Eficiencia Energética y Potencial de Reducción de Emisiones de GEI en Sistemas de motores eléctricos industriales en los 30 Estados de los Estados Unidos de América
Director de investigación: Ali Hasanbeigi, Ph.D.
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Acerca de Global Efficiency Intelligence, LLC
Global Efficiency Intelligence, LLC es una empresa de investigación de mercado y consultoría ambiental y energética que se encuentra en San Francisco, California. Brindamos soluciones basadas en el mercado global y análisis a profundidad de tecnología, sistemas, industria, negocios y análisis de políticas. Trabajamos con expertos en el gobierno, la industria, organizaciones sin fines de lucro, servicios públicos, instituciones académicas y otras entidades en todo el mundo para llevar a cabo nuestros análisis y desarrollar soluciones prácticas y efectivas. Utilizamos el pensamiento sistémico, el modelado integrativo y el análisis de datos para convertirlos en información relevante para proporcionar soluciones de ingeniería científica. Ofrecemos servicios de modelización y análisis, diseño y evaluación de políticas, tecnología e industria, estudios de mercado, capacitación y desarrollo de capacidades en las siguientes áreas: Eficiencia Energética; Reducción de emisiones de GEI; Nexo entre el Agua-Energía-Clima; Eficiencia de los Recursos Manufactureros; Respuesta a la Demanda; Fabricación Industrial Inteligente; Tecnologías Emergentes; Electrificación Profunda y Descarbonización; Cadena de Suministro de Energía y Huella de Carbono.
Iniciativa de Eficiencia de Sistemas de motores eléctricos industriales de EE. UU. Y Global
Global Efficiency Intelligence, LLC ha estado trabajando en una iniciativa global para estudiar la eficiencia de los Sistemas de motores eléctricos industriales en más de 50 países de todos los continentes del mundo y en 30 estados individuales de los Estados Unidos. Trabajamos con el sector público y privado, centrando nuestra atención en bombas de agua industriales, ventiladores y sistemas de aire comprimido, que en conjunto representan más del 70% de la electricidad utilizada en los Sistemas de motores eléctricos industriales. Llevamos a cabo un análisis a nivel nacional, incluyendo el uso de energía por tipo y tamaño de sistema de motor, por subsector de manufactura (por ejemplo, químicos, alimentos, textiles, acero, maquinaria, pulpa y papel, etc.), los potenciales de ahorro de energía y los costos por tecnología y tamaño del sistema para cada país / estado. Analizamos las barreras, los impulsores de la eficiencia energética y la optimización en los Sistemas de motores eléctricos industriales en cada país / estado, incluyendo la formulación de políticas y las implicaciones del mercado.
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Introducción
Los motores eléctricos industriales representan más del 70% del consumo de electricidad en el Sector Manufacturero de los Estados Unidos. Los motores se utilizan para impulsar bombas, ventiladores, sistemas de aire comprimido, manejo de materiales, sistemas de procesamiento y más. Los Sistemas de motores eléctricos industriales representan un alto potencial de ahorro de energía económicamente rentable que podría aprovecharse con las tecnologías comerciales existentes. Los sistemas de aire comprimido son ampliamente utilizados en todas las industrias manufactureras. En muchas instalaciones industriales, los compresores de aire se encuentran entre los equipos que más consumen electricidad. Las ineficiencias en los sistemas de aire comprimido son comunes.
Una de las barreras principales para la formulación efectiva de políticas públicas y el incremento de la acción por parte de de los estados y servicios públicos para mejorar la eficiencia energética en sistemas industriales de aire comprimido, es la falta de información y datos sobre la magnitud y la rentabilidad del potencial de ahorro de energía en sistemas industriales de aire comprimido en cada estado. Esta falta de información crea un obstáculo para desarrollar una estrategia integral, eficaz, una hoja de ruta y programas para mejorar la eficiencia de los sistemas de aire comprimido de manera rentable. Es mucho más fácil cuantificar el incremento del ahorro de energía al sustituir un motor energéticamente eficiente por un motor estándar, que cuantificar los ahorros de energía al aplicar otras prácticas de eficiencia energética y optimización en un sistema de aire comprimido existente.
