Ahorro de 1,5 GW en los picos de - Física re-Creativa

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Ahorro de 1,5 GW en los picos de - Física re-Creativa
Nota técnica

                                                                 Ahorro de
                                                                  1,5 GW
                                                          en los picos de
               consumo eléctrico:
               iluminación LED
               Por Rodrigo Gil, Leila Iannelli y Salvador Gil

                                                                            L
               “La eficiencia energética es una fuente de energía de bajo        a iluminación representa casi el
                                                                                 20% del consumo eléctrico mun-
               costo que no contamina”. En este trabajo se propone un            dial1 y genera cerca del 6% de los
               programa de ahorro de energía de simple implementación       Gases de Efecto Invernadero (GEI)
                                                                            en todo el mundo2. En la Argentina
               y rápidos resultados por medio del canje de lámparas         representa aproximadamente el 35%
               incandescentes tradicionales por lámparas LED, que           del consumo eléctrico residencial3
                                                                            y el 25% de consumo eléctrico total
               permitiría recuperar la inversión y ahorrar 1200 millones    (Figura 1). El consumo eléctrico es
               de dólares en cuatro años.                                   el de mayor crecimiento tanto en el
                                                                            país como en el mundo. En el nivel
                                                                            nacional, se espera que se duplique en
                                                                            los próximos 15 a 20 años. Dada las
                                                                            dificultades que existen para satisfacer
                                                                            la demanda, el alto costo de las im-
                                                                            portaciones de gas y electricidad, re-
                                                                            sulta crucial buscar mecanismos que

               84 | Petrotecnia • octubre, 2015
puedan reducir el impacto de estas                      Distribución-Industria                                        Distribución-Residencial

erogaciones tanto en las cuentas na-                                       11% Electroquímico                   35% Iluminación
cionales, como en la balanza comer-                                                                                                               21% Otros

cial del país. La alternativa que ana-                                              7% Iluminación

lizamos en este trabajo busca dar una
respuesta a los desafíos enunciados y                                                    7% Otros

al mismo tiempo disminuir las emi-
                                                                                                                                                        14% TY + Electr.
siones de GEI.
    Las lámparas LED (Light-Emitting
Diode) son componentes electrónicas
de estado sólido de gran eficiencia.
                                                             75% Motores                                                      30% Cons. Alim.
Consumen un 90% menos energía que
las lámparas incandescentes tradicio-
nales para producir la misma cantidad                                                                      25% Iluminación
                                                                                 25% Otros
de luz, además poseen una mayor vida                                                                                                                 29% Otros
útil, del orden de unas 50.000 horas.
Las principales características de los ar-
tefactos más comunes de iluminación
se resumen en la tabla 1.
                                                                                       10% Motores   9% Cons. Alim.
    Existen, sin embargo, muchas
otras ventajas de las lámparas LED res-
pecto de las incandescentes halógenas                                         12% Ref.
o las Lámparas Fluorescentes Compactas               53% Iluminación                                                              37% Motores

