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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.86.1996.tde-19012012-175841
Document
Author
Full name
Jorge Patricio Muñoz Vizhñay
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 1996
Supervisor
Committee
Moreira, Jose Roberto (President)
Mielnik, Otavio
Reis, Lineu Belico dos
Title in Portuguese
Uso Eficiente de Energia Elétrica no Setor de Iluminação Pública (IP) do Equador
Keywords in Portuguese
energia
Abstract in Portuguese
O setor de iluminação Pública (IP) do Equador representa um consumo de energia de 7% do Setor Elétrico. Uma quantidade aproximada de 450.000 luminárias existem instaladas cuja potência corresponde a 90 MW e consomem 394 GWh/ano de energia das quais 72% usam tecnologia de mercúrio, 26% tecnologia de sódio e o restante tecnologias de luz mista, incandescente e fluorescente. O potencial passível de conservação considerando as tecnologias de mercúrio e luz mista é de 66.1 MW; o maior potencial encontra-se nas luminárias HG-l75 W com 35,1 MW (53%), depois as luminárias HG- I25 W com I8,7 MW (28%). O estudo de caso propõe a substituição de luminárias de vapor de mercúrio e luz mista por vapor de sódio de alta pressão nas seguintes potências: HG-l25 W por NA-70 W; HG- 175 W por NA-I00 W; HG-250 W por NA-150 W; HG-400 W por NA-250 W; e, MS- 160 W por NA-50 W. Trocando todas as luminárias convencionais pelas respectivas eficientes (no ano atual), a potência do sistema de IP diminui para 64 MW (potência conservada de 26 MW) e, a energia diminui para 281 GWh/ano (energia conservada de 113 GWh/ano), ou seja a diminuição é 29% tanto em potência quanto em energia (diminuição de 2% do sistema elétrico). O investimento para comprar 370.000 luminárias de vapor de mercúrio e luz mista o substituir por suas equivalentes eficientes é US$ 47,7 milhões (valor anualizado de US$ 8,4 milhões/ano). Por outro lado, o valor CDVA das luminárias com potencial de conservação de energia (luminárias de vapor de mercúrio o luz mista) é de US$ 32,6 milhões/ano, com a implantação dos programas de uso eficiente de energia baixará para US$ 24,7 milhões/ano, que resulta em vantagem do ponto de vista econômico para o Equador. Além disso, o investimento inicial produz resultados satisfatórios nas figuras de mérito tais como no CEC para o elenco de substituições que situa-se em 13,2 US$/MWh, valor inferior do que o custo marginal médio de energia 83 US$/MWh. De maneira similar, o CPC situa-se em 328 US$/kW, valor inferior que qualquer alternativa de oferta de energia. Além disso, se recomenda substituir o elenco de luminárias de vapor de mercúrio e luz mista por vapor de sódio no período de três anos e obter a maior vantagem da TIR que situa-se em 46,7%. Os programas de uso eciente de energia produzem deslocamentos doa investimentos nas áreas de geração, transmissão o distribuição num valor equivalente a US$ 6,1 milhões/ano (o valor presente desta quantidade atinge US$ 33,9 milhões e é igual ao deslocamento nas instalações para produzir e transmitir energia com um custo unitário igual ao marginal de potência). A poupança pela diminuição de potência e do consumo de energia atinge US$ 9,4 milhões/ano (US$ 6,1 milhões por potência e US$ 3,3 milhões por energia). No entanto, os custos operacionais aumentam em US$ 1,5 milhões/ano. Portanto, o balanço abrangente de perdas e ganhos proporciona um saldo positivo de US$ 7.9 milhões/ano (o valor presente é US$ 44,6 milhões).
Title in English
Efficient Use of Electricity Sector in Public Lighting (IP) of Ecuador
Keywords in English
energy
Abstract in English
Equador´s Public illumination (PI) is responsible for 7% of the total electric energy consumption of the Electric Sector: There are nearly 450,000 lamps installed, with an electric power demand of 90 MW and a consumption of 394 GWh/year of energy. Mercury lamps represent 72% of the consumption, sodium lamps represent 26% and the remaining is used by mix, incandescent and uorescent lamps. The expected saving of capacity with the retrotting of mercury and mix lamps is 66.1 MW. The greater saving is for the lamps HG-l 75W with 35.1 MW (53%) and the lamps HG-l25W with l8.7 MW (28%). This thesis propose to replace mercury vapor and mix lights by high pressure sodium lamps with the following power: HG-125W by NA-70W; HG-I75W by NA-100W; HG-250W by NA- 150W; HG-400W by NA-250W and MS-160W by NA-50W. If conventional technology is replaced by the efficient one (at this moment), dernand capacity of the PI system decrease to 64 MW (power conservation, 26 MW), energy consumption to 281 GWh/year (saved energy of 113 (GWh/year), that is a decrease of 29% for the power and electric systems requirements (electric system decrease in 2%). To change 370,000 mercury and mix lamps by the eicient lights needs US$ 47.7 millions (annualized US$ 8.4 millions/year). The Annualized Life-cycle Cost of the potential conservation of energy (mercury vapor lamps and mix lights) is US$ 32.6 millions/year. This replacement decrease by US$ 24.7 millions/year the electricity bill of the sector showing that Equador has economic gain. Besides that, the initial investment shows advantage on merit figures as the Cost Saved Energy for the alternatives of substitution of 13.2 US$/MWh, that is lower than the energy marginal cost of 83 US$/MWh. Identically the Cost Saved Power is 328 US$/kW that is lower than any other supply option. The recommendation is to distribute the replacement during three years carrying out the substitution of the conventional lamps as they extinguished obtaining a best advantage in the Internal Rate of Return of 46.7%. The substitution program (energy efficient use) produces a displacement of investments in the generation, transmission and distribution areas with a value of US$ 6.1 millions/year (this amount is similar to the displacement of installation of more system electric power at an initial cost US $ 33.9 millions). Saved power and energy represents an amount US$ 9.4 rnillions/year (US$ 6.1 millions by power and US$ 3.3 millions by energy). However the operation cost increases by US$ 1.5 millions/year, therefore the balance including costs and gains has a net positive balance of US$ 7.9 millions/year (present value represents US$ 44.6 millions).
 
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JorgePatricio.pdf (29.64 Mbytes)
Publishing Date
2012-01-26
 
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