Planificación Energética Territorial Ciudades sostenibles

ETOEnergía para Todos
Planificación Energética Territorial
Ciudades sostenibles
Universidad del Norte
Javier Trespalacios1
11.07.2017
1Ingeniero mecánico, master en energías renovable; consultor e investigador en temas de ciudades.

2jtrespalacios@bluewin.ch11.07.2017ETOEnergía para Todos
Mi pasión
En la vida hay que tener sueños, la pasión te lleva a ellos…
Introducción PET Aplicación Ciudades - sostenibles Conclusión
CERN – LHC / LHCb (la
maquina mas grande
del mundo)
Robot para llevar el café
Rover para la luna (ESA)
Maquina cortar
cartón
Construcción de trenes
Energía en los edificios
Energía Ciudades

¨ Mensaje que traigo:
1. Comprendan que esta pasando en el planeta.
2. Métodos de planificación energética territorial (PET).
3. Ciudades sostenibles.
Objetivos

Edward Glaeser Silicón Valley
François Maréchal
Ungershin (Francia)Soren Hermansen
Martin Beniston
Temas actuales
Yo me he apasionado con las ciudades, la energía, el empleo, el planeta, porque creo que puede
ser una buena oportunidad para un desarrollo económico, social y de dejar un mejor planeta a
nuestros hijos.
Jean Ruegg
Heliotrope
Antonio Da Cunha
Vauban

Introducción

¤ Aumento de la
población.
¤ Aumento del consumo
de energía.
¤ Aumento de las
emisiones de CO2.
Que pasa en el planeta : el hombre y la energía

¤ La principal fuente de energía son de tipo fósiles - 80%.
¤ Son agentes energéticos agotables.
¤ Las fuentes fósiles producen GEI, entre ellos CO2.
!
Las fuentes de energías utilizadas en el mundo

El aumento de emisiones de GEI
¤ El aumento de las emisiones de CO2 y los gases con efecto
invernadero, provocan el recalentamiento de la tierra y el cambio
climático.
Introducción PET Aplicación Situación actual Bonus Conclusión

Cambio climático
Donde es el Cambio Climático?

Algunos efectos del cambio climático
¤ Las sequias, las inundaciones y
otros.
¤ Problemas en la producción
de alimentos; alzas en los
precios.
¤ La migración.
¤ La transmisión de
enfermedades.

La energía
Que es la energía?

Economía - Energía
¤ La relación del consumo de energía vs PIB, en un país como Suiza.
¤ La energía es un factor importante en el desarrollo de un país (ejemplo en la creación
de empleos).
Avenir-suisse: https://www.avenir-suisse.ch/files/2017/03/energie_pour_l_economie_et_le_bien_etre.pdf

La geopolítica y la influencia en la energía
¤ Asegurar el aprovisionamiento; los problemas
geopolíticos han creado problemas económicos.

¤ Los riesgos de la producción nuclear, por ejemplo Fukushima y
Chernóbil.
n El hombre ha buscado soluciones al aumento del consumo de energía.
Algunos riesgos en la producción de energía

Calidad de vida - Energía
¤ La energía ayuda a mejorar la calidad de vida.
¤ La falta de acceso a la energía es también uno de los principales
factores que contribuyen a la pobreza (Practical Action).

Ambiental
Energía = Economía + Política + Ambiental + Social
Economía SocialPolítico

¤ El sector residencial, comercia y terciario; es el principal consumidor de energía - 35%.
2’507 Mtoe : 28%
2’542 Mtoe : 28%
3’122 Mtoe : 35%
809 Mtoe : 9%
1
3
2
Donde esta el consumo?

Crecimiento de las ciudades
¤ Proporción de la población urbana por continente (UN Habitat).
n Hay que planificar las ciudades para asegurar su calidad de vida.

Las ciudades buscan ser mas atractivas, tener una
buena calidad de vida, atraer inversores.
Que es una ciudad y que busca?

Energía útil
(edificios)
Energía primaria
(producción)
Perdidas: 3% a 20%
Medir CO2
Perdidas: 2% a 3%
Perdidas: 6% - 20%
Los nombres de la energía
¤ Como es el aprovisionamiento
Energía
final
¤ Energía gris : la
energía
escondida.

Tecnologías descentralizadas y centralizadas
¤ Tecnologías como CAD (calefacción a distancia) o FAD (frio a
distancia).
n Un sistema centralizado es mas eficiente, económico, contamina menos, etc.

