caracterización del consumo de energía y potencial de ahorro del
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UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR
DECANATO DE ESTUDIOS PROFESIONALES
COORDINACIÓN DE INGENIERÍA y TECNOLOGÍA ELÉCTRICA
CARACTERIZACIÓN DEL CONSUMO DE ENERGÍA Y POTENCIAL DE AHORRO
DEL SECTOR INDUSTRIAL VENEZOLANO.
Por:
Carlos F. Rojas Moreno
INFORME DE PASANTÍA
Presentado ante la Ilustre Universidad Simón Bolívar
como requisito parcial para optar al título de
Ingeniero Electricista
Sartenejas, Junio de 2012
UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR
DECANATO DE ESTUDIOS PROFESIONALES
COORDINACIÓN DE INGENIERÍA y TECNOLOGÍA ELÉCTRICA
CARACTERIZACIÓN DEL CONSUMO DE ENERGÍA Y POTENCIAL DE AHORRO
DEL SECTOR INDUSTRIAL VENEZOLANO.
Por:
Carlos F. Rojas Moreno
Realizado con la asesoría de:
Tutor Académico: Prof. Paulo de Oliveira
Tutor Industrial: Prof. Rafael Melean
INFORME DE PASANTÍA
Presentado ante la Ilustre Universidad Simón Bolívar
como requisito parcial para optar al título de
Ingeniero Electricista
Sartenejas, Junio de 2012
iv
CARACTERIZACIÓN DEL CONSUMO DE ENERGÍA Y POTENCIAL DE AHORRO
DEL SECTOR INDUSTRIAL VENEZOLANO.
Por:
Carlos F.Rojas Moreno
RESUMEN
En el presente trabajo se procedió a hacer un estudio de la demanda de electricidad
así como el consumo de diferentes tipos de combustibles del sector industrial
venezolano. Dicho estudio se realizó por medio del análisis de los datos disponibles en
distintos organismos como el Instituto Nacional de estadística (INE), la Cámara
Venezolana de la Industria Eléctrica (CAVEINEL), memoria y cuenta del Ministerio del
Poder Popular para la Energía Eléctrica y el Centro de gestión del sistema
eléctrico(CNG). En vista que solo se encuentran disponibles los datos desagregados
para el periodo 2001-2004, en este trabajo se desarrolló una metodología para la
determinación de los siguientes indicadores en el período 2005-2009: consumo de
energía por unidad de valor bruto de la producción, variación porcentual de la demanda
de energía y variación de los precios de la energía eléctrica. Se realizó un análisis para
determinar la evolución de la estructura de costos del sector industrial. Se realizó una
comparación de los precios de la energía eléctrica del sector industrial venezolano con
distintos países de América y Europa. Por último, se estimó el potencial de ahorro
energético para los tipos de industria de mayor consumo con la información de planes
de ahorro energético utilizados en países desarrollados y que han sido llevados a cabo
con éxito. .
vi
DEDICATORIA
A mi Mamá, familia y
amigos
AGRADECIMIENTOS
A mi Madre, por apoyarme, darme todo lo que estuvo a su alcance para lograr
alcanzar mis metas, siempre estar ahí en el momento que la necesitara y ser parte
fundamental en el desarrollo de mi carrera y de mi vida.
A mi familia que siempre estuvo presente para respaldarme y aconsejarme. Sus
consejos y ayuda siempre formaron parte de las decisiones más importantes que he
tomado en la vida.
A mis amigos, por ayudarme y acompañarme en el largo trayecto que fue mi carrera.
A Legna, Polo y Luis Manuel compañeros del colegio y grandes amigos en la
Universidad. A Greys por ayudarme en cada detalle y ser excelente amiga. A Juan
pelado, Pedro, Serrano, Limal, Mauricio, Cuevas por ser grandes amigos, compañeros
de clases y de bebida. A Ciapina, Pelusa, PP, Nella, Godinez, Vanessa, Yuli, Cano,
Carla, Gaby, Jose Daniel, Orlando por siempre estar ahí para hablar y pasar el rato. A
Paty, Lily y Daniela por ser buenas amigas y su apoyo al final de la carrera fue de gran
ayuda. A Hernan, Manfred, Gerardo, Juan, Andres por las buenas partidas de futbol y
ser excelentes amigos en toda ocasión. A todos aquellos amigos con los que he
compartido buenos momentos e hicieron de mi estadía en la universidad una
experiencia agradable.
A todos los profesores de la carrera por enseñarme todo lo necesario para mi
desarrollo profesional. Principalmente a Paulo de Oliveira y Armando Melean tutores de
mi pasantía y motivadores a seguir adelante. Al Profesor José Manuel Aller por su
disposición a la hora de corregir mi trabajo y consejos durante la carrera. A las personas
de la coordinación de la carrera, el Profesor Alexander Bueno, Maria Teresa y Benincia
que siempre fueron atentos y me ayudaron con todos los tramites como les fue posible.
Graciassss…..
INDICE GENERAL
INTRODUCCIÓN ........................................................................................................... 16
Planteamiento del Problema .......................................................................................... 17
Objetivo General ............................................................................................................ 17
Objetivos Específicos ..................................................................................................... 17
Justificación .................................................................................................................... 18
Limitaciones ................................................................................................................... 18
CAPÍTULO 1 : Descripción del Instituto de energía de la universidad simón bolívar
....................................................................................................................................... 20
1.1. Reseña Histórica del instituto .................................................................................. 20
1.2. Misión ...................................................................................................................... 20
1.3. Proyectos en ejecución ........................................................................................... 20
CAPÍTULO 2 : Marco teórico ....................................................................................... 22
2.1. Energía. ................................................................................................................... 22
2.2. Matriz energética y Balance energético de un país. ................................................ 22
2.3. Principales Fuentes de Energía .............................................................................. 23
2.3.1 Fuentes no renovables .......................................................................................... 23
2.3.1.1. Petróleo. ............................................................................................................ 23
2.3.1.2. Gas licuado a Presión. ...................................................................................... 24
2.3.1.3. Gasolina. ........................................................................................................... 24
2.3.1.4. Kerosene. .......................................................................................................... 24
2.3.1.5. Gas oil. .............................................................................................................. 24
2.3.1.6. Fuel Oil .............................................................................................................. 24
2.3.1.7. Carbón ............................................................................................................... 25
2.3.1.8. Coque de Carbón .............................................................................................. 25
2.3.2 Fuentes renovables. .............................................................................................. 25
2.3.2.1. Hidroenergía. ..................................................................................................... 25
2.3.2.2. Energía Eólica ................................................................................................... 25
2.3.2.3. Energía Solar. ................................................................................................... 26
2.3.2.4. Biomasa ............................................................................................................ 26
2.4. Consumo Final ........................................................................................................ 26
2.4.1 Sector Industrial Manufacturero. ........................................................................... 26
2.4.1.1. Tecnología de Transformación .......................................................................... 27
2.5. Indicadores Energéticos. ......................................................................................... 28
2.5.1 Tasa de crecimiento. ............................................................................................. 29
2.5.2 Intensidad Energética. ........................................................................................... 29
2.5.3 Valor porcentual de la energía en la estructura de costos para el consumidor final.
....................................................................................................................................... 30
2.6. Eficiencia Energética. .............................................................................................. 30
2.6.1 Políticas de Eficiencia Energética. ........................................................................ 31
CAPÍTULO 3 : Metodologia ......................................................................................... 33
3.1. Revisión Bibliográfica .............................................................................................. 33
3.1.1 Conceptos Básicos ................................................................................................ 33
3.1.2 Referencias Internacionales .................................................................................. 33
3.2. Consolidación de la base de datos del sector industrial .......................................... 34
3.2.1 Generación ............................................................................................................ 34
3.2.2 Distribución de la demanda por Sector.................................................................. 34
3.2.3 Distribución del sector industrial partiendo del tamaño de las empresas .............. 34
3.2.4 Distribución de la demanda industrial por actividad económica tomando en cuenta
el producto final. ............................................................................................................. 35
