Estudio para la implementación de medidores inteligentes en el conjunto residencial Cedritos 147 y su adopción como frontera comercial en el mercado regulado

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(1)Estudio para la implementación de medidores inteligentes en el conjunto residencial CEDRITOS 147 y su adopción como frontera comercial en el mercado regulado. Autores Jenny Paola Lozano Celis – 20181197064 Luis Ernesto Ramírez Wilches - 20181197054. Tutor Ms.C. I.C. Edgar Lozano Espinosa. Universidad Distrital Francisco José De Caldas Especialización en Gestión de Proyectos de Ingeniería Facultad de Ingeniería Bogotá, Colombia febrero de 2019.

(2) E s t u d i op a r a l a im p l em e n t a c i ó nd em e d i d o r e s i n t e l i g e n t e se ne lc o n j u n t or e s i d e n c i a lCEDR ITOS1 4 7ys ua d o p c i ó nc om o f r o n t e r ac om e r c i a le ne lm e r c a d or e g u l a d o. E lp r e s e n t e t r a b a j od eg r a d o l od e d i c am o sp r i n c i p a lm e n t e aD i o s ,p o rs e re l i n s p i r a d o ryf u e n t ed e f o r t a l e z ap a r a c o n t i n u a re ne s t ep r o c e s od eo b t e n c i ó nd ee s t el o g r oe n n u e s t r a sv i d a sp r o f e s i o n a l e s . An u e s t r o sp a d r e s ,p o rs uam o r , t r a b a j oys a c r i f i c i oal o l a r g od en u e s t r a sv i d a s ,g r a c i a sau s t e d e sh em o s l o g r a d o l l e g a rh a s t aa q u í ́ yc o n v e r t i r n o se n l oq u es om o s . A t o d a s l a sp e r s o n a sq u en o sh a na p o y a d oyh a nh e c h o q u ee l t r a b a j os er e a l i c ec o né x i t o ,e ne s p e c i a laa q u e l l o s q u en o sa b r i e r o n l a sp u e r t a syc om p a r t i e r o ns u s c o n o c im i e n t o s .D em a n e r ap a r t i c u l a r ,a g r a d e c em o sa n u e s t r od o c e n t ed i r e c t o r ,M s c .B .M .E d g a rL o z a n o E s p i n o s a ,p r i n c i p a lc o l a b o r a d o rd u r a n t e t o d oe s t ep r o c e s o , q u i e n ,c o ns ud i r e c c i ó n ,c o n o c im i e n t o ,e n s e ñ a n z ay c o l a b o r a c i ó n ,g u i oe ld e s a r r o l l od ee s t e t r a b a j o .. “ L oq u e im p o r t av e r d a d e r am e n t ee n l av i d an os o n l o so b j e t i v o sq u en o sm a r c am o s ,s i n o l o sc am i n o sq u e s e g u im o sp a r a l o g r a r l o ” . P e t e rB amm. P á g i n a |2.

(3) Estudio para la implementación de medidores inteligentes en el conjunto residencial CEDRITOS 147 y su adopción como frontera comercial en el mercado regulado. Contenido. Resumen ............................................................................................................................ 10 Palabras Clave..................................................................................................................... 10 Introducción ........................................................................................................................ 11 1.. Contexto e identificación del proyecto ................................................................................. 13 1.1 1.1.1. Alemania........................................................................................................... 15. 1.1.2. Italia................................................................................................................. 16. 1.1.3. Brasil y México ................................................................................................... 16. 1.1.4. Estados Unidos .................................................................................................. 16. 1.1.5. Canadá............................................................................................................. 17. 1.1.6. China ............................................................................................................... 17. 1.2 1.2.1. 2.. Ambiente internacional ............................................................................................. 15. Ambiente nacional .................................................................................................. 17 Comercialización de energía .................................................................................. 17. 1.3. Normatividad ambiental relacionada con el proyecto........................................................ 18. 1.4. Normatividad de calidad pertinente al proyecto............................................................... 19. 1.5. Normatividad de seguridad y salud en el trabajo que aplica al proyecto ................................ 20. 1.6. Referentes jurídico-legales del proyecto ....................................................................... 21. Análisis del mercado....................................................................................................... 22 2.1.1. Objetivos........................................................................................................... 22. 2.1.2. Objetivo General de la investigación ........................................................................ 22. 2.1.3. Objetivos específicos ........................................................................................... 22. 2.2. Población Objetivo .................................................................................................. 23. 2.3. Costo de la comercializacion de la energia en bogota ...................................................... 24. Página | 3.

(4) Estudio para la implementación de medidores inteligentes en el conjunto residencial CEDRITOS 147 y su adopción como frontera comercial en el mercado regulado. 2.3.1 2.4. Tipos de tecnologías de medidores ............................................................................. 28. 2.4.1. Contador Monofásico Multifunción De Telegestión CERM1 ............................................ 28. 2.4.2. Requisitos para las unidades de medida en Colombia .................................................. 30. 2.5 3.. Comportamiento del kWh (CODENSA SA ESP) Vs (PEESA SA ESP) .............................. 24. Política De Calidad.................................................................................................. 32. Ingenieria del proyecto .................................................................................................... 34 3.1. Arquitectura de la tele gestión .................................................................................... 36. 3.1.1. Sistemas Comerciales .......................................................................................... 36. 3.1.2. Centro de Operaciones ......................................................................................... 36. 3.1.3. Centros de Distribución - Concentrador de Telegestión ................................................. 37. 3.1.4. Medidor Inteligente .............................................................................................. 37. 3.2. Normatividad exigida por el operador de red para la implementacion de la solucion en el sector. residencial: ...................................................................................................................... 38 3.2.1. Generalidades 7.4.2 Formas para medir la energía según la carga contratada ................... 38. 3.2.2. AE428 Sistema de medida centralizada – ET927 ........................................................ 39. 3.3. 4.. 5.. Plan de trabajo del proyecto – (PDT):........................................................................... 40. 3.3.1. Analisis de capacidad tecnica y operativa mediante el uso de MICROSOFT PROYECT: ....... 40. 3.3.2. Riesgos ......................................................................................................... 42. Estudio administrativo ..................................................................................................... 45 4.1. Análisis de factores externos ..................................................................................... 45. 4.2. Análisis de factores internos ...................................................................................... 46. 4.3. Resúmen IFAS y EFAS ..................................................................................... 48. 4.4. Matriz FODA ......................................................................................................... 49. 4.5. Matriz FODA cruzada .............................................................................................. 50. 4.6. Cuadro de mando integral ......................................................................................... 52. Estudio económico - financiero .......................................................................................... 53. Página | 4.

(5) Estudio para la implementación de medidores inteligentes en el conjunto residencial CEDRITOS 147 y su adopción como frontera comercial en el mercado regulado. 5.1. Analisis de precios unitarios del proyecto ...................................................................... 53. 5.1. Analisis de escenarios planteados para la viabilidad tecnico - operativa ............................... 56. 6.. Conclusiones ............................................................................................................ 62. 7.. Recomendaciones ......................................................................................................... 64. 8.. Bibliografía................................................................................................................ 65. 9.. Anexo 1 .................................................................................................................... 68. 10.. Anexo 2 - detalle del escenario 1 .......................................................................... 75. 11.. Anexo 3 - detalle del escenario 2 .......................................................................... 76. 12.. Anexo 4 - detalle del escenario 3 .......................................................................... 77. 13.. Anexo 5 - detalle del escenario 4 .......................................................................... 78. 14.. Anexo 6 - detalle del escenario 5 .......................................................................... 79. 15.. Anexo 7 - detalle del escenario 6 .......................................................................... 80. 16.. Anexo 8 - detalle del escenario 7 .......................................................................... 81. 17.. Anexo 9 - detalle del escenario 8 .......................................................................... 82. 18.. Anexo 10 - detalle del escenario 9 ........................................................................ 83. Página | 5.