La geo visualización
Plano ciudad Catastro Movilidad Potencial Fotovoltaico

Las pistas de Colombia
0"
5"
10"
15"
20"
25"
30"
0.00E+00"
5.00E+10"
1.00E+11"
1.50E+11"
2.00E+11"
2.50E+11"
3.00E+11"
3.50E+11"
4.00E+11"
1981"
1982"
1983"
1984"
1985"
1986"
1987"
1988"
1989"
1990"
1991"
1992"
1993"
1994"
1995"
1996"
1997"
1998"
1999"
2000"
2001"
2002"
2003"
2004"
2005"
2006"
2007"
2008"
2009"
2010"
2011"
2012"
Final&consump-on&[Mtoe]&
PIB&[US$&a&precios&actuales]&
PIB&[US$&a&precios&actuales]&:&Final&consump-on&[Mtoe]&
Valeur"US$" Mtoe"
¤ Algunas pistas en Colombia, hay que
planificar, con políticas o estrategia
energética; hay problemas como :
n Los precios?
n Los cortes?
n Otros?
n El no planificar nos traerá malas
soluciones (costosas y no eficientes).La#sensación#térmica#(índices#de#confort)#2011#7>#2070#
#

Que es la planificación
energética territorial?

¤ La Planificación Energética Territorial o la Planificación
Energética Urbana, es una practica que se genero por el
choque petrolero de los años 80’s, las ciudades europeas
buscaron como manejar el consumo energético global en
una región.
La planificación energética territorial - PET
Freiburg, primera ciudad alemana en realizar una planificación energética urbana.

¤ El uso racional de la energía.
¤ Asegurar el aprovisionamiento.
¤ Valorizar las energías renovables,
local y los desechos térmicos.
¤ Respetar el medio ambiente.
¤ El desarrollo económico.
¤ Herramientas para planificar un
territorio.
Que busca la PET

La planificación energética territorial - PET
País
Ciudad
Barrio
Manzana (isla)
Edificio
¤ INFORMACION
Luxemburgo – EPFL / IPESE

Territorio
Consumo + CO2
E. Renovable,
desechos térmicos
Escenarios
Proyecto Futuro
¤ Es definir o delimitar un territorio.
¤ Análisis inicial : identificar en donde esta
el consumo e identificarlo
geográficamente.
¤ Inventario geográfico del potencial de
energía renovable local y posible
recuperación de energía.
¤ Definir los objetivos que queremos lograr o
búsqueda de etiquetas.
¤ Escenarios y estrategias a desarrollar.
Como se realiza una PET?

¤ Posición geográfica (posición X
y Y).
¤ Superficie del edificio [m2] y
numero de pisos.
¤ Año de construcción.
¤ Tipo de afectación (ex: casa
individual, comercio, escuela,
etc).
¤ Agente energético térmico y
eléctrico (ex: gas, madera, o
nuclear).
Análisis inicial
Información catastro

Método de análisis inicial : conocer las necesidades
Entre el 80% y el 90%
de edificios en Suiza.
Normas :
SIA
Minergie
Normas SIA (construcciones
después del año 2000)
Estadísticas consumo de energía en los
edificios, según época de construcción.
Tecnología
SRE x SIAafectación x ηutil_tecnol x fprimaria_tecnol = Energíaprimaria_term
Energía útil [MJ] Energía final [MJ]
1. CO2 [kg].
2. Energía Renovable
[%].
3. Consumo energético
[MJ].

Consumo energético (térmicas y eléctricas)
¤ Identificamos las zonas de mayor consumo.

Inventario energía local, renovables y de recuperación
Eólica Mini hidráulicaSolar
Geotérmica Madera (Biomasa)
Desechos térmicos

Bajar el consumo – Estrategia de renovación
Ejemplo(Ventanas(con(
marcos(metálicos(
Interior(
Exterior( Exterior(
Interior(
Ejemplo(Balcón(
¤ Lo primero es consumir menos.

Objetivos a buscar
¤ Label Ciudad de la energía:
n Estrategia para bajar el consumo.
n Aumento de las energías renovables.
¤ Label pacto de alcaldes: 3 x 20
n 20% menos consumo.
n 20% menos de CO2.
n 20% mas de energías renovables.