3.2.5 Aproximación de la demanda industrial por rama para el período 2005-2009. ..... 36
3.3. Análisis de indicadores energéticos y potencial de ahorro ...................................... 37
3.3.1 Evolución del consumo de energía eléctrica y energía total en el sector industrial.
....................................................................................................................................... 37
3.3.2 Intensidad energética ............................................................................................ 37
3.3.3 Representación de la energía eléctrica en la estructura de costos de la industria
manufacturera ................................................................................................................ 38
3.3.4 Análisis del precio de la electricidad y comparación con diferentes países.......... 38
3.4. Potencial de ahorro y medidas de eficiencia energética.......................................... 38
CAPÍTULO 4 : Resultados ............................................................................................ 40
4.1. Generación. ............................................................................................................. 40
4.2. Caracterización de la demanda de electricidad y combustibles en el sector
industrial. ........................................................................................................................ 42
4.3. Evolución del consumo de energía eléctrica y energía total en el sector industrial. 51
4.4. Intensidad energética .............................................................................................. 53
4.5. Representación de la energía eléctrica en la estructura de costos de la industria
manufacturera ................................................................................................................ 54
4.6. Análisis del precio de la electricidad y comparación con diferentes países............ 55
4.7. Potencial de ahorro y medidas de eficiencia energética.......................................... 58
4.7.1 Uso de dispositivos eléctricos eficientes ............................................................... 58
4.7.2 Cogeneración y recuperación de calor .................................................................. 58
4.7.3 Reciclaje de materiales ......................................................................................... 58
4.7.4 Ahorro energético y monetario .............................................................................. 58
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ................................................................. 59
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................................... 61
ANEXO A: TASA DE CAMBIO DEL DOLAR .................................................................. 63
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 2.1. Tecnologia de transformación ..................................................................... 28
Tabla 4.1. Demanda anual por sector .......................................................................... 42
Tabla 4.2. Distribucion porcentual de la demanda ....................................................... 43
Tabla 4.3. Distribucion de la demanda industrial segun su tamaño en miles de
bolivares [4]. ................................................................................................................... 44
Tabla 4.4. Clasificasión industrial ................................................................................ 46
Tabla 4.5. Factor de conversión a BEP ....................................................................... 47
Tabla 4.6. Consumo Energético en BEP y consumo electrico en Kwh [4]. .................. 47
Tabla 4.7. Aproximación de los años que no poseemos informacion desagregada. ... 50
Tabla 4.8. Tasa de cambio del dólar [9]. ...................................................................... 63
INDICE DE FIGURAS
Figura 4.1. Evolución de la Capacidad instalada y demanada maxima [2] [7]. ............ 41
Figura 4.2. Total Energía neta generada y energía neta consumida[7] ....................... 41
Figura 4.3. Distribución de la de la demanda promedio anual período 2000-2007.[2] . 43
Figura 4.4. Distribución de la demanda segun el costo de la energía consumidapara el
año 2003. ....................................................................................................................... 44
Figura 4.5. Distribución de la demanda segun el costo de la energía consumidapara el
año 2001. ....................................................................................................................... 45
Figura 4.6. Distribución de la demanda segun el costo de la energía consumidapara el
año 2003. ....................................................................................................................... 45
Figura 4.7. Distribucion del consumo energético expresado en BEP para el año 2001
[4] ................................................................................................................................... 48
Figura 4.8. Distribucion del consumo energético expresado en BEP para el año 2002
[4] ................................................................................................................................... 48
Figura 4.9. Distribucion del consumo energético expresado en BEP para el año 2003
[4] ................................................................................................................................... 49
Figura 4.10. Distribucion del consumo energético expresado en BEP para el año 2004
[4] ................................................................................................................................... 49
Figura 4.11 Aproximación de la distribución promedio de energía eléctrica para los
años 2005-2009. ............................................................................................................ 51
Figura 4.12. Consumo de energía eléctrica de la gran industria [2] [4] [7] [8]. ............. 52
Figura 4.13. Consumo energético de la gran industria [2] [4] [7] [8] ............................ 52
Figura 4.14. Intesidad energética en base a miles de bolívares[4] .............................. 53
Figura 4.15. Intensidad energética con el PIB calculado en dolares [4]. ..................... 54
Figura 4.16. Valor porcentual de la energia sobre la estructura de costos[12]. ........... 55
Figura 4.17. Precio de la energía expresado en Bs/Kwh [12]. ..................................... 56
Figura 4.18. Precio de la electricidad $/Kw [14]. .......................................................... 56
Figura 4.19. Precio de la electricidad en países latinos [10]. ....................................... 57
Figura 4.20. Precio de la electricidad en países europeos. ......................................... 57
LISTA DE ABREVIATURAS
BEP Barriles equivalentes de petróleo
CAVEINEL Cámara Venezolana de la Industria Eléctrica
CIER Comisión de Integración Energética Regional
CNG Centro de gestión del sistema Eléctrico
GLP Gas licuado a presión
GWh Giga vatios hora
INE Instituto Nacional de Estadística
KWh Kilo vatios hora
KW Kilo vatio
MW Mega vatio
OLADE Organización Latinoamericana de la Energía
PIB Producto Interno Bruto
16
INTRODUCCIÓN
Las fuentes de energía juegan un papel primordial para el desarrollo de la sociedad
industrializada debido a que son necesarias para realizar cualquier actividad que
implique un esfuerzo y su uso está asociado al incremento de la producción y de la
calidad de vida. Sin embargo, los recursos energéticos convencionales y las fuentes no
tradicionales son actualmente relativamente escasos si se contrastan con el incremento
de la demanda originada por: el crecimiento de la población, el aumento de la
producción de bienes y servicios. Por esta razón, es importante que su uso sea
racional, evitando el despilfarro y aumentando al máximo su eficiencia. Para promover y
estudiar las posibilidades de un uso óptimo de la energía , se debe poseer un registro
confiable del consumo energético en instalaciones industriales, comerciales y
residenciales con la finalidad de identificar y controlar las variables que afectan dicho
consumo, y encontrar las oportunidades de ahorro energético que mejor se adapten al
sector.
Cuando nos referimos al consumo final (excluye consumo propio del sector
energético) de un país, podemos clasificarlo por sectores según su tipo de consumo. En
Venezuela el sector con mayor demanda energética final es el industrial con un 45% del
total, por lo tanto, le da gran importancia para su análisis e implementación de
proyectos de ahorro energético [2].
Este proyecto se orienta al desarrollo de indicadores que permitan diagnosticar el
estado del sector y a identificar alternativas que permitan mejorar la eficiencia del
consumo de energía en el sector industrial.
17
Planteamiento del Problema
El alto consumo energético del sector industrial nacional y la ausencia de programas
de eficiencia energética, se debe a diversos factores como: la falta de información
acerca de medidas de eficiencia, un mal seguimiento y monitoreo de la demanda de
energía en el sector, no existe interés por parte de la industria en realizar inversiones en
tecnología, no se ha desarrollado políticas efectivas que incentiven la eficiencia, entre
otras. Las elevadas cifras de demanda industrial producen perdidas para la empresa
eléctrica y el estado, debido a los subsidios y regulaciones [4].
Por estas razones, es de gran importancia realizar la caracterización y diagnostico de
la demanda industrial nacional mediante el desarrollo de indicadores que permitan la
evaluación de medidas de eficiencia energética y estimar el potencial de ahorro para
incrementar la eficiencia energética.
Objetivo General
Caracterizar la demanda energética del sector industrial, para el desarrollo de
indicadores que permitan establecer la situación actual del sector en cuanto al
consumo de energía, estimar el potencial de ahorro identificando medidas de eficiencia
energética.
Objetivos Específicos
Describir el sistema eléctrico nacional en cuanto a dimensión, capacidad instalada y
distribución de la demanda final de electricidad clasificado por sectores.
Determinar el consumo energético del sector industrial por cada rama que lo
componen, tomando en cuenta la demanda de electricidad y combustibles expresada
en barriles equivalentes de petróleo (BEP).
Identificar las ramas de la industria que tienen un mayor consumo energético y por lo
tanto la aplicación de medidas de eficiencia energética producirán una reducción
mayor en la demanda del sector.
Realizar el diagnostico del sector mediante la elaboración de indicadores que
evalúan la eficiencia, cantidad y valor de la energía.
18
Determinar algunas medidas de eficiencia energética que pueden ser utilizadas en el
sector industrial.
Justificación
En la actualidad, el aumento en el consumo energético mundial y su alto costo, ha
obligado a muchos países a disminuir el uso de los diferentes tipos de energía. Se han
tomado medidas políticas para que sea sustentable el implemento de nuevas
tecnologías ya que los gastos en energía tienen una influencia en el funcionamiento y
estado financiero de los consumidores. En Venezuela no se había prestado atención a
esta situación debido a los bajos costos de la energía que han partido de la premisa de
la abundancia de combustibles y electricidad con la que se contaba [6] [11].
Por esta razón, muchos países han invertido grandes sumas de dinero en el desarrollo
de la eficiencia energética, y búsqueda de la disminución del consumo energético. En
Venezuela no existían planes ni estudios en este campo. Debido a la actual crisis del
sector eléctrico que enfrentamos nos vemos obligados a realizar el proceso de
investigación para reducir nuestra demanda energética.
Las medidas de eficiencia energética en el sector industrial son relevantes para
contribuir a una mayor competitividad, y a facilitar al sector eléctrico la toma de
decisiones futuras en materia de tarifas.
Limitaciones
Entre las principales limitaciones tenemos:
La inexistencia de data de la demanda desagregada por rama para los años 2005-
2009.