(LFC) conocidas como lámparas de
                                                      Distribución-Com. pública                                              Distribución-Total
bajo consumo. Además de consumir
menos energía, duran más, se encien-               Figura 1. Consumo final de energía eléctrica en la Argentina (año 2005) por sector y uso final.
                                                   Fuente: “Eficiencia Energética: situación actual y potencialidades para la Argentina” de C. G. Tanides.
den y se apagan instantáneamente y
pueden ser utilizadas con reguladores
de intensidad y de movimiento, con                  reemplazo. En el alumbrado público                      más adecuada para los semáforos y las
los cuales se puede lograr más ahorro               la reposición de lámparas tiene un                      luces de señalización.
de energía.                                         costo importante.                                           Desde el aspecto ambiental, las
    La eficacia luminosa es la eficiencia               La naturaleza direccional de la luz                 lámparas LED no contienen mercurio
con la que se convierte la energía eléc-            producida por LED permite el diseño                     y la cantidad de plomo en las soldadu-
trica en luz. Dicha eficacia se expresa             de luminarias con mayor eficiencia                      ras se puede reducir ampliamente, sa-
en lúmenes (potencia luminosa emi-                  global, ya que en la mayoría de las                     tisfaciendo las directivas europeas en
tida por la fuente) por Watt (potencia              lámparas comunes, una importante                        este rubro. No ocurre lo mismo con
eléctrica). Cuanto mayor sea la efica-              fracción de la luz no va a los lugares                  las LFC que tienen una pequeña can-
cia luminosa de una lámpara, menor                  de mayor interés o utilidad.                            tidad de mercurio. Si se descartan en
será la cantidad de energía requerida                   Las lámparas LED no tienen pro-                     lugares especiales, como lo recomien-
para producir una determinada canti-                blemas de utilizarse en lugares que                     da la Agencia de Protección Ambien-
dad de luz.                                         requieren frecuentes encendidos y                       tal de los Estados Unidos (EPA)6, esta
    Las lámparas LED son fuentes de                 apagados, a diferencia de las lámpa-                    situación no representaría un grave
luz que no irradian calor, por eso la               ras fluorescentes que se queman más                     problema; pero, si se lo hace sin las
carcasa no necesita ser de vidrio y, ge-            rápido en esas situaciones. Además,                     medidas precautorias correspondien-
neralmente, son muy robustas. Pue-                  funcionan bien en ambientes fríos y                     tes, como ocurre generalmente en la
den resistir caídas de varios metros sin            pueden ser usadas en aplicaciones,                      Argentina, el impacto medioambien-
problemas. Su larga vida útil reduce                como refrigeradores y frigoríficos.                     tal es un riesgo cuyas consecuencias
la necesidad de reemplazar lámparas                     Las lámparas LED tienen la carac-                   no han sido ponderadas adecuada-
fallidas, esto puede llevar a un ahorro             terística de producir distintos colores.                mente (Figura 2).
importante de mano de obra en su                    Esto las convierte en la iluminación                        La luz de las lámparas LED pue-
                                                                                                            de ser fácilmente atenuada. El uso de
  Tipo de lámpara                     Eficacia luminosa         Vida útil                                   controles de intensidad, además de
  Lámpara incandescente               14 Lm/W                   1.000 h (*)                                 eliminar el exceso de iluminación,
  Lámpara halógena (dicroica)         18 Lm/W                   2.000 h                                     ayuda a que se disminuya el consumo
  Tubos fluorescentes                 90 Lm/W                   8.000-10.000 h                              de energía y a que aumente aún más
  Lámpara LFC                         55 Lm/W                   6.000 h                                     su eficiencia.
  LED                                 90-100 Lm/W               50.000 h                                        Por último, las lámparas LED pue-
                                                                                                            den operar a baja tensión y en co-
Tabla 1. Eficacia luminosa y vida útil de los distintos tipos de lámparas. Fuentes de los datos: U.S.
Department of Energy; International Energy Agency; Secretaría de Energía de la Nación Argentina4 y
                                                                                                            rriente continua (DC). Casi todos los
Cámara Argentina de Industrias Electrónicas, Electromecánicas y Luminotécnicas (CADIEEL)5. (*) Según        sistemas electrónicos operan en DC;
la Ley 26.473 de 2009, se prohíbe la importación y comercialización de lámparas incandescentes de uso       por ejemplo, computadoras o teléfo-
residencial en el país a partir de 2011. No así las lámparas halógenas.                                     nos, por lo tanto, las lámparas LED se

                                                                                                                         Petrotecnia • octubre, 2015 | 85
Variación de la energía secundaria y el PBI                                                                     energía, podría desempeñar un papel
                                   250
                                                                                                                                                              importante para equilibrar la demanda
                                                             Total_sec_rel
                                                                                                                                                              de electricidad a lo largo del día y me-
PBI, energía sec. y electricidad

                                   200                       Electr (rel)
                                                                                                                                                              jorar el suministro en los momentos
                                                             PBI_rel
                                                                                                                                                              de consumo pico, que en general co-
                                   150                                                                                                                        rresponden a la noche, en el horario de
                                                                                                                                                              19 a 24. En la figura 3 se muestra la va-
                                   100                                                                                                                        riación horaria del consumo eléctrico
                                                                                                                                                              o potencia eléctrica en dos días típicos
                                    50                                                                                                                        de invierno y verano, cuya temperatu-
                                                                                                                                                              ra no requiere el uso de calefacción o
                                         0                                                                                                                    refrigeración (18±1 °C).
                                         1970        1975      1980          1985     1990     1995      2000          2005              2010     2015
                                                                                                                                                                  Otro problema que viene apareja-
                                                                                                                                                              do con el aumento del consumo de
   Figura 2. Consumo de energía secundaria, electricidad y variación del PBI en la Argentina, en unidades
                                                                                                                                                              energía eléctrica, son las emisiones
   relativas, tomando como referencia 1993. Como se observa, el consumo eléctrico crece más rápido que
   el promedio de los otros insumos energéticos. Fuente: Secretaría de Energía de la Nación Argentina7.                                                       de GEI, que contribuyen al cambio
                                                                                                                                                              climático global. El 77% de las emi-
                                                                                                                                                              siones mundiales de GEI provienen
   acoplan muy bien con ese tipo de ar-                                                          Cabe destacar que la iluminación                             del uso de la energía. La producción
   tefactos. Además los generadores foto-                                                    se caracteriza por tener un alto grado                           de energía eléctrica aporta el 24,6%
   voltaicos generan electricidad en DC                                                      de simultaneidad, durante la noche                               de las emisiones en el nivel mundial,
   haciendo que su acople a las LED sea                                                      transcurren las horas de mayor consu-                            luego le siguen el cambio en el uso de
   muy sencillo. Esta característica de las                                                  mo eléctrico. Esta característica de la                          la tierra, el transporte, la agricultura,
   lámparas LED las convierte en artefac-                                                    iluminación genera un gran impacto                               la industria y otros9. Posibles muestras
   tos particularmente adecuados para                                                        en el sistema de abastecimiento eléctri-                         del cambio climático ya se evidencian
   llevar iluminación a lugares remotos                                                      co8. Una mejora en este uso final de la                          en la Argentina y en el mundo, con
   y aislados de las redes eléctricas. Con
   un panel fotovoltaico con la capaci-
   dad de cargar pequeñas baterías se                                                                                     Generación eléctrica (año 2013)
   podría bridar iluminación a muchas
   personas que actualmente no tienen                                                           Generación térmica (año 2013)
   acceso a la luz artificial.
                                                                                                                 19,5% Turbo vapor                                                       4,4% Nuclear
       Se estima que el consumo total de
                                                                                                                                                                                          0,4% Eólica + Solar
   energía en la Argentina se duplicará
   en los próximos 20 años y el eléctri-
   co en unos 15 años. Actualmente, la                                                                                        15,5% Turbo gas
   producción nacional de energía es in-
   suficiente para abastecer la demanda
                                                                                                                                                                                           31,1% Hidráulica
   local. El abastecimiento de fuentes                                                                                    2,7% Diesel
   externas además de ser altamente
   costoso es imprevisible. De hecho, la                                                              62,3% CC
   importación de energía de los últimos
   años ha tenido un significativo im-                                                                                                                        64,1% Térmica

