía mediante el uso eficiente de esta; así como la innovación
tecnológica a través de una red inteligente, que se alinea a la estratégica nacional
del sector eléctrico.
Al finalizar los estudios de mercado, técnico, financiero y económico social, se
podrá determinar si a nivel empresarial es factible su desarrollo como un plan
piloto en la zona de Pozos de Santa Ana, para posteriormente elevarlo a una
mayor población, incrementando los beneficios de la empresa y principalmente
para el cliente.
INTRODUCCIÓN ................................
CAPITULO I ................................
1.1 Marco metodológico ................................
1.2 Justificación del tema
1.3 Problema en síntesis
1.4 Objeto del estudio ................................
1.5 Delimitación del objeto de estudio
1.5.1 Delimitación temporal
1.5.2 Delimitación espacial
1.5.3 Delimitación institucional
1.6 Objetivos ................................
1.6.1 General ................................
1.6.2 Específicos ................................
1.7 Operacionalización de los objetivos específicos
1.8 Estrategia de la investigación
1.8.1 Caracterización de la investigación
1.8.2 Fuentes de información
1.8.3 Investigación bibliográfica
1.8.4 Investigaciones de campo
1.8.5 Procesamiento de la información
CAPITULO II ................................
2.1 Energía Eléctrica ................................
2.2 Energía y Demanda ................................
2.3 Redes inteligentes ................................
2.4 Redes de Área Doméstica
2.4.1 Arquitectura Zigbee
2.4.2 Dispositivos Zigbee
2.4.3 Topología de red ................................
2.4.4.1 Termostato Inteligentes
vi
Tabla de Contenido
................................................................................................
................................................................................................
..........................................................................................
icación del tema ................................................................
1.3 Problema en síntesis ................................................................
.............................................................................................
tación del objeto de estudio ................................................................
1.5.1 Delimitación temporal ................................................................
1.5.2 Delimitación espacial ................................................................
Delimitación institucional ................................................................
................................................................................................
................................................................................................
................................................................................................
1.7 Operacionalización de los objetivos específicos ................................
1.8 Estrategia de la investigación ................................................................
1.8.1 Caracterización de la investigación ..............................................................
1.8.2 Fuentes de información ................................................................
1.8.3 Investigación bibliográfica ................................................................
1.8.4 Investigaciones de campo ................................................................
1.8.5 Procesamiento de la información ................................................................
................................................................................................
.............................................................................................
........................................................................................
..........................................................................................
2.4 Redes de Área Doméstica................................................................
2.4.1 Arquitectura Zigbee ................................................................
Dispositivos Zigbee ................................................................
..........................................................................................
2.4.4.1 Termostato Inteligentes ................................................................
.................................... 1
............................................ 4
.......................... 4
........................................................ 4
......................................................... 6
............................. 6
..................................... 7
..................................................... 7
...................................................... 7
................................................ 8
........................................... 8
........................................... 8
..................................... 8
............................................... 9
.......................................... 10
.............................. 10
................................................ 10
............................................ 10
............................................ 10
................................. 11
......................................... 13
............................. 13
........................ 14
.......................... 17
............................................... 19
...................................................... 21
...................................................... 23
.......................... 24
............................................. 26
vii
2.5 Proyectos ........................................................................................................ 27
2.5.1 Fase Pre inversión ....................................................................................... 29
CAPITULO III ........................................................................................................ 34
3.1 Caracterización ............................................................................................... 34
3.1.1Macrolocalización .......................................................................................... 34
3.1.2Microlocalización ........................................................................................... 35
3.1.3 Institucional .................................................................................................. 36
3.1.3.1 Misión y Visión .......................................................................................... 37
3.1.3.2 Estructura organizativa ............................................................................. 38
3.1.3.3Dirección Comercial ................................................................................... 40
3.2 Experiencias .................................................................................................... 42
3.2.1 Internacional ................................................................................................. 43
3.2.2 Nacional ....................................................................................................... 44
3.2.3 Institucional .................................................................................................. 45
3.3Estructura normativa ........................................................................................ 45
3.3.1 Leyes ............................................................................................................ 46
3.3.2 Normas ......................................................................................................... 46
3.3.3 Procedimientos ............................................................................................. 47
CAPITULO IV ........................................................................................................ 49
4.1 Identificación del Proyecto .......................................................................... 49
4.1.1 Ficha Técnica ............................................................................................. 49
4.1.1.1 Nombre del proyecto: .............................................................................. 49
4.1.1.2 Descripción del proyecto: ........................................................................ 49
4.1.1.3 Sector o sub-sector a que pertenece el proyecto : .................................. 50
4.1.1.4 Ubicación geográfica del proyecto: ......................................................... 50
4.1.1.5 Institución dueña del proyecto : .............................................................. 50
4.1.1.6 Institución ejecutora del proyecto: ........................................................... 51
4.1.1.7 Unidad que elaboró el perfil del proyecto: ............................................... 51
4.1.1.8 Población beneficiaria: ............................................................................ 51
4.1.1.9 Costo total estimado del proyecto: .......................................................... 51
viii
4.1.1.10 Costos de inversión .............................................................................. 52
4.1.1.11 Costos de operación o funcionamiento ................................................. 52
4.1.1.12 Posibles fuentes de financiamiento: ...................................................... 52
4.1.1.13 Fecha estimada de inicio de la ejecución del proyecto ......................... 52
4.1.1.14 Fecha estimada de finalización de la ejecución del proyecto................ 53
4.1.2 Variables de la identificación ...................................................................... 53
4.1.2.1 Antecedentes ............................................................................................ 53
4.1.2.2 Definir el problema a resolver ................................................................... 54
4.1.2.3 Alternativas de proyectos identificados ..................................................... 54
4.1.2.4 Alternativa de proyecto seleccionada ........................................................ 56
4.1.2.5 Objetivos del proyecto ............................................................................... 56
4.1.2.6 Justificación de la intervención .................................................................. 57
4.1.2.6 Grupo meta o beneficiarios ...................................................................... 58
4.1.2.7 El proyecto en el marco de las políticas y estrategias de desarrollo del país
.............................................................................................................................. 58
4.1.2.8 Resultados o productos de un proyecto .................................................... 59
4.2 Estudio de Mercado ........................................................................................ 60
4.2.1 Definición del producto ................................................................................. 60
4.2.2 Caracterización de los clientes o usuarios ................................................... 61
4.2.3 Análisis de la oferta ...................................................................................... 62
4.2.4 Análisis de la demanda ................................................................................ 63
4.2.5 Determinación de la demanda potencial o insatisfecha ............................... 64
4.2.6 Precios, tarifas o costos de los bienes o servicios. ...................................... 64
4.3 Estudio Técnico ............................................................................................... 65
4.3.1Localización del proyecto .............................................................................. 65
Factores: ............................................................................................................... 65
a) Macro localización: ......................................................................................... 65
4.3.2 Tamaño del Proyecto ................................................................................... 67
4.3.3 Tecnología .................................................................................................... 68
a) Sistema de control de demanda de energía: .................................................. 68
ix
b) Funcionamiento del sistema de control de demanda de energía ................... 69
4.3.4 Ingeniería del Proyecto................................................................................. 72
4.3.4.1 Infraestructura ........................................................................................... 72
a) Equipos que conforman el sistema de control ................................................ 73
4.3.5 Aspectos de organización ............................................................................ 75
a) Planificación y Programación de la ejecución del Proyecto ........................... 76
b) Solución Institucional para la Organización del Proyecto ............................... 77
4.3.6 Comercialización de los bienes y servicios. ................................................. 78
4.3.6.1 Adquisición del equipo. .............................................................................. 78
4.3.6.2 Almacenamiento. ....................................................................................... 79
4.3.6.3 Instalación ................................................................................................. 79
4.3.6.4 Mecanismos y Canales de Comercialización. ........................................... 80
4.3.7 Aspectos legales que considera el proyecto ................................................ 81
4.3.8 Costos .......................................................................................................... 82
4.4 Evaluación Financiera ..................................................................................... 84
4.4.1 Objetivos de la evaluación financiera ........................................................... 84
4.4.2 Programa de Inversión ............................................................................ 84
4.4.3 Costos de inversión ................................................................................. 86
4.4.3 Costos de Operación .................................................................................... 86
4.4.4 Ingresos o sostenibilidad del proyecto ......................................................... 87
4.4.5 Flujo de fondos ............................................................................................. 88
4.4.6 Fuentes de financiamiento ........................................................................... 91
4.5 Evaluación Económico Social ......................................................................... 92
CAPITULO V ......................................................................................................... 96
Conclusiones ......................................................................................................... 96
Recomendaciones ................................................................................................. 98
BIBLIOGRAFIA ..................................................................................................... 99
ANEXOS ............................................................................................................. 101
x
Índice de Anexos
Anexo Nº 1 Instrumentos de Investigación ......................................................... 102
Anexo Nº 2 Organigrama CNFL 2009 ................................................................. 105
Anexo Nº 3 Entrevista Jefatura Sucursal Escazú ................................................ 106
Anexo Nº 4 Entrevista Jefatura Laboratorio Medidores ....................................... 107
Anexo Nº 5 Entrevista Funcionario ARESEP ...................................................... 108
xi
Índice de Figuras
Figura 1 Diagrama de redes y medidores inteligentes. ......................................... 19
Figura 2 Protocolos Zigbee ................................................................................... 21
Figura 3 Topologías de red Zigbee ....................................................................... 25
Figura 4 Termostato Inteligente Utility Pro ............................................................ 26
Figura 5 Ciclo de vida de un proyecto ................................................................... 28
Figura 6 Mapa Costa Rica y área cobertura CNFL ............................................... 35
Figura 7 Mapa de Pozos de Santa Ana ................................................................. 36
Figura 8 Mapa Área Servida CNFL ....................................................................... 66
Figura 9 Mapa de Pozos de Santa Ana ................................................................. 67
Figura 10 Esquema del Sistema de Control de Demanda de Energía .................. 70
Figura 11 Instalación del termostato inteligente .................................................... 71
Figura 12 Programación del termostato inteligente. .............................................. 72
Figura 13 Termostato Inteligente Utility Pro .......................................................... 74
Figura 14 Medidor inteligente Elster Rex2-EA....................................................... 75
Figura 15 Planificación y programación del proyecto ............................................ 76
Figura 16 Organigrama de los involucrados en el proyecto .................................. 78
xii
Índice de Cuadros
Cuadro 1 Operacionalización de los objetivos específicos ...................................... 9
Cuadro 2 Misión, Visión y Valores Empresariales de la CNFL ............................. 37
Cuadro 3 Organigrama CNFL, S.A. ....................................................................... 40
Cuadro 4 Organigrama Dirección Comercial CNFL .............................................. 42
Cuadro 5 Leyes y normativas ................................................................................ 81
Cuadro 6 Costos de los equipos ........................................................................... 82
Cuadro 7 Costo de instalación del servicio ........................................................... 83
Cuadro 8 Costos de inversión ............................................................................... 86
Cuadro 9 Costos de operación .............................................................................. 86
Cuadro 10 Costos totales del proyecto ................................................................. 87
Cuadro 11 Flujo de fondos financiero (Anual) ....................................................... 90
Cuadro 12 Flujo de fondos financiero (Mensual) ................................................... 91
Cuadro 13 Ahorro Vrs Pérdida de Ingresos CNFL ................................................ 93
Cuadro 14 Cantidad de toneladas de CO2 no emitidas (mensual - anual) ........... 94
xiii
Lista de Abreviaturas
ARESEP: Autoridad Reguladora de los Servicios Públicos
CNFL: Compañía Nacional de Fuerza y Luz S.A.
COOPE ALFARO RUIZ: Cooperativa de Electrificación Rural de Alfaro Ruiz R.L.
COOPEGUANACASTE: Cooperativa de Electrificación Rural de Guanacaste R.L.
COOPELESCA: Cooperativa de Electrificación Rural de San Carlos R.L.
COOPESANTOS: Cooperativa de Electrificación Rural del Cantón de San
Marcos de Tarrazú R.L.
ESPH: Empresa de Servicios Públicos de Heredia
HAVC: Calefacción, Ventilación y Aire Acondicionado
ICE: Instituto Costarricense de Electricidad
JASEC: Junta Administradora de Servicio Eléctrico de Cartago
kWh: Kilowatt Hora
kW: Kilowatt
MW: Megawatt
RIME: Red Informática de Medición Eléctrica
TIR: Tasa Interna de Retorno
TRH: Tarifa Residencial Horaria
SGI: Sistema de Gestión Integrado
VAN: Valor Actual Neto
W Watt
1
INTRODUCCIÓN
La situación energética actual, evidencia un fuerte crecimiento en el consumo de
energía y agotamiento en las fuentes generadoras de electricidad de Costa Rica;
por lo tanto se contempla la necesidad de contar con un plan para el manejo de la
demanda de energía actual. Por lo anterior, se plantea un estudio de pre
factibilidad, para implementar un sistema de control a nivel residencial, que
permita reducir la demanda de energía de forma considerable.
El desarrollo de proyectos enfocados al área de la conservación de la energía, ha
proliferado en los últimos años. Con el fin de concientizar en los clientes de la
CNFL y de implementar un sistema para controlar la demanda de energía, se
mostrarán diferentes estudios desarrollados para analizar la pre factibilidad de
dicho proyecto.
Inicialmente, se plantea en el marco metodológico la necesidad o problema
encontrado en la CNFL que da como sustento la elaboración del estudio de pre
factibilidad. Se realiza una descripción de la población meta para la
implementación del sistema de control de demanda, así como la elaboración de
los objetivos generales y específicos del proyecto. Finalmente, se indican cuales
son las fuentes de información a utilizar y las herramientas empleadas para el
procesamiento de datos y desarrollo del documento total.
A través del marco teórico, se realiza una exposición del tema en general,
abordado de forma específica a lo largo del documento. Principalmente, se
desarrollan conceptos básicos como energía y demanda, así como la aplicación
de estos conceptos en una empresa eléctrica. Posteriormente, se enfoca el tema
hacia las redes inteligentes y las redes de área doméstica que permiten la puesta
en marcha del proyecto desde un punto de vista tecnológico.
2
Para brindar una explicación amplia en la rama de proyectos, se realiza una breve
exposición del tema, que contempla el ciclo de vida de un proyecto, sus fases y los
diferentes estudios que comprende una investigación para determinar la pre
factibilidad de un proyecto.
Por otra parte, se plantea el marco referencial, donde se da una caracterización de
la zona y la institución donde se realizará el proyecto; en este punto se expone
específicamente la empresa CNFL y la Dirección Comercial, como dependencia
encargada de su implementación. A su vez se muestra una reseña de los
diferentes proyectos de igual magnitud a nivel internacional que se han llevado a
cabo en Canadá y Estados Unidos; así como la normativa regulatoria que podría
afectarlos.
Para concluir, se agrega un último capítulo denominado Instrumentos de
Investigación, que brindan un panorama amplio sobre las herramientas utilizadas
para obtener la información requerida para dar respuesta al problema de
investigación.
4
CAPITULO I
1.1 Marco metodológico
El marco metodológico, permite visualizar de forma general la necesidad de
realizar este proyecto; esto se logra a través de la justificación y definición del
problema a tratar. Adicionalmente, se plantean los objetivos y la
operacionalización de estos; así como las estrategias de investigación del
proyecto en general.
1.2 Justificación del tema
El consumo de energía de un país está asociado a su desarrollo económico y
social, por lo que se modifica en forma relativamente rápida para adaptarse a las
necesidades de la vida moderna.
El crecimiento constante del consumo energético producto del desarrollo
tecnológico y el aumento en la población, inciden de forma directa en el
incremento de la demanda energética de Costa Rica; aunado a esto se da un
aumento en el consumo de hidrocarburos necesarios para la producción eléctrica
en plantas térmicas con la consecuente producción de dióxido de carbono,
afectando de forma directa el ambiente y la población en general.
En los últimos años, el consumo de energía eléctrica del sector residencial ha
aumentado considerablemente, debido a la diversidad de equipos con que
cuentan actualmente los hogares costarricenses y los diferentes hábitos de
consumo que estos poseen. Ante el aumento en la demanda nacional percibido
recientemente, las empresas eléctricas deben optar, por desarrollar infraestructura
que permita la generación de energías limpias en el país. Esta alternativa a largo
5
plazo, previene el racionamiento de electricidad en las residencias y apagones que
generarían pérdidas millonarias para el país.
A corto plazo, las empresas de energía eléctrica, deben buscar una alternativa que
les permita administrar esa demanda energética que aumenta día con día; para
esto es necesario conocer cuánto y cuando se consume la energía eléctrica de
sus clientes, con el fin de realizar un plan a futuro para la administración de la
demanda. Asimismo, al obtener esta información le permite a la empresa
satisfacer con mayor precisión las necesidades del mercado y construir de forma
detallada su curva de carga.
Tras obtener la curva de carga de un sector, se logra identificar las horas pico en
las cuales se genera la mayor cantidad de energía, obteniendo un control sobre la
demanda y oferta de la empresa. Este control es posible al implementar
tecnologías de punta en el sector electricidad, como lo son las redes inteligentes,
medidores y dispositivos inteligentes, que le permiten tanto al usuario como a la
compañía como al cliente administrar el consumo eléctrico mensual.
Como parte de las redes inteligentes, el área de redes domésticas brinda una
alternativa para que los clientes administren su energía, ahorren dinero y
colaboren con el medio ambiente; esto se logra a través de un dispositivo
inteligente que permite que la compañía eléctrica regule el consumo de energía de
los aires acondicionados ubicados en el hogar, durante períodos de demanda en
horas pico y los clientes puedan acceder a la información de consumo en tiempo
real de forma remota, a través de Internet. Permitir que el cliente final decida
cómo, cuándo y cuánta electricidad usa, de manera que este uso se ajuste a sus
preferencias individuales de presupuesto, compromiso con el medio ambiente,
entre otros; se transmite como una ventaja competitiva para el funcionamiento de
la empresa. Generar programas que faciliten el control y manejo de la demanda de
6
energía, disminuye el consumo de electricidad del sector residencial, logrando un
ahorro de recursos para la CNFL y para el cliente.
1.3 Problema en síntesis
En Costa Rica, la mayor cantidad de energía eléctrica se consume durante las
10:00am y 12:30pm, así como de las 5:30pm a las 8:00pm. Durante este período
del día, la CNFL debe garantizar el flujo de energía ante la demanda que presenta
el sector residencial.
Los clientes residenciales, representan para la CNFL el 86.24% de la totalidad de
los clientes; el consumo de energía de este sector corresponde a un 39.63% de
los 280MWh facturados por la empresa en el mes de Agosto 2010 (Depto.
Consumidores, archivo Clientes2010 y Consumo2010).
Ante el aumento en la demanda residencial, la CNFL debe invertir en la compra o
producción de electricidad, a su vez incentivar en los clientes el uso racional de la
energía e implementar sistemas capaces de controlar o disminuir el consumo de
eléctrico de los mismos.
Al existir una alta demanda de energía en horas pico, la empresa debe estar
preparada para afrontar esta situación, ya que de no estarlo podría generarse una
saturación del sistema eléctrico actual, trayendo consigo apagones, pérdidas
económicas y proyección negativa de la imagen de la empresa.