¤ Bajar el consumo:
n Renovando la
vivienda; utilizando
elementos que
consuman menos
energía.
¤ La utilización de
energías
renovables:
n Mix energético,
varios tecnologías
al mismo tiempo.
Resumen de la estrategia
marcos(metálicos(
Interior(
Exterior(
Exterior(
Interior(
Ejemplo(Balcón(

Aplicación de PET (Orbe)
Orbe – Suiza : 10’000 habitantes, mas de 2000 construcciones (casa y edificios)
Tiene varias empresas, como Nestlé.

Estado de la información
¤ Clasificar los edificios según su periodo de construcción y afectación (tipo de uso).

javier.trespalacios@bluewin.ch
Situación inicial : formulación de estrategias
¤ Según el periodo de construcción conocer donde esta el consumo.
¤ Según la SRE (Superficie de Referencia Energética).

Utilizar la géovisualisacion.

¤ Tipo de agente energético utilizado.

Según el periodo de construcción conocer donde esta el consumo.

La producción de CO2.

Costos de la energía por epoca.

Según el periodo de construcción conocer donde esta el consumo.

Resumen situación inicial

Definir nuestro objetivo
¤ Tener la imagen de una ciudad sostenible energéticamente.

Reducir consumo
Conducción!
Convección!
Radiación!
Evaporación0y0condensación!
marcos(metálicos(
Interior(
Exterior(
Exterior(
Interior(
Ejemplo(Balcón(
¤ Atacar la envoltura de la construcción; para no tener perdidas o adicionar energía a calentar o enfriar.

Escenarios para bajar el consumo
¤ Certificación de eficiencia energética.

Potencial renovable de Orbe : Solar
x
¤ Radiación solar en Orbe.

Potencial renovable de Orbe : Solar
¤ Superficie fotovoltaica, para 100%,
50% renovable.
¤ Resumen total solar térmico y fotovoltaico.

Potencial renovable de Orbe : Eólico
¤ Buen potencial eólico.

Potencial renovable de Orbe : Eólico
¤ Buen potencial para mini eólico.

Escenarios para la implementación de biomasa.
¤ El potencial de la madera, cerca del proyecto.

Escenarios la implementación de biomasa.
¤ La madera tiene un CO2 neutro.

Escenarios para bajar las emisiones CO2 y comparación de ER
0%#
20%#
40%#
60%#
80%#
100%#
120%#
1# 2# 3# 4# 5.1# 5.2# 5.3# 5.4# 5.5# 5.6# 5.7# 5.8# 5.9# 6# 7.1# 7.2# 7.3# 7.4# 8#
Réduc&on)par)Agents)Energé&que)et)stratégie)de)rénova&on)
EP#Total#[MJ.an]# EP#Objec?fs#[MJ.an]#
Réduc?on#EP#Bois#pellets#[MJ.an]# Réduc?on#EP#CAD#Bois#[MJ.an]#
Réduc?on#EP#CAD#Gaz#[MJ.an]# Réduc?on#EP#Electricité#Thermique#[MJ.an]#
Réduc?on#EP#Gaz#a#condensa?on#[MJ.an]# Réduc?on#EP#Gaz#a#condensa?on#et#solaire#thermique#[MJ.an]#
Réduc?on#EP#Mazout#à#condensa?on#[MJ.an]# Réduc?on#EP#PAC#sondes#ver?cal#[MJ.an]#
Réduc?on#EP#Rejet#chaleur#(UIOM,#STEP)#[MJ.an]#
¤ Comparar los escenarios para saber cual produce menos CO2 y el
uso de energías renovables.
0%#
20%#
40%#
60%#
80%#
100%#
120%#
1# 2# 3# 4# 5.1# 5.2# 5.3# 5.4# 5.5# 5.6# 5.7# 5.8# 5.9# 6# 7.1# 7.2# 7.3# 7.4# 8#
Comparaison*CO2*Total*avec*stratégie*
CO2#Actuelle#[kg]# CO2#Objec<fs#[kg]#
CO2#Total#avec#Bois#pellets#[kg]# CO2#Total#CAD#Bois#[kg]#
CO2#Total#avec#CAD#Gaz#[kg]# CO2#Total#avec#Electricité#Thermique#[kg]#
CO2#Total#avec#Gaz#a#condensa<on#[kg]# CO2#Total#avec#Gaz#a#condensa<on#et#solaire#thermique#[kg]#
CO2#Total#avec#Mazout#à#condensa<on#[kg]# CO2#Total#avec#PAC#sondes#ver<cal#[kg]#
CO2#Total#avec#Rejet#chaleur#(UIOM,#STEP)#[kg]#