(6) Estudio para la implementación de medidores inteligentes en el conjunto residencial CEDRITOS 147 y su adopción como frontera comercial en el mercado regulado. Índice de tablas Tabla 1. Referentes jurídico legales ................................................................................. 21 Tabla 2. Resumen Pronóstico – precios por comercializador ........................................... 25 Tabla 3. Normas relacionadas con los requisitos eléctricos de las unidades de medida de un sistema (AMI).............................................................................................................. 31 Tabla 4. Normas relacionadas con los requisitos metrológicos de las unidades de medida de un sistema(AMI) .......................................................................................................... 32 Tabla 5. Política de calidad .............................................................................................. 33 Tabla 6. Tareas propuestas para el proyecto ................................................................... 40 Tabla 7 Matriz de riesgos. ................................................................................................ 44 Tabla 8. Matriz de factores externos ................................................................................ 45 Tabla 9. Matriz de factores internos ................................................................................. 47 Tabla 10. Matriz FODA .................................................................................................... 50 Tabla 11. Matriz FODA cruzada ....................................................................................... 51 Tabla 12. Cuadro de mando integral ................................................................................ 52 Tabla 13. Presupuesto de las actividades a contratar. ..................................................... 53 Tabla 14. Descripción de actividades a contratar – Incluye análisis de ruta crítica, costos por ítems y recursos por actividades ................................................................................ 54 Tabla 15. Cálculo depreciación acelerada ....................................................................... 56 Tabla 16. Resumen de escenarios de inversión............................................................... 60 Tabla 17. Resumen resultados Beneficio/costo ............................................................... 60 Tabla 18. Detalle escenario financiero 1 .......................................................................... 75 Tabla 19. Detalle escenario financiero 2 .......................................................................... 76 Tabla 20. Detalle escenario financiero 3 .......................................................................... 77 Tabla 21. Detalle escenario financiero 4 .......................................................................... 78 Tabla 22. Detalle escenario financiero 5 .......................................................................... 79 Tabla 23. Detalle escenario financiero 6 .......................................................................... 80 Tabla 24. Detalle escenario financiero 7 .......................................................................... 81 Tabla 25. Detalle escenario financiero 8 .......................................................................... 82 Tabla 26. Detalle escenario financiero 9 .......................................................................... 83. Página | 6.

(7) Estudio para la implementación de medidores inteligentes en el conjunto residencial CEDRITOS 147 y su adopción como frontera comercial en el mercado regulado. Índice de ilustraciones Ilustración 1 Características del problema de la invertifgación. ........................................ 14 Ilustración 2. Ubicación CEDRITOS 147 .......................................................................... 23 Ilustración 3. Medidor CERM1 ......................................................................................... 29 Ilustración 4. Beneficios de la Telegestión. ...................................................................... 35 Ilustración 5. Esquema de conexión y configuración de la Tele gestión ........................... 35 Ilustración 6. Resumen Sistema de Telemedida para la energía eléctrica en el sector residencial ....................................................................................................................... 37 Ilustración 7. Especificaciones técnicas para medición de la energía en el sector residencial.(CODENSA, 2014) ......................................................................................... 38 Ilustración 8. Especificaciones técnicas para celda de medida con concentrador de datos. ........................................................................................................................................ 39 Ilustración 9. Diagrama de GANTT – Correspondiente a resumen de actividades del PDT. (Elaboración Propia, 2018) .............................................................................................. 42 Ilustración 10 Clasificación de riesgos. ............................................................................ 43 Ilustración 11. Análisis matrices EFAS e IFAS(Gehisy, 2016) .......................................... 48 Ilustración 12. La curva S que se muestra es resultado de la proyección de actividades y costos según el PDT dado que de ello dependerá la comparación de la futura ejecución y revisión de los parámetros contratados............................................................................ 55. Página | 7.

(8) Estudio para la implementación de medidores inteligentes en el conjunto residencial CEDRITOS 147 y su adopción como frontera comercial en el mercado regulado. Índice de gráficas Gráfica 1. Demanda diaria de electricidad ....................................................................... 13 Gráfica 2. Pronostico tarifas Profesionales en Energía S.A E.S.P.................................... 26 Gráfica 3. Pronostico tarifas Codensa S.A E.S.P ............................................................. 26 Gráfica 4. Variación de tarifas entre comercializadores de energía .................................. 27 Gráfica 5. Análisis IFAS Vs. EFAS ................................................................................... 49 Gráfica 6. Sensibilidad de los escenarios propuestos teniendo en cuenta las Utilidades Netas del proyecto. .......................................................................................................... 61. Página | 8.

(9) Estudio para la implementación de medidores inteligentes en el conjunto residencial CEDRITOS 147 y su adopción como frontera comercial en el mercado regulado. Índice de ecuaciones Ecuación 1. Costo Unitario de Prestación del servicio de energía ($/kWh) ...................... 24 Ecuación 2. Método de HOLT (Suavización doble exponencial para pronósticos) ........... 25 Ecuación 3. Modelo depreciación acelerada .................................................................... 57. Página | 9.

(10) Estudio para la implementación de medidores inteligentes en el conjunto residencial CEDRITOS 147 y su adopción como frontera comercial en el mercado regulado. RESUMEN. En la ciudad de Bogotá es posible decir que sus ciudadanos cuentan con un suministro de energía eléctrica confiable, pero al evaluar hechos recientes que han obligado no sólo a la ciudad sino al país a acudir a racionamientos, se vuelve importante buscar estrategias que propicien un uso razonable de la misma y de esta manera prevenir nuevamente dichos inconvenientes. Por este motivo han surgido estrategias de tipo social, económicas y políticas, que impulsan la adopción de prácticas en todas las industrias para un mejor uso de la energía, la principal iniciativa es el PROURE (Programa para el uso racional y eficiente de energía eléctrica) a través de la Ley 697 de 2010, el cual desde el año 2010 busca la adopción de proyectos a mediano plazo que incentiven el uso de nuevas tecnologías para medición y uso de la energía. Así, la presente propuesta plantea instalar medidores inteligentes en el conjunto residencial Cedritos 147, que permitan un cobro de tarifa horario, y su adopción como frontera comercial en el mercado regulado comercialización con distintos comercializadores. Desde el punto de vista del operador de red y del comercializador de energía, es una estrategia para solventar los picos de consumo de energía horario en función de cambiar los hábitos de consumo de los usuarios, a través de una inversión relativamente económica y de fácil operación, reduciendo a su vez el consumo de combustibles fósiles (termoeléctricas) y cortes del suministro por insuficiencia en la oferta respecto a la demanda, que a su vez logran beneficios de tipo económico, pues evitan la instalación de nueva infraestructura, conlleva a ahorros de tipo operativo y permite la inclusión de nuevos proyectos que incluyan la integración de energías no convencionales. Por otro lado, desde el punto de vista de los usuarios, será una oportunidad para entrar al marco de las Smart Grids y sus beneficios como ver un ahorro económico en sus facturas de energía eléctrica, obtener un mayor conocimiento de su consumo en tiempo real, adquirir mejores prácticas de consumo con miras al futuro, y la posibilidad de entrar como generadores a través de energías no convencionales.. PALABRAS CLAVE. Medidores inteligentes, Smart grids, energía eléctrica, cobro multitarifa, curva de carga, cambio de comercializador, mercado regulado.. Página | 10.