Global Efficiency Intelligence, LLC. realizó una gran iniciativa para estudiar los Sistemas de motores eléctricos industriales en 30 estados de diferentes regiones de los Estados Unidos. Esto incluye los 20 principales estados de los Estados Unidos en términos de consumo de energía industrial. Nos enfocamos en bombas de agua industriales, ventiladores y sistemas de aire comprimido que en conjunto representan más del 70% del uso de electricidad en los Sistemas de motores eléctricos industriales de los EE. UU. En general, hemos publicado 21 informes que cubren 30 estados de los Estados Unidos y estos tres tipos de sistemas de motores.
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Análisis clave y resultados incluidos en los informes:
• Consumo de electricidad por subsector manufacturero (código NAICS 31-33) en cada estado estudiado.
• Consumo de electricidad para sistemas de motor y sistemas de aire comprimido por subsector manufacturero (código NAICS 31-33) en cada estado estudiado.
• Consumo de electricidad por sistema de aire comprimido industrial por tamaño en cada estado estudiado.
• Barreras del Mercado en eficiencia energética en sistemas industriales de motor y aire comprimido.
• Curvas de costos de eficiencia energética para sistemas industriales de aire comprimido para cada estado utilizando diez medidas importantes de eficiencia energética.
• Potencial de ahorro de energía y costo de energía conservada (US $ / MWh-ahorrado) para cada medida de eficiencia en cada estado estudiado.
• Potencial técnico total de eficiencia energética en sistemas industriales de aire comprimido en cada estado estudiado.
• Potencial de ahorro de energía para cada medida de eficiencia energética por tamaño del sistema.
• Potencial de reducción de emisiones de GEI para cada medida de eficiencia energética en cada estado.
• Sensibilidad de los resultados con respecto a los cambios en los precios de la electricidad y las tasas de descuento.
• Implicaciones para los mercados, los servicios públicos y los legisladores.
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¿Quién debe leer estos informes?
• Servicios públicos
• Agencias gubernamentales de energía y medio ambiente
• Reguladores de estado y legisladores
• Empresas de servicios energéticos (ESCO)
• Servicio de respuesta a la demanda (DR) y proveedores de tecnología
• Servicio de gestión energética y proveedores de tecnología
• Servicios de sistemas de motores, compresores y aire comprimido
• Proveedores de equipos de eficiencia energética
• Organizaciones no gubernamentales (ONG) climáticas y medioambientales
• Comunidad inversionista
Informes de Eficiencia Energética de los Sistemas de Motor Industrial de EE. UU., en 30 estados:
• Potencial de eficiencia energética en sistemas industriales de aire comprimido en los Estados Unidos enumerados a continuación (informe por separado para cada región).
• Potencial de eficiencia energética en sistemas de ventilación industrial en los Estados Unidos enumerados a continuación (informe por separado para cada región).
• Potencial de eficiencia energética en sistemas de bombas industriales en los Estados Unidos enumerados a continuación (informe por separado para cada región)
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Índice y Lista de Gráficos para un Informe de Muestra:
Eficiencia Energética y Potencial de Reducción de Emisiones de GEI en Sistemas de Aire Comprimido Industrial en la Zona Oeste de los Estados Unidos. Estados Arizona, California, Montana y Washington
Tabla de Contenidos para un Informe de Muestra de Estados Occidentales de los Estados Unidos
Resumen Ejecutivo
1. Introducción
2. Barreras del Mercado de la Eficiencia Energética en los Sistemas de Motores y Aire Comprimido.
3. Consumo de Energía en Motores Industriales y Sistemas Industriales de Aire Comprimido en cada Estado, por Subsector manufacturero
3.1. Consumo de Electricidad Industrial en cada estado por Subsector Manufacturero.
3.2. Consumo de Electricidad en los Sistemas de Motor Industriales en cada Estado por Subsectores Manufactureros.
3.3. Consumo de Electricidad en Sistemas Industriales de Aire Comprimido en cada Estado por Subsectores Manufactureros.
3.4. Consumo de Electricidad en Sistemas Industriales de Aire Comprimido en cada Estado de acuerdo al Tamaño del Sistema.
