La iluminación solar de patios elimina los kWh más baratos de su recibo de CFE
La iluminación de perímetro, patios y estacionamientos en una planta industrial en México opera de noche. En una tarifa horaria, la mayor parte de esas horas cae en el periodo base, la energía más barata del esquema, y la punta que fija el cargo por demanda casi siempre la establece la carga de proceso diurna. Si retira esa iluminación del medidor con postes solares autónomos, elimina los kilowatt-hora más baratos que compra la planta, mientras el cargo por demanda se queda donde estaba.
Ese no es un argumento en contra de la iluminación solar. La cifra que hace competitivo un poste aislado de la red en una planta industrial en México es la obra civil que se evita: la zanja, la canalización, el cableado y el equipo de maniobra que se requieren para llegar a un punto de luz alejado del tablero más cercano. El ahorro de energía es real y es pequeño. El ahorro en instalación puede ser todo el proyecto.
Este artículo trata la especificación y la ubicación: cómo la elección entre un sistema aislado y uno interconectado cambia los trámites regulatorios, qué normas NOM debe cumplir la luminaria, qué determina que un poste siga alumbrando en febrero y dónde se paga sola una capa de control. Para el argumento sobre carbono y el cambio en el costo instalado que volvió viables estos sistemas, consulte el artículo complementario sobre lo que cambió en la economía de la iluminación solar.
Lea su tarifa antes de valuar el ahorro
Las plantas con suministro en media tensión y demanda de 100 kW o más se facturan en GDMTH, la clase horaria con periodos base, intermedio y punta. Por debajo de 100 kW en la misma banda de tensión la clase es GDMTO, con una tarifa única. Las cargas mayores tomadas en tensión de subtransmisión corresponden a DIST, y en tensión de transmisión a DIT. Todas facturan energía y demanda por separado, y la iluminación recae casi por completo del lado de la energía.
Conviene hacer una verificación antes de que alguien construya un modelo. El horario punta se define por región y por temporada en el esquema tarifario de CFE aprobado por la CRE, y en varias regiones cae por la tarde y noche. La iluminación exterior que se energiza al anochecer puede entonces caer dentro de punta durante parte del año, lo que eleva el valor de retirarla y también el valor de simplemente reprogramar la hora en que enciende. Consulte la definición de periodos aplicable a su región y temporada en el esquema vigente, en lugar de suponer que la noche significa periodo base.
Cualquier rango de ahorro que se cite para un proyecto de iluminación se mide contra el suministro actual de CFE y varía según la clase tarifaria, la región, el factor de carga y el perfil de consumo. Trátelo como ilustrativo hasta que se hayan revisado, para ese sitio, 12 meses de facturación y, cuando el medidor los proporcione, los datos por intervalo.
Los sistemas aislados y los interconectados son dos objetos regulatorios distintos
Un poste autónomo que lleva su propio panel, batería y controlador no se conecta a la Red General de Distribución. No tiene contrato de interconexión, ni medidor, ni registro ante la CRE, y es invisible para el régimen de generación distribuida. Esa es la principal ventaja administrativa del formato y con frecuencia es la razón por la que un área de instalaciones puede avanzar sin un ciclo de permisos.
Un arreglo en techo o en piso que alimenta los circuitos de iluminación de la planta a través de la acometida principal es otro objeto. Se interconecta, y le aplican las reglas de generación distribuida: el Manual de Interconexión de la SENER publicado en el Diario Oficial de la Federación el 15 de diciembre de 2016, y la resolución RES/142/2017 de la CRE publicada en el DOF el 7 de marzo de 2017, que regulan a las Centrales Eléctricas con capacidad menor a 0.5 MW que se conectan a la red de distribución. Dos puntos se entienden mal de manera habitual. La cifra de 0.5 MW es capacidad de generación, expresada en MW, y no es la carga de la instalación ni el pico en corriente directa del arreglo en kWp. Y bajo medición neta, la modalidad por defecto, la generación excedente se acredita contra el consumo futuro hasta por doce meses en lugar de venderse a CFE. Solo bajo venta total se compra efectivamente la producción, a valores de Precio Marginal Local, y la facturación neta valora la generación y el consumo por separado a precios horarios de mercado.
Qué debe cumplir la luminaria
Las luminarias LED de exterior para vialidades y áreas exteriores públicas están cubiertas por la NOM-031-ENER-2019, publicada en el DOF el 3 de marzo de 2021 y vigente desde el 31 de mayo de 2021, que establece requisitos de eficiencia energética y métodos de prueba y sustituye a la edición de 2012. Los sistemas de alumbrado en vialidades, como instalaciones, están cubiertos por la NOM-013-ENER-2013, publicada en el DOF el 14 de junio de 2013 y vigente desde el 12 de octubre de 2013. La iluminación interior en edificios no residenciales queda bajo la NOM-007-ENER-2014, publicada el 7 de agosto de 2014 y vigente desde el 5 de diciembre de 2014, con la CONUEE como autoridad responsable.