   pacto en las cuentas nacionales y en                                                      Figura 4. Producción de electricidad en la Argentina para 2013. A la izquierda se indica cómo se
   la balanza comercial.                                                                     distribuye la generación térmica. CC= Ciclo Combinado. Fuente: CAMMESA, 20139.

                                         20                                                                                              20
                                         19                                                                                              19
                                         18                              Verano = 9,4 GWh                                                18
                                                                                                                                                                   Invierno = 17,9 GWh
                                         17                                                                                              17
                                                                                                                          Consumo [GW]
                          Consumo [GW]

                                         16                                                                                              16
                                         15                                                                                              15
                                         14                                                                                              14
                                         13                                                                                              13
                                                                               Invierno
                                         12                                                                                              12
                                                                                                                                                                   Verano
                                         11                                                                                              11
                                         10                                                                                              10
                                               1    3    5    7      9      11 13 15 17 19 21 23             1     3                          1   3   5   7    9    11 13 15 17 19 21 23         1      3
                                                                               Hora                                                                                    Hora
   Figura 3. Curvas de potencia eléctrica en un día de invierno típico (izquierda) y en días de temperaturas similares (18±1 °C) de verano e invierno, que no
   requieren el uso de calefacción o aire acondicionado. La línea vertical de trazo es el fin del día, la curva roja punteada indica el consumo de invierno y
   la azul punteada el consumo de verano. El área sombreada puede asociarse principalmente al consumo de iluminación, ya que coincide con las horas de
   oscuridad. La mayor área de invierno de debe en parte a la menor luz prevalente en invierno. Fuentes de los datos: CAMMESA, 2013 y 20148.