(11) Estudio para la implementación de medidores inteligentes en el conjunto residencial CEDRITOS 147 y su adopción como frontera comercial en el mercado regulado. INTRODUCCIÓN. Actualmente las costumbres en el consumo de energía eléctrica han cambiado debido a las nuevas tecnologías y nuevas necesidades que ellas traen consigo, induciendo así a una variación en las tendencias de consumo de la misma y por consiguiente afectando la demanda de energía eléctrica (Celis, Lozano & Guzman Espitia, 2016). En cuanto a las consecuencias de dichos cambios, el crecimiento en la demanda de energía lleva al incremento de manera significativa de una gran cantidad de nuevas instalaciones para la red eléctrica con el fin de suplir la demanda. Sin embargo, el capital requerido que se requiere para mantener dicho crecimiento demandado actualmente es limitado en los países y en los fondos internacionales,(Observatorio Madrid, 2011) por lo que es importante tomar medidas para su control. El ahorro de energía eléctrica se ha convertido en un elemento fundamental de las políticas públicas para el cuidado de los recursos energéticos no renovables, la diversificación energética, la protección del medio ambiente, el aumento de la productividad, la competitividad de la economía y no menos importante, para la protección de la economía de las familias. Así, la implementación de medidores multitarifa ha surgido como una excelente alternativa para el control sobre el consumo de los clientes (Gómez, Carvajal, & Arango, 2015), siendo una importante herramienta para la futura aplicación de medidas de orden territorial -Planes de Ordenamiento Territorial- y legal -Proyectos de gestión de la demanda-. A partir de esta idea, será posible para distintos actores en la comercialización de energía, la toma de decisiones parciales en gestiones energéticas apoyada en regulaciones, con impactos positivos en el territorio y en el bienestar social, coordinación institucional para asegurar el desarrollo oportuno de las expansiones requeridas, la calidad de servicio, la prestación continua e ininterrumpida, y prestación eficiente del servicio de energía eléctrica, tal como lo exige la Ley 142 de 1994 . El informe sectorial sobre la evolución de la distribución y comercialización de energía eléctrica en Colombia (Valencia, Jorge; García, Carlos; Martínez, William: Rodríguez, 2016) de la UPME señala que el consumo de energía eléctrica del sector residencial equivale a dos quintas partes del consumo total nacional, por esta razón es primordial atender los problemas sociales y económicos del sector doméstico. Así, Bogotá al ser la principal ciudad de Colombia, representa una excelente opción para realizar la implementación de un sistema de medición de energía eléctrica en tiempo real y su aplicación en cobro horario, en una población representativa. Valorando sus beneficios y costos que un experimento de esta magnitud requeriría, a través de la proposición de posibles tecnologías y materiales a utilizar, para así elegir la mejor alternativa acorde a variables tanto económicas como de limitaciones dictadas por la legislación aplicable. Algunas de las barreras que se buscan sortear con el proyecto, es demostrar la relevancia económica a los usuarios residenciales, representada en modo ahorro económico, a través de eficiencia en el consumo energético, que representará el retorno de la inversión e inclusive excedentes que traerá la instalación de medidores con mejor tecnología a lo largo de su vida útil.. Página | 11.

(12) Estudio para la implementación de medidores inteligentes en el conjunto residencial CEDRITOS 147 y su adopción como frontera comercial en el mercado regulado. En proporción, el proyecto a evaluar toma en cuenta varios escenarios de inversión para la instalación de medidores bidireccionales acorde a la normativa tecnológica actual, los cuales tomarán en cuenta variables como el rango de ahorro presupuestado acorde a experiencias de otros países, tasas de interés para su posible apalancamiento, y finalmente realizar un análisis de sensibilidad del VPN, TIR y Pay-Back. Como escenario adicional se hace un paralelo de cuál sería el rendimiento de la misma inversión inicial total en una fiduciaria con el fin de mostrar la posible un contexto de beneficio-costo. Por otro lado, aprovechando la inclusión de equipos de telemedida, se busca ofrecer un ahorro adicional a través de la adopción de tarifas de energía eléctrica de la frontera comercial del mercado regulado, que ofrece la posibilidad de negociación libre de la tarifa de su suministro con el comercializador que se desee. La obtención del ahorro se hará a través de un pronóstico basado en el históricos de tarifas de distintos comercializadores. Desde otro punto de vista, se evaluarán características cualitativas, volviéndolas cuantitativas, con el fin de plantear objetivos estratégicos, estrategias, indicadores y metas, por medio de las matrices de factores internos, externos, FODA, FODA cruzada y el cuadro de mando integral. El proyecto se enfocará en el complejo urbanístico multifamiliar Cedritos 147, comprendido por 289 unidades familiares. Las viviendas están ubicadas al nororiente de la ciudad y han sido clasificadas en el estrato 4. Si bien este planteamiento se encuentra sesgado para una de las regiones del mercado energético, el hecho de centrar los esfuerzos en un punto de equilibrio visto desde el punto de vista social y económico, permitirá a futuro realizar una comparación que se ajuste a todas la clases sociales, una vez se pueda determinar la viabilidad económica, tecnológica y/o logística, se logrará impulsar el paradigma existente referente el uso de medidores multitarifa para hacer que dentro del mercado energético, la matriz de consumo sea más dinámica con respecto al referente actual siendo un beneficio para los operadores de red y la adopción de nuevas prácticas por parte de los usuarios finales. Desde el punto de vista del manejo eficiente y concientizado del proyecto en usuarios residenciales, se busca evidenciar la factibilidad de promover esta clase de tecnologías y desde un breve modelo de viabilidad económica determinar las bondades de ahorro tanto económico como energético su implementación, acompañado de un marco legal y ambiental que también de luz a las bondades de tipo sociales y del medio ambiente que se logran con esta iniciativa de alta tecnología.. Página | 12.

(13) Estudio para la implementación de medidores inteligentes en el conjunto residencial CEDRITOS 147 y su adopción como frontera comercial en el mercado regulado. 1.. CONTEXTO E IDENTIFICACIÓN DEL PROYECTO. Los usuarios del sistema de energía eléctrica en Bogotá, tradicionalmente, han ejercido un rol pasivo a la hora de tomar decisiones en la planificación de su consumo. Esto debido a que sólo existen instalados medidores análogos, los cuales registran en una única medición mensual el consumo de energía y a partir de éste se factura, causando así un consumo poco eficiente y no consiente de la energía además de un desaprovechamiento de la innovación tecnológico, generando así un desconocimiento del consumo en el usuario final. Además el consumo de energía eléctrica hoy por hoy está en constante crecimiento por factores tales como: nuevas tecnologías que surgen a través del tiempo, cambios en la economía y crecimiento de población; provocando así una variación en la tendencia de su consumo y afectando la demanda, asimismo las exigencias de los consumidores son cada vez mayores, con lo que el consumo de los mismos aumenta y a su vez los usuarios buscan maneras de consumir eficientemente y servicios e innovaciones que les ayuden en esta tarea con el fin de generar ahorros (Celis, Lozano & Guzman Espitia, 2016). Esta problemática de consumo cambiante y elevados picos en la curva de carga de demanda de energía eléctrica requieren grandes inversiones en infraestructuras para poder suplir las necesidades de los usuarios en los cortos periodos de tiempo en los que se dan, lo que conlleva a que se deba tener gran capacidad instalada solo para periodos cortos del día como se ve en la Gráfica 1 (Castaño, 2013).. Gráfica 1. Demanda diaria de electricidad. Página | 13.

(14) Estudio para la implementación de medidores inteligentes en el conjunto residencial CEDRITOS 147 y su adopción como frontera comercial en el mercado regulado. Adicionalmente debido a circunstancias recientes como: el fenómeno de El Niño, fallas técnicas en plantas de generación y la fluctuación ante el abastecimiento de gas para las centrales térmicas (conllevando a un uso desacertado de energías no renovables), la seguridad energética del país en el corto y mediano plazo se encuentra amenazada (Silva Rubio et al., 2016); causando en el usuario final una demanda insatisfecha por interrupciones en el suministro de energía. También hay que tener en cuenta las preocupaciones ambientales debido a falta de eficiencia en la infraestructura actual, emisiones nocivas para el ambiente causadas por la generación de electricidad y el hecho de que las plantas a carbón (termoeléctricas) son consideradas la mayor fuente de emisiones (Castaño, 2013). Por esto resulta indispensable optimizar los recursos y llevar al usuario a tener un rol activo dentro de su propia demanda. Finalmente, se hace importante resaltar que los comercializadores de energía existentes en el mercado por motivos de diferente índole, no se ofertan tarifas más bajas a los usuarios; entre los motivos se encuentra la falta de avance tecnológico en los medios de medición de consumo eléctrico de los clientes.. Crecimiento del consumo eléctrico. Desconocimiento en consumo del usuario final. Picos en la curva de carga. Oferta de comercializadores. •Nuevas tecnologías. •Cambios en la economía. •Crecimiento de la población.. •Medidores análogos •Consumo poco eficiente y no consiente •Desaprovechamiento de nuevas tecnologías. •Grandes inversiones en infraestructura •Demanda insatisfecha •Interrupciones del servicio •Uso de energías no renovables para generación.. •Falta de ofrecimeinto de tarifas más bajas. •No se ofrecen beneficios adicionales con los medidores tradicionales.. Ilustración 1 Características del problema de la invertifgación.. Página | 14.

