Catalina Vallejo, Analista Técnico de la Innovación 3, IIGE
En América Latina y El Caribe, desde el 2008 hasta 2018, se ha observado un incremento del 38 % del consumo de electricidad en el sector residencial. Este incremento está reflejado en el consumo per cápita de los países de la región, el cual creció 24 % durante el mismo periodo [1].
En Ecuador, en los últimos diez años, el consumo eléctrico del sector residencial aumentó aproximadamente en un 51 %; así como, el número de clientes residenciales incrementó en un 29 %, como se observa en la Figura 1. Además, el consumo mensual promedio en 2020 fue 141,42 kWh, el cual fue 16,5 % mayor al promedio de 2011[2]. El aumento del consumo eléctrico del sector residencial puede atribuirse a varios factores como el incremento del número de usuarios, los mayores requerimientos para alcanzar confort y el aumento de dispositivos eléctricos que se utilizan en las edificaciones [3]. Es por esta razón que, los planes para la disminución del consumo energético consideran al parque edificado como un sector clave para la gestión de energía y disminución de gases de efecto invernadero [4].
Figura 1: Crecimiento histórico del consumo eléctrico y clientes regulados del sector residencial [2] .
Una herramienta idónea para la gestión de energía, que demanda bajos recursos económicos y genera resultados confiables, es la comparativa energética entre edificaciones similares [5]. Choi et al., en su estudio, muestran que dicha comparativa debe realizarse necesariamente antes de cualquier tipo de estrategia para reducir el consumo. Eso debido a que, la gestión de energía puede ser más eficaz que el uso de tecnológicas de ahorro energético [6].
Considerando que existen varios factores como: características físicas (año de construcción, número de pisos, materiales de construcción, etc.), operacionales (número de ocupantes, horarios de ocupación, etc.) y condiciones climáticas, que influyen en el consumo eléctrico, la comparativa energética debe realizarse mediante indicadores de desempeño normalizados. Los cuales se obtienen mediante la combinación de los factores antes descritos y permiten obtener una interpretación efectiva del consumo de energía. A partir de los indicadores de desempeño, es posible identificar grupos en función de su rendimiento energético real (categorización) y de esta manera realizar una comparativa energética entre edificaciones con características y requisitos funcionales similares, o diferentes, si es necesario [7].
De acuerdo con la Norma Ecuatoriana de la Construcción, en el capítulo de eficiencia energética en edificaciones residenciales (NEC-HS-EE), en Ecuador existen 6 zonas climáticas, que van desde la “húmeda muy calurosa”, con grados días de enfriamiento mayores a 5000 (CDD>5000) por lo que se requiriere enfriamiento de espacios para alcanzar condiciones de confort térmico, hasta la zona climática “muy fría”, con grados días de calentamiento entre 2000 y 3000 (2000<HDD18°C≤3000), en localidades sobre los 5000 metros sobre el nivel del mar [8]. En ciudades con condiciones climáticas adversas puede ser necesario el uso de estrategias pasivas (sin uso de electricidad) y activas (lo que implica el uso adicional de electricidad) para disminuir el estrés térmico.
Consecuentemente, en 2020 los usuarios residenciales del Guayas, Los Ríos y Manabí presentaron un consumo de electricidad promedio mensual mayor a los entre los 210 y 164 kWh por cliente, siendo las provincias con los consumos promedios más altos. Mientras que, usuarios de empresas distribuidoras en zonas climáticas en las cuales no existe requerimiento alto de enfriamiento de espacios, como las provincias de Cotopaxi y Bolívar, presentaron un consumo mensual promedio menor a los 80 kWh por cliente [2].
Por otro lado, respecto a la materialidad de las viviendas como un parámetro decidor en cuanto al consumo energético, de acuerdo con la última encuesta realizada por el Instituto Nacional de Estadísticas y Censos de Ecuador (INEC), acerca de potenciales edificaciones a ser construidas a nivel nacional, sin distinción de zonas climáticas, para el 2019 se tenía previsto que más del 50 % de éstas se construirían utilizando hormigón armado en cimientos, estructuras y cubiertas, respectivamente. Además, el 64.9 % consideró el bloque de concreto para las paredes. Sin embargo, materiales como ladrillo, prefabricados, madera y adobe, así como Eternit, Zinc y teja, son ampliamente utilizados en paredes y cubiertas, a nivel nacional [9].