Existen pocos estudios actualizados de este tipo en el país.
Los organismos que poseen la información necesaria para realizar el estudio no
tienen completa disponibilidad de la misma.
19
Al momento de realizar una comparación internacional los organismos que poseen
data registrada de una gran cantidad de países cobran altas cantidades de dinero
para el acceso a ella.
Para el estudio que se pretendía hacer, es recomendable tener registros de carga del
tipo de industria que presentan un mayor consumo. A su vez visitas, y aplicación d
encuestas puede mostrar puntos clave para la aplicación de las medidas de
eficiencia energética.
20
CAPÍTULO 1:
DESCRIPCIÓN DEL INSTITUTO DE ENERGÍA DE LA UNIVERSIDAD
SIMÓN BOLÍVAR
1.1. Reseña Histórica del instituto
El instituto de Energía Eléctrica y el Instituto de Petróleo fueron fundados en 1973, se
integraron para conformar el Instituto de Energía en 1981.
1.2. Misión
La misión del instituto es la de “contribuir con el desarrollo nacional e internacional por
medio de la realización de proyectos de investigación y desarrollo, asesorías,
entrenamiento y formación profesional u otros, requeridos por entes externos públicos y
privados, en el área de la energía en su sentido más amplio, sobre la base del
conocimiento y la experiencia del personal de la universidad Simón Bolívar
especializado en este campo”.
Entre las los principales campos en los que participa el instituto están: Eficiencia
energética, economía y planificación energética, energías renovables, estudios de
generación cogeneración y ciclos combinados, aseguramiento de calidad de equipos
electromecánicos, estudio y análisis de sistemas de transmisión y distribución y análisis
y diseños de sistemas térmicos.
1.3. Proyectos en ejecución
Caracterización y determinación del potencial de ahorro de energía y
Elementos para una estrategia nacional de eficiencia energética.
Diseño y construcción de un aerogenerador horizontal de 5 kw.
Diseño y construcción de un aerogenerador horizontal de 2 kw.
Diseño y construcción de generadores eléctricos de imanes permanentes.
21
Ingeniería conceptual, básica y de detalle y construcción de una Planta piloto
para desalinización portátil de agua de mar por Humidificación de aire utilizando
fuentes de energía renovables.
.
22
CAPÍTULO 2:
MARCO TEÓRICO
2.1. Energía.
La energía tiene muchas definiciones, para el tema que estaremos tratando en este
trabajo la energía es la capacidad de un elemento natural para modificar su entorno o
generar un trabajo mecánico [1].
Existen muchas formas de energía, cualquier elemento que de alguna forma
puede generar un trabajo por medio de la transformación o utilización de sus
propiedades es una forma de energía potencial entre ellas se encuentran, la luz, el
movimiento, calor, electricidad, etc.
Estas formas de energía son generadas por distintas fuentes, algunas pueden
ser renovables y otras no renovables, estas pueden ser: el sol, ríos, combustibles
fósiles, etc. Estas son medidas en las mismas cantidades que las componen sus
formas. Por ejemplo: los combustibles pueden ser medidos en unidades de peso o
volumen, a su vez también pueden ser medidos en la cantidad de calor o electricidad
que generen en su combustión.
Existen muchas etapas por las cuales debe pasar una fuente de energía para
llegar a su nivel productivo (genere un trabajo), esta serie de etapas la llamamos
cadena de aprovechamiento.
2.2. Matriz energética y Balance energético de un país.
La matriz está compuesta por la contabilización de todas las fuentes de energía
existentes en el país, y la cantidad necesaria de energía para su subsistencia. El
23
balance energético tiene un sentido más profundo, se refiere al flujo energético, el
equilibrio total entre oferta y demanda de energía en todas las etapas de la cadena de
aprovechamiento [6].
2.3. Principales Fuentes de Energía
Como ya habíamos mencionado existen fuentes renovables y no renovables, a
continuación explicaremos las principales tipos de fuentes que son tratadas en este
trabajo con las definiciones utilizadas por la Organización Latinoamericana de la
energía (OLADE).
2.3.1 Fuentes no renovables
Se considera fuente de energía no renovable a cualquier recurso energético que es
posible que se agote y su consumo implica su desaparición del planeta. Los más
reconocidos son los combustibles fósiles, estos forman un papel importante en la matriz
energética mundial. su rentabilidad.
2.3.1.1. Petróleo.
Está compuesto principalmente por hidrocarburos no solubles en el agua, es el
principal elemento utilizado por refinerías para obtener los elementos secundarios
utilizados como combustible. Se puede dividir en 3 tipos: petróleo crudo, líquidos de gas
natural y otros hidrocarburos.
El petróleo crudo es una mezcla de hidrocarburos de diferente peso molecular, viene
principalmente en estado líquido y es el principal insumo de las refinerías. El líquido de
gas natural está compuesto por hidrocarburos de bajo peso molecular licuables,
incluyen el metano, propano y pentanos que también son utilizados por las refinerías.
24
Después de ser tratados por las refinerías se presentan los siguientes combustibles
derivados:
2.3.1.2. Gas licuado a Presión.
Consiste en la mezcla de hidrocarburos livianos, obtenidos del proceso de refinación,
es licuado a presión para su transporte y mantenimiento.
2.3.1.3. Gasolina.
Viene de la mezcla de hidrocarburos líquidos, producto de su destilación utilizada para
la industria de la aviación y automotriz.
2.3.1.4. Kerosene.
Es un combustible líquido proveniente de la destilación a temperaturas de 150o a 300o
centígrados, es utilizado para cocción de alimentos, motores y alumbrado rudimentario.
2.3.1.5. Gas oil.
Este combustible líquido proviene de la destilación a temperaturas que están entre los
200 y 380 grados centígrados, es más pesado que el kerosene y es utilizado en
motores diesel para usos industriales.
2.3.1.6. Fuel Oil
Este es un combustible residual, comprende a todos los productos pesados y es
utilizado en calderas y navegación.
25
2.3.1.7. Carbón
Es un mineral solido de color negro o marrón oscuro, está compuesto por carbono y
proviene de la degradación de distintos materiales orgánicos debido al calor y diferentes
efectos atmosféricos. Existen muchos tipos de carbón debido a que no es un material
homogéneo pero es dividido en 2 grupos: Carbón coquizable o metalúrgico y carbón
térmico. Del carbón se puede derivar otros combustibles.
2.3.1.8. Coque de Carbón
Es un material solido no fundible, obtenido de la destilación destructiva del carbón
mineral en las minas.
2.3.2 Fuentes renovables.
Las energías renovables son aquellos recursos no fósiles que pueden ser
reemplazados de manera continua, su disponibilidad no disminuirá con el tiempo con
una explotación moderada. Ya que están no son las fuentes de energía más utilizadas y
su utilización no es contaminante en su mayoría también son las llamadas energías
alternativas. Entre las fuentes de energía renovables, tenemos:
2.3.2.1. Hidroenergía.
Es la energía obtenida del caudal del agua.
2.3.2.2. Energía Eólica
Es la energía contenida en el viento, la energía cinética que tiene el viento puede ser
aprovechada por medio de molinos (aerogeneradores).
26
2.3.2.3. Energía Solar.
Es la energía producida por el sol, aprovechada principalmente en forma de calor,
también es utilizada para generar electricidad a través de paneles solares.
2.3.2.4. Biomasa
Proviene de elementos orgánicos derivados de animales y plantas. Entre los tratados
en este trabajo se encuentra el bagazo de caña de azúcar.
2.4. Consumo Final
Una vez explicadas las principales fuentes de energía, es de suma importancia
explicar hacia dónde va dirigida. El consumidor final es el último nivel de la cadena que
se encarga de realizar un trabajo útil con esa energía generada [1].
Los diferentes sectores de consumo final, han sido clasificados de acuerdo a la
división clásica de los sectores económicos según la clasificación de la CIIU
(Clasificación Industrial Internacional Uniforme) revisión 3. En este trabajo tratamos en
profundidad lo que se refiere al sector gran industria. Que comprende a todas aquellas
empresas con más de 100 empleados [4].
2.4.1 Sector Industrial Manufacturero.
El consumo de este sector lo componen las fuentes de energía que son utilizadas
para la transformación de materia prima en productos finales, este sector tiene un gran
área de producción por esto utiliza casi todos los tipos de fuente de energía. Existen
varias restricciones que es importante tomar en cuenta: que las industrias que poseen
una distribución propia con un consumo de combustible implícito corresponden al sector
transporte. El montaje de instalaciones de edificaciones ya sean ascensores, puentes,
27
columnas etc., Pertenecen al sector construcción. Mientras que el montaje de
maquinarias para fábricas, minas, motores etc., Se incluirán en este sector [1].
