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Análisis económico financiero para Iluminación con Tecnología
LED en el Túnel Subfluvial.
MBA Ing José Alberto Stella
josealbertostella@gmail.com
Análisis económico financiero para Iluminación con Tecnología
LED en el Túnel Subfluvial.
MBA Ing José Alberto Stella
josealbertostella@gmail.com
Análisis económico financiero para Iluminación
con Tecnología LED en el Túnel Subfluvial Uranga
Silvestre Begnis.
MBA Ing José Alberto Stella
Análisis económico financiero para Iluminación con Tecnología
LED en el Túnel Subfluvial.
MBA Ing José Alberto Stella
josealbertostella@gmail.com
7. Cálculo de CO2 equivalente
6. Resultados de los distintos escenarios económicos financieros
4. Cálculo de la inversión adicional y ahorros en los costos de O&M
2. Objetivos del trabajo.
1. Descripción
3. Metodología para el análisis económico financiero en proyectos
de eficiencia energética
5. Cálculo de la tasa i de descuento
8. Comparación con proyectos de similar envergadura
Análisis económico financiero para Iluminación con Tecnología
LED en el Túnel Subfluvial Uranga Silvestre Begnis.
9. Conclusiones
Análisis económico financiero para Iluminación con Tecnología
LED en el Túnel Subfluvial.
MBA Ing José Alberto Stella
josealbertostella@gmail.com
Equipo de trabajo
Universidad Tecnológica Nacional – UTN Santa Fe
• Ing. Juan Fernández - Director Departamento Ing. Eléctrica
• MBA José Stella – Director GEMA – Esp Proyectos Inversión
• Ing. Marcos Banegas – Director Lamyen - Esp. en Luminotecnia
• Ing. Matías Orué – Coordinador Proyecto
V I C o n g r e s o I b e r o a m e r i c a n o d e I n g e n i e r í a d e P r o y e c t o s – M e d e l l í n , n o v i e m b r e 1 2 y 1 3 d e 2 0 1 5
Análisis económico financiero para Iluminación con Tecnología
LED en el Túnel Subfluvial.
MBA Ing José Alberto Stella
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1. Descripción
• El Túnel Subfluvial Uranga Sylvestre
Begnis se encuentra debajo del
cauce del río Paraná uniendo las
provincias de Santa Fe y Entre Ríos
de la República Argentina a través
de una longitud total de 2.400
metros
• Está conformado por 37 tubos
cilíndricos; cada uno de estos tubos
tiene una longitud de 65,45 m y un
diámetro interior 9,80 m, con una
altura útil para la vía de transito de
4,41 m.
Análisis económico financiero para Iluminación con Tecnología
LED en el Túnel Subfluvial.
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1. Descripción
Iluminación actual y propuesta eficiente
Iluminación actual
 Tubos: 4200 tubos fluorescentes T8 de 36W
con casquillo G13 y temperatura de color
4000ºK.
 Balastos: Electromagnético con un consumo
promedio de 10W sobre el de la lámpara.
 Luminarias: Pantalla reflectiva.
 Consumos: Equipo lámpara-balasto 46W.
 Longitud tramo central (luminarias con tubos
simples): 2397 m.
 Longitud rampas de acceso (luminarias con 2
o 3 tubos): 271 m cada una (total 542 m).
 Vida Útil: 20.000 [hs]
 Potencia total instalada 193 [kW].
 Consumo anual de energía 1.700.000 [kWh].
Iluminación propuesta
 El sistema de iluminación actual y el
sistema analizado (LED) fue modelado
mediante software ReluxPro®,
identificando tipos, características.
 Se consultaron a proveedores locales los
precios de tubos basadas en tecnología
LED existentes en el mercado,
seleccionando la siguiente alternativa:
 Marca: OSRAM
 Modelo: SubstiTUBE Basic-ST8-HB4
 Longitud: 1200 mm
 Flujo Luminoso: 1900 [lm]
 Vida Útil: 40.000 [hs]
 Potencia: 18[W] – Total: 73 [kW]
 Rendimiento lámpara: 105 [lm/W]
 Precio: 72,32 [u$s]
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LED en el Túnel Subfluvial.
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2. Objetivo del trabajo
Brindar herramientas
para decidir la
conveniencia o no de
invertir en el mismo.
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LED en el Túnel Subfluvial.
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3. Metodología para el análisis económico financiero en
proyectos de eficiencia energética
La metodología a utilizar, se basa en verificar que la inversión adicional en lámparas LED
respectos de las fluorescente sea compensada por los ahorros que se producirán por
menores consumos de energía eléctrica y demanda de potencia y por menores costos de
mantenimiento, a igualdad de vida útil de la instalación.
0 1 2 3 4 5
∆I=IE-IC
[u$s]
∆ O&M3
∆ O&M5
∆ O&M4
∆ O&M2
∆ O&M1
vida útil = 40.000 horas
Ahorros por Operación y Mantenimiento
Inversión
Adicional
ΔO&M = (EC − EE) × PE + (DC − DE) × PP + (CMC −CME) *u$s/año+
Análisis económico financiero para Iluminación con Tecnología
LED en el Túnel Subfluvial.
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3. Metodología para el análisis económico financiero en
proyectos de eficiencia energética
3.1. Cálculo de la inversión inicial
𝜟𝑰 = 𝑰𝑬 – 𝑰𝑪 [𝒖$𝒔]
Dónde:
• ΔI: Inversión adicional, en u$s
• IE: inversión en tecnología eficiente (lámparas LED), en [u$s]
• IC: inversión en tecnología convencional (lámpara fluorescente), en [u$s]
Las tecnologías eficientes generalmente tienen una inversión superior de las que no lo
son, por lo cual ΔI es positivo.
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LED en el Túnel Subfluvial.
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Potencia MantenimientoEnergía
3. Metodología para el análisis económico financiero en
proyectos de eficiencia energética
3.2. Cálculo en ahorro por 𝜟O&M
Los costos de operación y mantenimiento (O&M) para este proyecto son:
• Costos de la energía.
• Costos de la potencia.
• Costos de mantenimiento.
Los costos de O&M en las instalaciones de iluminación eficiente deberían ser
siempre inferiores a los de aquellas que no lo son.
ΔO&M = (EC − EE) × PE + (DC − DE) × PP + (CMC −CME) *u$s/año+
• EE: consumo anual de energía de
la tecnología eficiente [kWh/año]
• EC: consumo anual de energía de
la tecnología convencional
[kWh/año]
• PE: precio de energía [u$s/kWh]
• DE: demanda de potencia en la
instalación eficiente [kW]
• DC: demanda de potencia en la
instalación convencional [kW]
• PP: precio de la potencia [u$s/kW-
año]
• CMC: costo anual de
mantenimiento de la tecnología
convencional [u$s/año]
• CME: costo anual de
mantenimiento de la tecnología
eficiente [u$s/año]
Análisis económico financiero para Iluminación con Tecnología
LED en el Túnel Subfluvial.
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3. Metodología para el análisis económico financiero en
proyectos de eficiencia energética
3.3. Métodos de evaluación
Criterios para
buenas técnicas de
evaluación de
inversion
Reconocer el
valor
temporal del
dinero
Centrarse en
Flujos de
Capital
Tener claridad
para adoptar
la decisión
Tener en
cuenta la vida
económica
completa de
la inversión
Considerar el
riesgo que
conlleva una
inversión
Análisis económico financiero para Iluminación con Tecnología
LED en el Túnel Subfluvial.
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3. Metodología para el análisis económico
financiero en proyectos de eficiencia energética
0 1 2 3 4 5
∆I=IE-IC
[u$s]
∆ O&M3
∆ O&M5
∆ O&M4
∆ O&M2
∆ O&M1
Ahorros por Operación y Mantenimiento
Inversión
Adicional
Ahorros
∆O&M
descontados
 


N
n
n
n
i
MO
IVAN
1 )1(
&
2
)1(
1
i
4
)1(
1
i
≥ 0  rentable
< 0  no rentable
i = CPPC= rd 1 − t
D
A
+ re
E
A
rd = rl + rpais + rcorp re=rl + β rm−rl + rpais
PBS
TIR
3.3. Indicadores de evaluación de proyectos de inversión de eficiencia energética
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4. Cálculos de la inversión adicional y ahorros en los
costos de O&M
• 4.1. Cálculo de la inversión adicional
• 4.2. Cálculos de los ahorros en los
costos de operación y
mantenimiento (∆O&M)
– 4.2.1. Costos de la energía
– 4.2.2. Costos conjuntos de energía y de
potencia por tramos horarios
– 4.2.3. Ahorros en los costos de
operación
– 4.2.4. Ahorros en los costos de
mantenimiento
Análisis económico financiero para Iluminación con Tecnología
LED en el Túnel Subfluvial.
