VI SIMPOSIO DE TNELES DE CARRETERA EXPLOTACIN SOSTENIBLE
VI SIMPOSIO DE TÚNELES DE CARRETERA EXPLOTACIÓN SOSTENIBLE DE TÚNELES EFICIENCIA ENERGÉTICA EN TÚNELES Vicente Vilanova Martínez-Falero Zaragoza, marzo de 2015 1 Zaragoza, 11, 12 y 13 de marzo de 2015
VI SIMPOSIO DE TÚNELES DE CARRETERA EXPLOTACIÓN SOSTENIBLE DE TÚNELES EFICIENCIA ENERGÉTICA EN TÚNELES 192 TÚNELES Longitud= 165. 760 ml Longitud media = 863 ml Superficie= 1. 509. 669, 33 m 2 RATIO DE LOS TÚNELES ACTUALES TOTAL Kwh/año 70. 955. 415, 32 47 Kwh/m 2 TOTAL LUMINARIAS POTENCIA ILUMINACION RATIO Nº LUMINARIAS POR TUNEL RATIO Nº LUMINARIAS POR ml RATIO POT. ILUMIN POR TUNEL RATIO POT. ILUMIN POR M 2 62. 325 20692, 1 324, 61 0, 38 107, 77 124, 83 13, 71 Kw lumin/túnel lumin/ml Kw/túnel W/m 2 2 Zaragoza, 11, 12 y 13 de marzo de 2015
VI SIMPOSIO DE TÚNELES DE CARRETERA EXPLOTACIÓN SOSTENIBLE DE TÚNELES MEJORA DE LA EFICIENCIA ENERGÉTICA La mejora de la eficiencia energética en túneles podemos llevarla a cabo de dos formas: 1. Mediante una mejor gestión contratación de la energía de la 2. Mediante actuaciones que consigan un menor consumo energético 3 Zaragoza, 11, 12 y 13 de marzo de 2015
VI SIMPOSIO DE TÚNELES DE CARRETERA EXPLOTACIÓN SOSTENIBLE DE TÚNELES EFICIENCIA ENERGÉTICA EN TÚNELES TIPOS DE ACTUACION EN LA CONTRATACIÓN PARA MEJORAR LA EFICIENCIA: 1. REDUCIR LA TARIFA DEL CONTRATO EN SU PARTE VARIABLE. LA FIJA ESTA REGULADA 2. REDUCIR POTENCIA CONTRATADA TARIFAS: • 3. 1 M. T. < 450 KW (3 periodos P 1 a P 3) Túneles <300 ml • 6. 1 M. T. > 450 KW ( 6 periodos P 1 a P 6) • EN TODAS PARTE FIJA Y PARTE VARIABLE • Algunas referencias de potencias: • Somosierra : 630 KW (2 túneles x 620 mts) • Bruc: 1. 600 KW (2 túneles x 1. 000 mts) 4 Zaragoza, 11, 12 y 13 de marzo de 2015
VI SIMPOSIO DE TÚNELES DE CARRETERA EXPLOTACIÓN SOSTENIBLE DE TÚNELES INFLUENCIA TARIFA MARCO MINISTERIO FOMENTO TARIFA P 1 P 2 P 3 3. 1 A 1 0, 86 0, 63 8, 3691 7, 1974 5, 2725 TERMINO FIJO TARIFA ACTUAL AHORRO 6. 1 A TERMINO FIJO TARIFA ACTUAL AHORRO P 4 P 5 P 6 5760, 0000 3552, 0000 814, 0000 13, 9484 12, 0456 8, 2477 40, 00% 40, 25% 36, 07% 1 0, 85 0, 88 0, 82 0, 79 0, 66 8, 3064 7, 0604 7, 3096 6, 8112 6, 5621 5, 4822 3810, 0000 1906, 0000 1395, 0000 636, 0000 17, 1721 13, 8294 11, 6569 9, 3415 8, 7093 7, 0557 51, 63% 48, 95% 37, 29% 27, 09% 24, 65% 22, 30% % AHORRO EN AHORRO PROMEDIO EN % PARTE %PARTE FACTURACION TARIFA VARIABLE FIJA VARIABLE 36% 50% 18, 00% 35% 50% 17, 50% 5 Zaragoza, 11, 12 y 13 de marzo de 2015
VI SIMPOSIO DE TÚNELES DE CARRETERA EXPLOTACIÓN SOSTENIBLE DE TÚNELES EFICIENCIA ENERGÉTICA EN TÚNELES EJEMPLO AHORROS POR REDUCCIÓN POTENCIA CONTRATADA EN TÚNEL DE SOMOSIERRA TERMINO VARIABLE PERIODO TERMINO FIJO P 1 17, 17 630 200 13, 82 630 200 11, 65 630 200 9, 34 630 200 P 5 3810 1906 1395 8, 71 630 200 P 6 636 7, 05 630 200 630 66. 383 € 21. 074 € 23. 809 € 45. 309 € 68, 25% 42. 574 € 64, 13% P 2 P 3 P 4 TERMINO FIJO AHORRO EN TERMINO FIJO POT. CONTRAT. 1 POT. CONTRAT. 2 POT. CONTRAT. 3 6 Zaragoza, 11, 12 y 13 de marzo de 2015