Cuando hablamos de energía el sector industrial comprende consumo de
combustibles por fuentes térmicas como hornos, calderas y otros. Así como también
consumo de combustibles por fuerza motriz tales como motores, bombas, bandas
transportadoras, etc. Para obtener el total de consumo de combustibles se debe
cuantificar la compra por cada sector y la autogeneración.
2.4.1.1. Tecnología de Transformación
Cada tipo de combustible tiene una forma diferente de generar energía, en la
industria existen un patrón para la utilización de cada uno de ellos. Se podrá observar
con claridad en la tabla 2.1 la tecnología de utilización de combustible sacada de la
base de datos ambiental del instituto del ambiente de Estocolmo (EDB) y del manual
ambiental del instituto Oeko(EM) [1].
28
Tabla 2.1. Tecnologia de transformación
Fuente de energía Fuente bibliográfica Tecnología
Gas natural EM Caldero estándar
Carbón EM Caldero estándar
Bagazo EDB Caldero estándar
GLP EDB Caldero estándar
Gasolina EDB Motores
Kerosene EDB Turbinas
Gasoil EM Caldero estándar
Fuel oil EM Caldero estándar
Coque EDB Caldero estándar
2.5. Indicadores Energéticos.
Un indicador es la medida cuantitativa o la observación cualitativa que permite
identificar cambios en el tiempo y cuyo propósito es determinar qué tan bien está
funcionando un sistema, dando una alerta sobre la existencia de un problema y
permitiendo tomar medidas para solucionarlo, una vez se tenga claridad sobre las
causas que lo generaron. Por lo tanto es necesario definir los indicadores que en este
trabajo nos ayudaran a plantear nuestra situación con respecto a otros países [1].
Cuando nos referimos al punto de vista energético existen diferentes tipos de
indicadores, estos podrán variar dependiendo del nivel de desagregación que se quiere
analizar, cuando se desea analizar un país podemos utilizar un indicador general
cuantitativo como puede ser una tasa de crecimiento o intensidad energética a este
nivel pueden escaparse detalles que no permitan medir con exactitud la eficiencia
energética. Cuando hablamos de un nivel mas sectorial existen menos variables que
29
influyen en el indicador por lo tanto representa una información más clara en cuanto
hablamos de eficiencia energética. A continuación explicaremos algunos de los
indicadores utilizados como referencia para el análisis del sector industrial.
2.5.1 Tasa de crecimiento.
Es el porcentaje de variación entre un punto inicial y el anterior, puede ser
puntual cuando se comparan dos períodos o puede ser promedio cuando se hace con
el valor inicial y final de varios periodos [1].
(1)
Vi= valor del periodo i
Vpre= valor del periodo base
Tc= tasa de crecimiento
2.5.2 Intensidad Energética.
Este es un índice económico utilizado mundialmente para medir eficiencia energética
a nivel de país o por subsectores, básicamente es la relación entre el consumo
energético total entre el PIB total del país [1].
(2)
Ce=consumo energético total (BEP)
PIB=producto interno bruto (MMBs)
Ie=Intensidad energética
30
Este indicador permite observar el impacto de la energía en la economía. En un nivel
más desagregado nos permitirá distinguir cuales sectores son los que tienen mayor
intensidad y por lo tanto son menos eficientes energéticamente hablando.
2.5.3 Valor porcentual de la energía en la estructura de costos para el
consumidor final.
Es un índice que representa el peso que tiene el costo de la energía para el sector a
evaluar, es calculado por medio de la división del costo de la energía utilizada entre el
PIB, representado en la siguiente ecuación
(3)
CEn=costo de la energía eléctrica utilizada (miles de Bs).
PIB=producto interno bruto
%CEn=Valor porcentual de la energía para el consumidor final
Es un perfecto comparador en el tiempo de cómo ha evolucionado el valor de la
energía para un sector en general, permite establecer una referencia para evaluar si el
precio de la energía utilizado es el correcto.
2.6. Eficiencia Energética.
La eficiencia energética se obtiene de la reducción de la energía utilizada para realizar
una actividad o servicio, manteniendo un nivel de confort o producción estable. En
general la eficiencia energética no tiene un enfoque exclusivamente tecnológico, abarca
una serie de variables económicas, de organización y gestión que son de gran
importancia. Dado que estas medidas deben ser sustentables del punto de vista
monetario [5].
31
Cuando se va dar un enfoque económico, la eficiencia energética abarca todos los
cambios que pueden ser realizados para disminuir el consumo de energía para generar
una unidad monetaria ya sea PIB o valor agregado. En estos términos, no se evalua la
eficiencia energética de una sola industria, sino se tomara en cuenta los cambios que
puede generar a nivel macroeconómico las medidas implementadas individualmente.
En muchos escenarios el consumidor puede reducir su consumo de energía a causa
de un alto precio de la energía y una crisis económica, utilizando técnicas de recorte de
sus actividades o servicios. Estas técnicas no forman precisamente una estrategia de
eficiencia energética, se puede estar sacrificando el nivel de confort o producción, y son
en su mayoría reversibles.
2.6.1 Políticas de Eficiencia Energética.
La eficiencia energética depende individualmente de cada consumidor energético,
cuando este logra evitar el derroche de energía o su mala implementación, está
contribuyendo con la mejora de la eficiencia a nivel nacional [5].
Ciertamente el ahorro debe ser responsabilidad de cada consumidor, pero ya se han
desarrollado las tecnologías necesarias para disminuir esa responsabilidad, claro está
que estas implican un alto costo y es necesario que exista un ambiente
económicamente estable que justifique y permita la adquisición de los equipos con
mayor eficiencia.
Normalmente cuando el precio de la energía es impuesto por una política de libre
mercado, este representara el valor adecuado para que las medidas o planes de
eficiencia energética sean justificables económicamente hablando. Pero en la mayoría
de los casos no sucede de esta manera, el consumidor solo paga parte de la energía
que consume y esto provoca un desequilibrio que no favorece la eficiencia energética
macroeconómicamente hablando. [5]
32
El éxito de los cambios implementados por el consumidor se basa en el costo y los
ahorros en energía generados a largo plazo por la nueva eficiencia energética.
Mientras mayor sea el costo de la energía más atractivas serán las soluciones
tecnológicas eficientes.
Existen limitaciones financieras que llevan a los consumidores a no utilizar las
tecnologías más eficientes, ya sea por el precio o por temor a no obtener el ahorro
esperado a largo plazo. Por esto el mercado energético debe utilizar políticas que
refuercen el rol de los precios de la energía.
Hay que tomar en cuenta que las medidas y políticas de eficiencia energética van a
ser económicamente sustentables siempre y cuando exista un aumento de la eficiencia
a nivel macroeconómico mayor a la inversión total de los contribuyentes [5].
33
CAPÍTULO 3:
METODOLOGIA
Para la caracterización del consumo y potencial de ahorro de energía eléctrica del
sector industrial venezolano seguimos una serie de actividades que serán englobadas
en 3 grupos mostrados a continuación:
3.1. Revisión Bibliográfica
3.1.1 Conceptos Básicos
Revisión de los conceptos y lenguaje utilizado en el área. Dichos conceptos fueron
buscados en los informes energéticos de OLADE y las Naciones Unidas, así como en
diferentes documentos nacionales como los informes anuales del CNG, CAVEINEL e
INE. Hablan del consumo de energía eléctrica y diferentes tipos de combustibles.
Para el análisis del consumo de energía de un sector macroeconómico como lo es el
sector industrial es necesario el conocimiento de conceptos de tipo económico que
permitan entender las variables que influyen en los diferentes indicadores utilizados.
Estos conceptos fueron estudiados y analizados por medio de las definiciones ofrecidas
por OLADE.
3.1.2 Referencias Internacionales
Se hizo una revisión de estudios similares realizados en España y Chile. Se busco
identificar los principales indicadores utilizados para medir la eficiencia y una
metodología necesaria para el desarrollo de los mismos.
34
Se realizó la lectura y estudio de informes realizados para diferentes tipos de industria,
que acostumbran a tener un gran consumo energético y por lo tanto son pertinentes a
nuestra investigación.
3.2. Consolidación de la base de datos del sector industrial
3.2.1 Generación
Se realizó una breve descripción de la generación del sistema eléctrico nacional en lo
que respecta a capacidad instalada, demanda máxima, energía total generada y
energía total consumida. Se elaboró una gráfica de la evolución de la capacidad
instalada y demanda máxima en el tiempo y otra gráfica de la energía eléctrica total
generada y la energía total consumida para el período 2001-2009. Los datos fueron
sacados de los informes del CNG y CAVEINEL.
3.2.2 Distribución de la demanda por Sector
Para separar y clasificar la demanda eléctrica nacional se utilizó la distribución
establecida por los análisis realizados en CAVEINEL para definir el tipo de consumidor.