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4. Cálculos de la inversión adicional y ahorros en los
costos de O&M
Concepto
Tecnología
Convencional
(Fluorescente)
Tecnología Eficiente
(LED)
Cantidad Lámparas 4.200 4.200
Potencia Unitaria 46 [W] 18 [W]
Potencia Total Instalada 193 [kW] 76 [kW]
Vida Útil Lámparas 20.000 [hs] 40.000 [hs]
Vida Útil Lámparas 2,28 [años] 4,57 [años]
Vida Útil Balasto 50.000 [hs]
Costo Unitario Lámpara $ 15,00 $ 588,00
Costo Unitario Balasto $ 18,00 $ 0,00
Inversión Unitaria Total 4,06 [u$s] 72,32 [u$s]
Inversión Inicial Total 17.048 [u$s] 303.764 [u$s]
Flujo de Inversiones Año 0 Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5
Inversión LED -303.764 [u$s]
Inversión Convencional -17.048 [u$s] -17.048 [u$s]
Inversión Adicional -286.716 [u$s] 0 [u$s] 0 [u$s] 17.048 [u$s] 0 [u$s] 0 [u$s]
4.1. Cálculo de la Inversión Adicional (∆I)
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4. Cálculos de la inversión adicional y ahorros en los
costos de O&M
4.2. Cálculo de Ahorros por Operación y Mantenimientos (∆O&M)
Cálculo del Ahorro en energía (EC - EE)
ΔO&M = (EC − EE) × PE + (DC − DE) × PP + (CMC −CME) *u$s/año+
Tecnología Convencional
(Fluorescente)
Tecnología Eficiente
(LED)
Demanda Potencia P y FP Iluminación Túnel 193 [kW] 76 [kW]
Consumo Energía Anual Iluminación Túnel 1.692.432 [kWh] 662.256 [kWh]
Ahorro diario
de energía en kWh
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4. Cálculos de la inversión adicional y ahorros en los
costos de O&M
4.2. Cálculo de Ahorros por Operación y Mantenimientos (∆O&M)
Concepto Tarifa Con Subsidio Tarifa Sin Subsidio
Subsidio tarifario 57,00% 0,00%
Demanda Potencia Punta Suministro Completo 749 [kW] 749 [kW]
Demanda Potencia Fuera Punta Suministro Completo 960 [kW] 960 [kW]
Consumo Energía Mensual Suministro Completo 318.720 [kWh] 318.720 [kWh]
Importe Subtotal (sin imp) Suministro Completo $ 120.270,00 $ 188.869,00
Impuestos 30,30% 30,30%
Importe Total (con imp) Suministro Completo $ 156.706,52 $ 246.088,00
Monómico sin impuestos 0,3774 [$/kWh] 0,5926 [$/kWh]
Monómico con impuestos 0,4917 [$/kWh] 0,7721 [$/kWh]
Monómico con impuestos 0,0605 [u$s/kWh] 0,0950 [u$s/kWh]
Cálculo del precio de la energía (PE) – Caso Suministro completo
ΔO&M = (EC − EE) × PE + (DC − DE) × PP + (CMC −CME) *u$s/año+
Escenario 1
Precio Energía de la tarifa
con subsidio que
corresponde al suministro
total del túnel
Escenario 2
Precio Energía de la tarifa
sin subsidio que corresponde
al suministro total del túnel
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LED en el Túnel Subfluvial.
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4. Cálculos de la inversión adicional y ahorros en los
costos de O&M
4.2. Cálculo de Ahorros por Operación y Mantenimientos (∆O&M)
Cálculo del precio de la energía combinado con la potencia (PE, PP)
Caso sólo iluminación
ΔO&M = (EC − EE) × PE + (DC − DE) × PP + (CMC −CME) *u$s/año+
Tarifa con Subsidio Tarifa sin Subsidio
Subsidio
tarifario
57,00% 0,00%
Precio Energía
Resto
0,2128 [$/kWh] 0,3341 [$/kWh]
Precio Energía
Valle
0,2043 [$/kWh] 0,3208 [$/kWh]
Precio Energía
Punta
0,2270 [$/kWh] 0,3564 [$/kWh]
Precio Potencia
Punta
25,62 [$/kW] 40,22 [$/kW]
Precio Potencia
Fuera Punta
20,96 [$/kW] 32,91 [$/kW]
Precio Fijo por
potencia
adquirida
3,01 [$/kW] 4,73 [$/kW]
Potencia
[kW]
Potencia Contratada FUERA DE PUNTA Potencia Contratada
EN PUNTA
Energía en el
VALLE
NOCTURNO
Energía en el
RESTO
Energia en
PICO
6/24 =
25,00 %
13/24 =
54,17 %
5/24 =
20,83 %
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Tiempo
[hs]
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LED en el Túnel Subfluvial.
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4. Cálculos de la inversión adicional y ahorros en los
costos de O&M
Tecnología
Convencional
(Fluorescente)
Tecnología
Eficiente
(LED)
Cantidad
Lámparas
4.200 4.200
Potencia
Unitaria
46 [W] 18 [W]
Potencia
Total
Instalada
193 [kW] 76 [kW]
Potencia
Flourescente; 76
[kW]
Potencia LED; 193
[kW]
0 [kW]
50 [kW]
100 [kW]
150 [kW]
200 [kW]
250 [kW]
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
DemandadePontencia
Demanda de potencia plana por tipo tecnología de iluminación
4.2. Cálculo de Ahorros por Operación y Mantenimientos (∆O&M)
Cálculo del precio de la energía combinado con la potencia (PE, PP)
Caso sólo iluminación
ΔO&M = (EC − EE) × PE + (DC − DE) × PP + (CMC −CME) *u$s/año+
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4. Cálculos de la inversión adicional y ahorros en los
costos de O&M
4.2. Cálculo de Ahorros por Operación y Mantenimientos (∆O&M)
Cálculo del precio de la energía combinado con la potencia (PE, PP)
Caso sólo iluminación
ΔO&M = (EC − EE) × PE + (DC − DE) × PP + (CMC −CME) *u$s/año+
Con subsidio Sin subsidio
Demanda Potencia P y FP Iluminación Túnel Convencional 193 [kW]
Consumo Energía Anual Iluminación Túnel Convencional 1.692.432 [kWh]
Demanda Potencia P y FP Iluminación Túnel LED 76 [kW]
Consumo Energía Anual Iluminación Túnel LED 662.256 [kWh]
1. Monómico Energía Iluminación Tarifa Plana 0,2136 [$/kWh] 0,3354 [$/kWh]
Precio Potencia (plana) 49,59 [$/kW] 77,86 [$/kW]
2. Monómico Potencia Iluminación Tarifa Plana 0,0679 [$/kWh] 0,1067 [$/kWh]
3. Impuestos a la Energía (30%) 0,0845 [$/kWh] 0,1326 [$/kWh]
Monómico Iluminación con impuestos 0,3660 [$/kWh] 0,5747 [$/kWh]
Monómico Iluminación con impuestos 0,0450 [u$s/kWh] 0,0707 [u$s/kWh]
Escenario 3
Precio Energía de la tarifa
con subsidio que
corresponde sólo a la
iluminación del túnel
Escenario 4
Precio Energía de la tarifa
sin subsidio que corresponde
sólo a la iluminación del
túnel
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LED en el Túnel Subfluvial.
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4. Cálculos de la inversión adicional y ahorros en los
costos de O&M
4.2. Cálculo de Ahorros por Operación y Mantenimientos (∆O&M)
Estimación precio energía a futuro por eliminación progresiva subsidios
Caso sólo iluminación
ΔO&M = (EC − EE) × PE + (DC − DE) × PP + (CMC −CME) *u$s/año+
Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5
0,0707
[u$s/kWh]
0,0820
[u$s/kWh]
0,0951
[u$s/kWh]
0,1103
[u$s/kWh]
0,1280
[u$s/kWh]
Escenario 5
Precio energía a futuro
(eliminación progresiva de
los subsidios)
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LED en el Túnel Subfluvial.