VI SIMPOSIO DE TÚNELES DE CARRETERA EXPLOTACIÓN SOSTENIBLE DE TÚNELES EFICIENCIA ENERGÉTICA EN TÚNELES EJEMPLO AHORROS POR REDUCCIÓN POTENCIA CONTRATADA EN TÚNEL DEL BRUC PERIODO TERMINO FIJO TERMINO VARIABLE P 1 3810 17, 68 1600 400 P 2 1906 8, 84 1600 400 500 P 3 1395 6, 47 1600 500 P 4 1395 6, 47 1600 800 P 5 1395 6, 47 1600 800 P 6 636 2, 95 1600 TERMINO FIJO POT. CONTRAT. 1 POT. CONTRAT. 2 168. 592 € AHORRO EN TERMINO FIJO 62. 335 € 106. 257 € 63, 03% 7 Zaragoza, 11, 12 y 13 de marzo de 2015 POT. CONTRAT. 3 1€ 64. 24 104. 351 € 61, 90%
VI SIMPOSIO DE TÚNELES DE CARRETERA EXPLOTACIÓN SOSTENIBLE DE TÚNELES EFICIENCIA ENERGÉTICA EN TÚNELES RESUMEN AHORROS POTENCIA CONTRATADA • EN TÚNELES EL SUMINISTRO ES EN MEDIA TENSION. TARIFA 3. 1 A O 6. 1 A (< o > 450 KW) • LA POTENCIA EN ILUMINACIÓN Y SERVICIOS BÁSICOS ES MUCHO MENOR QUE LA TOTAL INSTALADA (20%) • LA POTENCIA DEMANDADA SE CONTROLA CON MAXÍMETROS Y EXISTE UN CONTADOR PARA CADA PERIODO (3 ó 6) • INTERESA DEJAR EN EL ÚLTIMO PERIODO (P 3 o P 6) LA POTENCIA MÁXIMA QUE SE VA A EMPLEAR PARA GARANTIZAR EL SUMINISTRO SIEMPRE Y REDUCIR LA CONTRATACIÓN EN EL RESTO DE PERIODOS (AHORRO DE 93 € EN 3. 1 -A Y DE 99 € EN 6. 1 -A POR CADA KW NO CONTRATADO) • LOS AHORROS SUPERAN EL 60% DE LA FACTURACIÓN POR TÉRMINO FIJO 8 Zaragoza, 11, 12 y 13 de marzo de 2015
VI SIMPOSIO DE TÚNELES DE CARRETERA EXPLOTACIÓN SOSTENIBLE DE TÚNELES PENALIDADES POR EXCESOS DE POTENCIA DEMANDADA TARIFA 3. 1 A. POT< 450 KW AHORRO PERIODO TERMINO FIJO 1 KW AÑO P 1 P 2 P 3 TOTAL PENALIZACION 1 KW EXCESO POTENCIA AL MES 57, 60 € 35, 52 € 9, 60 € 5, 92 € PERIODO COMPENSATORIO MESES 9, 7 15, 7 93, 12 € TARIFA 6. 1 A POT> 450 KW P 1 38, 10 € 6, 89 € PERIODO COMPENSATORIO MESES 14, 4 P 2 19, 06 € 3, 44 € 28, 7 P 3 13, 95 € 2, 55 € 38, 8 P 4 13, 95 € 2, 55 € 38, 8 P 5 13, 95 € 2, 55 € 38, 8 AHORRO PENALIDAD 1 KW PERIODO TERMINO FIJO 1 EXCESO 6 HORAS EN 1 KW AÑO MES P 6 TOTAL 99, 01 € CONCLUSIÓN: COMPENSA SOBRADAMENTE EL AHORRO 9 Zaragoza, 11, 12 y 13 de marzo de 2015
VI SIMPOSIO DE TÚNELES DE CARRETERA EXPLOTACIÓN SOSTENIBLE DE TÚNELES CONCLUSIONES CONTRATACIÓN ENERGÍA 1. En túneles contratar en cada periodo la potencia que normalmente se emplea en explotación normal. En los recibos aparece el dato del maxímetro que nos puede orientar sobre el histórico de cada periodo de facturación. En túneles de montaña normalmente bastará contratar la iluminación y servicios. En el periodo P 3 (si es 3. 1 A) o P 6 (si es 6. 1 A) hay que dejar la potencia máxima que pensemos que se va a demandar (nunca será la suma de los dos túneles) 2. En tarifa 3. 