(15) Estudio para la implementación de medidores inteligentes en el conjunto residencial CEDRITOS 147 y su adopción como frontera comercial en el mercado regulado. Por la razones enunciadas en la Ilustración 1, es fundamental el conocimiento y la predicción de la carga eléctrica, con el fin de planificar recursos existentes y una futura red inteligente, que optimicen la administración de la demanda y las labores de gestión en la distribución (Rossi & Brunelli, 2013), mejorando características como la reducción en los picos de consumo, capacidad de recuperación en momentos de fallas propias de sistema, anomalías en la prestación del servicio, entre otros. Entre las medidas a tomar, es viable optar por la administración en el consumo de la energía, no visto desde el crecimiento del sistema eléctrico (ley de la oferta y la demanda) sino desde el comportamiento del usuario el cual está ligado a factores como cultura en el ahorro, utilización de electrodomésticos, tipo de tecnologías utilizadas y conductas propias adaptadas a la rutina de cada hogar (Afanador, Zapata, Yepes, Cajiao, & Castillo, 2013). Por ende es innegable la necesidad de aprovechar los avances de las tecnologías de la información y las comunicaciones para mejorar la prestación del servicio del sector. Así, con los medidores en tiempo real es posible obtener información detallada sobre las variables del sistema potencia tanto para los entes prestadores de servicio, como para el usuario final, confiriendo a éste último poder para tomar decisiones al momento de determinar si su precio de consumo se ajusta a sus requerimientos.. 1.1 AMBIENTE INTERNACIONAL Alrededor del mundo se han logrado implementar distintas campañas en conjunto con el sector público y privado que buscan avanzar en el campo de las redes inteligentes (smartgrid) y de igual manera encontrarse con una gestión activa del consumo eléctrico, tanto del lado del usuario como los implicados en la generación, transmisión y en especial distribución. En este contexto, a continuación se hace una breve referencia de la experiencia en varios países alrededor del mundo (Electricidad 193, 2016):. 1.1.1. Alemania. Acorde a la Agencia Alemana de Cooperación Internacional GIZ, la instalación de medidores inteligentes se enmarca en el plan de la Unión Europea donde el 80% de los consumidores deberán contar con dichos dispositivos para el 2020. Allí se hizo un análisis de tipo costo-beneficio, donde se establece que el medidor inteligente es mandatorio solamente para clientes que consumen más de 6.500 kWh/año y para los que su conexión es a través del. Página | 15.

(16) Estudio para la implementación de medidores inteligentes en el conjunto residencial CEDRITOS 147 y su adopción como frontera comercial en el mercado regulado. sistema de generación distribuida es de potencia superior a 7 kW/año. La instalación masiva para estos clientes empezó en el año 2017 y se proyecta el 100% de su instalación para el 2024. En el tema de adaptabilidad de las personas a estas tecnologías se produjo una discusión en torno al uso de los datos privados y su seguridad, debido a los mitos sobre los mismos, como manipulación por hackers, escenarios de black out masivos o ciberterrorismo.. 1.1.2. Italia. En Italia existen más de 34 millones de medidores inteligentes bidireccionales instalados por cuenta del proyecto conocido como “telegestores”, el cual busca una lectura remota y en tiempo real del consumo de energía residencial además de cambios contractuales como inicio o término de servicios e inclusive reconexiones. En este país como en otros de la Unión Europea se ha logrado un ahorro de entre el 5% y el 12% en el consumo total (Beama, 2010).. 1.1.3. Brasil y México. La división de ventas de Latinoamérica para medidores inteligentes de Siemens asegura que Brasil es el líder de la medición inteligente en la región, con un plan de inversión de US$36.000 millones hasta 2020, a este le sigue México con su proyecto nacional de medición inteligente y cuenta con sus primeros despliegues para su gestión. Un valor agregado que existe en la aplicación de dichos equipos en Latinoamérica incluyen: protección para posibles pérdidas, monitoreo en tiempo real, control de calidad de la energía, simulación y planeamiento, informe de balance energético, sistema prepago, gestión rápida para interrupciones y la interacción con plataformas de automatización y control como Scada, DMS, EMS, ADMS, y Microgrids”.. 1.1.4. Estados Unidos. En el caso de Estados Unidos la instalación de los dispositivos se hizo principalmente para controlar la demanda en las puntas de invierno y verano, por el uso incrementado de aire acondicionado y sistema calefacción respectivamente. Con este plan se ha logrado una reducción de entre el 10% y 15% en el consumo (Qiu, Member, Deconinck, & Member, 2011).. Página | 16.

(17) Estudio para la implementación de medidores inteligentes en el conjunto residencial CEDRITOS 147 y su adopción como frontera comercial en el mercado regulado. 1.1.5. Canadá. En Canadá existen pilotos de tecnologías inteligentes en las provincias de Ontario y Quebec. Allí, al igual que en el caso de Alemania, existen preocupaciones sobre privacidad y además salud, lo que ha conducido al gobierno de British Columbia y a los distintos entes involucrados a realizar los estudios necesarios para asegurar a eliminación de cualquier riesgo.. 1.1.6. China. En China se han hecho pruebas piloto focalizadas en medidores inteligentes para redes residenciales donde se ha estimado que dichos proyectos pueden ser pagos en 6 o 7 años, y que conllevan a significativos beneficios de tipo ambiental a través de ahorros de energía y reducción de emisiones. Estas pruebas piloto han logrado mostrar una reducción de entre el 10% y 20% en el consumo (Qiu et al., 2011).. 1.2 AMBIENTE NACIONAL Se espera que la demanda de energía eléctrica crezca constantemente durante los próximos años. Según las proyecciones de demanda de energía eléctrica realizadas por la UPME, se esperar un aumento aproximado al 52% al 2030 (Castaño, 2013). Así, la eficiencia energética impulsada por el PROURE se convierte alternativa complementaria para diversificación de la oferta con el fin de mejorar la seguridad del suministro, consiguiendo de la mano mejoras de tipo ambiental. Acorde al plan de eficiencia en Colombia, dentro de ocho años, el 95 por ciento de los usuarios del servicio de energía eléctrica de todo el país, deberán contar con un sistema de medición avanzada (Ahumada Rojas, 2018). El proyecto del Ministerio de minas y energía, mediante resolución número 40072 del 29 de enero de 2018, establece los mecanismos para implementar la Infraestructura de Medición Avanzada (AMI) en el servicio público de energía eléctrica busca reducir el coste de la prestación del servicio de energía eléctrica del país, mediante la incorporación de nuevos modelos de tarificación horaria y canastas de tarifas (Zapata, 2018).. 1.2.1. Comercialización de energía. Los agentes comercializadores en Colombia tienen definidos dos segmentos de clientes; el Mercado Regulado (MR) y el Mercado No Regulado (MNR):(Celsia, 2015).. Página | 17.

(18) Estudio para la implementación de medidores inteligentes en el conjunto residencial CEDRITOS 147 y su adopción como frontera comercial en el mercado regulado. Un Cliente No Regulado puede ser una persona natural o una jurídica con una demanda máxima superior a un valor en MW o a un consumo mensual mínimo de energía en MWh, definidos por la Comisión de Regulación de Energía y Gas - CREG por instalación legalizada. Sus compras de electricidad se realizan a precios acordados entre el comprador y el vendedor. Actualmente los límites son: Demanda: 0.1 MW o consumo de energía: 55 MWh. Todos los demás usuarios que no cumplen con estos límites, pertenecen al Mercado Regulado (EPM, 2017). Para los Clientes Regulados, se publica mensualmente las tarifas con las cuáles se presta el servicio de energía. Así mismo, dependiendo del segmento del mercado al cual pertenecen los clientes, se manejan diferentes tipos de contratos, donde se establecen las condiciones de prestación del servicio: . Contrato con Usuarios Regulados - “Contrato de Condiciones Uniformes”: este contrato se rige por lo establecido en la Ley 142 de 1994 y representa el acuerdo mediante el cual se presta el servicio de energía a cambio de un precio en dinero y de acuerdo a las estipulaciones definidas para ofrecerlas a los clientes del Mercado Regulado.. . Contrato con Usuarios No Regulados: Son del tipo en que se paga lo demandado. Para ser un usuario del Mercado No Regulado, se deben cumplir los requisitos de energía y/o demanda descritos en la Resolución CREG 131 de 1998.. 1.3 NORMATIVIDAD AMBIENTAL RELACIONADA CON EL PROYECTO De acuerdo a los replanteamientos de la política de Eficiencia Energética (EE) en Colombia en el PROURE 2017-2022, los cuales incluyen un nuevo ajuste institucional con la participación de diversos actores como: un gestor de información, comercializadoras y empresas de servicios energéticos, como apoyo esencial en la ejecución de los planes y programas pertinentes, se abre un nuevo mercado y, asimismo la posibilidad del cumplimiento de las metas de EE establecidas para cada sector de la economía, imponiendo así un nuevo desafío para el corto y mediano plazo (2022), alineado a las iniciativas de cambio climático como por ejemplo los Planes de Acción Sectorial–PAS1- derivados de la estrategia Colombiana de Desarrollo Bajo en Carbono en procura de participar activamente en la reducción de emisiones de Gases Efecto Invernadero, con la que se comprometió el país al año 2030 en la COP21 (Ministerio de Minas y Energía, 2016).. Página | 18.