A partir del análisis de la data suministrada por la institución del año 1998 al 2005, se
procedió a dividir la demanda en residencial, comercial, industrial Guayana, industrial
general, sector oficial y otros. En donde el sector industrial abarca 45% de toda la
demanda nacional [2].
3.2.3 Distribución del sector industrial partiendo del tamaño de las empresas
Para separar la industria se utilizó la clasificación suministrada por el INE para los
años 2001,2003 y 2004. La cual se basa en la cantidad de personal que tiene la
empresa. A partir de aquí se muestran 4 grandes grupos pequeña industria, mediana
industria inferior, mediana industria superior y gran industria. Se procedió a elaborar
una gráfica para cada año disponible en donde se pueda apreciar visualmente la
distribución de los gastos en consumo energético. Mediante el análisis de los datos
observamos que la gran industria abarca el 90% del consumo de energía entre los
grupos analizados [4].
35
3.2.4 Distribución de la demanda industrial por actividad económica tomando en
cuenta el producto final.
Ya que la gran industria abarca un 90% de la demanda industrial será el punto donde
profundizaremos y ubicaremos las ramas de mayor consumo. Se procedió a desagregar
la demanda de la gran industria según la clasificación mundial CIIU 3 presentada por el
INE, para esto tomamos en cuenta las ramas más representativas, no subdivisiones de
las mismas. Se mostrara la tabla que muestra todas las ramas incluidas en esta
clasificación.
La data de los años 2001 a 2004 del INE, muestra la demanda de cada tipo de
combustible como lo son: gas natural, gas licuado a presión (GLP), gas oil, fuel oil,
gasolina, kerosene, carbón, coque, bagazo de caña y electricidad. En vista de que no
se puede sumar arbitrariamente estos elementos, nos vemos en la necesidad de llevar
el consumo de todos los combustibles a una unidad base, fue escogido el barril
equivalente de petróleo (BEP), la conversión de cada combustible y la energía eléctrica
a BEP se realizo mediante las equivalencias que aparecen en el Manual de Estadísticas
Energéticas de OLADE.
Una vez analizado todos los años, se procedió a seleccionar que ramas de la industria
tienen un mayor consumo energético, se observó claramente una tendencia de 5 tipos
de ramas industriales que poseen una mayoría del consumo, se procedió a realizar
graficas de cada año para el período 2001-2004 de la distribución de consumo de
combustibles. Donde se destacan las siguientes ramas: elaboración de alimentos,
fabricación de papel, fabricación de coque y refinación de petróleo, fabricación de
sustancias y elementos químicos, fabricación de productos minerales no metálicos, y
fabricación de metales comunes. Es importante resaltar que la fabricación de coque y
refinación de petróleo no pertenecen al sector manufacturero, pertenece al sector
transformación, fue tomado en cuenta porque representa un gran consumo de energía
entre las industrias [4].
36
3.2.5 Aproximación de la demanda industrial por rama para el período 2005-2009.
Ya que no tenemos información del periodo 2005-2009 del consumo desagregado de
la industria, se desarrollo una metodología para aproximar la demanda de las 5 ramas
industriales con mayor consumo de energía.
En el caso de la energía eléctrica primero se buscó un dato base de cada año para
empezar la aproximación, escogimos los datos suministrados por CAVEINEL de 2005,
2006 y 2007. En donde aparece la energía total consumida de la industria para esos
años. Para los años 2008 y 2009 se utilizo los datos publicados en la memoria y cuenta
del 2010 que tiene la energía consumida total en el país.
Para el período 2005-2009 tenemos que definir qué porcentaje abarca la gran
industria. A partir del análisis del período 2001-2004 donde se observa una clara
tendencia de consumo de la gran industria a abarcar el 90% del total industrial durante
cada año. Se asume que será de la misma manera en el transcurso del tiempo. Por
esto, al multiplicar las cifras de demanda industrial de CAVEINEL por un factor de 0,9,
estaremos aproximando la demanda de la gran industria para dicho período [4].
Una vez aproximado el consumo eléctrico de la gran industria para los años 2005-
2009. Se observa igual que el punto anterior que la distribución del consumo de energía
eléctrica para cada rama industrial, no variara de forma significativa en el transcurso del
tiempo. Por eso se elaborará una distribución promedio de los años 2001-2004 y con
dicha distribución se mostrara una gráfica de cómo quedara repartida la demanda y se
utilizara esta distribución para los años 2005-2009.
Una vez dicho esto, se observo el inconveniente que aun no poseíamos los datos de
la demanda industrial para los años 2008-2009, se desarrollo una metodología basada
en las técnicas asumidas anteriormente, como la distribución porcentual sectorial de la
demanda no varía considerablemente a lo largo del tiempo según los datos de
CAVEINEL, el sector industrial ocupara un 45% de la demanda total [2].
Por último en este punto se elaboro una tabla que muestra las demandas de energía
eléctrica para los años 2005-2009 según los cálculos realizados anteriormente.
37
En el caso del total de la energía consumida, la dificultad de conseguir los datos del
consumo a niveles tan desagregados, obligo a buscar una forma diferente de aproximar
los datos necesarios, se estableció un factor de variación porcentual promedio entre los
años 2001-2004, este factor se calculo midiendo la variación de consumo energético
entre estos 2 años y dividiéndola entre el número de años. A partir de este dato, se
asumió una evolución lineal para el período 2005-2009.
3.3. Análisis de indicadores energéticos
Una vez establecida la data de consumo energético para el período 2001-2009, se va
realizar el análisis necesario para la determinación de los siguientes indicadores:
variación interanual del consumo de electricidad por unidad de valor bruto de la
producción, variación porcentual de la demanda de energía y variación de los precios
de la energía eléctrica.
3.3.1 Evolución del consumo de energía eléctrica y energía total en el sector
industrial.
Se elaboró una gráfica que representa la evolución del consumo de energía eléctrica
en la gran industria para el período 2001-2009 utilizando los datos de la demanda
caracterizada anteriormente. De la misma manera se realizó otra gráfica para la energía
total consumida en la gran industria expresada en BEP con los datos calculados
anteriormente.
3.3.2 Intensidad energética
La intensidad energética es calculada mediante la fórmula número 2 mostrada en el
punto 2.5.2, se divide el consumo energético total del año en BEP entre el producto
interno bruto (PIB) a precios constantes del año 1997 en miles de bolívares, sacado del
informe anual del INE. A partir de estos datos se elaboró una gráfica que muestra la
evolución de la intensidad energética en el período estudiado 2001-2009.
38
Luego para obtener un indicador que refleje una moneda fuerte y constante se utilizó
el PIB pasado a dólares, utilizando el tipo de cambio oficial para el año 1997[9]. Luego
se dibujo la gráfica de la intensidad en el tiempo para el período estudiado.
3.3.3 Representación de la energía eléctrica en la estructura de costos de la
industria manufacturera
Vamos a utilizar la formula número 3 del punto 2.5.3 para realizar el cálculo, el valor
de la energía eléctrica comprada por la industria en miles de bolívares entre el PIB del
sector en miles de bolívares. Establece un indicador que nos muestra que peso tiene la
energía eléctrica en la estructura de costos de la industria manufacturera. Se
desarrollara una gráfica que muestra la evolución de dicho indicador para el período
2001-2006, período para el cual se encontró dicha información [12].
3.3.4 Análisis del precio de la electricidad y comparación con diferentes países.
Se procedió a desarrollar la evolución del precio de la electricidad para la industria en
el tiempo, a pesar de que las tarifas según Gaceta Oficial están paralizadas [3], en las
estadísticas consolidadas de CAVEINEL aparece una evolución del precio, y fueron las
tomadas para el análisis. Se gráfico el precio por KW en el tiempo para los años 2001-
2009 en bolívares y luego se utilizó la conversión a dólares a través de la tasa de
cambio y se elaboró la misma gráfica [3] [13].
Luego se procedió a realizar la comparación del precio de la energía eléctrica en
Venezuela para el sector industrial en base a dólares, con la misma tasa de cambio
utilizada en los puntos anteriores, con el precio de la energía eléctrica en diferentes
países de Latinoamérica, sacado de los informes de la Comisión de Integración
Energética Regional [10]. Posteriormente se compara el mismo precio de la energía
eléctrica de Venezuela con países europeos [14].
3.4. Potencial de ahorro y medidas de eficiencia energética.
A partir del informe de eficiencia energética de Chile, se escogieron las principales
medidas que pueden ser tomadas en la industria para lograr mejoras en la eficiencia del
39
sector industrial. Se estableció el ahorro porcentual aproximado para cada una de las
medidas analizadas y por último fue calculado el ahorro en BEP y monetario total para
el año 2009 [15].
40
CAPÍTULO 4:
RESULTADOS
En este capítulo se mostraran los pasos y resultados de la caracterización de la
demanda industrial para los años 2001 a 2009, a partir de aquí analizaremos el estado
de dicha demanda utilizando los indicadores mencionados en el marco teórico. Una vez
realizado el análisis se procederá a sugerir las medidas de eficiencia energética y se
realizara una aproximación del ahorro.