4. Potencial de Eficiencia Energética y Costos en Sistemas Industriales de Aire Comprimido en cada Estado.
4.1. Curva de Costo de Eficiencia Energética para Sistemas Industriales de Aire Comprimido en Arizona
4.2. Curva de Costo de Eficiencia Energética para Sistemas Industriales de Aire Comprimido en California
4.3. Curva de Costo de Eficiencia Energética para Sistemas Industriales de Aire Comprimido en Montana
4.4. Curva de Costo de Eficiencia Energética para Sistemas Industriales de Aire Comprimido en Washington
4.5. Análisis de Sensibilidad
5. Resumen e Implicaciones para los Mercados, Servicios Públicos y Legisladores
5.1. Resumen
5.2. Implicaciones para los Mercados, Servicios Públicos y Legisladores.
Apéndices
Apéndice 1. Lista de Acrónimos
Apéndice 2. Lista de Cuadros y Gráficos
Apéndice 3. Metodología y Alcance del Estudio
Apéndice 4. Bibliografía y Referencias
Apéndice 5. Informes Relacionados de Global Efficiency Intelligence, LLC.
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Lista de Gráficos para un Informe de Muestra de Estados Occidentales de los Estados Unidos
Gráfico 1. Consumo total de electricidad global por usuario en 2014
Gráfico 2. Perfil de uso de energía de los sistemas de motores eléctricos
Gráfico 3. Consumo final de electricidad en sistemas impulsados or motor en las Nuevas Políticas de la IEA y 450 Escenarios
Gráfico 4. Ilustración de dos sistemas impulsados or motor eléctrico industrial: (a) normal y (b) eficiente
Gráfico 5. Sistema típico de aire comprimido
Gráfico 6. Consumo de Electricidad Industrial por subsector de manufactura (código NAICS 31-33) en Arizona en el año 2015.
Gráfico 7. Consumo de Electricidad Industrial por subsector de manufactura (código NAICS 31-33) en California en el año 2015
Gráfico 8. Consumo de Electricidad Industrial por subsector de manufactura (código NAICS 31-33) en Montana en el año 2015
Gráfico 9. Consumo de Electricidad Industrial por subsector de manufactura (código NAICS 31-33) en Washington en el año 2015
Gráfico 10. Participación de los sistemas de motor en el consumo total de electricidad en manufactura en los estados Arizona, California, Montana y Washington en el año 2015
Gráfico 11. Consumo estimado de electricidad industrial de los sistemas de aire comprimido por los subsectores de manufactura (código NAICS 31-33) en Arizona en el año 2015
Gráfico 12. Consumo estimado de electricidad industrial en los sistemas de aire comprimido por los subsectores de manufactura (código NAICS 31-33) en California en el año 2015
Gráfico 13. Consumo estimado de electricidad industrial en los sistemas de aire comprimido por los subsectores de manufactura (código NAICS 31-33) en Montana en el año 2015
Gráfico 14. Consumo estimado de electricidad industrial en los sistemas de aire comprimido por los subsectores de manufactura (código NAICS 31-33) en Washington en el año 2015
Gráfico 15. Consumo estimado de electricidad industrial de sistemas de aire comprimido de acuerdo al tamaño del sistema en Arizona en el año 2015
Gráfico 16. Consumo estimado de electricidad industrial de sistemas de aire comprimido de acuerdo al tamaño del sistema en California en 2015
Gráfico 17. Consumo estimado de electricidad industrial de sistemas de aire comprimido de acuerdo al tamaño del sistema en Montana en 2015
Gráfico 18. Consumo estimado de electricidad industrial de sistemas de aire comprimido de acuerdo al tamaño del sistema en Washington en 2015
Gráfico 19. Curva de costo de eficiencia energética para sistemas industriales de aire comprimido en Arizona
Gráfico 20. Comparación del potencial de ahorro de energía (GWh / año) para cada medida de eficiencia en Arizona cuando cada medida se implementa de forma aislada o se implementa junto con otras medidas
Gráfico 21. Curva de costo de eficiencia energética para sistemas industriales de aire comprimido en California
Gráfico 22. Comparación del potencial de ahorro de energía (GWh / año) para cada medida de eficiencia en California cuando cada medida se implementa de manera aislada o se implementa junto con otras medidas
Gráfico 23. Curva de costo de eficiencia energética para sistemas industriales de aire comprimido en Montana
Gráfico 24. Comparación del potencial de ahorro de energía (GWh / año) para cada medida de eficiencia en Montana cuando cada medida se implementa de manera aislada o se implementa junto con otras medidas
Gráfico 25. Curva de costo de eficiencia energética para sistemas industriales de aire comprimido en Washington
Gráfico 26. Comparación del potencial de ahorro de energía (GWh / año) para cada medida de eficiencia en Washington cuando cada medida se implementa de manera aislada o se implementa junto con otras medidas
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Lista de Tablas para un Informe de Muestra de Estados Occidentales de los Estados Unidos
Tabla 1. Potencial de ahorro de electricidad industrial de sistemas de aire comprimido en cinco estados occidentales de los Estados Unidos en el año 2015.