1.4 Objeto del estudio
Se realizó un estudio de pre factibilidad con el propósito de desarrollar un sistema
de control que permita administrar el incremento en la demanda de energía
eléctrica del sector residencial. Para esto se propuso implementar un mecanismo
7
capaz de regular la temperatura de los aires acondicionados que poseen los
clientes, logrando así un manejo de la demanda de energía en horas pico con el
fin de beneficiar la curva de carga de la CNFL.
1.5 Delimitación del objeto de estudio
1.5.1 Delimitación temporal
Para el desarrollo del proyecto, se utilizaron datos estadísticos de los clientes del
mes de Enero 2008 al mes de Agosto 2010, estos datos los proporciona el
Departamento de Consumidores de forma mensual a la Dirección Comercial.
Asimismo, la propuesta a implementar por la CNFL, para el manejo de la demanda
a nivel residencial, será considerada como un proyecto que se desarrollará en el
futuro, debido a la inversión que esta conlleva. Asimismo se utilizaron de
referencia, investigaciones realizadas durante el 2008 y 2010, en Canadá y
Estados Unidos sobre las diferentes tecnologías disponibles.
1.5.2 Delimitación espacial El proyecto a implementar, está enfocado a clientes del sector residencial que
pertenecen geográficamente a la Sucursal Escazú, que posean un sistema de aire
acondicionado en sus viviendas y que estén dispuestos a colaborar en conjunto
para reducir el consumo de energía eléctrica en sus hogares y por consecuencia
el de la empresa. Por las características planteadas anteriormente, se determinó
que el estudio estaría enfocado a los clientes localizados en el sector de Pozos de
Santa Ana, donde se concentra la mayor cantidad de clientes residenciales del
cantón de Santa Ana, lo que corresponde a una población de 5,136 clientes
durante el mes de Agosto 2010. (Depto. Consumidores, archivo TOXSE2010).
8
1.5.3 Delimitación institucional La Dirección Comercial de la CNFL, es la encargada de comercializar la energía
eléctrica producida por la empresa, para esto cuenta con 5 sucursales encargadas
de velar por los servicios requeridos por los clientes. Debido al enfoque del
proyecto, se enfocó el estudio hacia los clientes de la Sucursal Escazú que
poseen la Tarifa Residencial Horaria y que se encuentran ubicados en Pozos de
Santa Ana.
1.6 Objetivos
1.6.1 General • Determinar la pre factibilidad para implementar un sistema de control de
energía mediante el uso de un mecanismo regulador de temperatura en los
aires acondicionados de los clientes residenciales ubicados en Pozos de
Santa Ana; con el propósito de manejar la demanda de energía de esta
población.
1.6.2 Específicos • Identificar los posibles ahorros o beneficios percibidos por el cliente, al
utilizar un sistema de control de energía.
• Determinar las características técnicas requeridas para la implementación
de un sistema capaz de controlar la demanda de energía del sector
residencial.
• Definir la rentabilidad del proyecto desde el punto de vista financiero,
analizando los recursos requeridos para el mismo.
9
• Establecer los beneficios sociales que brindará el proyecto con respecto al
uso eficiente de la energía.
1.7 Operacionalización de los objetivos específicos
Cuadro 1 Operacionalización de los objetivos específicos
Objetivos Específicos Variables Indicadores Instrumentos de Investigación
Identificar los posibles ahorros o beneficios percibidos por el cliente, al utilizar un sistema de control de energía, a partir de la experiencia encontrada en otros países.
- Características de los clientes de la zona. - Demanda de energía. - Oferta de energía
- Cantidad de kWh consumidos por mes por la población meta. - Cantidad de kWh ahorrados por mes por la población meta.
-Información obtenida del Departamento de Consumidores al mes de agosto 2010. - Perfil histórico de los clientes que posee la empresa. - Revisión de documentación de proyectos similares. -Entrevista
Determinar las características técnicas requeridas para la implementación de un sistema capaz de controlar la demanda de energía del sector residencial.
-Equipos - Tecnología
-Requerimientos de los equipos de medición. -Identificación de los termostatos a colocar.
- Consultas a proveedores comerciales. - Revisión de normativa de tecnología aplicada para los equipos de medición y control de demanda. -Entrevista
Definir la rentabilidad del proyecto desde el punto de vista financiero, analizando los recursos requeridos para el mismo.
- Rentabilidad del proyecto. - Costos del proyecto
- CAUE
-Análisis documental de costos
Establecer los beneficios sociales que brindará el proyecto con respecto al uso eficiente de la energía.
- Beneficios directos e indirectos del proyecto.
- Beneficios generados por el proyecto para el ahorro de energía. -Beneficios del proyecto para el medio ambiente.
- Análisis documental - Investigación bibliográfica
10
1.8 Estrategia de la investigación
1.8.1 Caracterización de la investigación
El estudio realizado, es del tipo cualitativo. Durante el desarrollo de la
investigación, se efectuó la recolección de datos, una vez finalizada esta
extracción de datos, se logró obtener resultados para los diferentes estudios de
pre factibilidad generados. Finalmente, del análisis de resultados de estos estudios
se obtuvieron las conclusiones y recomendaciones de la propuesta.
1.8.2 Fuentes de información En el desarrollo de la tesis, se utilizaron fuentes de información primaria,
secundaria y terciaria. Para esto se realizó una revisión basada en libros, revisión
bibliográfica, información técnica de fabricantes y artículos específicos sobre
proyectos piloto realizados por diferentes empresas de Norteamérica.
1.8.3 Investigación bibliográfica Para la investigación realizada sobre el control de demanda de energía a nivel
residencial, fue posible obtener información en libros referentes al tema. Sin
embargo, existe poca bibliografía donde se especifique el desarrollo de la
tecnología propuesta; por lo que esta información se obtuvo a través de estudios
realizados en otros países como Estados Unidos y Canadá.
1.8.4 Investigaciones de campo
Para el desarrollo de este proyecto, fue necesario elaborar entrevistas a
funcionarios de la CNFL como es el caso de algunos jefes técnicos que aportan a
través de su experiencia, aspectos importantes para el desarrollo del proyecto.
11
Dado que la CNFL cuenta en sus bases de datos con la información
correspondiente a los consumos de energía de los usuarios, no se requiere
realizar entrevistas o encuestas a los clientes. Adicionalmente, se requirió
determinar la cantidad de abonados de la zona de Pozos de Santa Ana que
poseen TRH y que utilizan aire acondicionado para la climatización de las
viviendas; dicha información fue suministrada por la Sucursal Escazú.
1.8.5 Procesamiento de la información La información obtenida a lo largo de la investigación, fue procesada en hojas de
cálculo de Microsoft Excel; a través de las mismas se podrá llevar un mayor
control sobre la información de demanda y oferta de energía, así como de los
costos y beneficios del proyecto.
1.9 Limitantes de la investigación
Desde la perspectiva de la propuesta, la tecnología a implementar actualmente no
se encuentra desarrollada en el país. Adicionalmente, no se cuentan con estudios
previos sobre el tema en la CNFL. Es importante indicar que la tecnología
sugerida para el control de demanda de la energía de los clientes residenciales,
requiere la adquisición de equipos con las características necesarias para soportar
la comunicación entre los sistemas de medición y de control de demanda.
Marco Teórico
El marco teórico tiene como propósito establecer las bases fundamentales que
permitan la comprensión y entendimiento del trabajo a realizar; asimismo permite
establecer una conceptualización adecuada de lo
este capítulo, se desarrollaron conceptos básicos desde energía y demanda hasta
redes inteligentes. Adicional a esto, se expone una breve explicación del
desarrollo de un estudio de
ambos temas.
2.1 Energía Eléctrica
Energía es la capacidad que tiene un mecanismo o dispositivo para realizar un
trabajo, esta energía no puede ser creada, consumida ni destruida; solamente
puede ser convertida o transferida. Existen diferentes tipos de energía, como la
cinética, potencial, interna, luminosa, nuclear y eléctrica.
La energía utilizada para realizar un trabajo cualquiera, se mide en “joule” y se
representa con la letra “J”.
La energía eléctrica es la forma de energía que resulta de la existencia de una
diferencia de potencial entre dos puntos, estableciendo una corriente eléctrica
entre ambos y obtener trabajo.
La potencia eléctrica es la energía eléctrica ge
unidad de tiempo, es decir es la velocidad a la que se consume la energía; es
expresada en W (watt). El Watt es utilizado como la unidad de consumo de
13
CAPITULO II
El marco teórico tiene como propósito establecer las bases fundamentales que
permitan la comprensión y entendimiento del trabajo a realizar; asimismo permite
establecer una conceptualización adecuada de los términos a utilizar. A través de
este capítulo, se desarrollaron conceptos básicos desde energía y demanda hasta
redes inteligentes. Adicional a esto, se expone una breve explicación del
desarrollo de un estudio de pre factibilidad, permitiendo así la in
2.1 Energía Eléctrica
Energía es la capacidad que tiene un mecanismo o dispositivo para realizar un
trabajo, esta energía no puede ser creada, consumida ni destruida; solamente
puede ser convertida o transferida. Existen diferentes tipos de energía, como la
interna, luminosa, nuclear y eléctrica.
La energía utilizada para realizar un trabajo cualquiera, se mide en “joule” y se
representa con la letra “J”.
La energía eléctrica es la forma de energía que resulta de la existencia de una
al entre dos puntos, estableciendo una corriente eléctrica
entre ambos y obtener trabajo.
La potencia eléctrica es la energía eléctrica generada, transferida o usada en una
unidad de tiempo, es decir es la velocidad a la que se consume la energía; es
presada en W (watt). El Watt es utilizado como la unidad de consumo de
El marco teórico tiene como propósito establecer las bases fundamentales que
permitan la comprensión y entendimiento del trabajo a realizar; asimismo permite
s términos a utilizar. A través de
este capítulo, se desarrollaron conceptos básicos desde energía y demanda hasta
redes inteligentes. Adicional a esto, se expone una breve explicación del
, permitiendo así la interrelación entre
Energía es la capacidad que tiene un mecanismo o dispositivo para realizar un
trabajo, esta energía no puede ser creada, consumida ni destruida; solamente
puede ser convertida o transferida. Existen diferentes tipos de energía, como la
La energía utilizada para realizar un trabajo cualquiera, se mide en “joule” y se
La energía eléctrica es la forma de energía que resulta de la existencia de una
al entre dos puntos, estableciendo una corriente eléctrica
nerada, transferida o usada en una
unidad de tiempo, es decir es la velocidad a la que se consume la energía; es
presada en W (watt). El Watt es utilizado como la unidad de consumo de
14
energía de un dispositivo eléctrico. El producto de la potencia eléctrica (Kw) por el
tiempo (horas), genera kWh.
2.2 Energía y Demanda
La energía es fundamental para el desarrollo económico y social de un país;
contar con el abastecimiento de este recurso es vital para la implementación de
empresas y residencias en el país.
La energía eléctrica, es un concepto asociado al tiempo y a la potencia nominal
de una determinada carga eléctrica, por lo tanto cuanto más tiempo un equipo esté
operando, más energía estará consumiendo. La suma aritmética de las potencias
nominales de todos los equipos que se tienen funcionando simultáneamente
corresponde a la demanda de energía en una instalación eléctrica.
La demanda máxima representa para un instante dado, la máxima coincidencia de
cargas eléctricas (motores, compresores, iluminación, equipo de refrigeración,
etc.) operando al mismo tiempo, es decir, la demanda máxima corresponde a un
valor instantáneo en el tiempo.
El medidor de energía, almacena el valor acumulado de toda la energía
consumida durante el ciclo de lectura. En el caso de la demanda de energía, el
medidor almacenará únicamente, la lectura correspondiente al máximo valor
registrado de demanda, en cualquier intervalo de 15 minutos de cualquier día del
ciclo de lectura. Los picos por demanda máxima se pueden evitar al disminuir la
operación simultánea de cargas eléctricas.
En Costa Rica, para el sector residencial, la compañía eléctrica factura de forma
mensual el consumo de energía, sin embargo, para el sector comercial e
15
industrial, la empresa cobra a sus clientes la energía consumida y la demanda
máxima generada. La demanda máxima se cobra debido a que la empresa
eléctrica debe disponer de la infraestructura necesaria para poder satisfacer dicha
demanda en un momento determinado, a pesar de que esa infraestructura
permanezca subutilizada el resto del tiempo.
La demanda de energía eléctrica tiene la característica de que puede variar debido
a una gran cantidad de factores, principalmente con la estación del año y el
período horario durante el día. En el verano, para el caso de Costa Rica, durante
los meses de Diciembre y Abril se genera una gran demanda de energía dado al
uso de aires acondicionados, por otra parte durante el invierno en los meses de
mayo a noviembre, disminuye la cantidad de energía consumida. El consumo de
energía eléctrica también varía según el día de la semana, ya que durante los días
laborales este consumo es mayor que durante los fines de semana o días festivos;
a su vez existe un pico de energía de las 10:00am – 12:30pm y las 5:30pm-
8:00pm.
Otros factores que influyen en el incremento de la demanda de energía eléctrica
específicamente en el sector residencial, es el número de consumidores, número
de personas por vivienda, cantidad de electrodomésticos y los grados de
temperatura de los equipos de refrigeración o aires acondicionados.
La demanda de energía aumenta de forma considerable cada día en Costa Rica;
según proyecciones del Instituto Costarricense de Electricidad, la demanda de
energía se incrementará a 2.484 MW, lo que corresponde a un aumento del 65%
en 6 años. El aumento de demanda en la población costarricense de los últimos 5
años, ocasionó un apagón de gran magnitud el 24 de abril del 2007. Para
satisfacer la demanda de energía de los clientes y evitar los apagones, tanto el
ICE como la CNFL deben realizar un importante desarrollo de infraestructura en
los próximos años. El ICE tiene dentro de sus proyectos futuros, un plan de
16
expansión de la generación, con el cual pretende mantener y asegurar el
suministro eléctrico en forma sostenible.
La totalidad del consumo de energía registrado por la CNFL de forma mensual,
corresponde a la demanda del sector residencial, industrial, comercial y alumbrado
público. Durante el mes de agosto 2010, se reportaron 493.270 clientes de los
cuales el 86.24% corresponde al sector residencial, 13.55% al comercial y el
0.21% al industrial. A pesar de ser el sector comercial el consumidor del 40.42%
de la totalidad de la energía facturada por mes, el sector residencial lo preside en
un 39.63%, el sector industrial consume un 17.32% y finalmente el alumbrado
público un 0.21%.
En la población residencial el consumo de energía promedio es de 257,23kWh; sin
embargo, existen clientes cuyo consumo ronda los 1.000, 5.000, 10.000 y hasta
20.000 kWh mensuales. El manejo de la demanda de energía de estos clientes
requiere esfuerzos tanto para la empresa como para el abonado tales como el
desplazamiento de las cargas del período punta al período valle, percibiendo un
beneficio en el monto de la facturación.
Actualmente, existen nuevas tecnologías para el manejo de la demanda de
energía eléctrica en los hogares, como lo son los sistemas AMI (Advanced
Metering Infrastructure), los cuales proporcionan comunicación en dos vías y
soportan variedad de funciones tanto para la recolección de datos como en la
interacción con el usuario. A través de este sistema, es posible controlar los
equipos instalados en el inmueble y realizar un mejor manejo de los tiempos de
utilización de los mismos; contribuyendo a la vez con el uso eficiente de la
energía.
17
2.3 Redes inteligentes
Una red eléctrica, está compuesta por una planta generadora de energía, una red
de transmisión y líneas de distribución, utilizados en conjunto para brindar el
servicio de energía eléctrica a los usuarios.
Para registrar el consumo de energía eléctrica demandada por los clientes, se
utiliza un medidor de energía. Existen diferentes tipos de medidores dependiendo
de su construcción, tipo de energía que mide, clase de precisión y conexión a la
red eléctrica. Los medidores más utilizados en la actualidad, son los de estado
sólido (electrónicos); este tipo de medidor utiliza la corriente y tensión que actúa
sobre los elementos de estado sólido para producir pulsos de salida, cuya
frecuencia es proporcional a los Watt-hora.
En la actualidad, la tecnología permite la implementación de diferentes alternativas
para el desarrollo de nuevos servicios enfocados a mejorar la satisfacción y el
servicio al cliente. Es por lo anterior que en los últimos años, diversas compañías
eléctricas del mundo han desarrollado e implementado el concepto de “Red
Inteligente” en sus sistemas eléctricos.
Una red inteligente o “smart grid” es una red que integra de manera inteligente las
acciones de los usuarios que se encuentran conectados a ellas (generadores,
consumidores y aquellos que son ambas cosas a la vez), con el fin de conseguir
un suministro eléctrico eficiente, seguro y sostenible.
Las redes inteligentes permiten robustecer y automatizar el sistema eléctrico,
mejorando la operación, los índices de calidad y las pérdidas de energía.
Adicionalmente reducen los costos de operación, al utilizar los sistemas de
18
desconexión remota, detección de alteraciones en los sistemas; permitiendo una
facturación más precisa, logrando una mayor satisfacción del cliente.
El uso de las redes inteligentes, incentiva al cliente a generar, ahorrar y hacer un
mejor uso de la energía haciéndolo participe de la misma red, a su vez colabora
con la sostenibilidad del medio ambiente.
Para lograr la implementación y desarrollo de una red inteligente, es necesario
contar con medidores inteligentes, capaces de medir el consumo de electricidad
en cualquier período del día, así como recopilar información sobre precios y
comunicar en tiempo real a la compañía la cantidad de energía eléctrica que se
está consumiendo. Estos medidores inteligentes son capaces de establecer una
comunicación con los electrodomésticos inteligentes que se encuentren en los
hogares.
Algunos beneficios que brindan estos medidores inteligentes a la empresa
eléctrica y al usuario son:
- Informa al cliente el momento en que se utiliza la mayor cantidad de
energía y el costo que esto conlleva, lo que le permite al usuario un mayor
control sobre la factura.
- Identifica con precisión, los electrodomésticos y otros dispositivos que
consumen energía; esto permite hacer cambios en el inmueble del cliente,
para aumentar la eficiencia energética del hogar.
- Permite la comunicación del medidor con otros dispositivos programables,
como el aire acondicionado, permitiéndoles controlar directamente el
consumo de energía.
- Alertan a la empresa eléctrica, el momento en que ocurre un corte de
energía, de modo que esta puede actuar y restaurar el servicio lo más
pronto posible.
19
2.4 Redes de Área Doméstica
Una red de área doméstica o Home Area Network (HAN), permite a los usuarios
conectar y controlar de forma remota electrodomésticos o dispositivos digitales
automatizados en el hogar. Estos equipos se comunican a través de la red de
internet y del protocolo IEE802.15.4.
En el futuro, el medidor inteligente podrá integrarse a la HAN y comunicará a sus
usuarios y a las empresas eléctricas el consumo de energía de cada uno de sus
usuarios.
Los medidores inteligentes dentro de la HAN, realizan un papel importante ya que
permiten la comunicación bidireccional entre la empresa eléctrica y el usuario.