4.1. Generación.
El parque de generación del sistema eléctrico nacional está diseñado por
componentes termoeléctricos y componentes hidroeléctricos. La mayor capacidad
instalada está dada por las plantas hidroeléctricas con un 63 % que abarca de 14622
MW [8]. El resto está compuesto por centrales térmicas de diferentes tipos, pero
básicamente necesitan de combustibles fósiles para su funcionamiento, comprende el
otro 40% y tienen una capacidad de 9051 MW para el año 2009. [2] [7]
En la grafica 4.1 se puede apreciar que tanto la capacidad instalada como la demanda
máxima tienen un aumento con el pasar del tiempo, es importante resaltar que el
aumento de la demanda máxima tiene una pendiente mayor a la de la capacidad
instalada. De hecho la variación porcentual es de 1,72 % para la capacidad instalada y
3,47% en la demanda máxima. La capacidad instalada parece cubrir la demanda
máxima en su totalidad pero hay que tomar en cuenta el factor de indisponibilidad de la
generación puede llegar a un nivel que no alcance a suplir la demanda completa. [2] [7].
41
Figura 4.1. Evolución de la Capacidad instalada y demanada maxima [2] [7].
En la gráfica a continuación se muestra la evolución de la energía eléctrica neta
generada en el período 2001-2008 comparado con la energía neta consumida para el
mismo período. Su diferencia se basa en importaciones o exportaciones de energía.
Figura 4.2. Total Energía neta generada y energía neta consumida[7]
0
5,000
10,000
15,000
20,000
25,000
MW
años
Capacidad instalada VS Demanda maxima
Capacidad instalada(MW)
Demanda maxima
80000
90000
100000
110000
120000
130000
GW
h
Años
Energía Generada Vs Energía consumida (GWh)
Energía Generada
Energía Consumida
42
4.2. Caracterización de la demanda de electricidad y combustibles en el sector
industrial.
Según la cámara venezolana de la industria eléctrica (CAVEINEL) tenemos que la
distribución de la demanda nacional venezolana se divide según su utilidad final en
diferentes sectores entre ellos están residencial, comercial, oficial e industrial. Dicha
institución separa la demanda industrial en el sector Guayana del resto. En las
siguientes tablas y gráficos observaremos y analizaremos los datos suministrados.
Tabla 4.1. Demanda anual por sector
categoría de servicio
unidad 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007
RESIDENCIAL
consumo GWh 15179 15953 16601 16613 16997 18719 20526 21559
COMERCIAL
consumo GWh 8991 9577 9944 9885 10274 11425 12446 13304
IND.GUAYANA
consumo GWh 18844 19976 21541 21926 23784 24949 25269 24746
IND.GENERAL
consumo GWh 8777 8963 8639 7912 9249 9681 10129 8640
OFICIAL/OTROS
consumo GWh 9368 9920 9168 8991 9561 9802 12274 13001
TOTAL
consumo GWh 61159 64389 65893 65327 69865 74576 80644 81250
A efectos de análisis y para elaborar un patrón que utilizaremos a continuación se
muestra una tabla, en la cual se aprecia el análisis porcentual de la demanda desde el
año 2000 hasta el 2007. Esto nos permitirá definir la distribución por sector y así
delimitar la participación de cada sector.
43
Tabla 4.2. Distribucion porcentual de la demanda
categoría de servicio
UNIDAD 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007
RESIDENCIAL
consumo % 24,82 24,78 25,19 25,43 24,33 25,10 25,45 26,53
COMERCIAL
consumo % 14,70 14,87 15,09 15,13 14,71 15,32 15,43 16,37
IND.GUAYANA
consumo % 30,81 31,02 32,69 33,56 34,04 33,45 31,33 30,46
IND.GENERAL
consumo % 15,32 15,41 13,91 13,76 13,68 13,14 15,22 16,00
OFICIAL/OTROS
consumo % 15,32 15,41 13,91 13,76 13,68 13,14 15,22 16,00
Para establecer un porcentaje promedio, se realizo la siguiente grafica con el
promedio anual de la distribución de la demanda.
Figura 4.3. Distribución de la de la demanda promedio anual período 2000-2007.[2]
Aquí se observa como la demanda industrial anual promedio suma un total de 45% del
consumo total. Dicho esto podemos asumir que este valor no varia en gran magnitud a
lo largo del tiempo , independientemente del crecimiento de la demanda anual.
Procederemos a trabajar con la data suministrada por el Instituto Nacional de
Estadística (INE), en la tabla 4.3 observaremos como la demanda industrial se
44
distribuye y clasifica en 4 grandes grupos según sus gastos en energía. En las gráficas
siguientes, la gran industria abarca un 90% de los gastos en energía por lo tanto es el
ramo que nos interesa analizar a profundidad ya que los otros sectores de la industria
no tienen un peso muy grande en el consumo de energía. [4]
Tabla 4.3. Distribucion de la demanda industrial segun su tamaño [4].
Año Gran
industria
Mediana
industria superior
Mediana
industria inferior
Pequeña
industria
2001 223.754.398 10.499.529 8.902.321 8.135.695
2002 --- --- --- ---
2003 371.101.598 11.057.521 13.731.797 7.445.963
2004 604.571.314 18.945.500 16.574.601 12.408.737
Figura 4.4. Distribución de la demanda segun el costo de la energía consumidapara el
año 2003.
45
Utilizaremos la clasificación explicada anteriormente CIIU revisión 3, esto nos
permitirá observar los tipos de industria según su producción final, también esta es una
clasificación utilizada a nivel mundial lo cual nos permitirá comparar con industrias
similares en otros países, a continuación se muestra de que manera está clasificado.
Figura 4.6. Distribución de la demanda segun el costo de la energía consumidapara el
año 2003.
Figura 4.5. Distribución de la demanda segun el costo de la energía consumidapara el
año 2001.
46
Tabla 4.4. Clasificasión industrial
I.D Primario CLASIFICACION INDUSTRIAL CIIU 3
15 ELAB.DE PROD. ALIMENTICIOS Y BEBIDAS
16 ELABORACION DE PRODUCTOS DE TABACO
17 FABRICACION DE PRODUCTOS TEXTILES
18 FAB. PREND. VESTIR,ADOBO,TENIDO PIEL
19 FAB.MALETAS PROD.CUERO Y SUCEDANEOS.
20 PROD. MADERA Y CORCHO EXEP. MUEBLES
21 FAB. DE PAPEL Y PRODUCTOS DE PAPEL
22 ARTES GRAFICAS
23 FAB.COQUE PROD.REF. PETRO. COMB. NUC
24 FAB. DE SUSTANCIAS Y PROD. QUIMICOS
25 FAB. PRODUCTOS DE CAUCHO Y PLASTICO
26 FAB. OTROS PROD. MINERALES NO METAL.
27 FABRICACION DE METALES COMUNES
28 FAB.PROD.ELAB. METAL EXCEP. MAQ,EQUI
29 FAB. MAQUINARIA Y EQUIPO N.C.P.
30 FAB.MAQ. OFICINA, CONTAB. E INFORMAT
31 FAB. MAQ. Y APARAT. ELECTRICOS N.C.P
32 FAB.EQUIPO Y APARA. RADIO,TV Y COMU
33 FAB.INST.MEDICOS,OPTICOS,FAB.RELOJES
34 AUTOMOV., REMOLQUES, SEMIREMOLQUES
35 OTROS TIPOS DE EQUIP. DE TRANSPORTE
36 MUEBLES, IND. MANUFACTURERAS N.C.P.
37 RECICLAMIENTO
Los datos suministrados por el INE utilizaban diferentes tipos de unidades para cada
tipo de combustible, para llegar a un dato global de consumo de combustible fue
necesario llevar todo a una unidad base. Fue utilizada el barril equivalente de petroleo
47
(BEP). Utilizando como referencia la tabla de conversión que aparece en la OLADE
(organización latinoamericana de energía).
Tabla 4.5. Factor de conversión a BEP
joules Bep
Gas metano(1000mc) 2,30E+08 3,76E-02 GLP(1 Lts) 2,58E+07 4,22E-03
Gasoil(1 Lts) 3,85E+07 6,30E-03 fuel oil(1 Lts) 3,97E+07 6,48E-03
gasolina(1 Lts) 3,44E+07 5,62E-03 kerosene(1 Lts) 3,69E+07 6,03E-03
Carbo(1tm) 1,94E+10 3,17E+00 Bagazo (1tm) 8,02E+09 1,31E+00
electricidad(1 Kwh) 3,60E+06 5,88E-04
coque de carbon(1tm) 3,00E+10 4,90E+00
A partir de las equivalencias anteriores, se procedió a mostrar la demanda de
electricidad y consumo de combustibles (BEP) de las ramas con mayor consumo, y
englobando el resto de ellas en un solo grupo[4].