1 tener en cuenta lo siguiente: • Las pruebas de ventiladores hacerlas siempre en periodo P 3. La penalización no depende de la duración sino de la potencia máxima excedida en el MES Y EN EL PERIODO. • No encender todos los ventiladores a la vez • Hacer pruebas solo una vez al año o bien todas dentro del mismo mes • Las pruebas en periodos P 1 y P 2 mejor hacerlas con el suministro de los grupos electrógenos (además sirve para probar el funcionamiento de los grupos) 10 Zaragoza, 11, 12 y 13 de marzo de 2015
VI SIMPOSIO DE TÚNELES DE CARRETERA EXPLOTACIÓN SOSTENIBLE DE TÚNELES CONCLUSIONES CONTRATACIÓN ENERGÍA (2) 3. En tarifa 6. 1 tener en cuenta lo siguiente: • Las pruebas de ventiladores hacerlas en periodo P 6 (noche). La penalización sí depende de la duración (raíz cuadrada) y de la potencia máxima (x 2). Penaliza mas el exceso de potencia que la duración • No encender todos los ventiladores a la vez • Las pruebas en periodos P 1 a P 5 hay que hacerlas con el suministro de los grupos electrógenos (aprovechamos para probarlos) 4. Instalar analizadores de redes para controlar excesos y consumos 5. En los SCADAS de los túneles se incluirá la gestión energética de forma que se conozca en todo momento la potencia instantánea y el consumo. También se incluirán alarmas para avisar del exceso de consumos y se integrará la gestión de la iluminación 6. Si un incidente se prevé que va a durar un tiempo elevado (> 2 horas) y en un periodo distinto al P 6 puede ser aconsejable suministrar energía con el grupo electrógeno (exige un acoplamiento automático EN SINCRONISMO) para evitar la penalización. LOS GRUPOS ELECTRÓGENOS DEBEN SER ENTENDIDOS COMO UNA FUENTE ACTIVA DE SUMINSITRO ENERGÉTICO Y NO COMO RESERVA 11 Zaragoza, 11, 12 y 13 de marzo de 2015
VI SIMPOSIO DE TÚNELES DE CARRETERA EFICIENCIA ENERGÉTICA EN TÚNELES EXPLOTACIÓN SOSTENIBLE DE TÚNELES 12 Zaragoza, 11, 12 y 13 de marzo de 2015
VI SIMPOSIO DE TÚNELES DE CARRETERA EFICIENCIA ENERGÉTICA EN TÚNELES EXPLOTACIÓN SOSTENIBLE DE TÚNELES 13 Zaragoza, 11, 12 y 13 de marzo de 2015
VI SIMPOSIO DE TÚNELES DE CARRETERA EXPLOTACIÓN SOSTENIBLE DE TÚNELES EFICIENCIA ENERGÉTICA EN TÚNELES Hasta ahora hemos visto el ahorro en facturación gracias a una menor contratación o una menor tarifa. El siguiente paso es estudiar el AHORRO EN CONSUMO 14 Zaragoza, 11, 12 y 13 de marzo de 2015
VI SIMPOSIO DE TÚNELES DE CARRETERA EFICIENCIA ENERGÉTICA EN TÚNELES EXPLOTACIÓN SOSTENIBLE DE TÚNELES • Hemos visto que los ratios actuales de los túneles de la red son: • Los ratios promedios deseables para iluminación y servicios son los siguientes: • Consumo : 25 -35 Kwh/m 2 y año • Facturación 4 -6 €/m 2 y año (con tarifa marco) • En túneles muy eficientes con leds la previsión es poder llegar a 25 kwh/m 2 y año y 4, 50 €/m 2 y año • Afecta mucho la latitud y la orientación 15 Zaragoza, 11, 12 y 13 de marzo de 2015