1
2
3
4 5
1. Desecho térmico :
Nestlé.
2. Estación de
depuración.
3. Agua usada
(Alcantarilla).
4. Mini hidráulica.
5. Biomasa :
basurero.
6. Bio gas : desechos
compostables
agricultores.
7. Bomba de calor :
con el agua de
superficie.
6
Potencial renovable y recuperación de energía
7

Potencial renovable y recuperación de energía
¤ Después de encontrar potencial en la recuperación de calor, lo utilizaremos para
un proyecto especifico, como el eco barrio Gruvatiez.
Nestle

La posibilidad de un CAD (Calefacción a distancia)
¤ Instalación de un sistema CAD.
CAD

Reutilización de energía
¤ Aguas de alcantarilla.

Reutilización de energía
¤ Comparación : Antes y después.
A22#
A21#
A11#
A12#
A13#
B11#
B12# B13#
B21#
B22#
B23#
B31#
B32#
B33#
B41#
B42#
B43#
B51#
B52#
B61#
B62#

Electricidad
224’642’264MJ.an
CAD - Otros
215’944’512 MJ.an
Orbe
Condición
Exterior Confort
Emisiones
4’536’706 kg CO2 - 78%
La estrategia para llegar a los objetivos

Análisis del potencial
¤ Los estudios de los Ingenieros,
llegaron a determinar que
Orbe podría utilizar 60% de
energías renovables.
n 60%
n 60%
n 60%
¤ Entre las primeras medidas:
caso de un nuevo barrio
ecológico, llamado Gruvatiez.
A22#
A21#
A11#
A12#
A13#
B11#
B12# B13#
B21#
B22#
B23#
B31#
B32#
B33#
B41#
B42#
B43#
B51#
B52#
B61#
B62#

Los proyectos están bloqueados
¤ Oposición al barrio ecológico / Gruvatiez (Orbe).

¤ Oposición a un proyecto eólico en el Jura (Suiza).

¤ Oposición a los proyectos eólicos en Besançon (Francia).

Proyectos 100% renovables
¤ La Isla de Samso (Dinamarca); donde ha estado implicada la población.

Por medio de una PET ayudar a los ODS
La sostenibilidad es también involucrar a las personas, crea red social.

Desbloquear los proyectos
¤ Escuela de la energía.
n Para fomentar la innovación.
n Proyecto ETO (Energía para
TOdo).
¤ Las empresas de productos o
servicios deben instalarse en
Orbe.
n Pague impuestos.
n Creen puestos de trabajos.

Creación de empresas
¤ Cooperativas de energía.

Multiplicar y valorizar nuestro trabajo – Teoría de HEX
Région
1 : PET
réalisé
Region
2
Ciudad
3
¤ Es que las ciudades puede ser el gran medio para un
desarrollo económico y combatir el cambio climático.

Ciudades sostenible

Comprender el desarrollos sostenible
¤ El primer elemento es conocer la historia del desarrollo sostenible nos hace ver el
futuro (resumen comprimido):
n Siglo XVII, el termino Progreso, asociado al mejoramiento material.
n 1935, Schumpeter, el concepto del Desarrollo : “El análisis del cambio económico”;
asociado al abastecimiento de bienes y servicios a una población en crecimiento, al
desarrollo económico sin limites.
n En los 60’s, aparecen obras sobre el daño que estaban causando sobre en Medio
Ambiente; por ejemplo en la obra de Rachel Carson “Silent Spring” o el de Paul Erlich
en “The Popultion Bomb”, la creación de la WWF y muchas mas acciones.
n 1972, en Estocolmo, la primera conferencia sobre el medio ambiente.
n En 1987, la primera ministra de Noruega, Gro Brundtland, menciona por primera vez
el termino desarrollo sostenible en su informe “Nuestro futuro común”.
n 2015, tenemos los Objetivos del Desarrollo sostenible – ODS.

¤ Para utilizar los conceptos
de desarrollo sostenible, hay
que tener claro que busca:
n “Satisfacer las necesidades
actuales sin comprometer las
generaciones futuras”, Gros
Brundtland.

Por medio de una PET ayudar a los ODS
Los ODS nos ayudan a definir la sostenibilidad.

¤ WWF, OLP para barrios
ecológicos. ¤ Ecotechsy (Suiza), Eco Restitución.