   86 | Petrotecnia • octubre, 2015
fenómenos como el aumento de los                           mitigar la emisión de GEI y preservar                   de lámparas en el sector residencial de
niveles del mar, el incremento en la                       los recursos no renovables.                             la Argentina. Los más relevantes son
intensidad de las precipitaciones en                                                                               los siguientes:
algunas regiones, el retroceso de los
glaciares y el incremento de las tem-                      Eficiencia energética y                                 a) Plan canje de lámparas
peraturas medias, entre otros10.                           el ahorro potencial de                                      Desde 2008 hasta fines de 2010 el
    Las principales fuentes de energía                                                                             Gobierno Nacional llevó a cabo un
primaria para la producción de ener-                       energía en iluminación                                  programa de recambio de lámparas
gía eléctrica en 2013 se ilustran en                                                                               incandescentes por lámparas fluores-
la figura 4. Se puede apreciar que en                          La eficiencia energética consiste                   centes compactas (LFC) en todas las
2013, un 64,1% de la electricidad en el                    en usar la menor cantidad de energía                    viviendas del territorio nacional. El
país se obtuvo de los combustibles fó-                     para obtener el mismo nivel de servi-                   programa consistió en la entrega de
siles (gas natural, fueloil y gasoil). Es-                 cio energético, sin reducir la calidad                  forma gratuita de un total de 25 mi-
tos combustibles son utilizados en las                     del bienestar buscado12,13. El ahorro                   llones de lámparas LFC para reempla-
centrales térmicas que emiten dióxido                      potencial es la cantidad de energía que                 zar un número equivalente de lám-
de carbono, el principal GEI. Más aún,                     se podría dejar de usar por medio de la                 paras incandescentes de igual flujo
debido a la escasez de gas y a la prio-                    implementación de políticas y progra-                   luminoso.
rización que se hace del mismo para                        mas de eficiencia energética14.                             El Plan canje de lámparas fue lan-
el uso residencial y comercial, resulta                        Los valores de la tabla 1 represen-                 zado luego de la promulgación del
evidente que las centrales eléctricas e                    tan el estado de la tecnología a fines                  Programa Nacional de Uso Racional
industriales deben recurrir a combus-                      de 2014. En la figura 5 se observa la                   y Eficiente de la Energía (PRONU-
tibles más caros y más “sucios”, como                      variación de la eficacia luminosa de                    REE)16 –Decreto Nº 140/2007– que
el fueloil, lo cual generará mayores                       las distintas lámparas y la evolución                   declaraba “de interés y prioridad na-
emisiones de GEI y otros contaminan-                       de los precios minoristas. La figu-                     cional el Uso Racional y Eficiente de
tes, como NOx. Según la Secretaría de                      ra, realizada por el Departamento                       la Energía”.
Energía de la Nación, en Argentina se                      de Energía de los Estados Unidos15,
emite 0,53 kg (CO2)/kWh7.                                  muestra la dinámica y la tendencia en                   b) Programa de etiquetado
    Finalmente debido al importante                        la tecnología de iluminación.                           de eficiencia energética
retraso tarifario11, tanto la producción                       La eficacia luminosa es la variable                     Desde 2008 hasta el presente se
de energía eléctrica como su transpor-                     clave para diferenciar las tecnologías                  implementó el programa de etique-
te y su distribución están en un esta-                     existentes en lo que respecta a su efi-                 tado que consiste en desarrollar nor-
do altamente frágil y precario. Esta                       ciencia. En la figura 5 también se pue-                 mas y especificaciones técnicas que
situación se manifiesta en cortes fre-                     de observar que la tecnología LED es                    permitan suministrar información
cuentes cuando la demanda aumenta                          la más dinámica y con tendencia más                     comparable de eficiencia energética
(días de mucho calor o frío intenso)                       favorable a futuro.                                     de los distintos equipos, de esta ma-
y cuando hay baja disponibilidad de                                                                                nera el consumidor puede orientar su
energía hidroeléctrica (cuya variabili-                                                                            elección a favor de los más eficientes.
dad depende del caudal de los ríos).                       Composición del stock
    Por las causas indicadas, resulta                      total de lámparas                                       c) Ley de prohibición de
pertinente analizar el impacto que                                                                                 importación y comercialización
puede generar el uso de lámparas más                           En los últimos tiempos se han im-                   de lámparas incandescentes
eficientes en la Argentina, con el ob-                     plementado una serie de políticas de                        A partir del 31 de diciembre de
jeto de reducir la demanda de energía                      eficiencia energética que han afectado                  2010 entró en vigencia la Ley Nº 26473
eléctrica, proveer servicios energéticos                   de manera significativa la estructura                   que prohíbe “la importación y comer-
a menor costo para todos los sectores,                     de participación de los distintos tipos                 cialización de lámparas incandescentes

                    250                                                                         70
                            Historia                            LED                                     Historia
                    200                                                                         60
                                              Proyección
  Eficacia [Lm/W]

                                                                                                50
                                                                                 Precio (U$S)

                    150                                                                                                   Proyección
                                                                                                40
                                                                                                         LED
                    100                                         LFC                             30

                                                                                                20
                    50
                                                                                                         LFC                              Incand.
                                                                Incand.                         10
                     0                                                                           0
                     2010              2015            2020               2025                   2010              2015                2020           2025
                                               Año                                                                            Año

Figura 5. Evolución de la eficacia luminosa de distintas lámparas (izquierda) y de los precios minoristas en los Estados Unidos (derecha). En las figuras se
ven los datos históricos y las proyecciones a futuro.

88 | Petrotecnia • octubre, 2015
250                                                                                                                140

                                                                                                                     Otro tipo
                                                                                                   Dicroica                                        120
                                                                 Tubos
                                200
                                                                 fluores.
                                                                                                                                                   100
    Stock lámparas (Millones)

                                                                                                                                                        Eficacia promedio (Lm/W)
                                150
                                                                                                                                                   80
                                                                                                                      LED

                                                         LFC
                                                                                                                                                   60
                                100

                                                                                                                                                   40

                                50
                                                Incandecentes                                                     Eficacia
                                                                                                                  promedio                         20
                                                (halógenas)

                                 0                                                                                                                 0
                                  2010   2011     2012         2013         2014   2015     2016       2017         2018         2019           2020
                                                                                   Año
Figura 6. Evolución de las participaciones de los distintos tipos de lámparas del sector residencial en el Escenario BAU a través del tiempo.
Fuente: R. Gil18.