Pida al proveedor el certificado de conformidad correspondiente al número de catálogo específico que se está cotizando, no una declaración de que la familia de productos cumple. Las sustituciones entre la cotización y la entrega son comunes en esta categoría, y un certificado de un modelo hermano no prueba nada sobre la unidad que llega en la tarima.
La ubicación decide si la luminaria sigue funcionando en febrero
Una luminaria aislada de la red falla en silencio. No hay interruptor que se dispare ni recibo que suba, de modo que un poste mal ubicado simplemente se apaga y así se queda. Las variables que deciden esto son físicas y se pueden verificar por adelantado.
- Autonomía, dimensionada con días malos consecutivos y no con un promedio anual. La pregunta de diseño es cuántos días seguidos de baja irradiancia debe soportar la batería, tomando el mes más desfavorable de la ubicación específica y no la media anual del sitio.
- Sombreado a lo largo del año. Los edificios, las chimeneas, los silos, las grúas y los árboles maduros proyectan sombras distintas en diciembre que en junio. Revise la trayectoria solar de invierno, no la de verano.
- Temperatura ambiente en la batería. La vida útil de la batería disminuye conforme sube la temperatura de operación, y esa es la restricción determinante en los gabinetes montados en la punta del poste en Sonora, Baja California y el Bajío durante el verano. Pregunte dónde se aloja la batería en el poste y cómo se ventila.
- Ensuciamiento del panel. Los entornos de cemento, agregados, minería, agricultura y patios sin pavimentar recubren un panel con rapidez, y un panel sucio es un panel subdimensionado. La frecuencia de limpieza debe entrar en el presupuesto de operación desde el inicio.
- Carga de viento y cimentación. Un panel montado en poste se comporta como una vela, y la especificación de cimentación de un poste solar no es la misma que la de una luminaria convencional en el mismo sitio.
- Exposición a robo y vandalismo. Los postes de perímetro y los alejados llevan una batería que vale la pena robar. El diseño del gabinete y la altura de montaje son una decisión de seguridad, no solo de mantenimiento.
Dónde la capa de control justifica su costo
La función en red más valiosa en una instalación aislada no es la regulación de intensidad. Es el reporte de fallas. Como estos postes están aislados eléctricamente, nadie en la planta se entera de que una unidad falló hasta que alguien pasa junto a ella de noche, y la diferencia entre un módulo LED averiado, una batería degradada y un controlador de carga defectuoso define qué técnico sale y con qué refacción. Un controlador que reporta estado de carga, salida y código de falla por unidad convierte un hallazgo no programado en una visita programada.
La salida adaptativa es la segunda función que rinde, y rinde por la vía de la batería y no del recibo. Reducir la salida cuando la luz ambiental es suficiente, o cuando no hay nadie presente, disminuye el consumo nocturno de energía, lo que permite una batería y un panel más pequeños para la misma autonomía. Ese es un ahorro de capital en la etapa de especificación, y conviene cuantificarlo antes de ordenar el equipo y no después.
La programación por grupos importa en sitios con zonas desocupadas por temporada o por turno, ya que una sección puede atenuarse o desactivarse durante un paro y restablecerse sin enviar una cuadrilla. Los montajes con seguimiento solar, el ajuste remoto de inclinación, el Wi-Fi público, la medición de calidad del aire y la detección de cajones de estacionamiento están disponibles en estas plataformas. Ninguna de esas funciones corresponde en una especificación industrial a menos que una persona identificada en la planta sea responsable de los datos resultantes y les dé un uso, y cada una agrega un modo de falla a un activo cuya principal virtud es tener muy pocos.
Antes de especificar
- La distancia de cada punto de luz propuesto al tablero utilizable más cercano, y el costo instalado por metro de la zanja y el cableado que sustituiría. Esta es la cifra de la que depende el caso de negocio.
- La clase tarifaria y la definición del periodo punta para su región y temporada, de modo que el ahorro de energía se valore correctamente y no se suponga que es energía de periodo base.
- Si el diseño es aislado o interconectado, ya que solo el segundo trae consigo el proceso de generación distribuida ante la CRE.
- La conformidad con la NOM-031-ENER-2019 del modelo exacto de luminaria cotizado.
- La química de la batería, el intervalo de reemplazo esperado a la temperatura ambiente real del sitio y quién absorbe ese costo de reemplazo durante la vigencia del contrato.
- La ruta de reporte de fallas: qué reporta el sistema, a quién y cuál es el compromiso de respuesta.
Cuando una planta también evalúa medir las cargas que permanecen en el medidor de CFE, la misma revisión cubre ambos temas. Consulte cómo el monitoreo separa el consumo de la demanda facturada.
Solicite una revisión de especificación y ubicación de iluminación
Mexico Energy Partners revisa proyectos de iluminación exterior e interior en instalaciones industriales y comerciales en México frente a las normas NOM aplicables, la clase tarifaria del sitio y la obra civil que de otro modo requeriría cada punto de luz. Una revisión inicial requiere un plano del sitio con los puntos de luz propuestos, 12 meses de facturación de CFE, la clase tarifaria y el listado de luminarias existentes con sus alturas de montaje.
Conozca cómo funcionan nuestras evaluaciones de eficiencia energética o solicite una evaluación preliminar de iluminación.