Tabla 2. Participación de los sistemas de motor y sistemas de aire comprimido en el consumo de electricidad en cada subsector de manufactura de los Estados Unidos.
Tabla 3. Consumo de electricidad industrial de los sistemas de motor por los subsectores de manufactura (código NAICS 31-33) para cada estado estudiado en el año 2015.
Tabla 4. Participación de los sistemas de aire comprimido y de los sistemas de motor industrial en el consumo total de electricidad en manufactura por cada estado estudiado en el año 2015.
Tabla 5. Ahorro de electricidad anual acumulativo y potencial de reducción de emisiones de CO2 para medidas de eficiencia en sistemas industriales de aire comprimido en Arizona clasificados por CCE final
Tabla 6. Potencial técnico rentable anual de ahorro energético y potencial de reducción de emisiones de CO2 en sistemas industriales de aire comprimido en Arizona.
Tabla 7. Ahorro de electricidad anual acumulativo para medidas de eficiencia en sistemas industriales de aire comprimido en Arizona de acuerdo al tamaño del sistema (GWh / año)
Tabla 8. Ahorro de electricidad anual acumulativo y potencial de reducción de emisiones de CO2 para medidas de eficiencia en sistemas industriales de aire comprimido en California clasificados por CCE final
Tabla 9 Potencial técnico rentable anual de ahorro energético y potencial de reducción de emisiones de CO2 en sistemas industriales de aire comprimido en California.
Tabla 10. Ahorro de electricidad anual acumulativo para medidas de eficiencia en sistemas industriales de aire comprimido en California de acuerdo al tamaño de sistema (GWh / año)
Tabla 11. Ahorro de electricidad anual acumulativo y potencial de reducción de emisiones de CO2 para medidas de eficiencia en sistemas industriales de aire comprimido en Montana clasificados por su CCE final.
Tabla 12. Potencial técnico rentable anual de ahorro energético y potencial de reducción de emisiones de CO2 en sistemas industriales de aire comprimido en Montana.
Tabla 13. Ahorro de electricidad anual acumulativo para medidas de eficiencia en sistemas industriales de aire comprimido en Montana de acuerdo al tamaño del sistema (GWh / año).
Tabla 14. Ahorro de electricidad anual acumulativo y potencial de reducción de emisiones de CO2 para medidas de eficiencia en sistemas industriales de aire comprimido en Washington clasificados por su CCE final.
Tabla 15. Potencial técnico rentable anual de ahorro energético y potencial de reducción de emisiones de CO2 en sistemas industriales de aire comprimido en Washington.
Tabla 16. Ahorro de electricidad anual acumulativo para medidas de eficiencia en sistemas industriales de aire comprimido en Washington de acuerdo al tamaño del sistema (GWh / año)
Tabla 17. Análisis de sensibilidad para los potenciales de ahorro de electricidad rentables en los sistemas industriales de aire comprimido con diferentes tasas de descuento.
Tabla 18. Análisis de sensibilidad para los potenciales de ahorro de electricidad rentables en los sistemas industriales de aire comprimido con diferentes tarifas de electricidad.
Tabla 19. Potencial técnico rentable anual de ahorro energético y potencial de reducción de emisiones de CO2 en sistemas industriales de aire comprimido en los estados estudiados.
Tabla 20. Políticas que impulsan programas de eficiencia energética financiados por los clientes.