de uso residencial general en todo el                           la distribución de lámparas. En parti-        incandescentes (convencionales y
territorio de la República Argentina”17.                        cular, Rodrigo Gil18 discute en detalle       halógenas) y LFC, dividiéndose am-
No obstante, quedaron exceptuadas de                            estas estimaciones y llega a una dis-         bos lotes en dos partes más o menos
la ley las lámparas incandescentes cuya                         tribución de lámparas que se muestra          iguales.
potencia es igual o menor a 25 vatios                           en la figura 6, bajo la suposición de             Una estimación simple de los po-
(25 W) y aquellas cuya tensión nomi-                            que se sigue la tendencia histórica, sin      tenciales ahorros se puede lograr con
nal es igual o menor a 50 voltios (50 V).                       medidas activas que modifiquen esta           el siguiente argumento: si se sustitu-
Esta exención de la veda se debe a que                          tendencia, es decir, en un escenario          yeran dos lámparas de unos 800 Lm
varios equipos, como heladeras, mi-                             de Business As Usual o escenario BAU.         convencionales por dos lámparas
croondas y hornos utilizan este tipo de                                                                       LED, es decir una lámpara de 60 W
bombillas para su iluminación interior,                                                                       tradicional (incandescente o halóge-
en consecuencia prohibir su comercia-                           Escenario eficiente-ahorro                    na) y una LFC (12 W) por dos lám-
lización implicaba un grave trastorno.                          potencial por cambio de                       paras LED equivalentes (8,4 W), po-
     Actualmente no hay datos preci-                                                                          dría lograrse un ahorro promedio de
sos acerca de la distribución del stock                         lámparas                                      (60+12-2x8,4) /2 ≈ 27 W por lámpara.
total de lámparas en el sector residen-                                                                       Por lo tanto, en un reemplazo de unas
cial argentino. Sin embargo, existen                               Según lo expuesto, al 2015 habría          80 millones de lámparas, mitad in-
varios estudios que permiten inferir                            en el país 160 millones de lámparas           candescente o halógena y mitad LFC

90 | Petrotecnia • octubre, 2015
por lámparas LED, el ahorro potencial                          previsible que la eficacia de las lámpa-    eléctrico. Si se tiene en cuenta, que la
  sería equivalente a unos 2160 MW.                              ras LED mejore aún más y los precios        electricidad importada llegó a precios
  Dado que el total de lámparas de los                           sigan bajando.                              de 250 USD/MWh, la amortización
  tres tipos mencionados, incandescen-                               Una política energética proactiva       con estos precios sería aún más rápida.
  tes convencionales, halógenas y LFC                            que tuviera como meta que del 90%               Es interesante señalar, que aun
  es de unos 160 millones, este reempla-                         al 95 % de las lámparas incandescen-        con los precios actuales de lámparas
  zo podría hacerse al menos dos veces.                          tes, halógenas y LFC pasen a LED en         en el mercado minorista argentino
  Como no todas las lámparas se en-                              los hogares argentinos en dos años,         ($20 por una lámpara halógena de
  cienden simultáneamente, sino que                              generaría cambios significativos en         70 W; $65 por una LFC comparable y
  en promedio hay una lámpara encen-                             la eficacia del sistema de iluminación      $85 por la equivalente LED) y un cos-
  dida de cada 2,4 existentes, el ahorro                         residencial. Como se ve en la figura 7,     to del kWh del orden de los 0,1 USD,
  efectivo sería de unos 900 MW. Esta es                         un programa de este tipo lograría pa-       que es el valor efectivo medio que pa-
  una potencia comparable a una cen-                             sar de una eficacia media de 55 Lm/W        gan los usuarios de Córdoba o Santa
  tral, como la de Embalse.                                      actual a una de 93 Lm/W en 2018.            Fe, adoptar por lámparas LED ya es
      Actualmente, el costo de las lám-                          Dado que el consumo de lúmenes              una opción muy favorable. Para ello
  paras LED de 800 Lm y 95 Lm/W, en                              por usuario residencial está estudia-       lo que hacemos es computar el gasto
  el mercado internacional (www.ali-                             do y cuantificado (~27 Mlm.h/Usua-          total de las lámparas necesarias a uti-
  baba.com), es de aproximadamente                               rio)18,19, conociendo la eficacia media     lizar a lo largo de las 50.000 horas de
  un dólar. Por lo tanto, reemplazar 80                          se puede realizar una estimación más        uso y el costo de la electricidad, asu-
  millones de lámparas tendría un costo                          precisa de la evolución de los consu-       miendo un consumo de 4 horas al día.
  de aproximadamente 80 millones de                              mos y los ahorros. En la figura 8 se        Este cálculo se ilustra en la figura 9.
  dólares, incluyendo los costos de ad-                          muestran estos resultados.                      La pregunta entonces es ¿por qué
  ministración del programa de unos 30                               Como se puede apreciar en la fi-        este cambio no ocurre espontánea-
  millones de dólares. Así, el reemplazo                         gura 8, el costo del programa de canje      mente si es económicamente tan ven-
  tendría un costo de unos 110 millones                          se amortiza en menos de un año. En          tajoso? Parte de la respuesta está en la
  de dólares. Por otra parte, es previsible                      2020 el ahorro neto acumulado sería         falta de información y difusión pública de
  que el costo de estas lámparas, en un                          de 1200 millones de dólares en ge-          esta situación y en la barrera impuesta
  lote de 80 millones sea sensiblemente                          neración o importación. Pero lo más         por el costo inicial de las lámparas LED.
  inferior al valor indicado. Si se repi-                        significativo de este programa es que       Por eso es necesaria una acción delibe-
  tiese dos veces el programa, es previ-                         reduciendo los consumos en las horas        rada por parte del Estado, para rever-
  sible que los resultados sean similares                        de consumo pico, aliviaría significati-     tir esta situación y concretar el canje.
  o mejores, ya que en un año vista, es                          vamente la vulnerabilidad del sistema       Además, dado que el Estado subsidia