Estos medidores registran cada 15 minutos el consumo registrado por los clientes,
posteriormente esta información es enviada al centro de operaciones de la
empresa eléctrica, donde se analizan los datos de facturación y del
comportamiento de los clientes. Conocer el perfil del consumo de los clientes, le
beneficia a la empresa de forma estadística, para proyectar la demanda de
energía de sus clientes actual y en un futuro. A su vez, permite conocer las zonas
de mayor demanda de energía así como los posibles puntos donde se podrían dar
apagones, previniendo de forma anticipada una crisis energética en la ciudad.
Figura 1 Diagrama de redes y medidores inteligentes.
Fuente : http://www.sdge.com/smartmeter/sp/index.shtml (Consultado el 2/10/2010)
20
La unión entre la red de área doméstica y los medidores inteligentes, trae como
consecuencia agilidad en las operaciones que realiza la empresa eléctrica, la
conexión y desconexión de los servicios a distancia, reducirá el tiempo de atención
al cliente, siendo la empresa cada vez más eficiente.
Las redes de área doméstica se comunican con los medidores y los
electrodomésticos a través de una red inalámbrica bajo el protocolo de
comunicación IEEE 802.15.4, el mismo surgió como una idea en el 2000.
El protocolo IEEE 802.15.4, fue diseñado para diferentes aplicaciones en el ámbito
industrial, residencial, principalmente para la automatización de casas y sus redes.
Dentro de las casas, es posible automatizar el sistema de calefacción, ventilación,
aire acondicionado (HVAC), seguridad, iluminación y control de objetos como
cortinas, ventanas, puertas entre otros.
Tomando como base el éxito del protocolo IEEE 802.15.4; el 5 de noviembre del
2007 se crea Zigbee, una alianza de 100 empresas dedicadas a crear un sistema
estándar de comunicaciones, vía radio y bidireccional; con el fin de interactuar de
forma remota con todos los dispositivos inteligentes que se puedan tener en un
hogar.
La aplicación Zigbee Home Automation, ofrece a los fabricantes, integradores y
desarrolladores la opción de trabajar bajo un estándar dedicados a la domótica o
automatización del hogar, eliminando la necesidad de hacerlo sobre tecnología
patentada.
ZigBee, también conocido como "HomeRF Lite", es una tecnología inalámbrica
con velocidades comprendidas entre 20 kB/s y 250 kB/s y rangos de 10 m a 75 m.
Puede usar las bandas libres ISM de 2,4 GHz, 868 MHz (Europa) y 915 MHz
(EEUU).
21
2.4.1 Arquitectura Zigbee
ZigBee es una pila de protocolos, similar al modelo OSI. El modelo de
interconexión de sistemas abiertos conocido como modelo OSI es un marco de
referencia para la definición de arquitecturas de interconexión de sistemas de
comunicaciones, lo cual se asemeja al protocolo Zigbee, el cual está constituido
por diferentes capas, las cuales son independientes una de la otra.
En la siguiente figura se muestran las diferentes capas que conforman la pila de
protocolos para ZigBee.
Fuente: http://www.casadomo.com/noticiasDetalle.aspx?id=7123&c=6 (consultado 10/10/2010)
La capa de más bajo nivel es la capa física (PHY), que en conjunto con la capa de
acceso al medio (MAC), brindan los servicios de transmisión de datos por el aire,
punto a punto. Estas dos capas esta descritas en el estándar IEEE 802.15.4–
2003. El estándar trabaja sobre las bandas ISM de uso no regulado, dónde se
Figura 2 Protocolos Zigbee
22
definen hasta 16 canales en el rango de 2.4 GHz, cada una de ellas con un ancho
de banda de 5 MHz
Se utilizan radios con un espectro de dispersión de secuencia directa, lográndose
tasas de transmisión en el aire de hasta 250 Kbps en rangos que oscilan entre los
10 y 75 m, los cuales dependen bastante del entorno.
La capa de red (NWK) tiene como objetivo principal permitir el correcto uso del
subnivel MAC y ofrecer una interfaz adecuada para su uso por parte de la capa de
aplicación. En esta capa se brindan los métodos necesarios para: iniciar la red,
unirse a la red, enrutar paquetes dirigidos a otros nodos en la red, proporcionar los
medios para garantizar la entrega del paquete al destinatario final, filtrar paquetes
recibidos, cifrarlos y autentificarlos.
Se debe tener en cuenta que el algoritmo de enrutamiento que se usa es el de
enrutamiento de malla, el cual se basa en el protocolo Ad Hoc On-Demand Vector
Routing – AODV. Cuando esta capa se encuentra cumpliendo la función de unir o
separar dispositivos a través del controlador de red, implementa seguridad, y
encamina tramas a sus respectivos destinos; además, la capa de red del
controlador de red es responsable de crear una nueva red y asignar direcciones a
los dispositivos de la misma. Es en esta capa en donde se implementan las
distintas topologías de red que ZigBee soporta (árbol, estrella y mesh network).
La capa de soporte a la aplicación es la responsable de mantener el rol que el
nodo juega en la red, filtrar paquetes a nivel de aplicación, mantener la relación de
grupos y dispositivos con los que la aplicación interactúa y simplificar el envío de
datos a los diferentes nodos de la red. La capa de Red y de soporte a la aplicación
son definidas por la ZigBee Alliance. En el nivel conceptual más alto se encuentra
la capa de aplicación que no es otra cosa que la aplicación misma y de la que se
encargan los fabricantes. Es en esta capa donde se encuentran los ZDO (ZigBee
23
Device Objects) que se encargan de definir el papel del dispositivo en la red, si el
actuará como coordinador, ruteador o dispositivo final; la subcapa APS y los
objetos de aplicación definidos por cada uno de los fabricantes.
Cada capa se comunica con sus capas subyacentes a través de una interface de
datos y otra de control, las capas superiores solicitan servicios a las capas
inferiores, y éstas reportan sus resultados a las superiores. Además de las capas
mencionadas, a la arquitectura se integran otro par de módulos: módulo de
seguridad, que es quien provee los servicios para cifrar y autentificar los paquetes,
y el módulo de administración del dispositivo ZigBee, que es quien se encarga de
administrar los recursos de red del dispositivo local, además de proporcionar a la
aplicación funciones de administración remota de red.
2.4.2 Dispositivos Zigbee
Se definen tres tipos distintos de dispositivo ZigBee según su papel en la red:
• Coordinador ZigBee (ZigBee Coordinator, ZC) : El tipo de dispositivo más
completo. Debe existir uno por red. Sus funciones son las de encargarse de
controlar la red y los caminos que deben seguir los dispositivos para
conectarse entre ellos.
• Router ZigBee (ZigBee Router, ZR): Interconecta dispositivos separados en
la topología de la red, además de ofrecer un nivel de aplicación para la
ejecución de código de usuario.
• Dispositivo final (ZigBee End Device, ZED): Posee la funcionalidad
necesaria para comunicarse con su nodo padre (el coordinador o un router),
pero no puede transmitir información destinada a otros dispositivos. De esta
forma, este tipo de nodo puede estar dormido la mayor parte del tiempo,
24
aumentando la vida media de sus baterías. Un ZED tiene requerimientos
mínimos de memoria y es por tanto significativamente más barato.
Basándose en su funcionalidad, puede plantearse una segunda clasificación:
• Dispositivo de funcionalidad completa (FFD): También conocidos como
nodo activo. Es capaz de recibir mensajes en formato 802.15.4. Gracias a
la memoria adicional y a la capacidad de computar, puede funcionar como
Coordinador o Router ZigBee, o puede ser usado en dispositivos de red que
actúen de interface con los usuarios.
• Dispositivo de funcionalidad reducida (RFD): También conocido como nodo
pasivo. Tiene capacidad y funcionalidad limitadas (especificada en el
estándar) con el objetivo de conseguir un bajo coste y una gran simplicidad.
Básicamente, son los sensores/actuadores de la red.
2.4.3 Topología de red
ZigBee permite tres topologías de red:
• Topología en estrella: el coordinador se sitúa en el centro.
• Topología en árbol: el coordinador será la raíz del árbol.
• Topología de malla: al menos uno de los nodos tendrá más de dos
conexiones.
25
Figura 3 Topologías de red Zigbee
Fuente: http://www.teleco.com.br/es/tutoriais/es_tutorialzigbee/pagina_2.asp (consultado 10/10/2010)
La topología más interesante es la topología de malla ya que esta permite las
comunicaciones entre los nodos a pesar de que no exista nodo sin funcionar.
Las redes ZigBee se diseñaron para conservar la potencia en los nodos ‘esclavos’.
De esta forma se consigue el bajo consumo de potencia.
La estrategia consiste en que, durante mucho tiempo, un dispositivo “esclavo” está
en modo “dormido”, de tal forma que solo se “despierta” por una fracción de
segundo para confirmar que está “vivo” en la red de dispositivos de la que forma
parte. Esta transición del modo “dormido” al modo “despierto” (modo en el que
realmente transmite), dura unos 15ms, y la enumeración de “esclavos” dura
alrededor de 30ms, como ya se ha comentado anteriormente.
2.4.4 Aplicaciones Zigbee
Las aplicaciones sobre el estándar ZigBee, en conexión de redes, se centran en
perfiles específicos como la automatización de edificios y hogares, la atención
sanitaria, control industrial, control de alumbrado y control comercial.
Específicamente para la automatización de hogares, Zigbee en conjunto con
diferentes empresas inmersas en el mundo de los aires acondicionados, diseñaron
un termostato, capaz de controlar la climatización de los hogares, estos
termostatos se consideran como termostatos inteli
pertenecen a la red inteligente global.
2.4.4.1 Termostato Inteligentes
El protocolo Zigbee permite la comunicación entre los termostatos y aires
acondicionados de los hogares actuales; los termostatos antiguos pueden ser
reemplazados por termostatos inteligentes diseñados para administrar el consumo
de energía de los hogares durante los períodos pico del día.
Fuente: http://yourhome.honeywell.com/home/Products/Thermostats/
Los beneficios del TXU Energy iThermostatTM incluyen:
• Control del cliente
clientes pueden controlar su sistema de calefacción y aire acondicionado
desde cualquier aparato conectado a la Internet.
• Ahorra dinero: La configuración puede ser ajustada para días entre semana
y para días de fin de semana, con hasta cuatro períodos programables por
día. Dependiendo del uso y de la configuración, los clientes pueden ahorrar
hasta $150 o más cada año en costos de energía.
26
un termostato, capaz de controlar la climatización de los hogares, estos
termostatos se consideran como termostatos inteligentes, ya que los mismos
pertenecen a la red inteligente global.
Termostato Inteligentes
El protocolo Zigbee permite la comunicación entre los termostatos y aires
acondicionados de los hogares actuales; los termostatos antiguos pueden ser
azados por termostatos inteligentes diseñados para administrar el consumo
de energía de los hogares durante los períodos pico del día.
Figura 4 Termostato Inteligente Utility Pro
http://yourhome.honeywell.com/home/Products/Thermostats/
Los beneficios del TXU Energy iThermostatTM incluyen:
Control del cliente: En la casa, desde el trabajo o en las carreteras, los
clientes pueden controlar su sistema de calefacción y aire acondicionado
desde cualquier aparato conectado a la Internet.
La configuración puede ser ajustada para días entre semana
ara días de fin de semana, con hasta cuatro períodos programables por
día. Dependiendo del uso y de la configuración, los clientes pueden ahorrar
hasta $150 o más cada año en costos de energía.
un termostato, capaz de controlar la climatización de los hogares, estos
gentes, ya que los mismos
El protocolo Zigbee permite la comunicación entre los termostatos y aires
acondicionados de los hogares actuales; los termostatos antiguos pueden ser
azados por termostatos inteligentes diseñados para administrar el consumo
http://yourhome.honeywell.com/home/Products/Thermostats/
: En la casa, desde el trabajo o en las carreteras, los
clientes pueden controlar su sistema de calefacción y aire acondicionado
La configuración puede ser ajustada para días entre semana
ara días de fin de semana, con hasta cuatro períodos programables por
día. Dependiendo del uso y de la configuración, los clientes pueden ahorrar
27
• Ayuda al medio ambiente: Permite a la empresa y al cliente administrar el
consumo pico de electricidad, el cual puede prevenir interrupciones de
electricidad y ayuda a mantener los precios bajos.
El termostato inteligente, permite a la empresa eléctrica encender y apagar el
sistema de aire acondicionado del cliente durante períodos de demanda pico de
energía - típicamente entre las horas de 1 p.m. a 7 p.m. de mayo a septiembre.
Sin embargo, los clientes tienen el control final y pueden fácilmente modificar un
período de ciclo desde cualquier computadora conectada a la Internet. Esta
tecnología ayuda a la empresa eléctrica a reducir el esfuerzo por parte de las
instalaciones de transmisión y generación del estado y asegurarse de que todos
tengan la electricidad que necesitan para mantener sus hogares cómodos.
2.5 Proyectos
La palabra proyecto proviene del latín proiectus; esta se puede definir como el
conjunto de actividades coordinadas e interrelacionadas entre sí para cumplir con
un objetivo especifico, el cual debe ser alcanzado en un periodo de tiempo con un
presupuesto asignado. Existen diversas definiciones para lo que es un proyecto,
sin embargo Ramón Rosales Posas, lo define como:
“Un proyecto, es una tarea innovadora, que involucra un conjunto ordenado de
antecedentes, estudios y actividades planificadas y relacionadas entre sí, que
requiere la decisión sobre el uso de recursos, que apuntan a alcanzar objetivos
definidos, efectuada en un cierto período, en una zona geográfica delimitada y
para un grupo de beneficiarios, solucionando problemas, mejorando una
situación o satisfaciendo una necesidad y de esta manera contribuir a los
objetivos de desarrollo de un país” (Rosales Posas Ramón, Formulación y
Evaluación de Proyectos, 2008, pag.19)
Un proyecto nace como una necesidad identificada, que puede ser solucionada a
través de la implementación de diferentes fases, las cuales se pueden plasmar
como el ciclo de vida del proyecto. El cicl
que conectan el inicio de un proyecto con su fin.
Fuente: Rosales Posas, Ramón. La Formulación y Evaluación de Proyectos. San José, C.R.:
En el ciclo de vida de un proyecto, se pueden identificar cuatro fases:
a) Preinversión:
realizan los estudios y estimaciones para determinar la factibilidad o
viabilidad de los proyectos.
realizan los estudios de mercado, técnico, financiero, económico social y
ambiental.
b) Promoción, Negociación y Financiamiento:
encargados del proyecto deben realizar la negociación de los recur
necesarios para la implementación del proyecto; de igual forma deben
promocional y divulgar el documento de proyecto ante las autoridades
de la empresa, gobierno o entidades locales y regionales vinculadas con
28
Un proyecto nace como una necesidad identificada, que puede ser solucionada a
través de la implementación de diferentes fases, las cuales se pueden plasmar
como el ciclo de vida del proyecto. El ciclo de vida del proyecto define las fases
que conectan el inicio de un proyecto con su fin.
Figura 5 Ciclo de vida de un proyecto
Rosales Posas, Ramón. La Formulación y Evaluación de Proyectos. San José, C.R.:
Pag.23
En el ciclo de vida de un proyecto, se pueden identificar cuatro fases:
Preinversión: En esta fase se elabora el documento de proyecto, se
realizan los estudios y estimaciones para determinar la factibilidad o
viabilidad de los proyectos. Asimismo, en la fase de preinversión se
realizan los estudios de mercado, técnico, financiero, económico social y
Promoción, Negociación y Financiamiento: Durante esta fase, los
encargados del proyecto deben realizar la negociación de los recur
necesarios para la implementación del proyecto; de igual forma deben
promocional y divulgar el documento de proyecto ante las autoridades
de la empresa, gobierno o entidades locales y regionales vinculadas con
Un proyecto nace como una necesidad identificada, que puede ser solucionada a
través de la implementación de diferentes fases, las cuales se pueden plasmar
o de vida del proyecto define las fases
Rosales Posas, Ramón. La Formulación y Evaluación de Proyectos. San José, C.R.:ICAP,2008.
En el ciclo de vida de un proyecto, se pueden identificar cuatro fases:
En esta fase se elabora el documento de proyecto, se
realizan los estudios y estimaciones para determinar la factibilidad o
Asimismo, en la fase de preinversión se
realizan los estudios de mercado, técnico, financiero, económico social y
Durante esta fase, los
encargados del proyecto deben realizar la negociación de los recursos
necesarios para la implementación del proyecto; de igual forma deben
promocional y divulgar el documento de proyecto ante las autoridades
de la empresa, gobierno o entidades locales y regionales vinculadas con
29
el mismo. Al finalizar la etapa, se obtiene la aprobación del documento
de proyecto.
c) Inversión o Ejecución: A lo largo de esta etapa se ejecuta físicamente el
proyecto, según se planteó en el documento original. Es la etapa en que
se utilizan los recursos financieros para la adquisición de equipo, mano
de obra, y el préstamo de los servicios del proyecto. Producto de esta
fase, se obtiene el proyecto listo para entrar en funcionamiento u
operación.
d) Operación o Funcionamiento: Concluida la fase de ejecución se efectúa
la puesta en marcha del proyecto; en esta fase los bienes y/o servicios
que se esperan del proyecto se prestan de manera continua y
permanente durante la vida útil del proyecto, concluyendo con la
finalización del proyecto. Al finalizar el proyecto, se logran los objetivos
establecidos inicialmente para satisfacer una necesidad o problema.
2.5.1 Fase Pre inversión
La fase de pre inversión es conocida como la fase de planificación del
proyecto, ya que en esta se elabora el documento de proyecto. En esta fase
los proyectos son estudiados y analizados con el objetivo de obtener la
información necesaria para la toma de decisiones. Este proceso de estudio y
análisis se realiza a través de la preparación y evaluación de proyectos para
determinar la rentabilidad en base a la cual se debe programar la inversión.
Las etapas de la fase de pre inversión varían entre sí según el análisis y
profundidad que se le quiera dar al problema; estas etapas son:
30
a) Identificación del proyecto: En esta etapa da la detección de una necesidad
o problema que se desea mejorar, puede ser visto como una oportunidad
para mejorar. A través de este proceso, se identifican los recursos
disponibles para posteriormente con base a esto definir los objetivos y las
acciones a desarrollar.
b) Perfil: El perfil de un proyecto es un documento que especifica y describe el
proyecto a realizar con base a la alternativa seleccionada. En esta etapa,
se definen los antecedentes, justificación, objetivos, metas, entre otros. De
igual forma se visualiza la factibilidad y viabilidad del proyecto desde la
perspectiva del mercado, técnico, financiero, económico – social y
ambiental.
c) Pre factibilidad: En esta etapa se realiza una evaluación más profunda de
las alternativas encontradas viables, y se determina la bondad de cada
una de ellas. Asimismo, se realiza una identificación y estimación de los
costos y beneficios del proyecto; así como de las probables dificultades
que podrían surgir en el proyecto durante su ciclo de vida. Al concluir esta
etapa se disminuye la incertidumbre del proyecto y es posible que el
gerente del proyecto tome una decisión sobre la aprobación o rechazo final
del mismo.
d) Factibilidad: Con este informe, finaliza en análisis completo de todas las
variables del proyecto; posee un nivel aceptable de incertidumbre.