(19) Estudio para la implementación de medidores inteligentes en el conjunto residencial CEDRITOS 147 y su adopción como frontera comercial en el mercado regulado. La eficiencia energética, es calificada como un elemento importante para asegurar el correcto abastecimiento energético, puesto que se sustenta en la adopción de nuevas tecnologías y buenos hábitos de consumo en el usuario final, con el fin de optimizar la buena administración y uso de los recursos energéticos disponibles (Ministerio de Minas y Energía, 2017).De la misma manera la EE se constituye como un vehículo para ampliar la productividad y competitividad nacional, siendo igualmente una de las principales estrategias para la reducción de impactos ambientales en la cadena energética.. 1.4 NORMATIVIDAD DE CALIDAD PERTINENTE AL PROYECTO El Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación (ICONTEC) es un organismo multinacional de carácter privado, sin ánimo de lucro, que trabaja para fomentar la normalización, la certificación, la metrología y la gestión de la calidad en Colombia, basada en normal internacionales (Milena, Gutiérrez, García, & Gandarillas, 2018). Desde el año 2004 ICONTEC es Miembro Asociado a la IEC a través de 4 Comités Técnicos (TC): . TC 13 - Electrical energy measurement, tariff- and load control. . TC 81 - Lightning protection. . SC 77A - Electromagnetic compatibility. . SC 34A - Auxiliaries for lamps. Así, el Comité Técnico 144 (Medidores de Energía Eléctrica) tiene a cargo la producción de Normas Técnicas Colombianas (NTC) relacionadas con: . TC 13 - Electrical energy measurement, tariff- and load control. . TC 38 – Instrument Transformers. Este comité a través de la NTC 4052 en su cuarta edición define los “REQUISITOS PARTICULARES. MEDIDORES ESTÁTICOS DE ENERGÍA ACTIVA (CLASES 1 Y 2)” “EQUIPOS DE MEDICIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA (C.A.).” y debe ser usada en conjunto con la NTC 5226 “EQUIPOS DE MEDICION DE ENERGIA ELECTRICA -C.A.-. REQUISITOS GENERALES, ENSAYOS Y CONDICIONES DE ENSAYO.” (ICONTEC, 2017).aplicables para los ensayos y condiciones de calidad que los medidores a utilizar deben cumplir.. Página | 19.

(20) Estudio para la implementación de medidores inteligentes en el conjunto residencial CEDRITOS 147 y su adopción como frontera comercial en el mercado regulado. 1.5 NORMATIVIDAD DE SEGURIDAD Y SALUD EN EL TRABAJO QUE APLICA AL PROYECTO Para instalaciones eléctricas es debido tener en cuenta la siguiente normativa que respecta para asegurar el cumplimiento de normas SST (CODENSA, 2017) . Normativa nacional sobre obligaciones laborales a cargo del empleador y para prevención de riesgos laborales y salud Laboral, vigente.. . Reglamento de Higiene y Seguridad Industrial.. . Resolución 1348 de 2009 reglamento de salud ocupacional en los procesos de generación, transmisión y distribución de energía eléctrica en las empresas del sector eléctrico.. . Resolución 1409 de 2012 Reglamento de seguridad para la protección contra caídas en trabajo en alturas.. . Ley 1562 de 2012 Por el cual se modifica el sistema de riesgos laborales y se dictan otras disposiciones en materia de salud ocupacional.. . Normas técnicas de construcción.. . Procedimientos e instructivos establecidos para el Mantenimiento y Obras de redes de distribución de energía eléctrica y del Sistema de Alumbrado Público.. . Norma de Operación NT04DAO001.. . Ley 769 de 2002: Código Nacional De Tránsito Terrestre.. . Ley 1383 de 2010 por lo cual se reforma la ley 769 de 2002 Código Nacional de tránsito y se dictan otras disposiciones.. . Ley 1503 de 2011 Por el cual se promuévela formación de hábitos, comportamientos y conductas seguras en la vía y se dictan otras disposiciones.. . Resolución 04959 de 2006 del Ministerio de Transporte y/o la que la modifique o sustituya.. . Plan de Manejo de Tránsito.. . Resolución 1565 de junio de 2014 Por la cual se expide la guía metodológica para la elaboración del plan estratégico de seguridad vial.. . Manual SGSO (manual del sistema de gestión en seguridad y salud Laboral).. Página | 20.

(21) 1.6 REFERENTES JURÍDICO-LEGALES DEL PROYECTO A continuación, en la Tabla 1 se presentan diferentes normas y leyes que aplican a la factibilidad el proyecto.. Tabla 1. Referentes jurídico legales. Autoridad emisora. Normativa. Congreso de Colombia. Ley 142 1994. Servicios públicos domiciliarios. Por la cual se establece el régimen de los servicios públicos domiciliarios y se dictan otras disposiciones.. El usuario tiene derecho a adquirir el medidor de su gusto siempre y cuando cumpla con las características básicas para el funcionamiento, las cuales se encuentran establecidas por las normas relativas.. Congreso de Colombia. Ley 697 2001. Uso eficiente de la energía. Mediante la cual se fomenta el uso racional y eficiente de la energía, se promueve la utilización de energías alternativas y se dictan otras disposiciones. El proyecto a través de su implementación busca patrocinar un uso eficiente de la energía.. Ministerio de Minas y Energía. Resolución CREG 025 1995. Código de redes. Por la cual se establece el Código de Redes, como parte del Reglamento de Operación del Sistema Interconectado Nacional.. Dentro de la resolución se encuentra el código de medida el cual define las características mínimas que deben cumplir los medidores que se instalen dentro del mercado de energía mayorista MEM.. Ministerio de Minas y Energía. Resolución CREG 70 1998. Equipo de medición. Por la cual se establece el Reglamento de Distribución de Energía Eléctrica, como parte del Reglamento de Operación del Sistema Interconectado Nacional.. Se definen los requisitos mínimos a los que están sujetos los equipos de medición de energía eléctrica, de igual forma sin enmarcarlo en un equipo específico, por lo tanto, la medición inteligente da cabida en esta resolución teniendo en cuenta el cumplimiento de los requisitos mínimos. ICONTEC. NTC 4440. Equipo de medición. Equipos de medición de energía eléctrica. Intercambio de datos para lectura de medidores, tarifa y Control de carga. Intercambio directo de datos locales. Aplica específicamente en la medición de energía eléctrica acorde a especificaciones de hardware y seguridad de los datos.. Ministerio de Minas y Energía. Resolución CREG 070 de 1998. Criterios generales. Por la cual se establece el Reglamento de Distribución de Energía Eléctrica, como parte del Reglamento de Operación del Sistema Interconectado Nacional.. Planeación de Expansión del OR incorporando los avances de la ciencia y la tecnología.. Ministerio de Minas y Energía. Resolución CREG 108 1997. Criterios generales. Por la cual se señalan criterios generales sobre protección de los derechos de los usuarios de los servicios públicos domiciliarios de energía eléctrica y gas combustible por red física, en relación con la facturación, comercialización y demás asuntos relativos a la relación entre la empresa y el usuario, y se dictan otras disposiciones. Criterios generales de Protección de los derechos de los usuarios. Tema. Título. Aplicación.