                            250                                                                                                                        140

                                                                                                                             Otro tipo
                                                                     Tubos                            Dicroicas                                        120
                                            N2                       fluores.
                            200

                                                                                                                                                       100
Stock lámparas (Millones)

                                            N1
                                                                                                                                                             Eficacia promedio (Lm/W)

                            150
                                                                                                                                                       80

                                                  LFC
                                                                                                                                                       60
                            100                                                                       Eficacia
                                                                                                      promedio
                                                                                                                                                       40
                                                                                                                           LED
                             50
                                                 Incandecentes                                                                                         20
                                                 (halógenas)
                                                                                 t1              t2

                              0                                                                                                                        0
                              2013   2014        2015      2016         2017       2018      2019         2020        2021          2022         2023

                                                                                      Año
  Figura 7. Evolución de las participaciones de los distintos tipos de lámparas del sector residencial en el escenario eficiente a lo largo del tiempo. Aquí se
  supone que en dos años se realiza un cambio total de luminarias incandescentes, halógenas y LFC a LED. Como se observa, un programa de este tipo lograría
  pasar de una eficacia media actual de 55 Lm/W a una de 93 Lm/W en 2018.

  92 | Petrotecnia • octubre, 2015
Consumos de energía para iluminación residencial                                                                        gía eléctrica requerida a lo largo de su
                              10.000                                                                                     1.400
                                                                                                                                                               vida útil; similar a lo ilustrado en la

                                                                                                                                 Ahorro integrado (M_U$S)
Consumo eléctrico (GWh/año)

                               9.000
                                                                            Escenario BAU                                1.200                                 figura 9. De este modo, se le proveería
                               8.000
                                                                                                                                                               a los consumidores información ade-
                               7.000                                                                                     1.000
                                                                                                                                                               cuada acerca de los costos involucra-
                               6.000                                                                                     800                                   dos en la iluminación de sus hogares.
                               5.000           Escenario eficiente
                                                                                                                         600
                                                                                                                                                                   Por último, pero no menos impor-
                               4.000
                                                                                                                                                               tante, es la disminución de las emisio-
                               3.000                                                                                     400
                                                                                                   Ahorro integrado                                            nes de GEI por el ahorro en electrici-
                               2.000
                                                                                                                         200                                   dad. En la Argentina en promedio se
                               1.000                                                                                                                           emite 0,53 kg (CO2)/kWh. De modo
                                                                                            Inversión inicial
                                   0                                                                                      0
                                                                                                                                                               que según lo ahorros indicados en la fi-
                                   2012             2014             2016                           2018              2020
                                                                                                                                                               gura 8, la reducción en emisiones sería
                                                                     Año
                                                                                                                                                               de unos 1,5 Tg (CO2)/año. Si el merca-
  Figura 8. Evolución del consumo en iluminación en la Argentina, suponiendo dos posibles escenarios:
  modelo tendencial o BAU y escenario eficiente, con reemplazo de luminarias incandescentes,                                                                   do de bonos de carbono se recompone
  halógenas y LFC a LED en dos años a partir de 2016. La curva azul, referida al eje vertical derecho,                                                         para 2016, este ahorro podría signifi-
  indica los ahorros acumulados en generación eléctrica a un costo de 80 USD/MWh. Como se observa,                                                             car un ingreso adicional que ayudaría
  el costo del programa se amortiza en menos de un año y en 2020 generaría un ahorro neto de 1200                                                              a amortizar la inversión inicial.
  millones de dólares en generación o importación.