Concluyendo esta etapa, se facilitará la toma de decisiones para el
gerente del proyecto, ya que se tendrá una visión más amplia de la
evaluación a través del análisis de indicadores.
31
El contenido de los documentos a nivel de perfil, pre factibilidad y factibilidad,
incluyen diversos estudios, estos son:
a) Estudio de mercado: este estudio analiza el producto a generar, así
como la oferta y demanda del mismo. Adicionalmente, se identifican los
precios del producto, los mecanismos de comercialización y el plan de
venta para determinar la factibilidad y viabilidad del proyecto.
b) Estudio técnico: establece el tamaño y localización del proyecto;
asimismo se da una caracterización de la tecnología a implementar, el
equipo y maquinaria necesaria para el desarrollo del mismo. Se
identifican los costos totales del proyecto, específicamente los costos de
inversión y operación. Finalmente, se realiza un análisis de la normativa
legal que puede influir en las diferentes fases del proyecto.
c) Estudio financiero: en este estudio se identifican los costos de inversión
y operación del proyecto, tomando como punto de comparación los
ingresos que se obtienen para su desarrollo. Al determinar estos flujos,
se obtiene el valor actual neto, la tasa interna de retorno y la relación
beneficio / costo que permiten comprobar la rentabilidad del proyecto.
d) Estudio económico – social: se determinan los costos y beneficios del
proyecto, desde un punto de vista directo e indirecto; los mismos son
utilizados como base para obtener el flujo neto económico, los cuales
permitirán analizar los indicadores de valor actual neto económico, tasa
interna de retorno económico y relación beneficios / costos.
e) Estudio ambiental: el estudio ambiental permite la identificación de los
impactos que se puedan generar al medio ambiente si se ejecuta el
proyecto. Estos impactos pueden ser positivos y negativos; en el caso
32
de los impactos negativos se establece la mitigación de los mismos y el
monitoreo general del impacto.
Al realizar los diferentes estudios, se mejora la planeación, control y uso de los
recursos identificados. Por otra parte, permite la recopilación de datos relevantes
para el desarrollo del proyecto y con base a esto, tomar la decisión de realizar su
implementación, cumpliendo con los objetivos y las metas establecidas
inicialmente.
34
CAPITULO III
MARCO REFERENCIAL
Al desarrollar un estudio de pre factibilidad, se requiere identificar el ámbito donde
se está trabajando, por esta razón se debe realizar una caracterización del
proyecto, enfocando de forma precisa la localización del mismo. A su vez, se
realiza una investigación de proyectos similares en el mundo y en nuestro país,
para determinar experiencias vividas por otras empresas que podrían beneficiar el
conocimiento general del proyecto. Finalmente, se establece la normativa que
puede influenciar el desarrollo de la investigación y del proyecto; para comprender
y prevenir conflictos legales a futuro.
3.1 Caracterización
3.1.1Macrolocalización
Costa Rica, ubicado en América Central, cuenta con una población de 4.579.000,
en un área de 51.100 km2; en total posee un grado de electrificación de un 98.4%.
La generación de energía eléctrica de Costa Rica, está en manos del Instituto
Costarricense de Electricidad (ICE) en un 87%, un 3% en empresas municipales y
cooperativas y finalmente un 10% en generadores privados. El 100% de la red de
transmisión de energía eléctrica es propiedad del ICE y la distribución se lleva a
cabo a través de las siguientes empresas eléctricas: CNFL, Empresa Servicios
Públicos de Heredia (ESPH), Junta Administrativa del Servicio Eléctrico de
Cartago (JASEC), COOPEGUANACASTE, COOPELESCA, COOPESANTOS y
COOPEALFARO RUIZ.
Con respecto a la CNFL, esta brinda el servicio de electricidad a 903km2 del Gran
Área Metropolitana, lo que corresponde a un 1.8% de la totalidad del país. A pesar
de ser un área pequeña, en esta se concentra la mayor parte de la población de
Costa Rica.
Figura
3.1.2Microlocalización
El proyecto está enfocado a los clientes de Pozos de Santa Ana, estos pertenecen
a la Sucursal Escazú. La población de Pozos de Santa Ana es de 12,335
habitantes, de los cuales la CNFL registra 5136 servi
35
Con respecto a la CNFL, esta brinda el servicio de electricidad a 903km2 del Gran
Metropolitana, lo que corresponde a un 1.8% de la totalidad del país. A pesar
de ser un área pequeña, en esta se concentra la mayor parte de la población de
Figura 6 Mapa Costa Rica y área cobertura CNFL
Fuente: Dirección Comercial - 2008
3.1.2Microlocalización
El proyecto está enfocado a los clientes de Pozos de Santa Ana, estos pertenecen
a la Sucursal Escazú. La población de Pozos de Santa Ana es de 12,335
habitantes, de los cuales la CNFL registra 5136 servicios.
Con respecto a la CNFL, esta brinda el servicio de electricidad a 903km2 del Gran
Metropolitana, lo que corresponde a un 1.8% de la totalidad del país. A pesar
de ser un área pequeña, en esta se concentra la mayor parte de la población de
El proyecto está enfocado a los clientes de Pozos de Santa Ana, estos pertenecen
a la Sucursal Escazú. La población de Pozos de Santa Ana es de 12,335
36
Figura 7 Mapa de Pozos de Santa Ana
Fuente: Sucursal Escazú.
3.1.3 Institucional
La CNFL, fue creada el 15 de mayo de 1941 como una empresa de servicios
públicos, dedicada a brindar el servicio de generación, distribución y
comercialización de la energía eléctrica a la población del Gran Área Metropolitana
de Costa Rica. Actualmente, genera el 11% de la energía comercializada y el 89%
restante la adquiere del Instituto Costarricense de Electricidad (ICE).
En su zona de cobertura, la CNFL brinda el servicio de electricidad al 99.99% de
su población, a través de un sistema de distribución conformado por 35
subestaciones y 5.804 kilómetros de líneas de operación. Cuenta con 493,270
clientes, de los cuales el 86.24% corresponde al sector residencial, el 13.55% es
comercial y el restante 0.21% son del sector industrial. (Intranet CNFL)
37
A lo largo de los años, la CNFL ha demostrado ser una empresa capaz de brindar
un servicio de calidad, bajo estándares de normas como la ISO 9001,
contribuyendo con el crecimiento de país desde un punto de vista económico,
social y ambiental. En el 2008 y 2010, la Comisión de Integración Energética
Regional (CIER) otorgó a la CNFL el reconocimiento sobre la Satisfacción del
Cliente y la Calidad, por la calidad del servicio brindado a sus usuarios.
En temas de eficiencia energética, la CNFL promueve la buena prácticas en los
hogares, comercios e industrias; asimismo realiza auditorias energéticas que le
permiten al abonado detectar las causas por las cuales su consumo mensual se
incrementa, generando un aumento en su factura eléctrica.
Adicionalmente, la CNFL ha marcado la diferencia en temas de ambiente,
aprobando en el 2002 su primera política ambiental, mediante la cual se promueve
la conservación de bosques, educación ambiental, recolección de residuos y la
certificación en ISO 14001 en las plantas hidroeléctricas.
3.1.3.1 Misión y Visión
Dentro de la estrategia establecida por la CNFL, se identificaron los valores
centrales de la empresa así como la misión y visión de esta.
Cuadro 2 Misión, Visión y Valores Empresariales de la CNFL
Misión
“Somos una empresa del sector eléctrico que brinda servicios
públicos en el mercado nacional y que, comprometidos con la
satisfacción del cliente, desarrollamos nuestras competencias
esenciales y utilizamos los recursos de forma óptima, para
contribuir con el crecimiento económico y social, y con el
desarrollo ambiental del país”
38
Visión
“Ser una empresa modelo en el ámbito nacional e internacional,
en la prestación de servicios públicos de alto valor agregado
para nuestros clientes, basados en el desarrollo tecnológico, la
responsabilidad social y la calidad técnica y humana de nuestro
personal”.
Valores
centrales
- Responsabilidad Social
- Satisfacción al cliente
- Ética
- Compromiso
- Trabajo en equipo
- Superación
- Resultados
Fuente: http://www.cnfl.go.cr (consultado 5/10/2010)
3.1.3.2 Estructura organizativa
La estructura organizacional de la CNFL, está constituida en la cúspide por el
Gerente General, Ing. Pablo Cob Saborío, así como por el Subgerente General, el
Ing. Marco Cordero Gamboa.
A su vez, la empresa se encuentra dividida en Direcciones, Departamentos y
Secciones, las mismas manejan las principales actividades de la empresa.
39
Las nueve Direcciones identificadas son:
• Producción y Desarrollo
• Distribución
• Comercialización
• Jurídico
• Ambiental
• Innovación y Eficiencia Energética
• Recursos Humanos
• Tecnologías de Información
• Administrativa
Asimismo, la empresa cuenta con un Departamento de Gestión Estratégica,
Departamento de Investigación y Seguridad, Prensa y Relaciones Publicas, los
cuales se encuentran adscritos a la Gerencia General.
Las diferentes Direcciones con que cuenta la CNFL, permiten en conjunto cubrir
las necesidades del cliente, como lo son la producción, distribución y
comercialización de energía. Las Direcciones restantes, funcionan como un punto
de apoyo para el trabajo global que realiza la empresa.
En la siguiente figura, se muestra el organigrama de la CNFL de forma resumida,
sin embargo, en el Anexo 1, es posible visualizar de forma específica el
organigrama de la empresa.
40
Cuadro 3 Organigrama CNFL, S.A.
Fuente: http://intranet.cnfl.local (consultado 5/10/2010)
3.1.3.3Dirección Comercial
La Dirección Comercial, está enfocada a todas y cada una de las actividades que
realiza la CNFL hacia el servicio a sus clientes. Los procesos que comprenden las
actividades de la Dirección Comercial y declarados en el Sistema de Gestión
Integrado (SGI) de la empresa son: Recibir y Analizar Requerimientos ( atención y
recepción de trámites de los clientes), Ejecutar solicitudes de servicio ( conexión
de servicios nuevos, ejecución de cambios de medidor, traslados internos, etc);
Facturar ( facturación de los servicios), Gestionar cobro y devoluciones ( registro
de pagos, devoluciones de depósitos de garantía, entre otros); Prestar otros
servicios ( emisión e impresión de facturas a municipios).
Esta Dirección, está compuesta por 5 Sucursales, un Departamento de Servicios
Técnicos y el Departamento de Consumidores.
41
Las 5 sucursales son:
• Sucursal Heredia
• Sucursal Desamparados
• Sucursal Guadalupe
• Sucursal Central
• Sucursal Escazú
Las sucursales son las encargadas de operacionalizar los procesos declarados
dentro del alcance del SGI, relacionados con la atención personalizada al cliente,
actualización de órdenes de servicios, gestión de cobro, instalación de servicios
nuevos, cambios de medidor, modificaciones internas, lectura de energía,
distribución de facturas, corta y retiros de servicios.
Por otra parte el Departamento de Servicios Técnicos, es el encargado del
desarrollo de proyectos que involucren la correcta medición de la energía que
consumen nuestros clientes a nivel residencial, comercial e industrial. Esto lo logra
a través de la Sección de Administración de la Energía y la Sección Laboratorio de
Medidores. A su vez, la Sección Control Técnico Comercial, adscrita a este
departamento, realiza el control de las Sucursales así como la detección y
eliminación de los hurtos de energía generados por nuestros clientes.
Finalmente, el Departamento de Consumidores, tiene como principal objetivo el
control de los pagos realizados por los clientes, así como el mantenimiento de los
programas de cómputo utilizados para llevar el control de la facturación e historial
de los consumidores. Asimismo, a través de la Sección Servicios en Línea, se
brinda una atención vía telefónica al cliente y como parte de la responsabilidad
42
social de la empresa, este departamento cuenta con la sección gestión social y
cobro administrativo que vela por el bienestar de los usuarios de bajos recursos.
Cuadro 4 Organigrama Dirección Comercial CNFL
Fuente: http://intranet.cnfl.local (consultado 5/10/2010)
3.2 Experiencias
El desarrollo de tecnologías para el manejo de la demanda de energía, ha
evolucionado en los últimos años. Con la implementación de las redes inteligentes
y protocolos Zigbee, diferentes empresas comercializadoras de energía eléctrica,
han puesto en práctica proyectos pilotos para impulsar el ahorro de energía y
control de demanda en horas pico, a través de un termostato capaz de controlar el
consumo eléctrico en los hogares.
43
3.2.1 Internacional
• Horizon Utilities Corporation
Horizon Utilities Corporation es una empresa municipal dedicada a la distribución
de energía eléctrica a 235,000 clientes en Ontario, Canadá. La empresa ofrece a
sus clientes el programa “peaksaver” con el fin de disminuir la demanda de
electricidad en la comunidad. Para participar de este programa solamente se
deben inscribir y un técnico profesional llega al inmueble a colocar el termostato
programable. Este termostato tiene un costo aproximado de $350 sin embargo, la
empresa no cobra por esto.
El programa peaksaver se activa 10 veces durante los meses de mayo y
setiembre de 12:00pm a 10:00pm, exceptuando los fines de semana y feriados. Al
activarse el termostato, este permitirá la comunicación con la empresa eléctrica,
enviándole una señal para que esta pueda desconectar por un periodo de 15
minutos el compresor del aire acondicionado y volver a conectarlo por 15 minutos
más, durante 4 horas del día. El cliente no se verá afectado con estas
desconexiones, ya que el ventilador del aire acondicionado no se apagará,
permitiendo que el ambiente se mantenga fresco.
Actualmente, la empresa cuenta 120,000 clientes en el programa peak saber, y
como parte de la campana de atraer más clientes, se les obsequia un bono de
$25 que son aplicables como un crédito para la factura de electricidad del
primer mes. Adicional a esto, las personas que se inscriban en el programa
hasta el 30 de noviembre del 2010, participaran en la rifa de una lavadora y
secadora con sello energystar.
44
• Toronto Hydro
Toronto Hydro es un distribuidor de energía eléctrica en la ciudad de Toronto,
Canadá. En el 2005, Toronto Hydro contaba con 600,000 clientes residenciales,
así como 70,000 clientes comerciales e industriales. Actualmente ofrece a sus
clientes un crédito de $75 aplicables a la factura eléctrica para aquellos que
deseen participar del programa.
• CPS Energy
CPS Energy es una empresa del sector público ubicada en San Antonio, Texas;
brinda los servicios de electricidad y gas natural. Cuenta con 677.000 clientes en
el sector energía, así como 318.000 clientes en la venta de gas natural. Tiene un
área de cobertura de 4.060 km2.
CPS Energy ha desarrollado un plan a nivel comercial y residencial para la
instalación de termostatos programables, a través de una inscripción gratuita del
programa “Peak Saver”. Con este programa se sugiere ahorrar energía hasta 10
por ciento o más en gastos de electricidad del aire acondicionado. La empresa da
la facilidad de instalar y programar el termostato de forma gratuita según la rutina
diaria del cliente; a cambio de los ahorros energéticos del termostato digital, los
clientes permiten que CPS Energy apague el compresor del aire acondicionado
central de sus hogares por aproximadamente 10 minutos de cada media hora, de
lunes a viernes entre mayo y septiembre. Esto se hace a control remoto, pero no
durante la temporada de frío.
3.2.2 Nacional
En el país actualmente no se han desarrollado proyectos relacionados con el
control de demanda a través de un termostato regulador de aire acondicionado,
45
sin embargo, existen muchas iniciativas de diferentes empresas para el desarrollo
e implementación de equipos eficientes de energía, capaces de ahorrar
electricidad en los hogares.
3.2.3 Institucional
En la CNFL, se desarrollan diversos proyectos como la desconexión y lectura
remota, calidad de la energía, entre otros; sin embargo, no se tienen experiencias
relacionadas con la implementación de equipos capaces de controlar la demanda
de energía de nuestros clientes.
Algunas experiencias que se han dando en el grupo ICE sobre campañas de
ahorro de energía, se realizó con la con la venta de lámparas fluorescentes
compactas certificadas con el sello ENERGICE. Asimismo la CNFL desarrolló un
plan para la distribución de lámparas fluorescentes compactas en clientes
residenciales con consumos menores a los 270 kwh y clientes de la tarifa
residencial horaria.
3.3Estructura normativa
Para las diferentes actividades que realiza la CNFL, esta se rige por una serie de
leyes y normas, principalmente por el contrato eléctrico suscrito el 27 de febrero
de 1941, ratificado el 8 de abril por el Congreso Constitucional de la República de
Costa Rica; sin embargo, es hasta el 15 de mayo del mismo año en donde se
constituye la CNFL como una empresa pública de capital mixto. Este contrato fue
reformado por la Ley 4197 en 1968 y por la Ley 4977 en 1972.
46
3.3.1 Leyes
Algunas leyes que influyen en el desarrollo del proyecto son: Ley 7447 (Ley de
Regulación del Uso Racional de Energía) sus reformas y reglamento, Ley 8660
(Ley de Fortalecimiento y Modernización de las Entidades Públicas del Sector
Telecomunicaciones.)
Las actividades del Sector eléctrico, están enmarcadas por la Ley Reguladora de
los Servicios Públicos, N° 7593 de 9 de agosto de 1 996 y reglamentada por el
Decreto Nº 29847-MP-MINAE-MEIC del 19/11/01 o Reglamento Sectorial de
Servicios Eléctricos, el cual define y describe las condiciones principales en que
debe suministrarse el servicio eléctrico.
3.3.2 Normas
La Autoridad Reguladora de los Servicios Públicos establece una serie de
normativas técnicas que debe cumplir la CNFL, para el desarrollo de sus tareas
diarias, estas son: Instalación y Equipamiento de Acometidas Eléctricas (AR-
NTACO), cuyo propósito es definir los aspectos técnicos generales que deben
satisfacer las conexiones entre las redes de las empresas distribuidoras y las
instalaciones eléctricas de los inmuebles.
Complementada por las Normas Técnicas de Prestación del Servicio de
Distribución y Comercialización (AR-NTSDC) y Uso, Funcionamiento y Control de
Contadores de Energía Eléctrica (AR-DTCON), emitidas por la misma. Estas
normas establecen las características que deben cumplir los equipos de medición
así como las variables técnicas y comerciales a respetar a la hora de brindar el
servicio al cliente.
47
3.3.3 Procedimientos
Dentro de la CNFL existen lineamientos que se deben cumplir como lo son los
procedimientos genéricos y específicos de las actividades que se realizan en las
dependencias. Analizando los procedimientos en función del proyecto, es
importante rescatar que no existen procedimientos que se puedan ver
directamente ligados con la formulación y desarrollo del proyecto; sin embargo, el
procedimiento Ejecución de Solicitud de Servicio puede afectar en el momento de
la ejecución del proyecto. El procedimiento de Ejecución de Solicitud de Servicio,
establece claramente, los pasos que se deben seguir para instalar un medidor en
la casa del cliente; por lo tanto al instalar el sistema de control de demanda se
debe utilizar previamente dichos pasos para la instalación del medidor inteligente y
crear un procedimiento especial para la instalación del termostato inteligente.