VI SIMPOSIO DE TÚNELES DE CARRETERA EXPLOTACIÓN SOSTENIBLE DE TÚNELES EFICIENCIA ENERGÉTICA EN TÚNELES AHORROS EN CONSUMOS • Para conseguir estos ahorros estudiaremos a continuación las siguientes actuaciones: • Actuaciones inmediatas • Actuaciones de bajo coste • Actuaciones de coste elevado 16 Zaragoza, 11, 12 y 13 de marzo de 2015
VI SIMPOSIO DE TÚNELES DE CARRETERA EFICIENCIA ENERGÉTICA EN TÚNELES EXPLOTACIÓN SOSTENIBLE DE TÚNELES AHORRO EN CONSUMO (actuaciones inmediatas I): Para reducir el consumo sin incurrir en inversiones importantes es necesario revisar o actuar de la manera siguiente: 1. Medir los niveles lumínicos actuales (soleado, nublado, crepuscular y nocturno) y comprobar que son los adecuados según las nuevas recomendaciones basadas en la UNE 14380 2. Comprobar que los niveles lumínicos se producen en los momentos adecuados (comprobar los luxómetros y/o luminancímetros) 3. Si se observa que los niveles son altos se pueden sustituir lámparas por otras de menor potencia o bien apagar luminarias. 4. La iluminación de la zona umbral (que además es la de mayor potencia) se distribuye en una distancia igual a la distancia de parada. Esta distancia por normativa debe calcularse para pavimento húmedo lo que produce unas distancias de parada elevadas. Podemos modificar la velocidad del túnel para reducir la distancia de parada, y por consiguiente la zona umbral y el consumo. 17 Zaragoza, 11, 12 y 13 de marzo de 2015
VI SIMPOSIO DE TÚNELES DE CARRETERA EXPLOTACIÓN SOSTENIBLE DE TÚNELES AHORRO EN CONSUMO (actuaciones inmediatas II) : Variación de la velocidad de forma temporal Podemos variar la velocidad permitida en los accesos al túnel de forma que en caso de lluvia se reduzca hasta una velocidad cuya distancia de parada sea equivalente a la del pavimento seco. La variación puede realizarse mediante señalización variable. DIST. PARADA VELOCIDAD f (seco) f (húmedo) SECO HUMEDO 60 65 70 75 0, 67 0, 66 0, 65 0, 63 0, 37 0, 36 0, 35 0, 34 54 61 69 77 72 82 94 107 80 0, 62 0, 61 0, 59 0, 58 0, 33 0, 32 0, 31 85 94 104 114 121 85 90 95 100 0, 57 0, 30 125 187 136 153 167 NOTA: DISTANCIAS DE PARADA PARA s=0% (pendiente) Así por ejemplo, un túnel con velocidad “en seco” de 100 km/h podría ver reducida su velocidad a 80 km/h en caso de lluvia (“pavimento mojado”) lo que evitaría tener que establecer una distancia de parada de 187 metros Zaragoza, 11, 12 y 13 de marzo de 2015
VI SIMPOSIO DE TÚNELES DE CARRETERA EXPLOTACIÓN SOSTENIBLE DE TÚNELES AHORRO EN CONSUMO (actuaciones de bajo coste I) : El siguiente paso una vez se han tomado las medidas iniciales de ajustar los niveles lumínicos y comprobar que estos se establecen en los momentos adecuados es ejecutar determinadas actuaciones de bajo coste que no implican ni el cambio de luminarias ni el establecimiento de nuevas redes de distribución eléctrica. El objeto de estas medidas es ajustarnos lo máximo posible a la curva de adaptación que establece la CIE 88. 19 Zaragoza, 11, 12 y 13 de marzo de 2015