Tabla 4.6. Consumo Energético en BEP y consumo electrico en Kwh [4].
2001 2002 2003 2004
Industrias con mayor consumo
Electricidad (Kwh)
Combustibles (b.e.p)
Electricidad (Kwh)
Combustibles (b.e.p)
Electricidad (Kwh)
Combustibles (b.e.p)
Electricidad (Kwh)
Combustibles (b.e.p)
ELAB.DE PROD. ALIMENTICIOS Y
BEBIDAS 1.514.079 6.045.270 1.557.923 3.860.838 1.364.605 2.912.360 1.759.821 4.240.855
FAB. DE PAPEL Y PRODUCTOS DE PAPEL
739.786 462.796 584.211 3.222.077 529.405 341.607 774.501 500.798
FAB.COQUE PROD. REF. PETRO. COMB.
NUC 2.187.201 3.173.337 1.161.169 2.560.619 1.808.636 4.707.101 2.112.500 4.122.340
FAB. DE SUSTANCIAS Y PROD. QUIMICOS
2.038.081 1.387.556 1.330.917 899.169 1.025.908 1.735.102 1.187.827 923.032
FAB. OTROS PROD. MINERALES NO
METAL. 1.606.190 2.684.286 647.025 1.375.072 693.116 2.261.684 993.788 4.501.671
FABRICACION DE METALES COMUNES
15.499.576 9.949.848 16.889.498 10.167.221 9.807.427 6.427.771 21.775.664 13.456.145
RESTO 1.130.871 1.771.559 1.457.008 1.079.633 1.223.565 1.009.794 1.361.389 1.113.639
TOTALES 24.715.784 25.474.652 23.627.750 23.164.629 16.452.662 19.395.419 29.965.489 28.858.480
48
Figura 4.7. Distribucion del consumo energético expresado en BEP para el año 2001 [4]
Figura 4.8. Distribucion del consumo energético expresado en BEP para el año 2002 [4]
49
Figura 4.9. Distribucion del consumo energético expresado en BEP para el año 2003 [4]
Figura 4.10. Distribucion del consumo energético expresado en BEP para el año 2004
[4]
Como solo se posee información para los años anteriores al 2004, se aproximara
mediante el análisis de los datos proporcionados por CAVEINEL y la memoria y cuenta
del ministerio de energía eléctrica de años posteriores la demanda de electricidad. A
partir de la tabla de CAVEINEL se puede obtener la demanda industrial total facturada
para los años 2005, 2006 y 2007. Se utilizó el 90% de estos valores tomando en cuenta
que la gran industria abarca aproximadamente este valor de la demanda industrial
50
según las graficas mostradas anteriormente. A partir de aquí se sacó un promedio de
las demandas de 2001 a 2004 en lo que respecta a las diferentes clasificaciones ya que
poseen un comportamiento similar y este no varía a lo largo de los años analizados.
Para los años 2008 y 2009 utilizamos los datos de la memoria y cuenta del 2010 en la
cual aparece el total de la energía eléctrica facturada en graficas anteriores observamos
que el porcentaje correspondiente al sector industrial es de 45% aproximadamente. Con
este valor trabajamos de la misma manera que el período 2005-2007 hasta obtener la
demanda desagregada final.
Tabla 4.7. Aproximación de los años que no poseemos informacion desagregada GWh.
año demanda industrial
total
gran industria
ELAB.DE PROD.
ALIMENTICIOS Y BEBIDAS
FAB. DE PAPEL
Y PRODUCTOS
DE PAPEL
FAB.COQUE PROD.REF.
PETRO. COMB.
NUC
FAB. DE SUSTANCIAS Y
PROD. QUIMICOS
FAB. OTROS PROD.
MINERALES NO
METAL.
FABRICACION DE METALES COMUNES
RESTO
2005 34630 31167 2.094,42 875,7927 2477,7765 1876,2534 1305,8973 20760,3387 1770,2856
2006 35398 31858,2 2.140,87 895,21542 2532,7269 1917,86364 1334,85858 21220,74702 1809,54576
2007 33386 30047,4 2.019,19 844,33194 2388,7683 1808,85348 1258,98606 20014,57314 1706,69232
2008 37882 34093,8 2.291,10 958,03578 2710,4571 2052,44676 1428,53022 22709,88018 1936,52784
2009 39054 35148,6 2.361,99 987,67566 2794,3137 2115,94572 1472,72634 23412,48246 1996,44048
51
Figura 4.11 Aproximación de la distribución promedio de energía eléctrica para los años
2005-2009.
4.3. Evolución del consumo de energía eléctrica y energía total en el sector
industrial.
En la grafica 3.5 se observa que desde el año 2001 al año 2009 el consumo de
energía eléctrica ha aumentado en un 42,2%. En el año 2002 existió una disminución
del consumo de 4,4%. Existen diferentes variables que pueden influir en ello, el número
de establecimientos disminuye de 623 a 584, otro factor puede ser la producción pero
no poseemos datos acerca de esta variable. Si la producción disminuye la demanda de
electricidad también lo hará, por ultimo influye la eficiencia de las maquinas que estén
trabajando. Una falta de mantenimiento provoca un aumento de la demanda. En el año
2003 se ve una reducción del 30% debido a la reducción de la producción por el paro
petrolero que se presento en ese año. El período 2004-2009 si describe un crecimiento
del consumo eléctrico relativamente lineal, que puede ser producido por un aumento de
la producción y pérdida de la eficiencia en las maquinas.
Se puede apreciar que el comportamiento de la gráfica 3.6 es muy similar al de la
gráfica 3.5, pertenecen a un mismo período, las dos representan un consumo de
energía aunque la 3.6 engloba todos los combustibles e incluye la energía eléctrica. Un
52
salto resaltante se da entre los años 2003-2004 en que el consumo energético aumenta
un 48,79%, esto debido al efecto rebote que viene después del paro petrolero del 2003.
Figura 4.12. Consumo de energía eléctrica de la gran industria [2] [4] [7] [8].
Figura 4.13. Consumo energético de la gran industria [2] [4] [7] [8]
y = 1703.5x - 3E+06
0.00
10,000.00
20,000.00
30,000.00
40,000.00
GW
h
año
Consumo Eléctrico de la Gran Industria
Consumo Electrico gran industria
Aproximación lineal
y = 1E+06x - 3E+09
0.00
10,000,000.00
20,000,000.00
30,000,000.00
40,000,000.00
BEP
Años
Consumo Energético Gran Industria
Consumo Energético gran industria
Linear (Consumo Energético gran industria)
53
4.4. Intensidad energética
En la gráfica 4.14 podemos observar como la intensidad energética tiene un valor
bastante alto ya que estas cifras representa cuantos barriles necesitas para producir
1000 Bs de PIB, el valor está entre 3 y 4 barriles cuando el precio del barril está por
encima considerablemente. Acotando que es calculado en base a bolívares a precio
constante de 1997, ya que el bolívar es una moneda que ha estado variando en el
tiempo.
Cuando utilizamos una intensidad energética en base a dólares, se utilizo la
conversión de la tabla del anexo A. Se utilizo la conversión del año 1997 ya que los
valores del PIB están expresados a precios constantes de ese año. Tiene un sentido
más representativo ya que la esa moneda no ha sufrido grandes fluctuaciones de valor.
Figura 4.14. Intesidad energética en base a miles de bolívares[4]
0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50 5.00
BEP
/PIB
años
Intensidad Energética(bep/1000 BsF)
Intensidad Energetica(bep/PIB en miles de bolívares)
54
Figura 4.15. Intensidad energética con el PIB calculado en dolares [4].
4.5. Representación de la energía eléctrica en la estructura de costos de la
industria manufacturera
En la siguiente gráfica se muestra la evolución de la estructura de costos para el
sector industrial. Se observa que la energía representa alrededor del 1,5% del PIB, esta
es una relación pequeña conforme lo que cuesta la producción de dicha energía. Es
necesario hacer un análisis de los precios para establecer una mejor conclusión [12].
0
0.5
1
1.5
2
2.5
BEP
/PIB
Años
Intensidad Energética(bep/$1000 )
Intensidad Energética(BEP/dolares)
55
Figura 4.16. Valor porcentual de la energia sobre la estructura de costos[12].
4.6. Análisis del precio de la electricidad y comparación con diferentes países.
Cuando observamos el precio de la energía en el transcurso del tiempo, esta ha
aumentado constantemente según las cifras de CAVEINEL. Esto difiere de la Gaceta
Oficial ya que esta establece un precio fijo que no ha variado durante del período
estudiado 2002-2009[3]. Esto presenta un problema que se atribuirá al cargo por la
demanda asignada contratada (DAC) para las industrias del sector siderúrgico dado
que sus precios son especiales por su cercanía con la empresa EDELCA.