49
CAPITULO IV
4. Análisis de Resultados
Para determinar la pre factibilidad de un proyecto, este debe ser analizado desde
diferentes perspectivas, para lo cual se realiza el estudio de mercado, estudio
técnico, estudio financiero, estudio económico social y cuando corresponda el
estudio ambiental. Los resultados que dichos estudios generen, facilitarán la toma
de decisiones ante el proyecto a desarrollar.
4.1 Identificación del Proyecto
Como parte de la formulación del perfil de un proyecto, se debe realizar la
identificación de este, lo cual permite identificar y estructurar los problemas y
necesidades que dan origen al proyecto.
4.1.1 Ficha Técnica
4.1.1.1 Nombre del proyecto:
Estudio de prefactibilidad para implementar un sistema
piloto de control de demanda de energía para clientes
residenciales de la Compañía Nacional de Fuerza y Luz,
localizados en Pozos de Santa Ana.
4.1.1.2 Descripción del proyecto:
Implementación de un sistema piloto de control de demanda
de energía en los clientes que poseen aires acondicionados
50
y que se encuentran inscritos en la tarifa residencial horaria;
con el fin de manejar los picos de demanda que presenta la
CNFL en las horas punta del día.
4.1.1.3 Sector o sub-sector a que pertenece el
proyecto :
Servicios residenciales ubicados en el área de Pozos de
Santa Ana, que se encuentren inscritos en la Tarifa
Residencial Horaria y que a su vez, cuenten con un sistema
de aire acondicionado en sus hogares. (Se entiende por
consumo residencial el servicio para casas de habitación o
apartamentos que sirven exclusivamente de alojamiento).
4.1.1.4 Ubicación geográfica del proyecto:
Área servida de la Compañía Nacional de Fuerza y Luz,
específicamente el Cantón de Santa Ana, Distrito Pozos.
4.1.1.5 Institución dueña del proyecto :
Dirección Comercial de la Compañía Nacional de Fuerza
Luz S.A.
51
4.1.1.6 Institución ejecutora del proyecto:
Dirección Comercial, Departamento de Servicios Técnicos y
Sucursal Escazú de la Compañía Nacional de Fuerza Luz
S.A. Las dependencias mencionadas, son las encargadas
de brindar el servicio de electricidad a los clientes, así como
velar por la correcta facturación y gestión de cobro.
4.1.1.7 Unidad que elaboró el perfil del proyecto:
Dirección Comercial de la Compañía Nacional de Fuerza
Luz S.A. La Dirección Comercial, a través del Departamento
de Servicios Técnicos, propone y ejecuta proyectos de
medición, los cuales benefician al cliente y a su vez a la
empresa.
4.1.1.8 Población beneficiaria:
Los beneficiarios del proyecto, durante la fase piloto serán
los clientes residenciales de Pozos de Santa Ana, inscritos
en la Tarifa Residencial Horaria. Los clientes residenciales
de Pozos de Santa Ana, son considerados de clase media
alta, por su poder adquisitivo.
4.1.1.9 Costo total estimado del proyecto:
El costo total estimado del proyecto, se constituye a partir
de los costos de inversión y de operación, dando un total de
$16,895.00.
52
4.1.1.10 Costos de inversión
El costo de inversión del proyecto, incluye la compra de
medidores y termostatos inteligentes, así como del software
y capacitación necesaria para su control, obteniendo un
total de $ 17.245.00.
4.1.1.11 Costos de operación o funcionamiento
El costo de operación o funcionamiento del proyecto, está
fundamentado en los costos de instalación del equipo y
mantenimiento del mismo; así como la elaboración de
brochures y folletos, para lo cual se obtiene un total de $
965.
4.1.1.12 Posibles fuentes de financiamiento:
Para el desarrollo de proyectos de inversión, la CNFL es
capaz de optar por un financiamiento externo o interno;
debido a la magnitud del proyecto, se realizará a través de
recursos propios, los cuales se obtienen según tarifas
establecidas por la Autoridad Reguladora de los Servicios
Públicos (ARESEP)
4.1.1.13 Fecha estimada de inicio de la ejecución d el
proyecto
La fecha más temprana para el inicio de la ejecución del
proyecto es el 9 de enero 2012 y la más tardía es el 27 de
febrero 2012.
53
4.1.1.14 Fecha estimada de finalización de la ejecu ción
del proyecto
La fecha más temprana para la finalización de la ejecución
del proyecto es el 3 de diciembre 2012 y la más tardía es el
28 de diciembre 2012.
4.1.2 Variables de la identificación
4.1.2.1 Antecedentes
Los clientes residenciales, comerciales e industriales de la
CNFL, poseen perfiles de carga específicos, demandando una
mayor cantidad de energía en las horas pico, comprendidas de
las 10:00 a las 12:30 y de las 17:30 a las 20:00 horas;
variando según la época del año. Durante el mes de Agosto
del 2010, el sector residencial consumió un total de 111,
088,557 kwh , lo que corresponde a un 39.40% del total
facturado en dicho mes. (Depto. Consumidores, archivo
TOXSE2010 y CONSUMO2010). El incremento en el consumo
de energía por parte de nuestros clientes, obliga a la empresa
eléctrica a producir mayor cantidad de energía o adquirirla a
través del ICE, para satisfacer la demanda de los usuarios. La
generación o adquisición de electricidad, incrementa los
gastos mensuales de la empresa, lo que conlleva a una
solicitud de alza tarifaria ante la ARESEP. A través del
proyecto, se plantea un control de demanda en los clientes
residenciales, con el propósito de mantener estables los picos
54
de energía, así como desarrollar un enfoque de uso eficiente
de la energía eléctrica mediante la promoción de proyectos
ahorradores de energía.
4.1.2.2 Definir el problema a resolver
Aumento en la demanda de energía del sector residencial,
lo que conlleva a la CNFL a adquirir electricidad al ICE o
invertir en la construcción de plantas hidroeléctricas para
satisfacer la demanda.
4.1.2.3 Alternativas de proyectos identificados
Producto de la valoración y evaluación del problema se
presentan diversas opciones de solución entre las que
destacan:
• Adquisición de Lámparas Fluorescentes Compactas
para la disminución en el consumo de las
residencias: Durante el 2008, el ICE elaboró una
campaña de venta de Lámparas Fluorescentes
Compactas (3x2) para disminuir el consumo de
energía de los clientes de todos el país, dicha
campaña fue promocionada a través del sello
ENERGICE. Por otra parte, en el 2010 y 2011 la
CNFL realizó un plan para entregar Lámparas
Fluorescentes Compactas a los clientes
residenciales, con consumos menores a los 270kwh.
Debido a las diferentes actividades que el Grupo ICE
ha realizado con respecto a la promoción de las
55
lámparas, esta alternativa no será tomada en cuenta
para el desarrollo del proyecto.
• Sustitución de refrigeradoras : En el tercer trimestre
del 2008, el Instituto Costarricense de Electricidad,
promovió la sustitución de 250.000 viejas
refrigeradoras por unas nuevas; como parte de la
campaña de ahorro de energético. A través de este
proyecto, el ICE esperaba disminuir en $65 millones
el gasto anual en la compra de combustibles para la
generación eléctrica. Debido a la crisis económica y
a la escasez de empresas destinadas para el
reciclaje de estas refrigeradoras, el proyecto fue
cancelado.
• Generación Distribuida: En el 2010 se pone a
disposición de los clientes del ICE, el plan piloto de
generación distribuida para autoconsumo. A través
de este plan piloto, los clientes podrán instalar en sus
hogares sistemas de generación basados en fuentes
renovables para consumo propio y se promoverá la
disminución de consumo de energía en los
abonados. Dado que esta iniciativa, ya está siendo
analizada por la CNFL, dicha actividad no se
analizará dentro del proyecto.
• Redes Inteligentes - Control de demanda a través del
aire acondicionado: Con respecto a la
implementación de Redes Inteligentes, actualmente
el Grupo ICE no ha desarrollado proyectos que
abarquen este tipo de tecnologías. Debido a que el
56
problema a resolver consiste en la diminución de
demanda de energía de los clientes del sector
residencial, se propone el sistema piloto de control
de demandan a través de un mecanismo regulador
de temperatura en aires acondicionados, ya que es
considerado un proyecto de poca inversión para la
empresa y permitirá resolver el problema planteado
inicialmente.
4.1.2.4 Alternativa de proyecto seleccionada
La alternativa seleccionada, permite controlar la demanda
de energía, en el sector residencial. Dicha alternativa no
requiere de un proceso de inversión excesivo para el
cliente; por el contrario beneficia al usuario, disminuyendo
el monto de facturación mensual.
4.1.2.5 Objetivos del proyecto
• Objetivo General
o Disminuir la demanda de energía de los clientes
residenciales de la Compañía Nacional de
Fuerza y Luz, ubicados en Pozos de Santa Ana;
a través de un mecanismo regulador de
temperatura en los aires acondicionados.
57
• Objetivos Específicos
o Brindar al cliente una opción para la
implementación de tecnologías ahorradoras de
energía en sus hogares, con el fin de evidenciar
una disminución en su factura mensual.
o Caracterizar el comportamiento de los clientes
seleccionados durante la fase piloto, para el
establecimiento de una segunda fase.
o Establecer los beneficios sociales que el
proyecto brindaría a través de la fase piloto.
4.1.2.6 Justificación de la intervención
El consumo de energía incrementa conforme aumenta el
desarrollo económico del país; ante el aumento en la
demanda de energía de los clientes de la CNFL, la empresa
debe brindar soluciones a sus usuarios. A largo plazo la
CNFL debe construir plantas hidroeléctricas para abastecer
a sus clientes o adquirir energía generada por combustibles
contaminantes; sin embargo, a corto plazo puede propiciar
el uso de tecnologías que permitan controlar la demanda de
energía, beneficiando al medio ambiente, al consumidor y
finalmente a la empresa eléctrica. La implementación de un
sistema de control de demanda de energía, permitirán a la
58
empresa eléctrica manejar la curva de carga de los clientes,
previniendo de igual forma apagones en el Gran Área
Metropolitana.
4.1.2.6 Grupo meta o beneficiarios
Para el proyecto piloto, el grupo meta está definido por los
clientes del sector residencial, ubicados en Pozos de Santa
Ana, que cuenten con la tarifa residencial horaria y posean
en sus viviendas un sistema de aire acondicionado.
4.1.2.7 El proyecto en el marco de las políticas y
estrategias de desarrollo del país
En Julio del 2010, el Ministerio de Ambiente, Energía y
Telecomunicaciones, definió dentro de los objetivos de la
política energética del país la importancia del uso racional
y eficiente de la energía en los diversos sectores del país,
así como la necesidad de introducir al mercado tecnologías
y equipos eficientes, aumentando la investigación y
desarrollo de tecnologías de aprovechamiento y uso
racional. Adicionalmente, se establece como meta para el
2021, lograr ser un país Carbono Neutral, libre de
emisiones contaminantes por hidrocarburos, utilizando
fuentes de electricidad limpias y renovables.
A través de la investigación y tecnologías de desarrollo, se
plantea en la actualidad las redes inteligentes, las cuales
funcionan de forma conjunta con el sistema piloto de
59
control de demanda de energía, lo cual permitirá promover
el ahorro y uso racional de la energía en los hogares
costarricenses, evitando la excesiva generación de
electricidad con hidrocarburos.
4.1.2.8 Resultados o productos de un proyecto
Los resultados del proyecto, están enfocados en
determinar la prefactibilidad de implementar un sistema de
control de demanda de energía, en los clientes
residenciales. A su vez, se busca identificar los beneficios
que este sistema brinda a sus usuarios, así como las
características técnicas necesarias para su respectiva
implementación. Finalmente, se define la rentabilidad del
proyecto financieramente y los beneficios sociales que este
brinda con respecto al uso eficiente de la energía.
60
4.2 Estudio de Mercado
El estudio de mercado, permite analizar el comportamiento de la oferta y la
demanda que se genera en la población meta, permitiendo determinar una
demanda potencial a través de métodos de proyección y finalmente determinar la
pre factibilidad del producto o servicio a promocionar.
4.2.1 Definición del producto
Debido al incremento en la demanda de energía que se ha evidenciado en los
últimos años, la empresa eléctrica debe impulsar en sus clientes, medidas
preventivas que permitan controlar o disminuir el consumo mensual de estos,
especialmente en la época seca del año. Por lo anterior, se busca implementar un
sistema de control de energía mediante el uso de un mecanismo regulador de
temperatura en los aires acondicionados de los clientes residenciales ubicados en
Pozos de Santa Ana.
El mecanismo regulador de temperatura, consiste en un termostato inteligente que
permite a la empresa eléctrica manejar las temperaturas de los aires
acondicionados del cliente, durante los períodos pico del día; permitiendo a la
empresa y al usuario, administrar el consumo de electricidad ahorrando energía y
dinero en la factura mensual.
El servicio será brindado como un valor agregado para nuestros clientes; para
implementar este termostato inteligente, el cliente solo debe presentarse en una
de nuestras 5 sucursales, solicitar la instalación del servicio y un técnico
profesional de la CNFL visitará la residencia para proceder con la instalación y
61
puesta en marcha del mecanismo regulador. Este termostato tiene un costo
aproximado de $350 sin embargo, la empresa no cobrará por esto.
Una vez instalado el termostato inteligente, este se activará durante los 12 meses
del año, exceptuando fines de semana y feriados; durante las horas pico 10:00am
– 12:30pm. En el momento en que se incrementa la demanda de energía, la CNFL
envía una señal al medidor inteligente ubicado en la vivienda, para que este a su
vez se conecte con el termostato y desconecte por un período de 15 minutos el
compresor del aire acondicionado, dejando activo el ventilador que permite brindar
frescura a la habitación o residencia mientras se vuelve a activar el compresor.
A través de este mecanismo regulador, los clientes de la CNFL tendrán la facilidad
de ahorrar energía en horas pico, permitiéndole a la empresa reducir la cantidad
de kWh generados durante estos períodos horarios; logrando una disminución en
la generación y compra de energía eléctrica al ICE.
4.2.2 Caracterización de los clientes o usuarios
El proyecto está enfocado al sector residencial localizado en Pozos de Santa Ana;
en este distrito se concentra la mayor cantidad de clientes del cantón de Santa
Ana. El distrito de Pozos cuenta con 12,335 habitantes de los cuales
aproximadamente la CNFL posee 5,136 clientes durante el mes de Agosto 2010.
(Depto. Consumidores, archivo TOXSE2010).
La población residencial que habita en Pozos de Santa Ana es considerada por su
poder adquisitivo como de clase media – alta; ya que factura por mes alrededor de
¢190.329.055,00 colones convirtiéndose en el sector de Santa Ana que más
electricidad factura en la tarifa residencial. (Depto. Consumidores, archivo Agosto
2010 - TOXSE2010).
62
Para implementar el sistema de demanda de energía en la zona de Pozos de
Santa Ana, se seleccionará a clientes que cuenten con un sistema de aire
acondicionado en sus hogares y que se encuentren actualmente inscritos a la
Tarifa Residencial Horaria; que corresponde a 206 servicios durante el mes de
Diciembre 2010. (Sucursal Escazú, archivo Ciclos de tarifa TREH).
4.2.3 Análisis de la oferta
La oferta puede ser considerada como la cantidad de oferentes dispuestos a
comercializar un determinado producto o servicio; en el caso de la CNFL ésta
cuenta con un área de concesión definida, la cual le permite brindar el servicio de
energía específicamente a 5,136 clientes localizados en Pozos de Santa Ana.
(Depto. Consumidores, archivo TOXSE2010).
Debido a la condición de monopolio en que se encuentra la CNFL actualmente, no
existen competidores u otras empresas que puedan implementar un sistema de
control de demanda a los habitantes de dicho sector.
Desde el punto de vista tecnológico, existe una amplia variedad de equipos en lo
que a medidores y termostatos inteligentes se refiere. Existen proveedores
autorizados por la ARESEP para comercializar medidores inteligentes, como lo
son Itron, Elster, Landis & Gyr; entre otros. Por otra parte, los termostatos
inteligentes se pueden adquirir a través de Honeywell, Comverge y Carrier.
Finalmente, visualizando la comunicación del sistema de control de demanda con
el sistema de facturación de la CNFL; esto es posible mediante el RIME el cual
permite la lectura de los medidores inteligentes de la CNFL y realizar su
facturación a tiempo real. A pesar de que existe una amplia oferta en cuanto a
equipo, el servicio a brindar por parte de la CNFL es único y permitirá diversificar
las actividades que realizar la empresa para los clientes.
63
El implementar un sistema de control capaz de regular la demanda de energía,
puede ser considerado como una ventaja competitiva para la CNFL, ya que los
clientes lo visualizan como un mecanismo novedoso, un servicio único, amigable
con el ambiente, que permitirá el ahorro de energía tanto para el cliente residencial
como para la empresa eléctrica.
4.2.4 Análisis de la demanda
Los clientes de la CNFL ubicados en Pozos de Santa Ana, corresponde a una
población de clase media – alta; de los 5,136 clientes localizados en dicha zona
aproximadamente el 14.63% están inscritos en la tarifa residencial horaria.
(Sucursal Escazú, archivo Ciclos TREH).
El sistema de control de demanda de energía, está enfocado a los clientes
inscritos en la tarifa residencial horaria que cuenten con un sistema de aire
acondicionado, de modo que la empresa a través de un termostato inteligente
pueda controlar la demanda de energía de este equipo, reduciendo el pico de
energía demandada en ciertos períodos del día.
Los clientes que se encuentran dentro de la tarifa residencial horaria, conocen
cómo administrar su consumo en los diferentes periodos del día, por lo que
incentivarlos para que sean parte de este proyecto puede ser considerado como
una actividad interesante para dicho segmento de clientes.
Para determinar la demanda de clientes que podrán ser parte del proyecto se
tomará como base los 206 clientes inscritos en la Tarifa Residencial Horaria, de
los cuales y según el histórico de consumo, se estima que un 10% de estos
64
clientes posee aires acondicionados en sus viviendas. Por lo tanto se proyecta
para el primer año del proyecto la inscripción de 10 clientes; los cuales pueden
aumentar de forma paulatina hasta alcanzar el total de 20 clientes ubicados en
Pozos de Santa Ana. Durante el primer año del proyecto, se espera producir
suficientes resultados para realizar una evaluación completa, tanto en ahorros
como en demanda máxima desplazada; así como en porcentajes participación y
penetración del programa, para plantear una segunda fase de mayores
proporciones incrementando la cantidad de clientes de la zona de Santa Ana,
Escazú y Ciudad Colón.
4.2.5 Determinación de la demanda potencial o insat isfecha
Debido a las características del mercado eléctrico en Costa Rica, la CNFL brinda
el servicio a los clientes que se encuentran ubicados dentro del área concesionada
por el gobierno, según Contrato Eléctrico de Ley N° 2 del 08 de abril de 1941. Por
lo anterior, no existe en la actualidad un competidor para desarrollar proyectos en
la zona mencionada, por lo que no se visualiza la existencia de una demanda
potencial o insatisfecha.