(22) 2.. ANÁLISIS DEL MERCADO. El Comité de Seguimiento del Mercado de Energía Mayorista (CSMEM) ha analizado sobre de la viabilidad y necesidad de incorporar sistema eléctrico colombiano redes inteligentes (Smartgrids), donde se incorporan los medidores inteligentes con el beneficio de transmisión de datos de consumo y lecturas en tiempo real. Dentro del análisis para el mercado colombiano, hasta el momento, se ha considerado la implementación de los medidores inteligentes con el fin de aumentar la eficiencia, a través de la reducción las pérdidas eléctricas, implementar la medición centralizada con funciones de conexión/desconexión por vía remota, adopción de sistemas prepago y mejorar el sistema de lectura de los medidores, pues mitiga errores de digitación, entrega demorada de la facturación, y eliminación de lectura manual. En concordancia, para el 2017 los usuarios de propiedad horizontal en Bogotá ascendían a 2’096.346 predios (Flores, 2017), donde se presentan el mayor inconveniente es la restricción de acceso al sitio en donde se encuentran instalados los medidores de energía eléctrica, con lo que se maximiza problemas de mantenimientos y lectura del consumo, trayendo consigo frecuentes errores de digitación y entrega equivocada de las lecturas, atrasando facturaciones y conllevando el muchos casos a cortes innecesarios. Así, el proyecto del presente documento se centrará en la instalación de medidores inteligentes para el edificio “Cedritos 147”.. 2.1.1. Objetivos. 2.1.2. Objetivo General de la investigación. •. Analizar la implementación de medidores bidireccionales y su inclusión como clientes regulados de. energía eléctrica al conjunto de apartamentos Cedritos 147.. 2.1.3. Objetivos específicos. •. Definir las políticas y regulaciones para la instalación de los medidores y elección de su tecnología, asimismo de los clientes regulados en Colombia..

(23) Estudio para la implementación de medidores inteligentes en el conjunto residencial CEDRITOS 147 y su adopción como frontera comercial en el mercado regulado. •. Evaluar los beneficios y posibles riesgos de la implementación de los medidores.. •. Valorar distintos escenarios económicos, que permitan la visualización de las bondades económicas y mejor escenario para el cliente final.. 2.2 POBLACIÓN OBJETIVO Cedritos 147 se trata de un conjunto de apartamentos ubicado en el barrio Cedritos como se ve en la Ilustración 2 exactamente en la Calle 147 No. 11 -10, clasificado como estrato 4. Compuesto por apartamentos de 69.23 m2, 69 m2, 93.7 m2, 79.7 m2, 69.23 m2, 78 m2 y 90.6 m2.. Ilustración 2. Ubicación CEDRITOS 147. Los conformados por: salón comedor con balcón, cocina, zona de ropas, 1, 2 o 3 alcobas, zona de estudio, baño social, habitación principal con vestier y baño. En total lo conforman 289 apartamentos en 17 pisos habitables, 17 apartamentos por piso, un sótano, semisótano y tres torres. Las zonas comunes están conformadas por: . Cancha de squash. . Salón Comunal,. . Sauna, turco. . Gimnasio con dotación básica. . Parque infantil. . Salón de juegos para niños. . Sala de proyecciones.. . En el piso 19 habilitadas dos zonas para BBQ y esparcimiento pasivo.. Página | 23.

(24) Estudio para la implementación de medidores inteligentes en el conjunto residencial CEDRITOS 147 y su adopción como frontera comercial en el mercado regulado. Al ser un conjunto familiar, 4 (cuatro) son los habitantes promedio por unidad.. 2.3 COSTO DE LA COMERCIALIZACION DE LA ENERGIA EN BOGOTA Según como está definido en la CREG 038 de 2014 el mercado de la comercialización en Colombia hace referencia al conjunto de usuarios regulados y no regulados conectados a un mismo sistema de transmisión regional y/o distribución local, servido por un mismo operador de red, OR, y los conectados al STN del área de influencia del respectivo OR, en ese sentido podemos decir que en el mercado eléctrico colombiano la comercialización de la energía si bien puede ser administrada por quien hace las veces de distribuidor (OR) no sujeta de manera permanente a aquellos usuarios que una vez pertenecieron a dicho mercado y por ende son los usuarios quienes de manera libre puede tomar la decisión de continuar con el CCU del OR u optar por revisar alternativas más atractivas desde el punto de vista de la comercialización además de otros beneficios. Para el caso de estudio y entendiendo que es en el área de influencia de Bogotá donde se pretende abordar el planteamiento de cambio de comercializador para usuarios del sector residencial, se presentan en ese orden el comportamiento de las tarifas del operador de red (CODENSA SA ESP) y un comercializador de energía diferente como lo es el caso de Profesionales en Energía (PEESA SA ESP) Ecuación 1. Costo Unitario de Prestación del servicio de energía ($/kWh). 𝑪𝑼 = 𝑮 + 𝑻 + 𝑫 + 𝑪𝒗 + 𝑷𝒓 + 𝑹 Donde: G: Generación – T: Transmisión – D: Distribución - Cv: Comercialización – Pr: Pérdidas – R: Restricciones. 2.3.1. Comportamiento del kWh (CODENSA SA ESP) Vs (PEESA SA ESP). Luego de realizar el levantamiento de la información correspondiente a las tarifas de los dos comercializadores que se escogieron para dar cumplimiento a los objetivos establecidos se procedió a establecer mediante el método de HOLT (suavización exponencial de la tendencia) la proyección de los precios del kWh para los próximos 12 meses y donde cómo se puede evidenciar en la Tabla 2 se pudo establecer que la tendencia del mercado analizado mediante las Gráfica 2 y Gráfica 3 arroja un precio de $ 556,930 para el comercializador que es administrado por el operador de red y un precio de $ 486,077 para el comercializador PEESA SA ESP. Al realizar la revisión de la variación del precio calculado mediante el pronóstico se logra identificar ahorros. Página | 24.

(25) Estudio para la implementación de medidores inteligentes en el conjunto residencial CEDRITOS 147 y su adopción como frontera comercial en el mercado regulado. máximos vía tarifa de al menos el 13% lo cual permitiría realizar distintos análisis a la hora de identificar los distintos escenarios para realizar la evaluación financiera. Ecuación 2. Método de HOLT (Suavización doble exponencial para pronósticos). Tabla 2. Resumen Pronóstico – precios por comercializador COMERCIALIZADOR Media Desviación Desviación 2 Varianza Max Min Z95% kWh(estimado) Variación %_Promedio _Máxima Var_Max Var_Min Var_Ultimo_Mes. CODENSA SA ESP $ 500,376785 $ 34,382261 $ 32,292853 $ 272,843746 $ 559,426070 $ 447,560348 $ 1,644854 $ 556,930571 8,87% 13,00% 4,61% 6,961%. PEESA SA ESP $ 455,838440 $ 18,384016 $ 17,263704 $ 337,972050 $ 486,719727 $ 426,916502 $ 1,644854 $ 486,077456. En cuanto a la información que se presentan en las Gráfica 4 se puede evidenciar un comportamiento más detallado de los precios del kWh de los distintos comercializadores y donde podemos encontrar que las tarifas según cada operador oscilan entre $559,42 y $447,56 para CODENSA SA ESP y $486,719 y $ 426,91 para PEESA SA ESP; dichos valores también fueron analizados mediante distribución normal uniforme donde se tuvo en cuenta la desviación y no solo el promedio para ofrecer un mayor grado de certeza en los datos ingresados para el modelo del pronóstico; por ende para la evaluación financiera se pueden modelar escenarios con tasas diferenciadas entre el 4,61% y el 13% tomando como referencia el mercado del operador de redcomercializador y donde podría verse un ahorro considerable por venta del kWh para dar cumplimiento a los objetivos trazados.. Página | 25.