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4. Cálculos de la inversión adicional y ahorros en los
costos de O&M
Precio de la energía para distintos escenarios
Casos Precio de la Energía
Suministro
completo
1: Tarifa con subsidio 0,0605 [u$s/kWh]
2: Tarifa sin subsidio 0,0950 [u$s/kWh]
Solo
iluminación
3: Tarifa con subsidio 0,0450 [u$s/kWh]
4: Tarifa sin subsidio 0,0707 [u$s/kWh]
5: Tarifa de mercado a futuro Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5
0,0707
[u$s/kWh]
0,0820
[u$s/kWh]
0,0951
[u$s/kWh]
0,1103
[u$s/kWh]
0,1280
[u$s/kWh]
4.2. Cálculo de Ahorros por Operación y Mantenimientos (∆O&M)
ΔO&M = (EC − EE) × PE + (DC − DE) × PP + (CMC −CME) *u$s/año+
Análisis económico financiero para Iluminación con Tecnología
LED en el Túnel Subfluvial.
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0 [u$s]
336 [u$s] 336 [u$s]
7.758 [u$s]
336 [u$s]
1.343 [u$s]
Año 0 Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5
Delta Costos Mantenimiento
Iluminación LED versus Convencional
4. Cálculos de la inversión adicional y ahorros en los
costos de O&M
4.2. Cálculo de Ahorros por Operación y Mantenimientos (∆O&M)
Costos de Mantenimiento
ΔO&M = (EC − EE) × PE + (DC − DE) × PP + (CMC −CME) [u$s/año]
Tecnología
Convencional
(Fluorescente)
Tecnología Eficiente
(LED)
Cantidad de lámparas 4.200 4.200
Costo horas extras MO $ 179,60 $ 179,60
Cantidad lámparas a instalar turno 4 hs, 6 operarios 300 300
Tasa de falla anual 5% 0,5%
Cantidad lámparas a reponer por falla turno 4 hs, 6
operarios 100 100
Costo MO Instalación $ 60.345,60 $ 60.345,60
Costo MO Reposición por falla anual $ 9.051,84 $ 905,18
Costo MO Instalación 7.423 [u$s] 7.423 [u$s]
Costo MO Reposición por falla anual 1.113 [u$s] 111 [u$s]
Costo Lámpara Reposición 852 [u$s] 1.519 [u$s]
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5. Cálculo de la tasa i de descuento
Costo Financiamiento
Capital Aportado [E] 40%
Deuda Financiera Contraída (D) 60%
Impuestos a las Ganancias (t) 35%
Tasa de Libre Riesgo (rl) 4,24%
Riesgo Pais (rpais) 6,70%
Riesgo Corporativo (rcorp) 2,00%
Beta Argentina (Be)
0,61
Prima Riesgo Mercado (rm-rl) 6,00%
Costo Endeudamiento Empresa (rd) 12,94%
Costo Capital Propio (CAPM) 14,60%
Costo Promedio del Capital (WACC)
Impuestos a las Ganancias (t) 35,00%
Proporcion deuda respecto Total (D/(D+E)) 60,00%
Proporcion Capital Propio respecto Total (E/(D+E)) 40,00%
Costo Promedio Ponderado de Capital (WACC)
nominal [u$s]
10,89%
 


N
n
n
n
i
MO
IVAN
1 )1(
&
i = CPPC= rd 1 − t
D
A
+ re
E
A
rd = rl + rpais + rcorp re=rl + β rm−rl + rpais
i=10,89%
Análisis económico financiero para Iluminación con Tecnología
LED en el Túnel Subfluvial.
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6. Resultados de los distintos escenarios
económicos financieros
Los distintos tipos de escenarios económico financiero de reemplazo de la iluminación
fluorescente con tecnología eficiente se basan en calcular el valor actual neto (VAN), la
tasa interna de retorno (TIR) y el período de retorno directo (PB directo) para cada
precio de la energía calculado anteriormente
Se plantean cinco escenarios de análisis en función de los siguientes precios de la
energía eléctrica, a saber:
Escenarios Precio de la Energía
Suministro
completo
1: Tarifa con subsidio 0,0605 [u$s/kWh]
2: Tarifa sin subsidio 0,0950 [u$s/kWh]
Solo
iluminación
3: Tarifa con subsidio 0,0450 [u$s/kWh]
4: Tarifa sin subsidio 0,0707 [u$s/kWh]
5: Tarifa de mercado a futuro
Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5
0,0707
[u$s/kWh]
0,0820
[u$s/kWh]
0,0951
[u$s/kWh]
0,1103
[u$s/kWh]
0,1280
[u$s/kWh]
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6. Resultados de los distintos escenarios
económicos financieros
VAN -47.008 [u$s]
TIR 3,01%
Pay Back directo 4,60 [años]
CAPM: 14,60%
WACC: 10,89%
-286.716 [u$s]
62.637 [u$s] 62.637 [u$s]
87.108 [u$s]
62.637 [u$s]
36.618 [u$s]
Año 0 Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5
Escenario 1: Flujo de Fondos
Iluminación LED versus convencional
VAN 63.479 [u$s]
TIR 20,73%
Pay Back directo 3,03 [años]
CAPM: 14,60%
WACC: 10,89%
-286.716 [u$s]
98.172 [u$s] 98.172 [u$s]
122.643 [u$s]
98.172 [u$s]
56.739 [u$s]
Año 0 Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5
Escenario 2: Flujo de Fondos
Iluminación LED versus convencional
Casos precio monómico de energía para el suministro total del túnel
Escenario 1
Precio Energía de la tarifa
con subsidio que
corresponde al suministro
total del túnel
Escenario 2
Precio Energía de la tarifa
sin subsidio que corresponde
al suministro total del túnel
0,0605 [u$s/kWh] 0,0950 [u$s/kWh]
No rentable Rentable
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6. Resultados de los distintos escenarios
económicos financieros
Casos precio monómico de energía solo para iluminación del túnel
VAN -96.508[u$s]
TIR -6,11%
Pay Back directo 6,00[años]
CAPM: 14,60%
WACC: 10,89%
-286.716 [u$s]
46.717 [u$s] 46.717 [u$s]
71.187 [u$s]
46.717 [u$s]
27.604 [u$s]
Año 0 Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5
Escenario 3: Flujo de Fondos
Iluminación LED versus convencional
VAN -14.309 [u$s]
TIR 8,55%
Pay Back directo 3,99 [años]
CAPM: 14,60%
WACC: 10,89%
-286.716 [u$s]
73.154 [u$s] 73.154 [u$s]
97.625 [u$s]
73.154 [u$s]
42.573 [u$s]
Año 0 Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5
Escenario 4: Flujo de Fondos
Iluminación LED versus convencional
Escenario 3
Precio Energía de la tarifa
con subsidio que
corresponde sólo a la
iluminación del túnel
Escenario 4
Precio Energía de la tarifa
sin subsidio que corresponde
sólo a la iluminación del
túnel
0,0450 [u$s/kWh] 0,0707 [u$s/kWh]
No rentable No rentable
Análisis económico financiero para Iluminación con Tecnología
LED en el Túnel Subfluvial.
MBA Ing José Alberto Stella
josealbertostella@gmail.com
6. Resultados de los distintos escenarios
económicos financieros
Caso precios monómicos de energía mercado futuro
VAN 25.817[u$s]
TIR 14,74%
Pay Back directo 3,37[años]
CAPM: 14,60%
WACC: 10,89%
-286.716 [u$s]
73.154 [u$s] 80.436 [u$s]
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61.708 [u$s]
Año 0 Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5
Escenario 5: Flujo de Fondos
Iluminación LED versus convencional
Escenario 5
Precio energía a futuro
(eliminación progresiva de
los subsidios)
Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5
0,0707
[u$s/kWh]
0,0820
[u$s/kWh]
0,0951
[u$s/kWh]
0,1103
[u$s/kWh]
0,1280
[u$s/kWh]
Rentable
Análisis económico financiero para Iluminación con Tecnología
LED en el Túnel Subfluvial.