4.2.6 Precios, tarifas o costos de los bienes o ser vicios.
El proyecto en su primera fase, está enfocado a los clientes que poseen aires
acondicionados en sus hogares, en el cual se colocará el medidor y termostato
inteligente para controlar la demanda de energía consumida. El costo originado
por la compra de equipos (medidor y termostato) será asumido por la CNFL, la
cual a través de las tarifas aprobadas anualmente por la ARESEP justificará la
inversión generada; por lo tanto no se tendrá una tarifa específica para los
clientes. El costo de la inversión del proyecto es de $16.895, los cuales implican
equipo, software, capacitación, instalación y mantenimiento de los equipos;
desglosando dicha información entre la cantidad de clientes propuestos para la
primera etapa (20), se obtiene que el costo por cliente es de $ 844.75.
65
4.3 Estudio Técnico
El estudio técnico permite identificar y caracterizar las opciones tecnológicas
que serán utilizadas para producir o brindar un servicio. En el estudio, se
analizan adicionalmente aspectos administrativos, operación, legales y
costos de la inversión del proyecto.
4.3.1Localización del proyecto
La localización del proyecto nos amplia de forma la ubicación geográfica
donde se desarrollará la iniciativa de proyecto, así como una descripción
detallada de la población meta, entre otros.
Factores:
o Consumidores del servicio: El proyecto propuesto está
enfocado hacia los clientes de clase media alta que se encuentran
actualmente inscritos a la Tarifa Residencial Horaria y que poseen un
sistema de aire acondicionado en sus hogares
o Localización del servicio: El servicio se brindará inicialmente
en el Distrito de Pozos del Cantón de Santa Ana, que se encuentra
dentro de la zona de cobertura de la CNFL.
a) Macro localización: El proyecto se desarrollará dentro del área
servida por la CNFL (903.43 km2), específicamente en el cantón de
Santa Ana; el cual se encuentra ubicado dentro del marco de acción de
la Sucursal Escazú.
San José, co
población de 34,507 habitantes.
b)Microlocalización:
específica, este se
Santa Ana. Pozos posee una extensión territorial de 13.42 km² y
cuenta con 12,335 habitantes.
66
la Sucursal Escazú. Santa Ana es el noveno cantón
, con una extensión territorial de 61,42 km²
población de 34,507 habitantes.
Figura 8 Mapa Área Servida CNFL
Fuente: Dirección Comercial - 2009
Microlocalización: Caracterizando el proyecto de una forma más
, este se desarrollará en el distrito de Pozos del
. Pozos posee una extensión territorial de 13.42 km² y
cuenta con 12,335 habitantes.
de la provincia de
y cuenta con una
el proyecto de una forma más
desarrollará en el distrito de Pozos del Cantón de
. Pozos posee una extensión territorial de 13.42 km² y
4
El proyecto se plantea como un pilo que i
los cuales se encuentran ubicados en Pozos de Santa Ana y posee
de aire acondicionado en sus viviendas. Adicionalmente, se estima una proyección
de crecimiento de aproximadamente 20 clientes durante el primer año, sin
embargo dichos datos están sujetos al mercado actual.
estudio de mercado, durante el primer año del proyecto se espera realizar una
evaluación de los clientes inscritos en el proyecto, para posteriormente ampliar el
alcance.
67
Figura 9 Mapa de Pozos de Santa Ana
Fuente: Dirección Comercial - 2009
4.3.2 Tamaño del Proyecto
se plantea como un pilo que iniciará con la participación de 10 clientes,
los cuales se encuentran ubicados en Pozos de Santa Ana y posee
de aire acondicionado en sus viviendas. Adicionalmente, se estima una proyección
de crecimiento de aproximadamente 20 clientes durante el primer año, sin
embargo dichos datos están sujetos al mercado actual. Como se indicó en el
ado, durante el primer año del proyecto se espera realizar una
evaluación de los clientes inscritos en el proyecto, para posteriormente ampliar el
niciará con la participación de 10 clientes,
los cuales se encuentran ubicados en Pozos de Santa Ana y poseen un sistema
de aire acondicionado en sus viviendas. Adicionalmente, se estima una proyección
de crecimiento de aproximadamente 20 clientes durante el primer año, sin
Como se indicó en el
ado, durante el primer año del proyecto se espera realizar una
evaluación de los clientes inscritos en el proyecto, para posteriormente ampliar el
68
4.3.3 Tecnología
La tecnología en un proyecto es considerada como la herramienta que permite el
desarrollo del bien o servicio que se ofrecerá a una población meta. Para la
implementación de este proyecto, es necesario contar con la tecnología de punta
que se encuentra en el mercado a nivel de redes inteligentes, como lo son los
medidores inteligentes, termostatos inteligentes; entre otros. A lo largo de este
apartado, se brindarán las características primordiales de la alternativa tecnológica
seleccionada para la implementación de este.
a) Sistema de control de demanda de energía:
El sistema de control de demanda de energía consiste en un mecanismo
regulador de la temperatura de los aires acondicionados, a través de un
termostato inteligente que permite de forma gradual disminuir o aumentar la
temperatura del aire acondicionado, dependiendo de la demanda de energía
que se esté dando en el período pico del día (10:00am – 12:30pm).
Dicho termostato, luego de ser instalado en la casa de habitación del cliente,
envía señales a la empresa eléctrica a través del medidor inteligente; todo esto
se logra mediante el protocolo de comunicación zigbee. En el momento en que
la empresa eléctrica experimente un incremento en la demanda de energía,
ésta podrá activar la señal y disminuir en uno o dos grados el aire
acondicionado del cliente por un período no mayor a los 15 minutos. De esta
forma, la empresa no debe incurrir en gastos adicionales para la compra de
energía al ICE en los períodos punta del día, así como en el mantenimiento y
expansión de las redes de distribución.
69
b) Funcionamiento del sistema de control de demanda de energía
El funcionamiento del sistema de control de demanda de energía, consiste
en una plataforma en la que el medidor inteligente recibe una señal de la
empresa eléctrica a través de radio frecuencia, esta señal le indica al
medidor que debe interactuar con el termostato inteligente definido, para
regular la demanda de energía del cliente en horas pico.
Para lograr la comunicación entre el medidor y la empresa eléctrica, ésta
envía por medio de sus servidores de comunicación una señal (conexión
Ethernet y a su vez se enlaza por medio de fibra óptica a la red de la
subestación Lindora) al medidor colector Alpha 3, el cual a su vez se enlaza
con el medidor residencial monofásico Rex2-EA que posee en su interior un
transmisor y un receptor de radio frecuencia (RF); esta comunicación se
realiza en la banda de los 900 MHz que permite soportar la comunicación bi-
direccional entre los medidores.
Finalmente, el medidor Rex2-EA se conecta con el termostato inteligente
ubicado en la casa del cliente, por medio del protocolo Zigbee, cuya
frecuencia es de 2.4GHz con un ancho de banda de 5MHz. El sistema de
control de demanda de energía, debe ser colocado en un inmueble que
contenga un sistema de aire acondicionado, preferiblemente centralizado.
Los servidores de comunicación, a través de los cuales se realiza la
recolección y almacenamiento de datos, es denominado MAS (Meter
Automation Server) el cual se enlaza con el sistema RIME que utiliza la
CNFL para la facturación de clientes.
70
Figura 10 Esquema del Sistema de Control de Demanda de Energía
Fuente: http://www.elsterelectricity.com y http://www.zigbee.org/
Para iniciar el proceso de comercialización del servicio; el cliente debe
solicitar el servicio en la empresa eléctrica, ésta colocará el termostato
inteligente en la casa de habitación, en sustitución al termostato
convencional que debe poseer el sistema de climatización del cliente.
Figura
Fuente: http://www.youtube.com/watch?v=MwRI0FXzB8g&feature=player_embedded#!
Una vez instalado el termostato inteligente, se procederá a programar los
períodos del día en que la empresa
temperatura, para e
período pico de 10:00am a 12:30pm. Dicha programación puede realizarse a
través de la pantalla táctil del termostato o bien a través de la página en
internet.
71
Figura 11 Instalación del termostato inteligente
http://www.youtube.com/watch?v=MwRI0FXzB8g&feature=player_embedded#!
Una vez instalado el termostato inteligente, se procederá a programar los
períodos del día en que la empresa tendrá acceso a la disminución de
temperatura, para el caso de la CNFL será de lunes a viernes, durante el
período pico de 10:00am a 12:30pm. Dicha programación puede realizarse a
través de la pantalla táctil del termostato o bien a través de la página en
http://www.youtube.com/watch?v=MwRI0FXzB8g&feature=player_embedded#!
Una vez instalado el termostato inteligente, se procederá a programar los
tendrá acceso a la disminución de
l caso de la CNFL será de lunes a viernes, durante el
período pico de 10:00am a 12:30pm. Dicha programación puede realizarse a
través de la pantalla táctil del termostato o bien a través de la página en
72
Figura 12 Programación del termostato inteligente.
Fuente: http://www.strangeaddiction.com/
Finalizada la programación del termostato, este se comunica con el medidor
inteligente y este a su vez con la empresa, la cual es capaz de controlar la
temperatura del aire acondicionado del cliente, según sea la demanda de
energía en períodos picos.
4.3.4 Ingeniería del Proyecto
4.3.4.1 Infraestructura
La ingeniería del proyecto se refiere a las inversiones en materia de
infraestructura, equipo básico entre otros, requeridos para el desarrollo del
proyecto en mención. Para este caso, el sistema de control de demanda de
energía será desarrollado por el Departamento de Servicios Técnicos por lo que
73
no es necesario el desarrollo de una infraestructura específica para el mismo. Para
el desarrollo del proyecto es necesario contar con el sistema de comercialización
actual que utiliza la CNFL; por otra parte se requiere la adquisición de medidores y
termostatos inteligentes capaces de comunicarse a través del protocolo zigbee,
para lo cual se necesitará una plataforma de software que permita administrar y
controlar dichos dispositivos.
4.1.2.2 Equipamiento
a) Equipos que conforman el sistema de control
• HVAC: Un sistema HVAC es un sistema de ventilación, calefacción y aire
acondicionado; la finalidad de un sistema HVAC es proporcionar una
corriente de aire, calefacción y enfriamiento adecuado a un espacio en
particular de un inmueble. Los sistemas HVAC pueden incluir diferentes
equipos o subsistemas como lo son las unidades enfriadoras, unidades
de manejo de aire, sistemas de bombeo y calderas. El sistema de aire
acondicionado consta de dos unidades; una interior y otra exterior. Estos
dos aparatos están comunicados por un circuito, y dentro de éste hay un
gas refrigerante llamado Freón R22. Mientras en el interior el refrigerante
se evapora porque absorbe el calor, la unidad exterior transforma de
nuevo el refrigerante en líquido distribuyendo el aire frío dentro de la
casa y expulsando el calor fuera de la vivienda.
• Termostato inteligente: un termostato es el componente de un sistema
de control simple que abre o cierra un circuito eléctrico en función de
la temperatura. En la actualidad existen termostatos inteligentes, como el
termostato UtilityPro de Honeywell, que permite el ajuste automático de
los valores de temperatura del sistema de aire acondicionado, así como
la comunicación por medio del protocolo Zigbee (radio frecuencia), para
habilitar o no la desconexión del sistema de aire acondicionado en horas
pico, dejando h
De igual forma permite su programación a través de la Internet.
Fuente: http://yourhome.honeywell.com/home/Products/Thermostats/
• Medidor inteligente:
comunicación avanzada en ambos sentidos, es decir de forma bidireccional
entre la empresa y el cliente. Algunos de estos medidores están equipados
con tecnología de comunicación inalámbrica, con el protocolo Zigbee y
proporcionan una recolección y transferencia segura de la información de
su consumo casi en tiempo real. Específicamente se utilizarán los
medidores Rex2-
plataforma flexible, funciones de medición, incluida l
de medición de potencia, el tiempo de uso (TOU) de medición, intervalo de
registro de datos, y los precios de nivel crítico. Con el sistema EnergyAxis,
cualquiera de estas características puede ser controlado remotamente.
74
la comunicación por medio del protocolo Zigbee (radio frecuencia), para
habilitar o no la desconexión del sistema de aire acondicionado en horas
pico, dejando habilitado el ventilador interno del sistema de clim
De igual forma permite su programación a través de la Internet.
Figura 13 Termostato Inteligente Utility Pro
http://yourhome.honeywell.com/home/Products/Thermostats/
Medidor inteligente: es un dispositivo electrónico de medición que permite la
comunicación avanzada en ambos sentidos, es decir de forma bidireccional
entre la empresa y el cliente. Algunos de estos medidores están equipados
con tecnología de comunicación inalámbrica, con el protocolo Zigbee y
proporcionan una recolección y transferencia segura de la información de
su consumo casi en tiempo real. Específicamente se utilizarán los
-EA de la empresa Elster, los cuales ofrecen una
plataforma flexible, funciones de medición, incluida la energía bidireccional,
de medición de potencia, el tiempo de uso (TOU) de medición, intervalo de
registro de datos, y los precios de nivel crítico. Con el sistema EnergyAxis,
cualquiera de estas características puede ser controlado remotamente.
la comunicación por medio del protocolo Zigbee (radio frecuencia), para
habilitar o no la desconexión del sistema de aire acondicionado en horas
del sistema de climatización.
De igual forma permite su programación a través de la Internet.
http://yourhome.honeywell.com/home/Products/Thermostats/
electrónico de medición que permite la
comunicación avanzada en ambos sentidos, es decir de forma bidireccional
entre la empresa y el cliente. Algunos de estos medidores están equipados
con tecnología de comunicación inalámbrica, con el protocolo Zigbee y
proporcionan una recolección y transferencia segura de la información de
su consumo casi en tiempo real. Específicamente se utilizarán los
EA de la empresa Elster, los cuales ofrecen una
a energía bidireccional,
de medición de potencia, el tiempo de uso (TOU) de medición, intervalo de
registro de datos, y los precios de nivel crítico. Con el sistema EnergyAxis,
cualquiera de estas características puede ser controlado remotamente.
Figura
Fuente: http://yourhome.honeywell.com/home/Products/Thermostats/
La comunicación entre el medidor inteligente y el termostato inteligente, se realiza
a través del protocolo Zigbee, el cual utiliza el espectro de los 2.4 GHz A su vez, el
medidor se conecta con el medidor colector por medio de los 900 MHz, y
finalmente la comunicación con la empresa se realiza por medio de Ethernet
enlazado por fibra óptica hacia la subestación Lindora, a través de la cual fluirá la
información hasta la Sucursal de Escazú y Departamento de Servicios Técnicos,
encargados de facturar y velar
4 Para la ejecución y operación del proyecto se deben coordinar una serie de
actividades específicas para el correcto desarrollo del proyecto; para el mismo se
definirán objetivos los cuales
75
Figura 14 Medidor inteligente Elster Rex2-EA
http://yourhome.honeywell.com/home/Products/Thermostats/
La comunicación entre el medidor inteligente y el termostato inteligente, se realiza
a través del protocolo Zigbee, el cual utiliza el espectro de los 2.4 GHz A su vez, el
medidor se conecta con el medidor colector por medio de los 900 MHz, y
comunicación con la empresa se realiza por medio de Ethernet
enlazado por fibra óptica hacia la subestación Lindora, a través de la cual fluirá la
información hasta la Sucursal de Escazú y Departamento de Servicios Técnicos,
encargados de facturar y velar por la satisfacción del cliente.
4.3.5 Aspectos de organización
Para la ejecución y operación del proyecto se deben coordinar una serie de
para el correcto desarrollo del proyecto; para el mismo se
definirán objetivos los cuales se espera cumplir durante el ciclo del proyecto.
http://yourhome.honeywell.com/home/Products/Thermostats/
La comunicación entre el medidor inteligente y el termostato inteligente, se realiza
a través del protocolo Zigbee, el cual utiliza el espectro de los 2.4 GHz A su vez, el
medidor se conecta con el medidor colector por medio de los 900 MHz, y
comunicación con la empresa se realiza por medio de Ethernet
enlazado por fibra óptica hacia la subestación Lindora, a través de la cual fluirá la
información hasta la Sucursal de Escazú y Departamento de Servicios Técnicos,
Para la ejecución y operación del proyecto se deben coordinar una serie de
para el correcto desarrollo del proyecto; para el mismo se
se espera cumplir durante el ciclo del proyecto.
76
a) Planificación y Programación de la ejecución del Proyecto
Objetivos de ejecución y operación:
• Adquirir los medidores y termostatos inteligentes para el desarrollo del
proyecto.
• Recibir la capacitación por parte del fabricante sobre el uso adecuado de
estos equipos y del software.
• Realizar los folletos y brochures explicativos para entregar a los clientes
que participaran en el proyecto.
• Realizar visitas especializadas a los clientes participantes del proyecto
para explicar el uso y funcionamiento de la tecnología.
• Recopilar información y experiencias del proyecto para el planteamiento
de una segunda fase.
Figura 15 Planificación y programación del proyecto
77
b) Solución Institucional para la Organización del Proyecto
El proyecto de implementación de un sistema de control de demanda de
energía para los clientes residenciales localizaciones en Pozos de Santa
Ana, se llevará a cabo en conjunto por parte del Departamento de Servicios
Técnicos, Sucursal Escazú y el Centro de Control de Energía de la CNFL.
• Departamento de Servicios Técnicos:
o Sección Laboratorio de Medidores: Se encargará de la compra
de los equipos requeridos el proyecto, como lo son los medidores
inteligentes, termostatos inteligentes y su respectivo software.
o Sección Administración de la Energía: Tendrá a cargo la
administración del software y brindará apoyo técnico al proyecto
cuando se requiera. Esta sección será la encargada de capacitar
a los funcionarios de la Sucursal Escazú sobre el uso e
instalación de los medidores y termostato.
• Sucursal Escazú: Será la encargada de llevar a cabo el contacto con el
cliente, posteriormente efectuará una visita personalizada para explicar al
cliente los beneficios del proyecto y su participación en este. Asimismo se
procederá a realizar la instalación de los equipos en el inmueble del cliente y
llevar el respectivo control sobre el consumo y satisfacción del mismo.
• Centro de control de energía CNFL: El Centro de Control de Energía
permitirá el acceso a la Sección Administración de la Energía, como
administrador del software para mantener una comunicación inmediata en el
momento que se presenten los picos en la demanda de energía y se deba
proceder a disminuir la temperatura en los aires acondicionados de los
clientes.
Figura
Fuente:
4.3.6 Comercialización de los bienes y servicios.
El mecanismo regulador de temperatura, que permite administrar las temperaturas
de los aires acondicionados del cliente, con el fin de disminuir la demanda de
energía en las horas pico, requiere para su implementación una serie de
procedimientos los cuales se detallan a continuación:
4.3.6.1
Para el desarrollo del proyecto, se requiere de forma inicial adquirir a través de un
proceso licitatorio, los termostatos inteligentes así como los medidores inteligentes
Depto. Servicios Técnicos
Laboratorio de Medidores
Administración de la Energía
78
o que se presenten los picos en la demanda de energía y se deba
proceder a disminuir la temperatura en los aires acondicionados de los
Figura 16 Organigrama de los involucrados en el proyecto
Fuente: http://intranet.cnfl.local (consultado 4/2/2011)
Comercialización de los bienes y servicios.