(26) Pronostico Precio kWh - PEESA SA ESP. $(COP). $ 500,00 $ 490,00 $ 480,00 $ 470,00 $ 460,00 $ 450,00 $ 440,00 $ 430,00 $ 420,00 $ 410,00 $ 400,00 $ 390,00. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Promedio $/kWh (PEESA) $ 427, $ 426, $ 435, $ 437, $ 455, $ 437, $ 433, $ 449, $ 453, $ 454, $ 453, $ 454,. FITt (PEESA). 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. $ 429, $ 428, $ 433, $ 436, $ 447, $ 443, $ 438, $ 445, $ 450, $ 454, $ 455, $ 455,. Pronostico kWh (PEESA) 426,92 429,36 431,81 434,28 436,76 439,26 441,77 444,29 446,83 449,39 451,96 454,54 457,14 459,75 462,38 465,02 467,68 470,36 473,04 475,75 478,47 481,2 483,95 486,72. Gráfica 2. Pronostico tarifas Profesionales en Energía S.A E.S.P Pronostico Precio kWh - CODENSA SA ESP $ 600,00 $ 500,00 $(COP). $ 400,00 $ 300,00 $ 200,00 $ 100,00 $ 0,00 Promedio $/kWh (Codensa) FITt (Codensa). 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 $ 459, $ 454, $ 452, $ 447, $ 476, $ 498, $ 494, $ 479, $ 467, $ 508, $ 513, $ 513,. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. $ 461, $ 459, $ 456, $ 453, $ 463, $ 479, $ 486, $ 484, $ 477, $ 491, $ 502, $ 508,. Pronostico kWh (CODENSA) 447,56 451,92 456,33 460,78 465,27 469,8 474,38 479,01 483,67 488,39 493,15 497,96 502,81 507,71 512,66 517,66 522,7 527,8 532,94 538,14 543,38 548,68 554,03 559,43. Gráfica 3. Pronostico tarifas Codensa S.A E.S.P.

(27) Estudio para la implementación de medidores inteligentes en el conjunto residencial CEDRITOS 147 y su adopción como frontera comercial en el mercado regulado. Delta - TARIFAS OPERDOR DE RED VS COMERCIALIZADOR $ 600,0000. $ 80,00 $ 70,00. $ 500,0000. $ 60,00. $(COP). $ 400,0000. $ 50,00. $ 300,0000. $ 40,00. $ 30,00. $ 200,0000. $ 20,00 $ 100,0000. $ 10,00. $ 0,0000. $ 0,00. nov-17 dic-17 ene-18 feb-18 mar-18 abr-18 may-18 jun-18 jul-18 ago-18 sep-18 oct-18 nov-18 dic-18 ene-19 feb-19 mar-19 abr-19 may-19 jun-19 jul-19 ago-19 sep-19 oct-19 Tarifa $/kWh (Codensa) $ 447,5$ 451,9$ 456,3$ 460,7$ 465,2$ 469,8$ 474,3$ 479,0$ 483,6$ 488,3$ 493,1$ 497,9$ 502,8$ 507,7$ 512,6$ 517,6$ 522,7$ 527,7$ 532,9$ 538,1$ 543,3$ 548,6$ 554,0$ 559,4 Tarifa $/kWh (PEESA) $ 426,9$ 429,3$ 431,8$ 434,2$ 436,7$ 439,2$ 441,7$ 444,2$ 446,8$ 449,3$ 451,9$ 454,5$ 457,1$ 459,7$ 462,3$ 465,0$ 467,6$ 470,3$ 473,0$ 475,7$ 478,4$ 481,2$ 483,9$ 486,7 Delta. $ 20,64$ 22,57$ 24,52$ 26,50$ 28,50$ 30,54$ 32,61$ 34,71$ 36,84$ 39,00$ 41,19$ 43,41$ 45,67$ 47,96$ 50,28$ 52,63$ 55,02$ 57,44$ 59,90$ 62,39$ 64,91$ 67,48$ 70,07$ 72,71. Gráfica 4. Variación de tarifas entre comercializadores de energía. Página | 27.

(28) 2.4 TIPOS DE TECNOLOGÍAS DE MEDIDORES Existen en el mercado múltiples posibilidades para la conformación de un sistema de medición inteligente. En cuanto a los “medidores inteligentes” propiamente dichos, se puede establecer dos tipos principales (Días & Scaramutti, 2015): - Dispositivos que integran la totalidad de las prestaciones en un único aparato (registro bidireccional local o remoto, y capacidad de interactuar con dispositivos de maniobra, consumo, generadores, etc.) - Los dispositivos modulares, los cuales son medidores de energía básicos que admiten la incorporación de módulos que realicen las funciones adicionales, propias de un medidor inteligente. Como una tercera alternativa para la implementación de un sistema de medición inteligente, se ofrecen dispositivos especiales que, adecuadamente conectados a los medidores actualmente en uso, suplen algunas de las nuevas funciones necesarias de las que ellos carecen. Evidentemente cada una de las tres soluciones anteriores tiene sus propias ventajas y desventajas (Beama, 2010). En cuanto a las soluciones particulares de comunicación bidireccional, la cuestión es mucho más diversa, dándose una vertiginosa evolución tecnológica, que contribuye a la multiplicidad de soluciones ofrecidas, de sistemas cableados o inalámbricos (RS485, Ethernet, fibra óptica, GSM, GPRS, 3G, WiMax, Low Power Radio, M-Bus, WiFi, Power Line Carrier, ADSL, Bluetooth, ZigBee, Z-Wave, etc.).. 2.4.1. Contador Monofásico Multifunción De Telegestión CERM1. Para el caso a aplicar se ha elegido el contador de última tecnología CERM1, fabricado por Sagemcom empresa francesa y distribuido por Enel Distribuzione S.p.a; el cual posibilita la comunicación bidireccional entre clienteempresa, el cual ha sido exitosamente instalado por proyectos de ENEL en Chile y cuenta con las especificaciones técnicas exigidas por el mercado colombiano y expuestas anteriormente..

(29) Estudio para la implementación de medidores inteligentes en el conjunto residencial CEDRITOS 147 y su adopción como frontera comercial en el mercado regulado. Ilustración 3. Medidor CERM1. Características metrológicas . Clase Activa B (según UNE-EN 50470-3). . Clase Reactiva 2 (según UNE-EN 62053-23). . Imáx 60 A. . Imín 250 mA. . Iref 5 A. . Rango de temperatura desde -25ºC hasta +70ºC. . Grado de protección IP 53 (según UNE-EN 60529). Características eléctricas . Tensión de referencia Certificado para 230V. . Tensión límite 440V (durante 6 horas). Características mecánicas . LED de verificación. . Puerto óptico de comunicaciones (según norma UNE EN 62056-21). . Precinto de la tapa cubre-hilos con tornillo perforado y orificios.. . Pulsador de lectura. . Sensor que detecta la apertura y cierre de la tapa cubre hilos, incluso sin alimentación. Página | 29.

(30) Estudio para la implementación de medidores inteligentes en el conjunto residencial CEDRITOS 147 y su adopción como frontera comercial en el mercado regulado. Características funcionales . Permite acceso remoto a los contadores.. . Sistema de medidas bidireccional (importación/exportación).. . Comunicación bidireccional (Sistemas Comercializador -Contador).. . Máximas garantías de integridad y seguridad.. . Disponibilidad de lectura.. . Control de la potencia demandada.. . Gestión de la conexión / desconexión del suministro.. . Mecanismos antifraude avanzados.. . Gestión de la energía.. Medidas Entregadas: . Energía Activa: Absorbida/Cedida[kWh]. . Energía Reactiva: Q1,Q2,Q3yQ4[kvarh]. . Potencia Activa[kW]. . Potencia Reactiva[kvar]. . Tensión eficaz[V]. . Corriente eficaz[I]. . Cos phi[-1a1]. . Potencia media cuarto-horaria[kW]. 2.4.2. Requisitos para las unidades de medida en Colombia. Los equipos o unidades de medida (UM) son medidores de energía utilizados en el despliegue de tecnología AMI. Estos deben tener la capacidad de funcionar de manera tradicional, de modo que se pueda realizar una lectura manual ante la ausencia de comunicación con el sistema de gestión y operación (SGO) o con la unidad concentradora (UC). Adicionalmente, los equipos o unidades de medida deberán permitir la coexistencia de diferentes marcas, modelos y métodos de comunicación dentro de la misma red de distribución de energía eléctrica, sin generar interferencias entre ellos.. Página | 30.