MBA Ing José Alberto Stella
josealbertostella@gmail.com
6. Resultados de los distintos escenarios
económicos financieros
Sensibilidad al precio monómico de energía solo para iluminación del túnel
VAN -14.309 [u$s]
TIR 8,55%
Pay Back directo 3,99 [años]
CAPM: 14,60%
WACC: 10,89%
-286.716 [u$s]
73.154 [u$s] 73.154 [u$s]
97.625 [u$s]
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42.573 [u$s]
Año 0 Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5
Escenario 4: Flujo de Fondos
Iluminación LED versus convencional
Escenario 4
Precio Energía de la tarifa
sin subsidio que corresponde
sólo a la iluminación del
túnel
0,0707 [u$s/kWh]
Análisis económico financiero para Iluminación con Tecnología
LED en el Túnel Subfluvial.
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7. Cálculo de CO2 equivalente
• El reemplazo dará un ahorro en energía eléctrica de 1.030.000 [kWh].
• Para dimensionar el impacto de este ahorro en el medio ambiente se debe calcular
las toneladas de CO2 equivalentes.
• Según la Secretaría de Ambiente y Desarrollo Sustentable de la Nación Argentina,
propone como metodología de cálculo para la energía eléctrica la siguiente
ecuación:
• 𝐸𝑚𝑖𝑠𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠 = 𝑃𝑜𝐿𝑖 − 𝑃𝑜𝐿𝑒 ∗ 𝑇𝐷𝑢 ∗ 𝐷𝑎 ∗
𝐹𝐸𝑟𝑒𝑑
1000
– PoLi – PoLe: potencia ahorrada por cambio de lámpara (W)
– TDu: horas promedio (en nuestro caso las 24 h)
– Da: días del año
– FEred: Factor de emisión de la red= 0,5 kgCO2/KWh.
• El reemplazo de lámparas fluorescentes estándar por lámparas LED evitan emitir
500 tn de CO2 por año.
Análisis económico financiero para Iluminación con Tecnología
LED en el Túnel Subfluvial.
MBA Ing José Alberto Stella
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8. Comparación con proyectos de similar
envergadura
• Otras experiencias similares realizadas por esta misma
empresa son:
– PHILIPS® instaló luminarias regulables TunLite LED en
Somosierra en la autopista A1 que une Madrid con las
comunidades del norte de España; con dicha instalación
esperan consumir una energía anual de 330.000 kWh, un
50 % menos que con la instalación anterior.
– Túnel de Upper Thames Street (Londres, Reino Unido).
– Lundbytunnel (Gotemburgo, Suecia).
– Túnel de Zeeburger (Amsterdam, Países Bajos).
• Lo analizado en este trabajo triplica el ahorro que se
pretende lograr respecto a la instalación de Somosierra.
Análisis económico financiero para Iluminación con Tecnología
LED en el Túnel Subfluvial.
MBA Ing José Alberto Stella
josealbertostella@gmail.com
9. Conclusiones
 Es técnicamente factible la iluminación con tecnología LED utilizando
lámparas OSRAM, modelo SubstiTUBE Basic-ST8-HB4, logrando con ello
idéntico o mejor nivel de iluminancia que la actual
 La instalación de estas lámparas es sumamente simple ya que se
reemplaza las existentes por estas nuevas, anulando el balasto.
Análisis económico financiero para Iluminación con Tecnología
LED en el Túnel Subfluvial.
MBA Ing José Alberto Stella
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9. Conclusiones
 El análisis económico financiero de este proyecto de eficiencia energética tuvo como
objetivo fundamental el brindar una herramientas para la decidir la conveniencia o no
de invertir en el mismo.
 Como se observó, las instalaciones de iluminación eficiente requieren una mayor
inversión inicial debido a que este tipo de tecnología son más onerosas que
instalaciones de iluminación convencional, sin embargo a lo largo de su vida útil los
costos de operación y mantenimiento de instalaciones LED compensan esa mayor
inversión.
 La metodología utilizada para el caso del Túnel Subfluvial Uranga Begnis, se basó en
verificar que la inversión adicional en lámparas LED respectos de las fluorescente se
compense por los ahorros que se producirán por menores consumos de energía
eléctrica y demanda de potencia y por menores costos de mantenimiento, a igualdad
de vida útil de la instalación, esto resumido en la determinación del VAN quedaría
definido como:
 Una no menor definición compleja es determinar la tasa de descuento i para este tipo
de proyectos de inversión, cuestión que resuelta al determinar el CPPC (costo promedio
del capital o WACC) igual a 10,89% con un CAPM del 14,60%.
 En función de la información otorgada por las autoridades del Túnel, se calcularon
distintos valores de precio de energía considerando una variable no menor, el alto
subsidio de la energía.
Análisis económico financiero para Iluminación con Tecnología
LED en el Túnel Subfluvial.
MBA Ing José Alberto Stella
josealbertostella@gmail.com
9. Conclusiones
 La rentabilidad es muy sensible al precio de la energía, siendo esto una característica propia de
estos tipos de proyectos.
 Considerando la tarifa promedio que actualmente tiene el suministro del Túnel y si se eliminarían lo
subsidios, el proyecto es rentable, con subsidios, como es actualmente, deja de serlo.
 Si sólo se analiza la energía y potencia que corresponde a iluminación pura, descontando otro tipo
de consumo, el proyecto deja de ser rentable para tarifas con o sin subsidio, pero sensibilizar el
precio, con valores de la energía a partir de 80 milésimos de u$s el kWh comienza a ser rentable,
como así también para valores actuales de energía sin subsidio y costos de LED de 65 u$s.
 El escenario 5 es el más real ya que las tarifas dejarán de estar subsidiadas por el Estado Nacional
en el corto plazo y evolucionarán lenta y paulatinamente a valores de mercado. En este análisis, al
considerar esta situación el proyecto del cambio de iluminación convencional por LED es rentable.
 Estos análisis deben servir de referencia para el equipo tomador de la decisión de invertir en
tecnología LED.
 La importancia de este trabajo pone de manifiesto la aplicación de herramientas económicas
financieras en proyectos de eficiencia energética y, fundamentalmente, en función de ello se
observa la dificultad en tomar la decisión al estar extremadamente subsidiado el costo energético
en Argentina. Esto hace dudar a los tomadores de decisiones para ajustarse a lo correcto.
Análisis económico financiero para Iluminación con Tecnología
LED en el Túnel Subfluvial.
MBA Ing José Alberto Stella
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9. Conclusiones
• Para escenarios de costos de energía eléctrica creciente es económica y
financieramente rentable.
• La adopción de esta tecnología permite reducir 1.030.000 kWh anuales
en consumo de energía eléctrica.
• La demanda de potencia en iluminación se reducirá de 193 a 76 [kW] lo
que disminuiría la potencia contratada a ENERSA.
• Permitirá reducir los costos de energía en iluminación de más del 60%.
• Esta reducción de energía socialmente permite la no emisión de casi 400
toneladas equivalentes de CO2 al año.
• Habrá menores residuos tóxicos por el reemplazo de tecnología.
Análisis económico financiero para Iluminación con Tecnología
LED en el Túnel Subfluvial.
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9. Conclusiones
• Proporciona un marco
para promover la
eficiencia energética a lo
largo de toda la cadena
de valor de la institución
Túnel Subfluvial Uranga
Silvestre Begnis, de
manera tal de
implementar IRAM ISO
50001.
Análisis económico financiero para Iluminación con Tecnología
LED en el Túnel Subfluvial.
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1.030.000
kWh anuales
117
kW
500 tn
CO2 eq
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LED en el Túnel Subfluvial.