VI SIMPOSIO DE TÚNELES DE CARRETERA EXPLOTACIÓN SOSTENIBLE DE TÚNELES AHORRO EN CONSUMO (actuaciones de bajo coste II) : • REGULACION PROGRESIVA vs REGULACIÓN POR ESCALONES Para conseguir esta regulación progresiva de las luminarias el sistema a emplear es el siguiente: 1. 2. 3. Instalación de balastos electrónicos regulables en luminarias Instalación de luminancímetros en bocas en sustitución de los luxómetros Instalación de un sistema de gestión de la iluminación. • La instalación de los balastos puede suponer 200€ por luminaria y el resto, dependiendo de la instalación, unos 10. 000 euros. Es conveniente además disponer de un regulador de flujo en cabecera que permita establecer un nivel nocturno reducido (< 1 cd/m 2) en los periodos de muy poco tráfico. En este caso es conveniente disponer además de un balizamiento de bajo consumo en hastiales que sirva de guía. • 20 Zaragoza, 11, 12 y 13 de marzo de 2015
VI SIMPOSIO DE TÚNELES DE CARRETERA EXPLOTACIÓN SOSTENIBLE DE TÚNELES AHORRO EN CONSUMO (actuaciones de bajo coste III) : Para un túnel como el de Somosierra (2 túneles de 620 metros y 3 carriles) tendríamos la siguiente inversión: • Balastos electrónicos regulables : 402 Ud x 200€ = 80. 400 € • Luminancímetros y gestión = 14. 000€ • Reguladores de flujo nocturno = 8. 000€ • Total inversión: 102. 400€ x 1, 21 = 123. 904 € • El ahorro que se podría obtener sería del 25% sobre el consumo actual lo que daría un ahorro anual de: • 700. 000 kwh x 0, 25 x 0, 1 = 17. 500 € La inversión se amortiza en 7 años 21 Zaragoza, 11, 12 y 13 de marzo de 2015
VI SIMPOSIO DE TÚNELES DE CARRETERA EXPLOTACIÓN SOSTENIBLE DE TÚNELES EFICIENCIA ENERGÉTICA EN TÚNELES AHORRO EN CONSUMO (actuaciones de alto coste I) Las inversiones de alto coste pueden ser del siguiente tipo: • Sustitución de luminarias por otras de mayor rendimiento y con una situación mejor. : LED en alumbrado permanente con regulación 0 -100% • En las zonas de umbral y transición (refuerzo) deben emplearse luminarias de VSAP ya que los leds de momento no tienen la suficiente potencia para conseguir los niveles lumínicos necesarios. Estas luminarias de VSAP deben contar con balastos electrónicos regulables tal y como hemos comentado antes. EN LA ACTUALIDAD YA SE ESTAN ENSAYANDO LUMINARIAS LED DE 400 W EN ZONA UMBRAL • Incluir la gestión de la iluminación en los SCADAS de gestión centralizada • Incluir un balizamiento de leds regulable en hastiales (permite reducir el nivel nocturno a 0, 5 cd/m 2 ) • Estudiar la construcción de un apantallamiento en los tramos de acceso a las bocas del túnel (estudio apantallamientos de la Demarcación de Murcia) 22 Zaragoza, 11, 12 y 13 de marzo de 2015