(31) Estudio para la implementación de medidores inteligentes en el conjunto residencial CEDRITOS 147 y su adopción como frontera comercial en el mercado regulado. REQUISITOS ELÉCTRICOS A continuación, se relacionan las normas aplicables a las unidades de medida para sistemas AMI o de medición inteligente (Smart Metering). Respecto a parámetros eléctricos tenemos las normas de la Tabla 3:. Tabla 3. Normas relacionadas con los requisitos eléctricos de las unidades de medida de un sistema (AMI). Conexión directa Activa clase 1 Reactiva clase 2. REQUISITOS ELÉCTRICOS TENSIONES NORMALIZADAS DE REFERENCIA CORRIENTES NORMALIZADAS DE REFERENCIA FRECUENCIA NORMALIZADA DE REFERENCIA CONSUMO DE POTENCIA CIRCUITOS DE TENSION MEDIDORES MULTIFUNCION CONSUMO DE POTENCIA INTERVALO DE TENSION EN MEDIDORES MULTIFUNCION CONSUMO DE POTENCIA CIRCUITOS DE CORRIENTE INFLUENCIA DE SOBRE-CORRIENTES DE CORTA DURACION INFLUENCIA DE AUTO CALENTAMIENTO ENSAYOS DE TENSION ALTERNA INFLUENCIA DE LA TENSION DE ALIMENTACION INMUNIDAD DE FALLA A TIERRA COMPATIBILIDAD ELECTROMAGNETICA (EMC). NTC 5226 (IEC 62052-11). NTC 4649 (IEC 62053-61). NTC 4052 (IEC 62052-11). NTC 4569 (IEC 62053-23). NTC 4052 (IEC 62052-11), NTC 5226 (IEC 62052-11). NTC 4569 (IEC 62053-23), NTC 5226 (IEC 6205211). NTC 5226 (IEC 62052-11). Requisitos de medición Respecto a requisitos metrológicos se tienen las normas listadas en la Tabla 4.. Página | 31.

(32) Estudio para la implementación de medidores inteligentes en el conjunto residencial CEDRITOS 147 y su adopción como frontera comercial en el mercado regulado. Tabla 4. Normas relacionadas con los requisitos metrológicos de las unidades de medida de un sistema (AMI). REQUISITOS METROLOGICOS. Conexión directa Activa clase 1 Reactiva clase 2. LIMITES DE ERROR EN VARIACION EN CORRIENTE LIMITES DE ERROR A FACTORES DE INFLUENCIA ARRANQUE Y FUNCIONAMIENTO SIN CARGA CONSTANTE DEL MEDIDOR CONDICIONES DE LOS ENSAYOS ENSAYOS DE RUTINA Requisitos mecánicos. NTC 4052. NTC 4569. NTC 4856. Dentro de los requisitos mecánicos que contemplan la caja, ventana, terminales del bloque de conexiones, tapa del bloque de conexiones, distancias de seguridad, distancias de fuga, aislamiento, clase de protección eléctrica, protección contra penetración de polvo y/o agua, resistencia al calor/fuego, visualización de los valores medidos, dispositivos de salida, identificación del medidor y condiciones climáticas de funcionamiento, deben cumplir la norma NTC 52226 (IEC 62052-11). Los anteriores requisitos deben ser avalados y certificados por un ente acreditado por la ONAC, el cual expide un certificado de conformidad de producto según la norma que aplique a cada uno de los requisitos listados.. 2.5 Política De Calidad La política de Calidad es pensada para detallar cómo debe ser el proceso y que garantice la calidad del proyecto y todos los procesos envueltos. Este plan debe da respuesta a cuestiones sobre qué acciones se llevarán a cabo, quienes serán los encargados de aplicar el plan y los instrumentos de control acorde a las normas ISO de alto nivel, como se muestra en la Tabla 5.. Página | 32.

(33) Estudio para la implementación de medidores inteligentes en el conjunto residencial CEDRITOS 147 y su adopción como frontera comercial en el mercado regulado Tabla 5. Política de calidad Requisito CalidadSGC. AmbientalSGA. CalidadSGC. 4.1. 4.1. 4.1. Descripción. Responsable. Documento aplicable. Registro de verificación. Comprensión de la organización y de su contexto.. Jefe Division Calidad. Registro Documentado con alcance y objetivos. Mapa de procesos. Comprensión de la organización y de su contexto.. Jefe división ambiental. Registro Documentado con alcance y objetivos. Mapa de procesos. Comprensión de la organización y de su contexto.. Coordinador HSE. Registro Documentado con alcance y objetivos. Mapa de procesos. Jefe Division Calidad. Pliego de Condiciones. Contrato Marco. Jefe división ambiental. Pliego de Condiciones. Contrato Marco. Determinación del alcance del sistema de gestión de la SST. Coordinador HSE. Pliego de Condiciones. Contrato Marco. Sistema de gestión de la calidad y sus procesos.. Jefe Division Calidad. Mapa de procesos. Sistema de gestión ambiental.. Coordinador HSE. Plan de Manejo ambiental. Coordinador HSE. Permisos de trabajo Identificación de peligros y riesgos operacionales Permisos de trabajo en alturas - Izaje de carga. Balance Score Card. Liderazgo y compromiso. Director Proyecto. Manual de funciones. Organigrama. Liderazgo y compromiso. Coordinador HSE. Manual de funciones. Organigrama. Liderazgo y compromiso. Director Proyecto. Manual de funciones. Organigrama. Determinación del alcance del sistema de gestión de la calidad. Determinación del alcance del sistema de gestión ambiental.. 4.3 4.3 4.3 4.4 4.4. 4.4. 5.1 5.1 5.1 5.2 5.2 5.2 6.1. 6.1. 6.1. 6.2 6.2 6.2. Sistema de gestion de la SST. Balance Score Card Balance Score Card. Politica. Director Proyecto. Folletos - Brochure. Mapa de procesos. Política ambiental.. Jefe división ambiental. Folletos - Brochure. Mapa de procesos. Política de la SST. Coordinador HSE. Folletos - Brochure. Mapa de procesos. Acciones para abordar riesgos y oportunidades. Director Proyecto. Registros en Intranet Documentado por el SG. Mapa de procesos. Acciones para abordar riesgos y oportunidades. Director Proyecto. Registros en Intranet Documentado por el SG. Mapa de procesos. Acciones para abordar riesgos y oportunidades. Director Proyecto. Registros en Intranet Documentado por el SG. Mapa de procesos. Objetivos de la calidad y planificación para lograrlos. Jefe Division Calidad. Anexo Contrato Marco. Databook. Objetivos ambientales y planificación para lograrlos. Jefe división ambiental. Anexo Contrato Marco. Databook. Objetivos de la SST y planificación para lograrlos. Coordinador HSE. Anexo Contrato Marco. Databook. Página | 33.

(34) Estudio para la implementación de medidores inteligentes en el conjunto residencial CEDRITOS 147 y su adopción como frontera comercial en el mercado regulado. 3.. INGENIERIA DEL PROYECTO. La tele gestión o medición inteligente es un sistema integrado de gestión remota y automática de contadores y otros dispositivos adicionales, basada en nuevas tecnologías de información, electrónica y comunicaciones, su objetivo es mejorar la eficiencia del sistema eléctrico y la calidad del servicio prestado a los clientes; bajo el contexto anteriormente expresado en la telemedida se expresan funcionalidades como: . Lectura remota de los registros de energía activa y reactiva, así como de potencia.. . Lectura remota de los registros de los parámetros de calidad.. . Permite discriminación horaria con capacidad de gestionar 6 periodos programables.. . Medida bidireccional (energía activa y reactiva importada y exportada). . Parametrización del equipo de medida de forma remota, incluyendo la configuración de los períodos de discriminación horaria y la potencia contratada.. . Registrar y almacenar 3 meses de curvas horarias de energía activa y reactiva. . Control de la potencia demandada, maxímetro o dispositivo de control de potencia.. . Sincronización periódica remota con los concentradores.. . Corte y reconexión remotos.. . Capacidad de gestión de cargas.. . Detección automática de contadores.. . Adaptación automática a cambios en la topología de la red.. . Actualización remota del firmware de contador y del software de concentrador.. . Seguridad de datos: encriptación y autenticación.. Página | 34.

(35) Estudio para la implementación de medidores inteligentes en el conjunto residencial CEDRITOS 147 y su adopción como frontera comercial en el mercado regulado. Ilustración 4. Beneficios de la Telegestión.. Ilustración 5. Esquema de conexión y configuración de la Tele gestión. Página | 35.