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Ing Jose Stella - Análisis económico financiero para iluminación con tecnología led en el túnel subfluvial

  • 1. Análisis económico financiero para Iluminación con Tecnología LED en el Túnel Subfluvial. MBA Ing José Alberto Stella josealbertostella@gmail.com
  • 2. Análisis económico financiero para Iluminación con Tecnología LED en el Túnel Subfluvial. MBA Ing José Alberto Stella josealbertostella@gmail.com Análisis económico financiero para Iluminación con Tecnología LED en el Túnel Subfluvial Uranga Silvestre Begnis. MBA Ing José Alberto Stella
  • 3. Análisis económico financiero para Iluminación con Tecnología LED en el Túnel Subfluvial. MBA Ing José Alberto Stella josealbertostella@gmail.com 7. Cálculo de CO2 equivalente 6. Resultados de los distintos escenarios económicos financieros 4. Cálculo de la inversión adicional y ahorros en los costos de O&M 2. Objetivos del trabajo. 1. Descripción 3. Metodología para el análisis económico financiero en proyectos de eficiencia energética 5. Cálculo de la tasa i de descuento 8. Comparación con proyectos de similar envergadura Análisis económico financiero para Iluminación con Tecnología LED en el Túnel Subfluvial Uranga Silvestre Begnis. 9. Conclusiones
  • 4. Análisis económico financiero para Iluminación con Tecnología LED en el Túnel Subfluvial. MBA Ing José Alberto Stella josealbertostella@gmail.com Equipo de trabajo Universidad Tecnológica Nacional – UTN Santa Fe • Ing. Juan Fernández - Director Departamento Ing. Eléctrica • MBA José Stella – Director GEMA – Esp Proyectos Inversión • Ing. Marcos Banegas – Director Lamyen - Esp. en Luminotecnia • Ing. Matías Orué – Coordinador Proyecto V I C o n g r e s o I b e r o a m e r i c a n o d e I n g e n i e r í a d e P r o y e c t o s – M e d e l l í n , n o v i e m b r e 1 2 y 1 3 d e 2 0 1 5
  • 5. Análisis económico financiero para Iluminación con Tecnología LED en el Túnel Subfluvial. MBA Ing José Alberto Stella josealbertostella@gmail.com 1. Descripción • El Túnel Subfluvial Uranga Sylvestre Begnis se encuentra debajo del cauce del río Paraná uniendo las provincias de Santa Fe y Entre Ríos de la República Argentina a través de una longitud total de 2.400 metros • Está conformado por 37 tubos cilíndricos; cada uno de estos tubos tiene una longitud de 65,45 m y un diámetro interior 9,80 m, con una altura útil para la vía de transito de 4,41 m.
  • 6. Análisis económico financiero para Iluminación con Tecnología LED en el Túnel Subfluvial. MBA Ing José Alberto Stella josealbertostella@gmail.com 1. Descripción Iluminación actual y propuesta eficiente Iluminación actual  Tubos: 4200 tubos fluorescentes T8 de 36W con casquillo G13 y temperatura de color 4000ºK.  Balastos: Electromagnético con un consumo promedio de 10W sobre el de la lámpara.  Luminarias: Pantalla reflectiva.  Consumos: Equipo lámpara-balasto 46W.  Longitud tramo central (luminarias con tubos simples): 2397 m.  Longitud rampas de acceso (luminarias con 2 o 3 tubos): 271 m cada una (total 542 m).  Vida Útil: 20.000 [hs]  Potencia total instalada 193 [kW].  Consumo anual de energía 1.700.000 [kWh]. Iluminación propuesta  El sistema de iluminación actual y el sistema analizado (LED) fue modelado mediante software ReluxPro®, identificando tipos, características.  Se consultaron a proveedores locales los precios de tubos basadas en tecnología LED existentes en el mercado, seleccionando la siguiente alternativa:  Marca: OSRAM  Modelo: SubstiTUBE Basic-ST8-HB4  Longitud: 1200 mm  Flujo Luminoso: 1900 [lm]  Vida Útil: 40.000 [hs]  Potencia: 18[W] – Total: 73 [kW]  Rendimiento lámpara: 105 [lm/W]  Precio: 72,32 [u$s]
  • 7. Análisis económico financiero para Iluminación con Tecnología LED en el Túnel Subfluvial. MBA Ing José Alberto Stella josealbertostella@gmail.com 2. Objetivo del trabajo Brindar herramientas para decidir la conveniencia o no de invertir en el mismo.
  • 8. Análisis económico financiero para Iluminación con Tecnología LED en el Túnel Subfluvial. MBA Ing José Alberto Stella josealbertostella@gmail.com 3. Metodología para el análisis económico financiero en proyectos de eficiencia energética La metodología a utilizar, se basa en verificar que la inversión adicional en lámparas LED respectos de las fluorescente sea compensada por los ahorros que se producirán por menores consumos de energía eléctrica y demanda de potencia y por menores costos de mantenimiento, a igualdad de vida útil de la instalación. 0 1 2 3 4 5 ∆I=IE-IC [u$s] ∆ O&M3 ∆ O&M5 ∆ O&M4 ∆ O&M2 ∆ O&M1 vida útil = 40.000 horas Ahorros por Operación y Mantenimiento Inversión Adicional ΔO&M = (EC − EE) × PE + (DC − DE) × PP + (CMC −CME) *u$s/año+
  • 9. Análisis económico financiero para Iluminación con Tecnología LED en el Túnel Subfluvial. MBA Ing José Alberto Stella josealbertostella@gmail.com 3. Metodología para el análisis económico financiero en proyectos de eficiencia energética 3.1. Cálculo de la inversión inicial 𝜟𝑰 = 𝑰𝑬 – 𝑰𝑪 [𝒖$𝒔] Dónde: • ΔI: Inversión adicional, en u$s • IE: inversión en tecnología eficiente (lámparas LED), en [u$s] • IC: inversión en tecnología convencional (lámpara fluorescente), en [u$s] Las tecnologías eficientes generalmente tienen una inversión superior de las que no lo son, por lo cual ΔI es positivo.
  • 10. Análisis económico financiero para Iluminación con Tecnología LED en el Túnel Subfluvial. MBA Ing José Alberto Stella josealbertostella@gmail.com Potencia MantenimientoEnergía 3. Metodología para el análisis económico financiero en proyectos de eficiencia energética 3.2. Cálculo en ahorro por 𝜟O&M Los costos de operación y mantenimiento (O&M) para este proyecto son: • Costos de la energía. • Costos de la potencia. • Costos de mantenimiento. Los costos de O&M en las instalaciones de iluminación eficiente deberían ser siempre inferiores a los de aquellas que no lo son. ΔO&M = (EC − EE) × PE + (DC − DE) × PP + (CMC −CME) *u$s/año+ • EE: consumo anual de energía de la tecnología eficiente [kWh/año] • EC: consumo anual de energía de la tecnología convencional [kWh/año] • PE: precio de energía [u$s/kWh] • DE: demanda de potencia en la instalación eficiente [kW] • DC: demanda de potencia en la instalación convencional [kW] • PP: precio de la potencia [u$s/kW- año] • CMC: costo anual de mantenimiento de la tecnología convencional [u$s/año] • CME: costo anual de mantenimiento de la tecnología eficiente [u$s/año]
  • 11. Análisis económico financiero para Iluminación con Tecnología LED en el Túnel Subfluvial. MBA Ing José Alberto Stella josealbertostella@gmail.com 3. Metodología para el análisis económico financiero en proyectos de eficiencia energética 3.3. Métodos de evaluación Criterios para buenas técnicas de evaluación de inversion Reconocer el valor temporal del dinero Centrarse en Flujos de Capital Tener claridad para adoptar la decisión Tener en cuenta la vida económica completa de la inversión Considerar el riesgo que conlleva una inversión
  • 12. Análisis económico financiero para Iluminación con Tecnología LED en el Túnel Subfluvial. MBA Ing José Alberto Stella josealbertostella@gmail.com 3. Metodología para el análisis económico financiero en proyectos de eficiencia energética 0 1 2 3 4 5 ∆I=IE-IC [u$s] ∆ O&M3 ∆ O&M5 ∆ O&M4 ∆ O&M2 ∆ O&M1 Ahorros por Operación y Mantenimiento Inversión Adicional Ahorros ∆O&M descontados     N n n n i MO IVAN 1 )1( & 2 )1( 1 i 4 )1( 1 i ≥ 0  rentable < 0  no rentable i = CPPC= rd 1 − t D A + re E A rd = rl + rpais + rcorp re=rl + β rm−rl + rpais PBS TIR 3.3. Indicadores de evaluación de proyectos de inversión de eficiencia energética