De acuerdo con los datos mostrados anteriormente, a nivel nacional, las viviendas presentan un consumo eléctrico altamente influenciado por la zona climática en donde están localizadas y, la variedad de materiales utilizados para su construcción. Siendo estos últimos los responsables de la respuesta térmica al interior de la vivienda frente al clima. En este sentido, la nueva Ley Orgánica de Eficiencia Energética, en su artículo 15, establece que los consumidores de energía deben ser categorizados, por sector y actividad, de acuerdo con su consumo energético total para promover el uso eficiente, racional y sostenible de la energía. Es por esta razón que, para la gestión energética de viviendas en el país, se requiere identificar categorías de consumo eléctrico (categorización energética) que consideren indicadores de desempeño.
Actualmente en Ecuador, no existen indicadores de desempeño del sector residencial y consecuentemente no se ha realizado la categorización energética en viviendas. Es así que, el Instituto de Investigación Geológico y Energético (IIGE), está desarrollando el proyecto denominado “Categorización del consumo eléctrico de edificaciones residenciales del casco urbano de Quito”, con el cual se busca identificar una metodología, aplicable a la realidad local, para la categorización de edificaciones residenciales que permita conocer el desempeño energético real en el casco urbano de Quito. En la Figura 2, se muestra el área de estudio, la cual se delimita a 32 parroquias, que abarcan el casco urbano de Quito.
Uno de los retos ampliamente conocidos, para determinar los indicadores de desempeño energético, es la recopilación de datos relevantes que permitan obtener resultados significativos [7].
Figura 2: Consumo eléctrico promedio por parroquia desde septiembre de 2020 hasta febrero de 2021 [10].
A partir del consumo eléctrico mensual histórico se identificaron alrededor de 124 000 medidores de electricidad residencial, correctamente georreferenciados, que corresponden al 19,6 % del total de registros dentro del área de estudio. En la Figura 2 se presenta el consumo de electricidad promedio desde septiembre de 2020 hasta febrero de 2021, donde los colores fríos corresponden a bajo consumo promedio, mientras que los colores cálidos representan valores altos. Se observa que, las parroquias del sector Centro y Norte, a excepción del sector El Condado, tienen un consumo promedio mayor que el sector Sur. Esto muestra una dinámica energética particular de la ciudad, la cual debe ser considerada para determinar categorías de consumo propias del área de estudio y su planificación urbana, para de esta manera definir una línea base para la comparativa energética basada en condiciones reales locales.
La identificación de categorías por consumo energético de viviendas en el país servirá como insumo para entender la forma en que se consume la energía a escala urbana, definir métricas de desempeño energético y/o generación de políticas de eficiencia energética basada en la realidad local del sector [4].
El Instituto de Investigación Geológico y Energético (IIGE), le invita a participar en una ENCUESTA DE PERCEPCIÓN.
El objetivo de la encuesta es recibir sus comentarios para comprender de mejor manera su percepción y expectativa que nos permitan entregar un producto y servicio óptimo.
Agradecemos su participación.
Referencias Bibliográficas
[1] R. Contreras, “Análisis de las tarifas del sector eléctrico,” 2020, p. 50.
[2] Agencia de Regulación y Control de Energía y Recusos Naturales no Renovables, “Estadística anual y multianual del sector eléctrico ecuatoriano, 2020,” 2021.
[3] G. Li, C. Kou, and H. Wang, “Estimating city-level energy consumption of residential buildings : A life- cycle dynamic simulation model,” J. Environ. Manage., vol. 240, no. December 2018, pp. 451–462, 2019.
[4] S. Papadopoulos, B. Bonczak, and C. E. Kontokosta, “Pattern recognition in building energy performance over time using energy benchmarking data,” Appl. Energy, vol. 221, no. February, pp. 576–586, 2018.
[5] J. Roth and R. Rajagopal, “SC,” Energy, 2018.
[6] I. Choi, S. Cho, and J. Kim, “Energy consumption characteristics of high-rise apartment buildings according to building shape and mixed-use development,” Energy Build, vol. 46, pp. 123–131, 2012.
[7] M. Ghajarkhosravi, Y. Huang, A. S. Fung, R. Kumar, and V. Straka, “Energy benchmarking analysis of multi-unit residential buildings ( MURBs ) in Toronto , Canada,” J. Build. Eng., vol. 27, no. October 2019, p. 100981, 2020.
[8] MIDUVI, “Norma Ecuatoriana de la Construcción, eje habitabilidad y salud, eficiencia energética en edificaciones residenciales (NEC-HS-EE),” 2018.
[9] INEC, “Encuesta Nacional de Edificaciones (ENED),” 2020.
[10] J. Lisseth, “Reporte del consumo eléctrico georreferenciado,” Quito-Ecuador, 2021.