  en gran medida los servicios públicos                                 dades que dejan de funcionar y, al
  y esta es una situación que llevará                                   mismo tiempo, significaría un ahorro                                                   Conclusiones
  cierto tiempo revertir, asumir esta ac-                               en subsidios, gastos de importación e
  ción proactiva redunda directamente                                   infraestructura. El plan canje debería                                                     Un uso más extensivo de lámparas
  en el propio interés de las finanzas de                               complementarse con un nuevo Pro-                                                       LED en el sector residencial argentino
  Estado y en beneficio de la seguridad                                 grama de etiquetado actualizado, que                                                   permitiría aumentar de manera signi-
  energética general. Asimismo, una                                     califique en la escala de eficiencia con                                               ficativa la eficacia del sistema de ilu-
  importante fracción del gas empleado                                  la letra “A” a las lámparas LED y con la                                               minación actual. Una política energé-
  en generar electricidad es importada,                                 letra “B” a las lámparas LFC. Así tam-                                                 tica proactiva, que tuviera como meta
  como lo es también parte de la electri-                               bién, podría agregarse información                                                     reemplazar la gran mayoría de las
  cidad consumida en los picos de con-                                  adicional al etiquetado tradicional de                                                 lámparas incandescentes, halógenas y
  sumo. Un ahorro en consumo tendría                                    eficiencia, alguna información acerca                                                  LFC del stock total de lámparas en la
  un efecto importante en equilibrar la                                 de los costos totales que implica el                                                   Argentina en dos años, implicaría un
  balanza comercial del país. Como se                                   uso de cada lámpara, considerando el                                                   ahorro en energía destinada a ilumi-
  ilustra en la figura 10, un 8,5% del gas                              costo inicial y también el de la ener-                                                 nación del orden del 42%. Como la
  se emplea en iluminación.
       Por otra parte, para superar la ba-
                                                                                                    Costo del kWh (USD)=0,1
  rrera del costo inicial de las lámparas,                                                  500
  es posible imaginar un mecanismo de
                                                                                            400
  financiación de las lámparas LED de                                                                                                                          Lampara
                                                                              Costo (U$S)

  la factura eléctrica. Lo importante es                                                    300

  que con el reemplazo no solo se gene-                                                     200                                                                Energía

  ra un beneficio general, sino también                                                     100
  uno individual para el usuario, que
                                                                                               0
  vería disminuida su factura eléctrica,                                                                        LED                                          CFL            Incandescente
  lo que compensaría, en parte, el costo
  de las lámparas.
                                                                                              LED (60 US$)               CFL (100 US$)                                     Incandescente (383 US$)
       Este mecanismo de financiación,
  complementado con una campaña
  educativa, sería la clave para no rever-                                                           Lámp.
  tir los beneficios de un plan de canje                                                                                                                    Lámp.                           Lámp.
                                                                                                      17%
  de luminarias. En particular una ac-                                                                                                                       30%                             22%
  ción de este tipo es importante para
                                                                                              Energía                     Energía
  aquellos sectores sociales con dificul-                                                      83%                         70%                                                  Energía
  tades para afrontar el costo inicial de                                                                                                                                        78%
  lámparas LED.
       Dada la larga vida útil de los dis-
  positivos LED (aproximadamente
  quince años), el Gobierno Nacional                                    Figura 9. Esquema ilustrativo de cómo se podría informar mejor a los usuarios las ventajas económicas
  no debería preocuparse por varios                                     de usar lámparas LED. Arriba, un diagrama de barra y abajo, un gráfico de torta. Ambos contienen la
                                                                        misma información. Fuentes de los datos: elaboración propia.
  años de la reposición de aquellas uni-