VI SIMPOSIO DE TÚNELES DE CARRETERA EXPLOTACIÓN SOSTENIBLE DE TÚNELES EFICIENCIA ENERGÉTICA EN TÚNELES COMPARATIVA RENOVACIÓN ALUMBRADO TRAMO UMBRAL TÚNEL DE SOMOSIERRA PROYECTO ACTUAL NORTE PROYECTO ACTUAL SUR Em ( lux ) 1341 3333 1341 2254 Ug ( min/med ) 0, 61 0, 41 Uo ( min / max ) 0, 54 Lm. ( cad/m 2 ) 35, 4 171 35, 4 116 U. min/med 0, 36 0, 53 0, 36 0, 52 Ul ( longitu. ) 0, 96 0, 93 LOS NIVELES LUMÍNICOS SE TRIPLICAN O CUADRIPLICAN MIENTRAS QUE SE DISMINUYE LA POTENCIA INSTALADA EN 17 KW (11, 2 %). EL 23 CONSUMO SE REDUCE UNZaragoza, 37% 11, 12 y 13 de marzo de 2015
VI SIMPOSIO DE TÚNELES DE CARRETERA EXPLOTACIÓN SOSTENIBLE DE TÚNELES EFICIENCIA ENERGÉTICA EN TÚNELES AHORROS EN SOMOSIERRA E INVERSIONES • El ahorro en Somosierra es de 266. 000 kwh y año (37% de ahorro) ascendiendo a unos 23. 000 euros, a los que hay que sumar los ahorros del término fijo que ascienden a 42. 000 euros, lo que da un ahorro total de 65. 000 euros/año. • En ratios se ha pasado de 43, 4 kwh/m 2 a 25 kwh/m 2 y de 6, 85 €/m 2 a 4, 25 €/m 2 • La inversión en la parte de iluminación ha ascendido a 500. 000 euros (incluyendo el SCADA de control) 24 Zaragoza, 11, 12 y 13 de marzo de 2015
VI SIMPOSIO DE TÚNELES DE CARRETERA EXPLOTACIÓN SOSTENIBLE DE TÚNELES SEGUIMIENTO CONSUMOS (I) 25 Zaragoza, 11, 12 y 13 de marzo de 2015
VI SIMPOSIO DE TÚNELES DE CARRETERA EXPLOTACIÓN SOSTENIBLE DE TÚNELES OTRAS HERRAMIENTAS DE CONTROL VIA WEB CON DATOS OBTENIDOS DE LOS ANALIZADORES DE REDES 26 Zaragoza, 11, 12 y 13 de marzo de 2015
VI SIMPOSIO DE TÚNELES DE CARRETERA EXPLOTACIÓN SOSTENIBLE DE TÚNELES GESTION ENERGÉTICA 27 Zaragoza, 11, 12 y 13 de marzo de 2015
VI SIMPOSIO DE TÚNELES DE CARRETERA EXPLOTACIÓN SOSTENIBLE DE TÚNELES 28 Zaragoza, 11, 12 y 13 de marzo de 2015
VI SIMPOSIO DE TÚNELES DE CARRETERA EXPLOTACIÓN SOSTENIBLE DE TÚNELES 29 Zaragoza, 11, 12 y 13 de marzo de 2015
VI SIMPOSIO DE TÚNELES DE CARRETERA EXPLOTACIÓN SOSTENIBLE DE TÚNELES 30 Zaragoza, 11, 12 y 13 de marzo de 2015
VI SIMPOSIO DE TÚNELES DE CARRETERA EXPLOTACIÓN SOSTENIBLE DE TÚNELES TOTAL CONSUMOS 9/2012 A 9/2013 : 501. 000 KWh 31 Zaragoza, 11, 12 y 13 de marzo de 2015
VI SIMPOSIO DE TÚNELES DE CARRETERA EXPLOTACIÓN SOSTENIBLE DE TÚNELES LUMINARIAS DE LEDS 10 CD/M 2. ZONA DE TRANSICIÓN 32 Zaragoza, 11, 12 y 13 de marzo de 2015
VI SIMPOSIO DE TÚNELES DE CARRETERA EXPLOTACIÓN SOSTENIBLE DE TÚNELES ALUMBRADO PERMANENTE LEDS 5 -6 Cd/M 2 Zaragoza, 11, 12 y 13 de marzo de 2015 33
VI SIMPOSIO DE TÚNELES DE CARRETERA EXPLOTACIÓN SOSTENIBLE DE TÚNELES ALUMBRADO ZONA UMBRAL LEDS 400 W 250 Cd/m 2 Zaragoza, 11, 12 y 13 de marzo de 2015 34
VI SIMPOSIO DE TÚNELES DE CARRETERA EXPLOTACIÓN SOSTENIBLE DE TÚNELES 35 Zaragoza, 11, 12 y 13 de marzo de 2015
VI SIMPOSIO DE TÚNELES DE CARRETERA EXPLOTACIÓN SOSTENIBLE DE TÚNELES EFICIENCIA ENERGÉTICA EN TÚNELES F I N Zaragoza, 11, 12 y 13 de marzo de 2015
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