Evaluación preliminar de viabilidad para el desarrollo de un nama para eficiencia energética en el sector de agua y saneamiento de mexico



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Cuantificación de consumos energéticos adicionales indirectos.

Los sistemas de bombeo de agua municipal además de la energía consumida para realizar la función de llevar el agua a la población a la que sirve, y debido a la baja eficiencia en la operación de las redes de distribución, provocando tandeos y bajas presiones en la red, provoca dos efectos colaterales que influyen en el uso de energía adicional.



Energía eléctrica en bombeo de agua adicional, utilizada por el usuario final.

Al no tener presión y contar con un servicio discontinuo de agua potable, los usuarios han construido cisternas o depósitos de almacenamiento y para tener agua en los niveles superiores de sus viviendas o comercios, hacen uso de bombas centrífugas o sistemas hidroneumáticos para llevar el agua al tinaco y con eso obtener el agua a la presión deseada en los niveles correspondientes.


A nivel nacional de acuerdo al Censo de 2005 existen 22’361,255 de viviendas con conexión a la red de agua potable, si se estima que el 35% de estas viviendas cuentan con sistema cisterna-tinaco para el abastecimiento interno de su vivienda, estaríamos hablando de 7’826,439 sistemas de bombeo en casas habitación.
Por otro lado, si en promedio se consume en una vivienda de 4 personas promedio 800 litros, y se estima que las bombas domésticas tendrían que elevar el agua a una altura promedio de 10 metros, tomando en cuenta la eficiencia de estas bombas centrífugas (55% máximo), se puede estimar que al año cada sistema de bombeo de casa habitación consumiría un promedio de 15 kWh/año en números redondos.
Si se toman estos 15 kWh promedio por vivienda por el número de viviendas estimado con cisterna, se tiene que existe un consumo total a nivel nacional de 117’396,588.75 kWh/año, por ineficiencia en la operación de los sistemas de distribución el cual representa a precios actuales un costo aproximado de $164’355,224.25. Se puede decir entonces que se está traspasando este consumo de energía al usuario final.

Consumo energético de combustible en distribución de agua por medio de pipas

Como se mencionó anteriormente, otra consecuencia de una baja eficiencia en la operación de los sistemas de producción y distribución de agua potable es la necesidad de tandeo, con lo cual provoca que para abastecer a estas zonas, los organismos operadores deban de utilizar pipas de agua para complementar esta falta de distribución, las cuales consumen combustibles que se consideran como energéticos, y por lo tanto equivalen a un consumo adicional de energía.


El costo total reportado en Censo Económico 2004 por el sector producción de agua potable, en combustibles y lubricantes es de $398’938,000.00. Si se asume de acuerdo a datos de la secretaría de energía un promedio de $6.1/litro (promedio gasolina-diésel 2004) y tomando que el 70% de ese costo corresponde a combustible para pipas de agua, se tiene que el total de combustible utilizado en pipas de agua pudiera llegar a ser de 45’779,770.87 de litros al año.
Por otra parte se puede calcular el equivalente de energía de combustión en kWh/m3 de combustible de acuerdo a lo siguiente:
Tabla . Cálculo de la energía derivada del poder calorífico del combustible para pipas.

Densidad de diésel y gasolinas (prom.)

kg/m3

Poder calorífico

kJ/kg

Energía en

kJ/m3

(1 kJ = 2.78e-4 kWh) Energía equivalente en

kWh/m3

780

40 600

31 668 000

8,803.70

Se puede deducir que el poder calorífico promedio de los combustibles utilizados por las pipas de agua es de 8,803.7 kWh/m3.


Con estos datos se puede estimar el consumo total de energía equivalente en combustibles utilizado por las pipas de agua a nivel nacional sería de 403’031,551.95 kWh/año. Este consumo a precios actuales de combustible representaría un aproximado de $389’128,052.42 anuales en la utilización de pipas de agua para complementar el desabasto de agua producido por una ineficiente operación de los sistemas de distribución de agua potable

Consumo total de energía a nivel nacional.

De acuerdo a lo mencionado en las secciones anteriores, se puede estimar el consumo total de energía utilizado en sistemas de bombeo de agua municipal, tanto de manera directa como indirectamente, pero estrechamente relacionado, de acuerdo a la tabla siguiente.

Tabla . Resumen de consumo total de energía a nivel nacional en sistemas de agua potable municipal


Factor de Consumo.

Energía consumida

kWh/año

Bombeo Municipal

4,769,139,135

Bombeo Cisternas domestico

117,396,589

Pipas

403,031,552

TOTAL

5,289’567,276

Basado en este consumo energético, de 5,289.6 GWh anuales y en base al factor de emisiones para México, de 560 tCO2e /GWh, las emisiones resultan en 2,962,157 tCO2e anuales (2.96 millones de toneladas de CO2 equivalente, MtCO2e), el cual representa el 0.38 % de las emisiones a nivel nacional, que de acuerdo al Programa Especial de Cambio Climático 2014 – 2020, fueron de 783 MtCO2e.


Lo anterior es una estimación global, sin embargo, para determinar la línea base de cada proyecto de eficiencia energética en un sistema de bombeo de agua municipal, es necesario utilizar una metodología basada en un proceso o algoritmo que esté sustentado por algún criterio internacional aprobado.
En este caso, ya se cuenta con una herramienta aprobada por la United Nations Framework Convention on Climate Change, (Marco de la Convención de las Naciones Unidad para el Cambio Climático), que es la metodología AM0020.22



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