  94 | Petrotecnia • octubre, 2015
Uso del Gas Natural. Año 2014
Distribución uso final electricidad                                                                           sal/lamps/
                                                                                                          7 Secretaría de Energía de la Nación
                          Cons.Alim                                        Residencial
                                                                              25%                             Argentina. Balances energéticos:
                             9%
                                                                                                Com.+EO
                                                                                                              http://energia3.mecon.gov.ar/conteni-
      Motores
       37%                                                                                        4%          dos/verpagina.php?idpagina=1828
                                                       Centr. Eléctr.
                                                                                                          8 Compañía Administradora del Mer-
                                                                                          GNC
                          Ilumin.
                                                          34%                             7%                  cado Mayorista Eléctrico Sociedad
                           25%                                                                                Anónima (CAMMESA), Informe
                                                                                                              anual, 2013.
            Otros                                                                                         9 Tanides C. G., Reducing Emissions by
                                                                             Industria
            29%                       Gas usado en                             30%
                                      iluminación                                                             saving energy: Energy Scenarios for
                                         8,5 %                                                                Argentina (2006-2020) with efficien-
                                                                                                              cy policies, Fundación Vida Silvestre
Figura 10. Distribución de gas natural en la Argentina según su uso final (derecha) para 2014. A la
                                                                                                              Argentina, 2006.
izquierda, distribución de la energía eléctrica según su uso final. Como se observa, un 8,5% del gas se
usa en iluminación. Es decir, la iluminación insume el equivalente a un cuarto de las importaciones de    10 Intergovernmental Panel on Clima-
gas en la Argentina.                                                                                          te Change (IPCC) Fifth Assessment
                                                                                                              Report IPCC, Geneva, Switzerland,
iluminación insume el equivalente a                  Martín, Escuela de Ciencia y Tecnología.                 2014. http://www.ipcc.ch/
un cuarto de las importaciones de gas                Gerencia de Distribución, ENARGAS.                   11 Recalde M. y Guzowski C., Boun-
en la Argentina, la mejora en eficien-                                                                        daries in promoting energy efficiency:
cia propuesta equivale a un octavo de                Rodrigo Gil es estudiante de la maestría                 Lessons from the Argentinean case,
las importaciones de gas.                            en Data Minning de la Universidad Aus-                   Elsevier, 2011.
    El ahorro neto en potencia, en las               tral, Buenos Aires, Argentina.                       12 Secretaría de Energía de la Nación
horas pico sería de un 1,4 GW, equi-                                                                          Argentina. Eficiencia Energética.
valente a la generación de una gran                                                                       http://www.eficiencia.gob.ar/
central eléctrica. La inversión inicial              Referencias                                          13 U.S. Department of Energy; U.S.
para implementar un programa de                                                                               Environmental Protection Agency;
reemplazo de luminarias no superaría                 1 International Energy Agency (IEA),                     National Action Plan for Energy
los 220 millones de dólares, pero los                   Organization for Economic Coope-                      Efficiency Leadership Group: Guide
ahorros en consumo se amortizarían                      ration and Development (OECD),                        for Conducting Energy Efficiency Poten-
en menos de un año.                                     Light´s Labour´s Lost, 2006. http://                  tial Studies, Noviembre, 2007. http://
    Para fines de 2020, esta mejora en                  www.iea.org/publications/freepubli-                   www.epa.gov/cleanenergy/docu-
la eficiencia de iluminación permiti-                   cations/publication/light2006.pdf                     ments/suca/potential_guide.pdf
ría un ahorro en generación eléctrica                2 International Energy Agency (IEA),                 14 Tanides, C. G., Manual de Iluminación
e importación superiores a los 1200                     CO2 emissions from fuel combustion-                   Eficiente, Efficient Lighting Initiative
millones de dólares, al tiempo que ali-                 Highlights, 2012.                                     (ELI), 2006. http://www.edutecne.
via la carga del sistema de transporte               http://www.iea.org/publications/                         utn.edu.ar/eli-iluminacion/
y de distribución eléctrica. Asimismo,                  freepublications/publication/                     15 LED bulb efficiency expected to
esta medida contribuiría a reducir o                    CO2emissionfromfuelcombustion-                        continue improving as cost decli-
eliminar los generadores a gasoil dis-                  HIGHLIGHTSMarch2013.pdf                               nes. US Energy Information Agen-
tribuidos por las grandes ciudades del               3 Cámara Argentina de Industrias Elec-                   cy (EIA), March 2014. http://www.
país y a aliviar la necesidad de impor-                 trónicas, Electromecánicas y Lumi-                    eia.gov/todayinenergy/detail.
taciones de gas y electricidad.                         notécnicas (CADIEEL), Secretaría de                   cfm?id=15471
    Por lo tanto, el ahorro potencial                   Energía de la Nación Argentina y el               16 Secretaría de Energía de la Nación
logrado por el uso de lámparas LED                      Programa de Iluminación Eficiente                     Argentina. Programa Nacional de
contribuiría a suavizar los consumos                    ELI (Efficient Lighting Initiative).                  Uso Racional y Eficiente de la Ener-
de electricidad durante el día y redu-               4 Secretaría de Energía de la Nación                     gía (PRONUREE).
ciría el impacto de los consumos pico                   Argentina. Guía de Eficiencia                     17 Boletín Oficial de la Repúbli-
sobre el sistema de abastecimiento re-                  Energética.       http://www.energia.                 ca Argentina, 2010, InfoLeg,
duciendo significativamente los cor-                    gov.ar/contenidos/verpagina.                          CDDI, Mecon. http://www.info-
tes en el suministro de luz durante los                 php?idpagina=3482                                     leg.gov.ar/infolegInternet/ane-
días de mucho calor o de frío intenso.               5 Cámara Argentina de Industrias Elec-                   xos/120000-124999/122356/nor-
Además contribuye a la reducción en                     trónicas, Electromecánicas y Lumi-                    ma.htm
la emisiones de CO2, en el orden del                    notécnicas (CADIEEL). Guía práctica               18 Rodrigo S. Gil, La economía del aho-
1,5 Tg(CO2)/año.                                        para el consumo racional y eficiente                  rro potencial de energía: El uso de
                                                        de energía. http://www.cadieel.org.ar/                lámparas LED en la Argentina, FCE-
                                                        esp/guia_uso-racional.php                             UBA, Noviembre 2013.
Autores                                              6 Recycling Mercury-Containing Light                 19. Tsao, J. Y., et al., Solid-state lighting: an
Leila Iannelli y Salvador Gil son egresa-               Bulbs (Lamps), EPA. http://www.epa.                   energy-economics perspective, J. Phys.
dos de la Universidad Nacional de San                   gov/osw/hazard/wastetypes/univer-                     D: Appl. Phys. 43 (2010) 354001.

96 | Petrotecnia • octubre, 2015
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