  • 13. Análisis económico financiero para Iluminación con Tecnología LED en el Túnel Subfluvial. MBA Ing José Alberto Stella josealbertostella@gmail.com 4. Cálculos de la inversión adicional y ahorros en los costos de O&M • 4.1. Cálculo de la inversión adicional • 4.2. Cálculos de los ahorros en los costos de operación y mantenimiento (∆O&M) – 4.2.1. Costos de la energía – 4.2.2. Costos conjuntos de energía y de potencia por tramos horarios – 4.2.3. Ahorros en los costos de operación – 4.2.4. Ahorros en los costos de mantenimiento
  • 14. Análisis económico financiero para Iluminación con Tecnología LED en el Túnel Subfluvial. MBA Ing José Alberto Stella josealbertostella@gmail.com 4. Cálculos de la inversión adicional y ahorros en los costos de O&M Concepto Tecnología Convencional (Fluorescente) Tecnología Eficiente (LED) Cantidad Lámparas 4.200 4.200 Potencia Unitaria 46 [W] 18 [W] Potencia Total Instalada 193 [kW] 76 [kW] Vida Útil Lámparas 20.000 [hs] 40.000 [hs] Vida Útil Lámparas 2,28 [años] 4,57 [años] Vida Útil Balasto 50.000 [hs] Costo Unitario Lámpara $ 15,00 $ 588,00 Costo Unitario Balasto $ 18,00 $ 0,00 Inversión Unitaria Total 4,06 [u$s] 72,32 [u$s] Inversión Inicial Total 17.048 [u$s] 303.764 [u$s] Flujo de Inversiones Año 0 Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5 Inversión LED -303.764 [u$s] Inversión Convencional -17.048 [u$s] -17.048 [u$s] Inversión Adicional -286.716 [u$s] 0 [u$s] 0 [u$s] 17.048 [u$s] 0 [u$s] 0 [u$s] 4.1. Cálculo de la Inversión Adicional (∆I)
  • 15. Análisis económico financiero para Iluminación con Tecnología LED en el Túnel Subfluvial. MBA Ing José Alberto Stella josealbertostella@gmail.com 4. Cálculos de la inversión adicional y ahorros en los costos de O&M 4.2. Cálculo de Ahorros por Operación y Mantenimientos (∆O&M) Cálculo del Ahorro en energía (EC - EE) ΔO&M = (EC − EE) × PE + (DC − DE) × PP + (CMC −CME) *u$s/año+ Tecnología Convencional (Fluorescente) Tecnología Eficiente (LED) Demanda Potencia P y FP Iluminación Túnel 193 [kW] 76 [kW] Consumo Energía Anual Iluminación Túnel 1.692.432 [kWh] 662.256 [kWh] Ahorro diario de energía en kWh
  • 16. Análisis económico financiero para Iluminación con Tecnología LED en el Túnel Subfluvial. MBA Ing José Alberto Stella josealbertostella@gmail.com 4. Cálculos de la inversión adicional y ahorros en los costos de O&M 4.2. Cálculo de Ahorros por Operación y Mantenimientos (∆O&M) Concepto Tarifa Con Subsidio Tarifa Sin Subsidio Subsidio tarifario 57,00% 0,00% Demanda Potencia Punta Suministro Completo 749 [kW] 749 [kW] Demanda Potencia Fuera Punta Suministro Completo 960 [kW] 960 [kW] Consumo Energía Mensual Suministro Completo 318.720 [kWh] 318.720 [kWh] Importe Subtotal (sin imp) Suministro Completo $ 120.270,00 $ 188.869,00 Impuestos 30,30% 30,30% Importe Total (con imp) Suministro Completo $ 156.706,52 $ 246.088,00 Monómico sin impuestos 0,3774 [$/kWh] 0,5926 [$/kWh] Monómico con impuestos 0,4917 [$/kWh] 0,7721 [$/kWh] Monómico con impuestos 0,0605 [u$s/kWh] 0,0950 [u$s/kWh] Cálculo del precio de la energía (PE) – Caso Suministro completo ΔO&M = (EC − EE) × PE + (DC − DE) × PP + (CMC −CME) *u$s/año+ Escenario 1 Precio Energía de la tarifa con subsidio que corresponde al suministro total del túnel Escenario 2 Precio Energía de la tarifa sin subsidio que corresponde al suministro total del túnel
  • 17. Análisis económico financiero para Iluminación con Tecnología LED en el Túnel Subfluvial. MBA Ing José Alberto Stella josealbertostella@gmail.com 4. Cálculos de la inversión adicional y ahorros en los costos de O&M 4.2. Cálculo de Ahorros por Operación y Mantenimientos (∆O&M) Cálculo del precio de la energía combinado con la potencia (PE, PP) Caso sólo iluminación ΔO&M = (EC − EE) × PE + (DC − DE) × PP + (CMC −CME) *u$s/año+ Tarifa con Subsidio Tarifa sin Subsidio Subsidio tarifario 57,00% 0,00% Precio Energía Resto 0,2128 [$/kWh] 0,3341 [$/kWh] Precio Energía Valle 0,2043 [$/kWh] 0,3208 [$/kWh] Precio Energía Punta 0,2270 [$/kWh] 0,3564 [$/kWh] Precio Potencia Punta 25,62 [$/kW] 40,22 [$/kW] Precio Potencia Fuera Punta 20,96 [$/kW] 32,91 [$/kW] Precio Fijo por potencia adquirida 3,01 [$/kW] 4,73 [$/kW] Potencia [kW] Potencia Contratada FUERA DE PUNTA Potencia Contratada EN PUNTA Energía en el VALLE NOCTURNO Energía en el RESTO Energia en PICO 6/24 = 25,00 % 13/24 = 54,17 % 5/24 = 20,83 % 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Tiempo [hs]
  • 18. Análisis económico financiero para Iluminación con Tecnología LED en el Túnel Subfluvial. MBA Ing José Alberto Stella josealbertostella@gmail.com 4. Cálculos de la inversión adicional y ahorros en los costos de O&M Tecnología Convencional (Fluorescente) Tecnología Eficiente (LED) Cantidad Lámparas 4.200 4.200 Potencia Unitaria 46 [W] 18 [W] Potencia Total Instalada 193 [kW] 76 [kW] Potencia Flourescente; 76 [kW] Potencia LED; 193 [kW] 0 [kW] 50 [kW] 100 [kW] 150 [kW] 200 [kW] 250 [kW] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 DemandadePontencia Demanda de potencia plana por tipo tecnología de iluminación 4.2. Cálculo de Ahorros por Operación y Mantenimientos (∆O&M) Cálculo del precio de la energía combinado con la potencia (PE, PP) Caso sólo iluminación ΔO&M = (EC − EE) × PE + (DC − DE) × PP + (CMC −CME) *u$s/año+
  • 19. Análisis económico financiero para Iluminación con Tecnología LED en el Túnel Subfluvial. MBA Ing José Alberto Stella josealbertostella@gmail.com 4. Cálculos de la inversión adicional y ahorros en los costos de O&M 4.2. Cálculo de Ahorros por Operación y Mantenimientos (∆O&M) Cálculo del precio de la energía combinado con la potencia (PE, PP) Caso sólo iluminación ΔO&M = (EC − EE) × PE + (DC − DE) × PP + (CMC −CME) *u$s/año+ Con subsidio Sin subsidio Demanda Potencia P y FP Iluminación Túnel Convencional 193 [kW] Consumo Energía Anual Iluminación Túnel Convencional 1.692.432 [kWh] Demanda Potencia P y FP Iluminación Túnel LED 76 [kW] Consumo Energía Anual Iluminación Túnel LED 662.256 [kWh] 1. Monómico Energía Iluminación Tarifa Plana 0,2136 [$/kWh] 0,3354 [$/kWh] Precio Potencia (plana) 49,59 [$/kW] 77,86 [$/kW] 2. Monómico Potencia Iluminación Tarifa Plana 0,0679 [$/kWh] 0,1067 [$/kWh] 3. Impuestos a la Energía (30%) 0,0845 [$/kWh] 0,1326 [$/kWh] Monómico Iluminación con impuestos 0,3660 [$/kWh] 0,5747 [$/kWh] Monómico Iluminación con impuestos 0,0450 [u$s/kWh] 0,0707 [u$s/kWh] Escenario 3 Precio Energía de la tarifa con subsidio que corresponde sólo a la iluminación del túnel Escenario 4 Precio Energía de la tarifa sin subsidio que corresponde sólo a la iluminación del túnel
  • 20. Análisis económico financiero para Iluminación con Tecnología LED en el Túnel Subfluvial. MBA Ing José Alberto Stella josealbertostella@gmail.com 4. Cálculos de la inversión adicional y ahorros en los costos de O&M 4.2. Cálculo de Ahorros por Operación y Mantenimientos (∆O&M) Estimación precio energía a futuro por eliminación progresiva subsidios Caso sólo iluminación ΔO&M = (EC − EE) × PE + (DC − DE) × PP + (CMC −CME) *u$s/año+ Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5 0,0707 [u$s/kWh] 0,0820 [u$s/kWh] 0,0951 [u$s/kWh] 0,1103 [u$s/kWh] 0,1280 [u$s/kWh] Escenario 5 Precio energía a futuro (eliminación progresiva de los subsidios)
  • 21. Análisis económico financiero para Iluminación con Tecnología LED en el Túnel Subfluvial. MBA Ing José Alberto Stella josealbertostella@gmail.com 4. Cálculos de la inversión adicional y ahorros en los costos de O&M Precio de la energía para distintos escenarios Casos Precio de la Energía Suministro completo 1: Tarifa con subsidio 0,0605 [u$s/kWh] 2: Tarifa sin subsidio 0,0950 [u$s/kWh] Solo iluminación 3: Tarifa con subsidio 0,0450 [u$s/kWh] 4: Tarifa sin subsidio 0,0707 [u$s/kWh] 5: Tarifa de mercado a futuro Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5 0,0707 [u$s/kWh] 0,0820 [u$s/kWh] 0,0951 [u$s/kWh] 0,1103 [u$s/kWh] 0,1280 [u$s/kWh] 4.2. Cálculo de Ahorros por Operación y Mantenimientos (∆O&M) ΔO&M = (EC − EE) × PE + (DC − DE) × PP + (CMC −CME) *u$s/año+