Al ver la gráfica 4.18 con base en dólares según el tipo de cambio oficial presentado
en el anexo A. El precio disminuye entre los años 2001 y 2006 lo cual no obedece a un
desarrollo estable de costos. Dado el análisis de la estructura de costos y la evolución
de los precios de la energía podemos asumir, que es necesario un aumento en el
precio para que sean sustentables las inversiones en equipos y programas de eficiencia
energética en el sector, aparte de contribuir con la mejora de la empresa eléctrica
nacional [12].
0
0.5
1
1.5
2
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
%
Año
Energía eléctrica en la estructura de costos
%CE
56
Figura 4.17. Precio de la energía expresado en Bs/Kwh [12].
Figura 4.18. Precio de la electricidad $/Kw [14].
En las gráficas que se muestran a continuación se establece la comparación del
precio de la energía eléctrica en Venezuela con diferentes países de Latinoamérica y
Europa, resalta que Venezuela tiene uno de los precios más bajos del mercado, esto es
0
20
40
60
80
100
120
Bs/
Kw
h
Años
Precio de la electricidaden Bs/Kwh
Precio de la energía
57
otro indicador de que el precio debe aumentar a un punto razonable. Esto impulsa a
que la económica se mueva hacia un desarrollo estable.
Figura 4.19. Precio de la electricidad en países latinos [10].
Figura 4.20. Precio de la electricidad en países europeos.
0 0.05
0.1 0.15
0.2 0.25
0.3 0.35
$/K
Wh
País
Precio de la electricidad en países latinos 2009
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
Alemania Italia Portugal España francia Venezuela
$/K
Wh
País
Precio de la electricidad en países europeos 2007
58
4.7. Potencial de ahorro y medidas de eficiencia energética.
Normalmente, por experiencia internacional en cualquier planta industrial las medidas
utilizadas para la reducción de la energía consumida incluyen entre otros: el uso de
dispositivos eléctricos eficientes, la incorporación de cogeneración y recuperación de
calor, y el reciclaje de materiales y re-uso. Estas medidas pueden reducir alrededor de
4% anual a continuación se detallan las opciones de eficiencia energética [14].
4.7.1 Uso de dispositivos eléctricos eficientes
El uso de motores eficientes así como reguladores de velocidad y frecuencia tienen un
potencial de mejora del rendimiento de 2 a 3%. Aparte tenemos el uso de luminarias de
bajo consumo y dispositivos de mejora de la eficiencia de equipos electrónicos que
contribuyen con el ahorro total [14].
4.7.2 Cogeneración y recuperación de calor
Los equipos de cogeneración pueden aumentar el nivel de aprovechamiento del
combustible hasta un 80% de su capacidad, esto lo logran utilizando todo el calor que
en una planta normal es desperdiciado [14].
4.7.3 Reciclaje de materiales
El reciclaje de materiales energéticamente intensos puede producir un ahorro de hasta
0,9%. Este método es utilizado mundialmente para el reciclamiento de materiales
derivados de la siderurgia, donde se obtiene el mayor aprovechamiento [14].
4.7.4 Ahorro energético y monetario
El total de estas medidas provocaría para el año 2009 una reducción de 1.323.530,61
BEP para el precio de este año de 79$ el barril causaría un ahorro de 104.558.918,20
dólares. Cabe destacar que estos ahorros pueden ser utilizados en el financiamiento de
tecnologías de eficiencia energética que optimizaran los procesos y la eficiencia [15].
59
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Al observar los estudios realizados al sector industrial de Venezuela en este trabajo se
puede concluir que:
El consumo energético del país se subdivide por los sectores residencial, comercial,
oficial e industrial. En donde el sector industrial posee un 45% del consumo total,
tiene la porción más grande entre todos los sectores. Por lo tanto un proyecto de
eficiencia energética en dicho sector generaría un gran impacto en la reducción del
consumo total de energía.
Al desagregar la industria, las ramas de mayor consumo son la fabricación de papel y
celulosa, producción de alimentos, productos de la refinación del petróleo, fabricación
de productos químicos, fabricación de productos minerales no metálicos y fabricación
de metales comunes. Entre ellos la fabricación de metales ocupa un 45% de la
demanda industrial.
Es importante realizar la caracterización de la demanda del sector industrial para
tener claro las ramas industriales que tienen un mayor consumo. En el momento de
realizar un programa completo de eficiencia energética se empezaría por analizar las
empresas pertenecientes a estas ramas, de modo que representarían un rápido
avance en la obtención de resultados satisfactorios.
Existe una falta de registros de consumo desagregados por ramas industriales para
el período 2005-2009 que impide un desarrollo detallado de la demanda industrial.
Provocando que los resultados no tengan el nivel de exactitud buscado. Sería
recomendable que se realizara la labor de registro por parte de los organismos
pertinentes, de los años no desagregados y una disposición abierta al público para
un efectivo plan de investigación.
El consumo de energía eléctrica y otros combustibles se ha ido incrementando con el
paso de los años y no existen políticas que incentiven su disminución, es importante
realizar una evaluación con bases científicas del porque ha aumentado y establecer
las medidas de eficiencia necesarias para su reducción.
Es importante para el cálculo de la intensidad energética un PIB expresado en una
moneda que no sufra fluctuaciones constantes y de dimensiones considerables, esto
60
producirá una falsa evolución del indicador. En Venezuela existe una intensidad
energética extremadamente alta. Es necesario una disminución de la energía
utilizada para obtener una menor intensidad energética.
En el caso del valor de la energía para el consumidor, este representa una pequeña
porción de la estructura de costos.
El precio de la energía eléctrica en Venezuela es bajo y no ha incrementado nada
durante el período estudiado, en comparación con los países estudiados Venezuela
tiene el costo de la electricidad más bajo, producto de las regulaciones por parte del
estado.
Utilizando medidas de eficiencia energética y planes de ahorro que ya han sido
implementados en otros países puede lograrse hasta una reducción del 4% anual en
la demanda energética nacional.
Es necesario establecer un precio de la energía, que represente el verdadero costo
de su producción, no este regulado por el estado y represente un gasto relevante
para la industria. De esta manera las medidas de ahorro energético utilizadas serán
viables económicamente.
61
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] García, F., “Manual de Estadísticas Energéticas”, Organización Latinoamericana de
la Energía, 2011
[2] “Estadísticas Consolidadas 2007”, Cámara Venezolana de la Industria Eléctrica,
2007.
[3] “Gaceta Oficial de la República Bolivariana de Venezuela”, N°37.415, 3 de abril de
2002
[4]”Principales indicadores de la Industria Manufacturera”, Instituto Nacional de
Estadísticas, 2004
[5]”Energy efficiency: A recipe for success”, Consejo Mundial de la Energía, 2010
[6]” Energy Efficiency: A Worldwide Report.Indicators, Policies, Evaluation”, Consejo
Mundial de la Energía, 2004.
[6]”International recommendations for energy statistics”, División de estadísticas de las
Naciones Unidas, Febrero de 2011.
[7]”Informe Anual 2008”, Centro Nacional de Gestión del Sistema Eléctrico”, 2008
[8]”Memoria 2010”, Ministerio del Poder Popular para la Energía Eléctrica, 2010.
[9] “Unidad Tributaria, Dólar y Calculo de inflación”, Ventanalegal.com, 2006,
Disponible en internet: http://www.ventanalegal.com/unidad_tributaria.htm, consultado el
13 de Julio de 2011.
[10]”Tarifas Eléctricas en Distribución “, Comisión de Integración Energética Regional
2009.
[11]”Tarifas Eléctricas en Distribución “, Comisión de Integración Energética Regional
2008.
62
[12] Di Prieto, “Trabajo de grado: Detección de oportunidades de ahorro para el sector
Industrial”, Universidad Metropolitana, 2010.
[13]”El Precio de la Electricidad en los Países de la unión europea”, Asociación
Española de la Industria Eléctrica, Julio 2007.
[14]”Estimación del Potencial de Ahorro de Energía, mediante el mejoramiento de la
Eficiencia Energética de los distintos sectores de consumo en Chile”, Gobierno de Chile
Comisión Nacional de Energía, Octubre 2004.
[15]”Precio Petróleo 2009”, Preciopetroleo.net, 2009, Disponible en internet:
http://www.preciopetroleo.net/precio-petroleo-2009.html, consultado el 25 de agosto de
2011.
63
ANEXO A:
TASA DE CAMBIO DEL DOLAR
Tabla 4.8. Tasa de cambio del dólar [9].
Año Tasa de cambio
Bs/$ 1997 495
2001 750 2002 1350
2003 1600 2004 1920 2005 2150 2006 2150 2007 2150 2008 2150
2009 2150