El mecanismo regulador de temperatura, que permite administrar las temperaturas
de los aires acondicionados del cliente, con el fin de disminuir la demanda de
energía en las horas pico, requiere para su implementación una serie de
procedimientos los cuales se detallan a continuación:
4.3.6.1 Adquisición del equipo.
Para el desarrollo del proyecto, se requiere de forma inicial adquirir a través de un
itatorio, los termostatos inteligentes así como los medidores inteligentes
Gerencia General
Dirección Comercial
Depto. Servicios Técnicos
Laboratorio de Medidores
Sección Administración de
la Energía
Sucursal Escazú
Dirección Distribución
Centro de control de energía
o que se presenten los picos en la demanda de energía y se deba
proceder a disminuir la temperatura en los aires acondicionados de los
Comercialización de los bienes y servicios.
El mecanismo regulador de temperatura, que permite administrar las temperaturas
de los aires acondicionados del cliente, con el fin de disminuir la demanda de
energía en las horas pico, requiere para su implementación una serie de
Para el desarrollo del proyecto, se requiere de forma inicial adquirir a través de un
itatorio, los termostatos inteligentes así como los medidores inteligentes
Centro de control
79
que permitirán la comunicación de doble vía entre la empresa eléctrica y el cliente.
La compra de dichos equipos, la realiza el Departamento de Servicios Técnicos de
la Dirección Comercial.
4.3.6.2 Almacenamiento.
Posterior a la aprobación de la licitación pública para la compra de los medidores y
termostatos inteligentes, el Departamento de Servicios Técnicos de la C.N.F.L.
ejecutará la orden de compra a través de la Sección de Proveeduría. Los equipos
deberán ser almacenados en las bodegas del Departamento de Servicios
Técnicos ubicadas en la Uruca. Finalmente, será la Sucursal Escazú la que de
acuerdo a la demanda de los clientes, solicitará a la bodega del Departamento de
Servicios Técnicos, el envío de los medidores y termostatos para su
comercialización. A su vez, la Sucursal Escazú almacenará en sus bodegas los
equipos que seguidamente serán asignados a la cuadrilla especializada para
brindar el servicio en el terreno, según las necesidades de los clientes.
4.3.6.3 Instalación
La instalación del medidor inteligente la realizará la CNFL según solicitud del
cliente y se llevará a cabo de acuerdo a la normativa AR-NTACO (Instalación y
Equipamiento de Acometidas Eléctrica) de la Autoridad Reguladora de los
Servicios Públicos (ARESEP). Por otra parte, la instalación del termostato
inteligente, se efectuará previa autorización del cliente ya que ésta se realiza
dentro del inmueble.
80
4.3.6.4 Mecanismos y Canales de Comercialización.
La comercialización de este servicio durante el primer año, se realizará de forma
personalizada ya que el cliente meta se ubica en la zona de Pozos de Santa Ana;
posteriormente y una vez evaluada esta primera fase se procederá a comercializar
el servicio a través de la Sección Servicios en Línea y en las 5 sucursales de la
CNFL.
Durante la primera fase del proyecto y dado que está se considera como un plan
piloto, la divulgación del servicio se realizará a través de afiches y volantes que
serán confeccionados por la Sección de Publicaciones, los cuales son los
encargados de realizar el diseño y la impresión de los mismos. Para su
comercialización, el proyecto debe ser enfocado desde un punto de vista de
ahorro energético para el cliente y disminución en la facturación mensual.
Internamente en la empresa, la divulgación del proyecto estará a cargo del
Departamento de Servicios Técnicos, los cuales reciben la capacitación por parte
de expertos técnicos en cuanto a la implementación de los termostatos
inteligentes, medidores y software; así como consideraciones necesarias para su
instalación. Finalmente, el Departamento de Servicios Técnicos, realiza una
capacitación al personal técnico y comercial de la Sucursal Escazú, los cuales
tendrán a cargo realizar las visitas al campo para informar al cliente sobre el
proyecto. Al concluir la primera fase, se procederá a capacitar a las sucursales
restantes.
81
4.3.7 Aspectos legales que considera el proyecto
Para la ejecución y operación del proyecto es necesario tomar en cuenta las
siguientes leyes y normativas que rigen a la CNFL.
Cuadro 5 Leyes y normativas
Tipo Número Nombre Vigencia Motivo
Ley
2
Contrato Eléctrico 1/7/1968 Ajustar el servicio público a la
normativa de creación de la
empresa.
Ley
6227
Ley General de la Administración
Pública.
30/4/1998 Ajustar el servicio público a la
normativa vigente en la
administración pública.
Ley
7428
Ley Orgánica de la Contraloría
General de la República
4/11/1994 Ajustar el servicio público a la
normativa vigente en la
administración pública.
Ley
7593
Ley Autoridad Reguladora de los
Servicios Públicos – ARESEP
5/9/1996 Ajustar el servicio público a las
exigencias técnicas de la autoridad
reguladora.
Ley
8660
Ley de Fortalecimiento y
Modernización de las Entidades
Públicas del Sector
Telecomunicaciones
8/8/2008 Ajustar el servicio público tomando
en consideración la nueva ley de
fortalecimiento y modernización.
Reglame
nto
25584 Reglamento para la Regulación del
Uso Racional de la Energía
8/11/1997 Ajustar el servicio público a las
exigencias técnicas de la autoridad
reguladora.
Normati
va
AR-
DTCON
Norma Técnica de ARESEP sobre el
Uso, Funcionamiento y Control de
Contadores de Energía Eléctrica.
8/1/2002 Ajustar el servicio público a las
exigencias técnicas de la autoridad
reguladora.
Normati
va
AR-
DTCSE
Norma Técnica sobre Calidad de la
Continuidad de Suministro
Eléctrico
8/1/2002 Ajustar el servicio público a las
exigencias técnicas de la autoridad
reguladora.
82
Tipo Número Nombre Vigencia Motivo
Normati
va
AR-
NTSDC
Norma Técnica sobre la Prestación
del Servicio de Distribución y
Comercialización.
8/1/2002 Ajustar el servicio público a las
exigencias técnicas de la autoridad
reguladora.
Normati
va
AR-
NTACO
Norma Técnica de ARESEP sobre
Instalación y Equipamiento de
Acometidas Eléctricas.
8/1/2002 Ajustar el servicio público a las
exigencias técnicas de la autoridad
reguladora.
Fuente: http://intranet.cnfl.local (consultado 4/2/2011)
4.3.8 Costos
El proyecto piloto requiere la adquisición de los medidores, termostatos
inteligentes, software y capacitación del mismo; para realizar la compra del
equipo necesario del proyecto se requiere una inversión inicial de $16.280.
Cuadro 6 Costos de los equipos
Equipo Proveedor Costo Unitario Cantidad por
adquirir
Costo Total
Medidor
inteligente tipo
Rex2-EA
Elster Electricity $200 20 $4.000
Termostato
Inteligente
Honeywell $350 20 $7.000
Costo de
capacitación
Elster Electricity $3.000 1 $3.000
Costo software Elster Electricity $50 por
medidor
20 $1.000
Fuente: CNFL – Elster Electricity
83
Cuadro 7 Costo de instalación del servicio
Equipo Proveedor Costo Unitario Cantidad por
instalar
Costo Total
Costo de
instalación
CNFL $25 20 $500
Fuente: CNFL – Costeo ABC Sucursal Escazú (Diciembre 2010)
Los costos por instalación de los servicios, se obtienen a través de la tabla de
datos denominada “Costeo ABC”, cuya información es proporcionada por la
Sucursal Escazú. El Costeo ABC, permite llevar un control de los costos en que
incurren las dependencias de la Dirección Comercial, para analizar o distribuir
de una mejor manera los gastos. Dentro de la información adquirida, es posible
determinar el costo de la instalación de un servicio, reconexion, cortas, cambios
de medidor, atención de averías, atención en ventanilla; entre otros.
84
4.4 Evaluación Financiera La evaluación financiera, utiliza los costos de inversión y operación, para
determinar a través del flujo financiero la rentabilidad del proyecto. Asimismo, se
calculan diversos indicadores financieros que permitirán
4.4.1 Objetivos de la evaluación financiera
A través de esta evaluación se pretende estudiar la factibilidad del proyecto, por lo
tanto el objetivo definido para esta etapa es: Definir la rentabilidad del proyecto
desde el punto de vista financiero, analizando los recursos requeridos para el
mismo.
4.4.2 Programa de Inversión
Para cada una de las actividades planteadas en el cronograma, se define el costo
que cada una de estas representa.
Para todas las actividades del proyecto, se definirá al Jefe del Departamento de
Servicios Técnicos como gerente del proyecto, por lo que su salario se verá
influenciado en los costos de las actividades. El salario del Jefe del Departamento
de Servicios Técnicos es de aproximadamente ¢ 3.000.000 al mes, lo que
correspondería ¢100.000 diarios.
La distribución de los demás recursos según su actividad es el siguiente:
o Licitación para adquirir los medidores, termostatos y
software : Esta actividad consiste en realizar el proceso de
adquisición de los equipos, por lo que requiere un total de 47 días
85
hábiles de trabajo, de los cuales se cuenta con la participación
del Jefe del Departamento de Servicios Técnicos, así como el
Jefe del Laboratorio de Medidores de la CNFL, el cual pertenece
al Departamento de Servicios Técnicos. El costo por mes de un
Jefe del Laboratorio de Medidores de la CNFL es de ¢ 2.000.000.
por lo tanto por día corresponde a ¢66.000; para los 47 días
serán en total ¢3.133.302. Adicionalmente se tendrá la
participación de un profesional administrativo 1, que representa
un costo por mes de aproximadamente ¢500.000, lo que
representaría para esos 47 días un monto de ¢783.333.
o Realizar e imprimir afiches y volantes: La sección de
publicaciones es la encargada de realizar el arte de los afiches y
volantes. Se tiene programada que para esta actividad se utilicen
12.6 días. El costo aproximado de los afiches y volantes es de
$350. Se debe contar con un profesional en diseño publicitario
con un costo de ¢ 500.000 mensuales, ¢ 16.666 diarios, en total
serían ¢209.999
o Recibir capacitación por parte del fabricante: El costo de esta
capacitación es de $3000, lo que corresponde aproximadamente
a ¢ 1, 515,000; dicha capacitación incluye material didáctico y
refrigerio. Se capacitarán aproximadamente 10 personas.
o Conexión de medidores y termostatos: Se utilizará para esta
actividad la colaboración del ingeniero de la sucursal, junto con
un técnico de campo. El costo diario de un ingeniero es de ¢
20.000 y el del técnico de campo es de ¢ 16.000.
86
4.4.3 Costos de inversión
El sistema de control de demanda de energía, requiere para su implementación
una serie de equipos capaces de permitir la comunicación bidireccional entre la
empresa y el cliente, logrando así el manejo del aire acondicionado del cliente
para disminuir su consumo en horas pico.
Los rubros de inversión que se deben analizar para el proyecto son:
Cuadro 8 Costos de inversión
Rubro Especificaciones Valor unitario
Cantidades Valor total
Maquinaria y Equipo
Medidores REX2-EA $200 20 $4.000 Termostato inteligente $350 20 $7.000 Software $40 por
medidor 20 $800
Desarrollo de Recursos Humanos
Capacitación del personal sobre la nueva tecnología.
$3.000
1
$3.000
Imprevistos Se calcula como un 10% del costo. $1.480 Total $16.280
Fuente: CNFL – Elster Electricity
4.4.3 Costos de Operación
Los costos de operación, están identificados como aquellos rubros necesarios
para la producción, administrativos y de ventas necesarios para el desarrollo del
proyecto. A continuación se detallan los costos de operación para el proyecto:
Cuadro 9 Costos de operación
Rubro Especificaciones Valor unitario
Cantidades Valor total
Producción Instalación de medidores y termostato 25 20 500 Mantenimiento del equipo 5.75 20 115
Administrativos No se identifican como costos del proyecto ya que forman parte de la operación normal de la CNFL.
N.A.
N.A.
N.A.
Ventas
Preparación de folletos y brochures para entregar a los clientes.
350
350
350
Total $965
Fuente: CNFL – Costeo ABC Sucursal Escazú (Diciembre 2010)
87
Finalmente, los costos totales del proyecto se constituyen a partir de los costos de
inversión y los costos de operación:
Cuadro 10 Costos totales del proyecto
Costos totales del
proyecto =
Costos de inversión + Costos de Operación
$ 17.245 = $16.280 + $965
4.4.4 Ingresos o sostenibilidad del proyecto
El análisis de la sostenibilidad de un proyecto o los ingresos que este genere son
vitales para la toma de decisiones ante una evaluación financiera, sin embargo,
para este tipo de proyectos, los ingresos deben ser analizados desde otro punto
de vista. Uno de los principales fines del proyecto es reducir la demanda de
energía en los clientes residenciales que poseen aires acondicionados; esta
reducción en la demanda de energía es sustituida por la inversión que debería de
realizar la empresa eléctrica para satisfacer las necesidades de los clientes. Es
decir, el proyecto no generará ingresos a la empresa por lo contrario beneficiará a
la CNFL en el ahorro de energía producida.
En el ámbito de eficiencia energética, esto es conocido como negawatt, que es la
unidad con la que medimos el ahorro y la eficiencia energética. Por cada
negawatt producido, la empresa eléctrica se ahorra producir un Kwh generado o
comprado.
Específicamente para este proyecto, se busca aumentar en 1 o 2 grados la
temperatura de los aires acondicionados de los clientes; según información del
Departamento de Eficiencia Energética de la CNFL, por cada grado centígrado
aumentado, el consumo se reduce en promedio en un 2%. Según auditorias
88
energéticas realizadas a clientes, un aire acondicionado centralizado consume de
forma promedio 1817.08 kwh mensuales. Tomando como ejemplo a este cliente,
si se aumenta en 2 grados la temperatura de sus aires se podría lograr una
reducción de 72.68 kwh por mes.
El costo del kwh adquirido al ICE en período punta tiene un costo 46.5 colones,
más 8.03 colones por transmisión; es decir un total de 54.53.
Contabilizando el ahorro de los 72.68 kwh en el cliente mencionado y realizando
un cálculo según el costo del kwh adquirido por el ICE, se tiene que a través de un
proyecto como este, la CNFL se ahorraría por año para un cliente,
aproximadamente 872 kwh es decir $100. Para una población meta del primer
año, para 20 clientes se estima una reducción del 17.443 kwh, es decir $2,000.Por
lo anterior, el proyecto no puede ser considerado como una fuente de ingresos,
por lo contrario permitirá el ahorro de energía para evitar futuros costos en la
generación o adquisición de energía eléctrica.
4.4.5 Flujo de fondos
Al obtener los costos de inversión y operación del proyecto, es fundamental
realizar el análisis del flujo de fondos para determinar la relación beneficio – costo
del proyecto.
Para esto, se tiene que el proyecto se está evaluando por un período de un año ya
que a partir de la experiencia, se planteará una segunda fase.
Durante la primera fase, se contará con 20 clientes, el desglose de desembolso
para el proyecto es:
89
Mes 1: Se deberá asignar presupuesto de aproximadamente $16.280, para
adquirir los medidores y termostatos inteligentes. Asimismo, dentro
del presupuesto indicado, se incluye la capacitación del uso del
equipo, así como el software para su administración.
Mes 2-3: Se realiza el proceso de adquisición de los equipos, a proveedores.
Mes 3: Elaboración de los brochures y folletos sobre el proyecto y la
tecnología a implementar para brindarla al cliente. El costo total de
esta impresión es de $350.
Mes 4: Durante el mes 4, se recibirá la capacitación del equipo por parte del
proveedor, sin embargo el costo de esta capacitación $3000, se
encuentra incluido en los costos de inversión del primer mes.
Mes 4 – Mes 12: A lo largo de estos meses, se llevará a cabo el proceso de
instalación de los equipos de medición y termostatos en las viviendas
de los clientes que deseen participar del plan piloto.
Para el cálculo del flujo de fondo financiero, se utilizará una tasa social de
descuento del 12%; ya que según lo establece la Guía metodológica general para
la identificación, formulación y evaluación de proyectos de inversión pública; el
proyecto no genera ingresos sin embargo si genera beneficios sociales y
ambientales.
90
Cuadro 11 Flujo de fondos financiero (Anual)
Categorías Mes 1 Mes 2 Mes 3 Mes 4 Mes 5 Mes 6 Mes 7 Mes 8 Mes 9 Mes 10 Mes 11 Mes 12
Costos de inversión
Terrenos
Infraestructura
Maquinaria y Equipo 11,800.00$
Desarrollo de recursos humanos 3,000.00$
Imprevistos 1,480.00$
Costos de operación
Costos de producción 53.75 53.75 53.75 53.75 53.75 53.75 53.75 53.75 53.75 53.75 53.75
Costos administrativos - - - - - - - - - - -
Costos de ventas 250.00 - - - - - - - - - -
Ingresos del proyecto 0
Flujo neto de efectivo 16,280.00$ 303.75$ 53.75$ 53.75$ 53.75$ 53.75$ 53.75$ 53.75$ 53.75$ 53.75$ 53.75$ 53.75$
TREMA 12%
VAC $16,822.37
CAUE $2,715.75
Flujo de fondo financiero
NOTA: LOS IMPREVISTOS ESTAN CALCULADOS A UN 10% SOB RE EL VALOR TOTAL DE LA INVERSION
Debido a que el proyecto está basado en costos, se determinó calcular el CAUE,
como se puede mostrar conforme aumenta la trema disminuye el Valor Actual de
Costos, pero aumenta el CAUE. Es importante rescatar, que el proyecto presenta
unos costos muy altos debido a la inversión que se debe realizar para la compra
de equipos, por lo tanto durante la primera fase, el ahorro percibido no equivale a
la inversión inicial.
Por otra parte, analizando la tasa de retorno mensual del proyecto, se obtiene una
trema del 1%, por lo que se obtiene un VAC de $ 17,084.78 y un CAUE de
$1517.96.
91
Cuadro 12 Flujo de fondos financiero (Mensual)
Categorías Mes 1 Mes 2 Mes 3 Mes 4 Mes 5 Mes 6 Mes 7 Mes 8 Mes 9 Mes 10 Mes 11 Mes 12
Costos de inversión
Terrenos
Infraestructura
Maquinaria y Equipo 11,800.00$
Desarrollo de recursos humanos 3,000.00$
Imprevistos 1,480.00$
Costos de operación
Costos de producción 53.75 53.75 53.75 53.75 53.75 53.75 53.75 53.75 53.75 53.75 53.75
Costos administrativos - - - - - - - - - - -
Costos de ventas 250.00 - - - - - - - - - -
Ingresos del proyecto 0
Flujo neto de efectivo 16,280.00$ 303.75$ 53.75$ 53.75$ 53.75$ 53.75$ 53.75$ 53.75$ 53.75$ 53.75$ 53.75$ 53.75$
TREMA 1%
VAC $17,084.78
CAUE $1,517.96
Flujo de fondo financiero
NOTA: LOS IMPREVISTOS ESTAN CALCULADOS A UN 10% SOB RE EL VALOR TOTAL DE LA INVERSION
4.4.6 Fuentes de financiamiento
La CNFL, es una entidad regulada por la Autoridad Reguladora de los Servicios
Públicos (ARESEP); dicho ente es el encargado de aprobar, modificar o denegar
los ajustes tarifarios solicitados por la empresa. A través de los ajustes tarifarios, la
CNFL incrementa o disminuye sus ingresos mensuales, lo que permite el
desarrollo de proyectos a lo largo del año.