  • 22. Análisis económico financiero para Iluminación con Tecnología LED en el Túnel Subfluvial. MBA Ing José Alberto Stella josealbertostella@gmail.com 0 [u$s] 336 [u$s] 336 [u$s] 7.758 [u$s] 336 [u$s] 1.343 [u$s] Año 0 Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5 Delta Costos Mantenimiento Iluminación LED versus Convencional 4. Cálculos de la inversión adicional y ahorros en los costos de O&M 4.2. Cálculo de Ahorros por Operación y Mantenimientos (∆O&M) Costos de Mantenimiento ΔO&M = (EC − EE) × PE + (DC − DE) × PP + (CMC −CME) [u$s/año] Tecnología Convencional (Fluorescente) Tecnología Eficiente (LED) Cantidad de lámparas 4.200 4.200 Costo horas extras MO $ 179,60 $ 179,60 Cantidad lámparas a instalar turno 4 hs, 6 operarios 300 300 Tasa de falla anual 5% 0,5% Cantidad lámparas a reponer por falla turno 4 hs, 6 operarios 100 100 Costo MO Instalación $ 60.345,60 $ 60.345,60 Costo MO Reposición por falla anual $ 9.051,84 $ 905,18 Costo MO Instalación 7.423 [u$s] 7.423 [u$s] Costo MO Reposición por falla anual 1.113 [u$s] 111 [u$s] Costo Lámpara Reposición 852 [u$s] 1.519 [u$s]
  • 23. Análisis económico financiero para Iluminación con Tecnología LED en el Túnel Subfluvial. MBA Ing José Alberto Stella josealbertostella@gmail.com 5. Cálculo de la tasa i de descuento Costo Financiamiento Capital Aportado [E] 40% Deuda Financiera Contraída (D) 60% Impuestos a las Ganancias (t) 35% Tasa de Libre Riesgo (rl) 4,24% Riesgo Pais (rpais) 6,70% Riesgo Corporativo (rcorp) 2,00% Beta Argentina (Be) 0,61 Prima Riesgo Mercado (rm-rl) 6,00% Costo Endeudamiento Empresa (rd) 12,94% Costo Capital Propio (CAPM) 14,60% Costo Promedio del Capital (WACC) Impuestos a las Ganancias (t) 35,00% Proporcion deuda respecto Total (D/(D+E)) 60,00% Proporcion Capital Propio respecto Total (E/(D+E)) 40,00% Costo Promedio Ponderado de Capital (WACC) nominal [u$s] 10,89%     N n n n i MO IVAN 1 )1( & i = CPPC= rd 1 − t D A + re E A rd = rl + rpais + rcorp re=rl + β rm−rl + rpais i=10,89%
  • 24. Análisis económico financiero para Iluminación con Tecnología LED en el Túnel Subfluvial. MBA Ing José Alberto Stella josealbertostella@gmail.com 6. Resultados de los distintos escenarios económicos financieros Los distintos tipos de escenarios económico financiero de reemplazo de la iluminación fluorescente con tecnología eficiente se basan en calcular el valor actual neto (VAN), la tasa interna de retorno (TIR) y el período de retorno directo (PB directo) para cada precio de la energía calculado anteriormente Se plantean cinco escenarios de análisis en función de los siguientes precios de la energía eléctrica, a saber: Escenarios Precio de la Energía Suministro completo 1: Tarifa con subsidio 0,0605 [u$s/kWh] 2: Tarifa sin subsidio 0,0950 [u$s/kWh] Solo iluminación 3: Tarifa con subsidio 0,0450 [u$s/kWh] 4: Tarifa sin subsidio 0,0707 [u$s/kWh] 5: Tarifa de mercado a futuro Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5 0,0707 [u$s/kWh] 0,0820 [u$s/kWh] 0,0951 [u$s/kWh] 0,1103 [u$s/kWh] 0,1280 [u$s/kWh]
  • 25. Análisis económico financiero para Iluminación con Tecnología LED en el Túnel Subfluvial. MBA Ing José Alberto Stella josealbertostella@gmail.com 6. Resultados de los distintos escenarios económicos financieros VAN -47.008 [u$s] TIR 3,01% Pay Back directo 4,60 [años] CAPM: 14,60% WACC: 10,89% -286.716 [u$s] 62.637 [u$s] 62.637 [u$s] 87.108 [u$s] 62.637 [u$s] 36.618 [u$s] Año 0 Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5 Escenario 1: Flujo de Fondos Iluminación LED versus convencional VAN 63.479 [u$s] TIR 20,73% Pay Back directo 3,03 [años] CAPM: 14,60% WACC: 10,89% -286.716 [u$s] 98.172 [u$s] 98.172 [u$s] 122.643 [u$s] 98.172 [u$s] 56.739 [u$s] Año 0 Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5 Escenario 2: Flujo de Fondos Iluminación LED versus convencional Casos precio monómico de energía para el suministro total del túnel Escenario 1 Precio Energía de la tarifa con subsidio que corresponde al suministro total del túnel Escenario 2 Precio Energía de la tarifa sin subsidio que corresponde al suministro total del túnel 0,0605 [u$s/kWh] 0,0950 [u$s/kWh] No rentable Rentable
  • 26. Análisis económico financiero para Iluminación con Tecnología LED en el Túnel Subfluvial. MBA Ing José Alberto Stella josealbertostella@gmail.com 6. Resultados de los distintos escenarios económicos financieros Casos precio monómico de energía solo para iluminación del túnel VAN -96.508[u$s] TIR -6,11% Pay Back directo 6,00[años] CAPM: 14,60% WACC: 10,89% -286.716 [u$s] 46.717 [u$s] 46.717 [u$s] 71.187 [u$s] 46.717 [u$s] 27.604 [u$s] Año 0 Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5 Escenario 3: Flujo de Fondos Iluminación LED versus convencional VAN -14.309 [u$s] TIR 8,55% Pay Back directo 3,99 [años] CAPM: 14,60% WACC: 10,89% -286.716 [u$s] 73.154 [u$s] 73.154 [u$s] 97.625 [u$s] 73.154 [u$s] 42.573 [u$s] Año 0 Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5 Escenario 4: Flujo de Fondos Iluminación LED versus convencional Escenario 3 Precio Energía de la tarifa con subsidio que corresponde sólo a la iluminación del túnel Escenario 4 Precio Energía de la tarifa sin subsidio que corresponde sólo a la iluminación del túnel 0,0450 [u$s/kWh] 0,0707 [u$s/kWh] No rentable No rentable
  • 27. Análisis económico financiero para Iluminación con Tecnología LED en el Túnel Subfluvial. MBA Ing José Alberto Stella josealbertostella@gmail.com 6. Resultados de los distintos escenarios económicos financieros Caso precios monómicos de energía mercado futuro VAN 25.817[u$s] TIR 14,74% Pay Back directo 3,37[años] CAPM: 14,60% WACC: 10,89% -286.716 [u$s] 73.154 [u$s] 80.436 [u$s] 112.917 [u$s] 97.257 [u$s] 61.708 [u$s] Año 0 Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5 Escenario 5: Flujo de Fondos Iluminación LED versus convencional Escenario 5 Precio energía a futuro (eliminación progresiva de los subsidios) Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5 0,0707 [u$s/kWh] 0,0820 [u$s/kWh] 0,0951 [u$s/kWh] 0,1103 [u$s/kWh] 0,1280 [u$s/kWh] Rentable
  • 28. Análisis económico financiero para Iluminación con Tecnología LED en el Túnel Subfluvial. MBA Ing José Alberto Stella josealbertostella@gmail.com 6. Resultados de los distintos escenarios económicos financieros Sensibilidad al precio monómico de energía solo para iluminación del túnel VAN -14.309 [u$s] TIR 8,55% Pay Back directo 3,99 [años] CAPM: 14,60% WACC: 10,89% -286.716 [u$s] 73.154 [u$s] 73.154 [u$s] 97.625 [u$s] 73.154 [u$s] 42.573 [u$s] Año 0 Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5 Escenario 4: Flujo de Fondos Iluminación LED versus convencional Escenario 4 Precio Energía de la tarifa sin subsidio que corresponde sólo a la iluminación del túnel 0,0707 [u$s/kWh]
  • 29. Análisis económico financiero para Iluminación con Tecnología LED en el Túnel Subfluvial. MBA Ing José Alberto Stella josealbertostella@gmail.com 7. Cálculo de CO2 equivalente • El reemplazo dará un ahorro en energía eléctrica de 1.030.000 [kWh]. • Para dimensionar el impacto de este ahorro en el medio ambiente se debe calcular las toneladas de CO2 equivalentes. • Según la Secretaría de Ambiente y Desarrollo Sustentable de la Nación Argentina, propone como metodología de cálculo para la energía eléctrica la siguiente ecuación: • 𝐸𝑚𝑖𝑠𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠 = 𝑃𝑜𝐿𝑖 − 𝑃𝑜𝐿𝑒 ∗ 𝑇𝐷𝑢 ∗ 𝐷𝑎 ∗ 𝐹𝐸𝑟𝑒𝑑 1000 – PoLi – PoLe: potencia ahorrada por cambio de lámpara (W) – TDu: horas promedio (en nuestro caso las 24 h) – Da: días del año – FEred: Factor de emisión de la red= 0,5 kgCO2/KWh. • El reemplazo de lámparas fluorescentes estándar por lámparas LED evitan emitir 500 tn de CO2 por año.