Las ciudades
¤ Una ciudad es una zona
donde una gran densidad
de personas existen y
donde el paisaje refleja
la actividad del hombre
con intensidad.
¤ Es que son las ciudades el
gran invento del hombre?
Detroit
Florencia el renacimiento
Silicón Valley
Atenas
Birmingham la revolución industrial
¤ Las ciudades han pasamos por:
n Por el renacimiento, Florencia.
n La revolución industrial, Birminghan.

Las ciudades y el desarrollo sostenible
¤ Ahora?
n Vamos a una revolución verde – sostenible?
¤ Que buscan las ciudades sostenibles:
n Ser mas agradable para sus habitantes.

¤ Como se han desarrollado esas ciudades sostenibles?
La confluence en Lyon (Francia)

Vauban en Freiburg (Alemania)

Samso (Dinamarca)

Amsterdam (la ciudad que no ama los carros)

Basel (Suiza)

Ciudad sostenible
¤ Una ciudad sostenible busca ser mas agradable para sus
habitantes…

Planificación energética
territorial y Ciudades
sostenibles
Gracias por su atención.
Javier Trespalacios:
jtrespalacios@bluewin.ch
WhatsApp : 0041 79 310 56 54
https://j3palacios.wordpress.com/
Universidad del Norte - 11.07.2017

El aumento de emisiones de GEI
Ultima clase del profesor Martin Beniston.

Mensaje final
“El rol del científico es dar
a los que no son expertos,
las herramientas para
mejor utilizar y ponderar
lo que se encuentra en
internet y, sobre todo,
saber criticar su
contenido.”
Ultima clase del profesor
Martin Beniston…

Que pasa en el planeta : el hombre y la energía
Curso de Advance Energetique – profesor François Maréchal

Investigación
¤ Nos ha tocado regresar, ha
entender mejor la energía:
n En lo social.
n Mas fuerte en la economía.
n Crear innovación, empresas,
empleo.
n En la gente.
n Ambiental.

Bonus Track : ideas creación de empleo
¤ ACIS : Asociación Colombiana de Investigadores en Suiza
http://www.acis.ch/

¤ ETO : Energía para todos.
n Metodología para aumentar la
innovación, el empleo y otros.
n Que todo el mundo sepa de
energía, cree ideas innovadoras.
¤ https://j3palacios.wordpress.com/

¤ Desarrollo sostenible.
1. Vivienda
2. Empleo -
OEIS
3. Zero CO2
4. Gestión
desechos
5. Transporte
sostenible
6. Recursos
locales
7. Alimentación
local
8. Gestión del
agua
9. Suelo y
biodiversidad
10. Cultura y
patrimonio
11. Bienestar y
confort
12. Análisis
superficial de
riesgos
¤ Desarrollo sostenible:
n Una herramienta
para realizar
estrategias.
n Estrategias
sostenibles que
mejoran una región.
EcoIdea

¤ Etiquetas de ciudad.

¤ Barrios ecológicos : Confluence y Vauban.

¤ Hay que tener tiempo; porque
la primera vez no funcione no
quiere decir que esta malo.
n El secreto esta en planificar
(mediano y largo plazo).
Las estrategias toman tiempo

EDA ¤ EDA : Energía Desarrollos
sostenible y Agua.
n Metodología para bajar el
consumo energético, aplicación
de desarrollo sostenibles y el uso
del agua.
n En escuelas y oficinas publicas.
Economía(
Medio(
ambiente(
Social(

¤ Creando el método de la “Materia de Transición”, podemos dar a
otras áreas académicas, la información importante y objetivos de las
otras áreas que trabajan en el desarrollo de una región.
Materia
de
Transición
Ingeniería
Biología
Sociología
Economía

¨ Mensaje final :
¤ Comprendan que es la energía y
porque atacar este problema.
¤ Conocer que es una ciudad.
¤ Como crear empleo a partir de los
problemas de energía.
¤ Hay que planificar la energía en
Colombia; podemos predecir el
futuro; el no planificar genera
soluciones costosas y no eficientes.
Objetivos

6.61$Mtoe$)>$26%$
9.37$Mtoe$)>$37%$
8.63$Mtoe$)>$35%$
3$
0.57$Mtoe$)>$2%$
1$
2$
4$
Colombia?

¤ Laboratorio de ciudades.

¤ Transición energética.
Colombia(
Cambio(Climá*co(
Las$empresas$publica$y$
privadas$ Los$polí3cos$

¤ Calefacción a distancia.

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