Para el desarrollo de proyectos, la CNFL puede optar por financiamiento externo o
financiamiento interno, sin embargo, por las características del proyecto planteado,
el financiamiento propuesto será con recursos propios. Por lo anterior, se
propondrá incluir el sistema de manejo de demanda de energía dentro del plan
anual estratégico, de modo que se puedan destinar recursos al proyecto tomando
como plataforma el cumplimiento de los objetivos estratégicos de la CNFL.
92
4.5 Evaluación Económico Social
La evaluación económica social de un proyecto determina el aporte que este
genera al bienestar nacional. Consiste en un análisis para determinar si los
recursos invertidos en el proyecto contribuyen al desarrollo socioeconómico de la
zona o la población meta.
Particularmente, el mecanismo de control de demanda de la energía propuesto,
beneficia de forma indirecta a la sociedad costarricense, permitiendo un manejo
adecuado de la energía en la zona de servida por la CNFL.
Los diferentes hábitos de consumo de los clientes de la CNFL, demandan una
potencia eléctrica durante períodos cortos del día; esto conlleva a un aumento en
la generación o adquisición de energía eléctrica y la aparición de picos de
demanda en la curva de carga de la CNFL.
La curva de carga del sector residencial de la CNFL, demuestra un consumo pico
en diferentes horas del día, específicamente de las 10:00am – 12:30pm y de las
5:30pm a las 8:00pm. Actualmente la CNFL, debe garantizar a sus clientes la
energía a cualquier hora durante el día, inclusive en las horas pico. Según
auditorías energéticas realizadas a clientes de la zona, los aires acondicionados
consumen un promedio de 1817.08 kWh mensuales; implementando el sistema de
control de demanda en los aires acondicionados se percibe un ahorro de 72.68
kwh por mes, lo que corresponde a 872 kwh por año. Para la primera fase del
proyecto, se espera contar con una población meta de 20 clientes, lo cual en
conjunto generaría un ahorro de 17.443 kwh.
Los 17.443 kwh ahorrados a través del sistema reducen la cantidad de energía
que requiere ser generada por plantas térmicas u otro en determinado momento.
93
Por cada kwh generado se emiten 0.00165 toneladas de CO2, por lo tanto con los
17.443 kwh no producidos, el planeta se está beneficiando con una disminución de
28.78 toneladas CO2 al medio ambiente y de igual forma contribuyendo con la
estrategia nacional de cambio climático que persigue alcanzar una Costa Rica
carbono neutral para el 2011. (Estrategia nacional de cambio climático, MINAET).
Desde el punto de vista económico, los 17.443 kwh no producidos, benefician a la
CNFL ya que no debe incurrir en costos de aproximadamente $2000 anuales para
una población de 20 clientes. En el siguiente cuadro, se puede apreciar el ahorro
vrs la pérdida de ingresos que generaría el uso del sistema de control de energía
en una población de 20 y 100 clientes.
Cuadro 13 Ahorro Vrs Pérdida de Ingresos CNFL
Ahorro Vrs Pérdida de
Ingresos
Cantidad de clientes que cuentan con el sistema de cont rol de
demanda
1 cliente 20 clientes 100 clientes
Ahorro en Kwh
(mensual)
72.68 Kwh 1,453.6 Kwh 7,268 Kwh
Ahorro en Kwh (anual) 872.16 Kwh 17,443.2 Kwh 87,216 Kwh
Ahorro en colones para
la CNFL (mensual)
¢ 3,963 ¢79,260 ¢396,300
Ahorro en colones para
la CNFL (anual)
¢47,558 ¢951,120 ¢4,755,800
Pérdidas de ingresos
en colones para la
CNFL (mensual)
¢2,650 ¢53,017 ¢265,000
Pérdidas de ingresos
en colones para la
CNFL (anual)
¢31,808 ¢636,211 ¢3,180,800
Con una población de 20 clientes, la CNFL percibe de forma anual ¢951,120 de
ahorro en las compras de energía que realiza al ICE, por otra parte se evidencian
94
¢636,211 de pérdidas en el ingreso de la empresa, lo que muestra una diferencia
del 66%.
A través de la implementación del mecanismo regulador de temperatura, para una
población de 100 clientes, se espera percibir un ahorro de 87,216 Kwh anuales.
Considerando que la demanda de energía total de la CNFL es de 280,321,102
kWh y la del sector residencial es de 111,088,557 kWh, se percibe que con una
población de 100 clientes solamente se estaría disminuyendo la demanda total en
un 0.031% y la del sector residencial en un 0.078%. (Depto. Consumidores,
archivo Clientes2010 y Consumo2010).
Dado que el proyecto está enfocado al sector residencial, se estima que para
lograr una disminución del 1% de la demanda de energía de este sector, se
requeriría contar con una población de 1.275 clientes, lo que representaría un
ahorro de 1110.885 kWh anuales.
A pesar de que el proyecto no genera ingresos y que sus beneficios económicos
son pocos, el propósito del proyecto es fomentar el ahorro de energía en los
hogares costarricenses, así como propiciar el uso racional de nuestros recursos,
evitar la adquisición de hidrocarburos para generar electricidad y disminuir la
cantidad de CO2 emitidos por el país. El siguiente cuadro muestra la cantidad de
CO2 evitados, al ahorrar una cantidad determinada de kwh generados.
Cuadro 14 Cantidad de toneladas de CO2 no emitidas (mensual - anual)
Cantidad de clientes
Ahorro en Kwh (mensual)
Ahorro en Kwh (anual)
Toneladas de Co2 NO emitidos
(mensual)
Toneladas de Co2 NO
emitidos (anual)
1 cliente 72.68 Kwh 872.16 Kwh 0.119922 1.439064 20 clientes 1,453.6 Kwh 17,443.2 Kwh 2.39844 28.78128 100 clientes 7,268 Kwh 87,216 Kwh 11.9922 143.9064
Adicionalmente se plantean una serie de beneficios indirectos generados por el
95
proyecto como lo son:
� Disminución de costos por demanda y pérdidas eléctricas de
la CNFL.
� Reducción de los picos en la curva de carga en el área
servida por la CNFL.
� Desplazamiento en el tiempo, de inversiones nacionales
requeridas para la atención del crecimiento de la carga.
� Disminución en la contaminación de Dióxido de Carbono.
Controlar la demanda de energía de los clientes, beneficia de igual forma a los
clientes directos, quienes verán reflejado en sus facturas mensuales, una
disminución considerable en el monto a cancelar. Por otra parte, se contribuye a
fomentar en las familias costarricenses el ahorro energético, para contribuir con la
disminución de CO2 evitando el efecto invernadero que conlleva a un cambio
climático como actualmente se está viviendo.
96
CAPITULO V
Conclusiones
• Mediante el estudio de mercado se identifica la población meta para realizar
la primera fase del proyecto, determinando que los clientes que poseen
aires acondicionados centralizados en sus casas y que se encuentran
inscritos en la tarifa residencial horaria, son los principales candidatos para
la implementación del proyecto en sus hogares; dicha población meta está
conformada por 20 clientes.
• La zona de Pozos de Santa Ana por sus características socioeconómicas,
representa un punto estratégico para la ubicación de la primera fase del
proyecto.
• El estudio técnico permite evaluar el equipo a utilizar, el cual debe cumplir
con estándares internacionales como el protocolo Zigbee, así como con lo
establecido por la norma ANSI utilizada por la Autoridad Reguladora de los
Servicios Públicos.
• Realizado el estudio financiero, se determina que el proyecto durante la
fase 1, no genera el ahorro esperado para contrarrestar la inversión
generada para la compra de equipos y software.
• El proyecto propuesto, favorece a la eficiencia energética del país, así como
en la disminución de emisiones de CO2, contribuyendo a la meta planteada
por el país, para lograr la neutralidad en carbono para el año 2021.
97
• Concluida la etapa de preinversión (estudio de mercado, evaluación
técnica, evaluación financiera y socioeconómica) se determina que el
proyecto se puede ejecutar o bien es factible, siempre y cuando se aumente
la población meta del estudio, con el propósito de incrementar el ahorro de
energía esperado.
98
Recomendaciones
• Se recomienda implementar programas de uso racional de energía en los
clientes residenciales, para fomentar el ahorro energético en las familias
costarricenses; es posible incluir dentro del sistema de control de demanda,
equipos como tanques de agua caliente y sistemas de calefacción, lo cual
permitiría un mayor ahorro y aceptación por parte de los clientes. El
desarrollo de estos programas en el sector residencial, contribuye al
cumplimiento de las políticas energéticas del país y del Grupo ICE.
• Desarrollar una estrategia de mercadeo para la implementación de una
segunda fase, considerando la caracterización de los clientes identificada
durante la fase piloto.
99
BIBLIOGRAFIA
1. Rosales Posas, Ramón. La Formulación y Evaluación de Proyectos. San José, C.R.: ICAP, 2008.
2. Nathan Ota. Residential Energy Management for a Carbon-Constrained World: A Disaggregated Thermostat Using Ubiquitous Sensing for Energy Efficiency and Demand Response of Residential Heating and Cooling Systems. USA : VDM Verlag 2008
3. General Electric Company (2010) Smart Grid, Disponible en http://espanol.geappliances.com/enes/home-energy-manager/prepare-for-future.htm Extraído: ( 7:45pm, 5/10/2010)
4. CFE Red Inteligente (2010) Periódico Victoria, Disponible en: http://periodicovictoria.mx/index.php?option=com_content&view=article&id=7470:prepara-la-cfe-red-inteligente&catid=48:nacional&Itemid=64 Extraído: ( 10:14am, 2/10/2010)
5. El zumbido de las abejas, ZIGBEE (2008) , Disponible en http://www.domodesk.com/content.aspx?co=97&t=21&c=47.Extraído: ( 9:15am, 2/10/2010)
6. El estándar Inalámbrico Zigbee (2007) Universidad Nacional de Trujillo. http://www.seccperu.org/files/ZigBee.pdf Extraído: ( 9:50pm, 17/10/2010)
7. TXU Energy Revela el termostato (2008) TXU energy. http://www.txu.com/es/about/Press_Releases_8614.htm. Extraído ( 6:00pm,8/10/2010)
8. El estándar Zigbee. (2009) http://dspace.ups.edu.ec/bitstream/123456789/206/4/Capitulo%203.pdf Extraído ( 7:00pm,8/10/2010)
100
9. Datos generales Municipalidad de Santa Ana ( 2008) http://www.ticoindex.com/santaana/datos-generales-del-canton-santa-ana.html Extraído ( 4:00pm,5/1/2011)
10. Peakrewards (2010) http://peakrewards.bgesmartenergy.com/frequently-asked-questions. Extraído ( 1:30pm,9/1/2011)
11. Productos marca Elster (2009) http://braulioblanco.squarespace.com/productos/elster/3261073. Extraído (3:00pm,9/1/2011)
12. Estrategia Nacional de Cambio Climático Costa Rica (2009) http://cglobal.imn.ac.cr/Pdf/estrategia/Estrategia%20Nacional%20de%20Cambio%20Clim%C3%A1tico.pdf. Extraído (3:00pm,9/1/2011)
102
Anexo Nº 1 Instrumentos de Investigación
Los instrumentos de investigación son utilizados para identificar las variables de
un proyecto así como para la recolección de datos. Para la investigación
cualitativa que se realizará con este proyecto, se utilizarán diversos instrumentos
que permitirán recaudar información necesaria para cumplir con los objetivos
específicos establecidos previamente.
Para cada objetivo específico, a continuación se identificarán los instrumentos de
investigación a utilizar:
• Objetivo Específico 1 : Identificar los posibles ahorros o beneficios
percibidos por el cliente, al utilizar un sistema de control de energía, a partir
de la experiencia encontrada en otros países.
� Instrumento de Investigación: Se realizará una revisión
documental de los proyectos similares que se han implementado en
los diferentes países del mundo, con el fin de analizar el porcentaje
de ahorro generado con el uso de esta tecnología.
Para determinar las características de los clientes de la zona de
Pozos de Santa Ana, así como la demanda de energía de estos, se
realizará una revisión del perfil histórico de los clientes que posee la
empresa, así como de la información estadística que genera el
Departamento de Consumidores de forma mensual, de enero 2008 a
agosto 2010.
Finalmente, se entrevistará a la jefa de la Sucursal Escazú, para
identificar las principales características de la población meta del
estudio. (Ver Anexo 3)
103
• Objetivo Específico 2: Determinar las características técnicas requeridas
para la implementación de un sistema capaz de controlar la demanda de
energía del sector residencial.
� Instrumento de Investigación: Con el propósito de obtener
información sobre las características técnicas necesarias para
implementar el proyecto en la CNFL, se realizarán consultas técnicas
a los proveedores de estos equipos como lo son Itron, Elster y
Landis + Gyr.
Adicionalmente se realizará una revisión a la normativa de tecnología
aplicada para equipos de medición y control de demanda, con el fin
de determinar si existe algún requerimiento de norma que pueda
afectar o influir en el desarrollo del proyecto.
Por otra parte, se realizará una entrevista al Jefe del Laboratorio de
Medidores, con el propósito de determinar si los equipos de medición
con que cuenta actualmente la CNFL se acoplarían junto con el
sistema de control del termostato inteligente o bien si se requiere
comprar medidores de energía que presenten esta particularidad.
(Ver Anexo 4)
De igual forma, se entrevistará al funcionario Randall Arce de la
ARESEP, integrante de la comisión encargada de autorizar el uso de
ciertos medidores de energía en el país; a través de esta entrevista
se logrará visualizar la posición de esta entidad ante la
implementación de un plan piloto en la CNFL (Ver Anexo 5).
104
• Objetivo Específico 3: Definir la rentabilidad del proyecto desde el punto
de vista financiero, analizando los recursos requeridos para el mismo.
� Instrumento de Investigación: Para identificar los recursos
necesarios y obtener la rentabilidad del proyecto, se realizará un
análisis documental de los costos que actualmente se presentan en
la CNFL, así como de otros informes con que cuenta la Dirección
Comercial para poder establecer los parámetros necesarios para el
desarrollo del proyecto.
• Objetivo Específico 4: Establecer los beneficios sociales que brindará el
proyecto con respecto al uso eficiente de la energía.
� Instrumento de Investigación: Se recurrirá a la investigación
bibliográfica del tema, a través de revistas, libros y páginas en
internet para determinar los beneficios sociales que pueda generar el
proyecto, desde un punto de vista de eficiencia energética. Asimismo
se realizará un análisis documental de la información obtenida.
106
Anexo Nº 3 Entrevista Jefatura Sucursal Escazú
Compañía Nacional de Fuerza y Luz
Dirección Comercial
Objetivo de la Entrevista: Identificar las principales características tanto energéticas como sociales de la población de Pozos de Santa Ana, con el propósito de visualizar de forma general el comportamiento de esta población y su posible participación en un plan piloto.
Personal a entrevistar: Jefatura Sucursal Escazú Fecha: _______
Nombre: _________________________ Firma: ___________________
Preguntas:
1. ¿La población de Pozos de Santa Ana, puede ser considerada como de
clase alta, media alta, media, media baja, baja? Explique porque lo
considera así.
2. ¿Solicitan los clientes de esta zona la realización de estudios energéticos
en sus residencias? SI NO
En caso de ser afirmativo explicar la frecuencia de estas solicitudes.
3. ¿Cree usted que los clientes de Pozos de Santa Ana, estarían dispuestos a
participar de un plan piloto para controlar la demanda de energía de sus
aires acondicionados?
4. ¿Cuánta cantidad de clientes de Pozos de Santa Ana, se encuentran
actualmente inscritos en la Tarifa Residencial Horaria?
5. ¿Cuál es el consumo promedio de energía de los clientes de esta zona?
6. ¿Estaría usted de acuerdo en que la Sucursal Escazú, sea parte un plan
piloto a futuro? ¿Que beneficio / desventaja generaría a la Sucursal?
Muchas Gracias
107
Anexo Nº 4 Entrevista Jefatura Laboratorio Medidore s
Compañía Nacional de Fuerza y Luz
Dirección Comercial
Objetivo de la Entrevista: Determinar si los equipos de medición con que cuenta actualmente la CNFL se acoplarían junto con el sistema de control del termostato inteligente o bien si se requiere comprar medidores de energía que presenten esta particularidad.
Personal a entrevistar: Jefatura Sec. Laboratorio Medidores Fecha: _______
Nombre: _________________________ Firma: ___________________
Preguntas:
1. ¿Cuenta actualmente la CNFL con medidores capaces de comunicarse a través del protocolo Zigbee? En caso de ser negativa la respuesta, indicar que hace falta para que estos medidores puedan comunicarse con los dispositivos a través de Zigbee.
2. ¿Cree usted que la CNFL invierta en sistemas de medición que permitan la comunicación Zigbee, en los próximos años?
3. ¿Tiene la CNFL algún plan para la implementación de la red inteligente a nivel comercial?
4. ¿Qué beneficios le brinda la red inteligente a la CNFL?
5. ¿Cree usted que sea posible la implementación de un sistema de control de demanda en la CNFL?
6. ¿Conoce usted alguna empresa o proveedores que hayan implementado el uso de termostatos inteligentes en residencias para el control de demanda? De ser afirmativo puede comentar las experiencias encontradas.
Muchas Gracias
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Anexo Nº 5 Entrevista Funcionario ARESEP
Compañía Nacional de Fuerza y Luz
Dirección Comercial
Objetivo de la Entrevista : Visualizar la posición de la ARESEP ante la
implementación de un sistema de control de energía mediante el uso de un
mecanismo regulador de temperatura en los aires acondicionados en la CNFL.
Personal a entrevistar: Funcionario ARESEP Fecha: _______
Nombre: _________________________ Firma: ___________________
Preguntas:
1. ¿Qué entiende usted por redes inteligentes?
2. ¿Conoce usted sobre el protocolo Zigbee?
3. ¿Existe algún medidor inscrito en la ARESEP que cuente con la aplicación
Zigbee? En caso de afirmativo cuales medidores lo tienen.
4. ¿Conoce usted alguna empresa o proveedores que hayan implementado el
uso de termostatos inteligentes en residencias para el control de demanda?
De ser afirmativo puede comentar las experiencias encontradas.
5. ¿Cree usted que una empresa eléctrica en Costa Rica pueda implementar
un plan piloto con esta tecnología? ¿Se lo permite la normativa técnica?
6. ¿Puede una empresa eléctrica, aplicar un crédito en la factura del cliente, a
cambio de que este le permita controlar su demanda de energía?
7. En caso de implementar este sistema de control en la CNFL, ¿se requiere
su previa aprobación por parte de la ARESEP?
Muchas gracias
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