  • 30. Análisis económico financiero para Iluminación con Tecnología LED en el Túnel Subfluvial. MBA Ing José Alberto Stella josealbertostella@gmail.com 8. Comparación con proyectos de similar envergadura • Otras experiencias similares realizadas por esta misma empresa son: – PHILIPS® instaló luminarias regulables TunLite LED en Somosierra en la autopista A1 que une Madrid con las comunidades del norte de España; con dicha instalación esperan consumir una energía anual de 330.000 kWh, un 50 % menos que con la instalación anterior. – Túnel de Upper Thames Street (Londres, Reino Unido). – Lundbytunnel (Gotemburgo, Suecia). – Túnel de Zeeburger (Amsterdam, Países Bajos). • Lo analizado en este trabajo triplica el ahorro que se pretende lograr respecto a la instalación de Somosierra.
  • 31. Análisis económico financiero para Iluminación con Tecnología LED en el Túnel Subfluvial. MBA Ing José Alberto Stella josealbertostella@gmail.com 9. Conclusiones  Es técnicamente factible la iluminación con tecnología LED utilizando lámparas OSRAM, modelo SubstiTUBE Basic-ST8-HB4, logrando con ello idéntico o mejor nivel de iluminancia que la actual  La instalación de estas lámparas es sumamente simple ya que se reemplaza las existentes por estas nuevas, anulando el balasto.
  • 32. Análisis económico financiero para Iluminación con Tecnología LED en el Túnel Subfluvial. MBA Ing José Alberto Stella josealbertostella@gmail.com 9. Conclusiones  El análisis económico financiero de este proyecto de eficiencia energética tuvo como objetivo fundamental el brindar una herramientas para la decidir la conveniencia o no de invertir en el mismo.  Como se observó, las instalaciones de iluminación eficiente requieren una mayor inversión inicial debido a que este tipo de tecnología son más onerosas que instalaciones de iluminación convencional, sin embargo a lo largo de su vida útil los costos de operación y mantenimiento de instalaciones LED compensan esa mayor inversión.  La metodología utilizada para el caso del Túnel Subfluvial Uranga Begnis, se basó en verificar que la inversión adicional en lámparas LED respectos de las fluorescente se compense por los ahorros que se producirán por menores consumos de energía eléctrica y demanda de potencia y por menores costos de mantenimiento, a igualdad de vida útil de la instalación, esto resumido en la determinación del VAN quedaría definido como:  Una no menor definición compleja es determinar la tasa de descuento i para este tipo de proyectos de inversión, cuestión que resuelta al determinar el CPPC (costo promedio del capital o WACC) igual a 10,89% con un CAPM del 14,60%.  En función de la información otorgada por las autoridades del Túnel, se calcularon distintos valores de precio de energía considerando una variable no menor, el alto subsidio de la energía.
  • 33. Análisis económico financiero para Iluminación con Tecnología LED en el Túnel Subfluvial. MBA Ing José Alberto Stella josealbertostella@gmail.com 9. Conclusiones  La rentabilidad es muy sensible al precio de la energía, siendo esto una característica propia de estos tipos de proyectos.  Considerando la tarifa promedio que actualmente tiene el suministro del Túnel y si se eliminarían lo subsidios, el proyecto es rentable, con subsidios, como es actualmente, deja de serlo.  Si sólo se analiza la energía y potencia que corresponde a iluminación pura, descontando otro tipo de consumo, el proyecto deja de ser rentable para tarifas con o sin subsidio, pero sensibilizar el precio, con valores de la energía a partir de 80 milésimos de u$s el kWh comienza a ser rentable, como así también para valores actuales de energía sin subsidio y costos de LED de 65 u$s.  El escenario 5 es el más real ya que las tarifas dejarán de estar subsidiadas por el Estado Nacional en el corto plazo y evolucionarán lenta y paulatinamente a valores de mercado. En este análisis, al considerar esta situación el proyecto del cambio de iluminación convencional por LED es rentable.  Estos análisis deben servir de referencia para el equipo tomador de la decisión de invertir en tecnología LED.  La importancia de este trabajo pone de manifiesto la aplicación de herramientas económicas financieras en proyectos de eficiencia energética y, fundamentalmente, en función de ello se observa la dificultad en tomar la decisión al estar extremadamente subsidiado el costo energético en Argentina. Esto hace dudar a los tomadores de decisiones para ajustarse a lo correcto.
  • 34. Análisis económico financiero para Iluminación con Tecnología LED en el Túnel Subfluvial. MBA Ing José Alberto Stella josealbertostella@gmail.com 9. Conclusiones • Para escenarios de costos de energía eléctrica creciente es económica y financieramente rentable. • La adopción de esta tecnología permite reducir 1.030.000 kWh anuales en consumo de energía eléctrica. • La demanda de potencia en iluminación se reducirá de 193 a 76 [kW] lo que disminuiría la potencia contratada a ENERSA. • Permitirá reducir los costos de energía en iluminación de más del 60%. • Esta reducción de energía socialmente permite la no emisión de casi 400 toneladas equivalentes de CO2 al año. • Habrá menores residuos tóxicos por el reemplazo de tecnología.
  • 35. Análisis económico financiero para Iluminación con Tecnología LED en el Túnel Subfluvial. MBA Ing José Alberto Stella josealbertostella@gmail.com 9. Conclusiones • Proporciona un marco para promover la eficiencia energética a lo largo de toda la cadena de valor de la institución Túnel Subfluvial Uranga Silvestre Begnis, de manera tal de implementar IRAM ISO 50001.
  • 36. Análisis económico financiero para Iluminación con Tecnología LED en el Túnel Subfluvial. MBA Ing José Alberto Stella josealbertostella@gmail.com 1.030.000 kWh anuales 117 kW 500 tn CO2 eq
  • 37. Análisis económico financiero para Iluminación con Tecnología LED en el Túnel Subfluvial. MBA Ing José Alberto Stella josealbertostella@gmail.com ¡Muchas gracias! electrica@frsf.utn.edu.ar josealbertostella@gmail.com