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GUA PRCTICA
CMO RENOVAR EL ALUMBRADO VIAL CON SERVICIOS ENERGTICOS
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Renovacin del Alumbrado Vial Paso a Paso
El alumbrado vial es un servicio pblico fundamental, que debe cumplir unos requisitos especficos
en cuanto a cantidad y calidad de iluminacin, as como de seguridad. Al mismo tiempo, es uno de
los mayores gastos energticos, y puede suponer para los Ayuntamientos entre un 30 y 60% del
gasto total energtico de la ciudad.
Los principales motivos para la renovacin del alumbrado vial son econmicos, tcnicos, mejora
de la gestin y de cumplimiento de las normativas vigentes. En primer lugar, los modernos
sistemas de iluminacin permiten obtener ahorros de entre un 30 y un 80%, y las inversiones
pueden acometerse con fondos propios, prstamos o mediante Empresas de Servicios
Energticos, quienes en este ltimo caso, se encargan de obtener las inversiones necesarias,
realizar la instalacin y el mantenimiento, evitando de este forma el incremento de la deuda. En
segundo lugar, la normativa europea EC 245/2009 obliga a dejar de fabricar lmparas ineficientes
todava existentes en la mayora de los alumbrados viales, entre otras las lmparas de Vapor de
Sodio de AP y las de Vapor de Mercurio de AP.
Dentro de las soluciones a la inversin en nuevos sistemas de alumbrado, puede utilizarse la
frmula de Servicios Energticos que garantizan los ahorros (EPC), ampliamente implantado en
Europa y con numerosas referencias en Espaa.
Este documento ofrece una gua prctica de ayuda a los Ayuntamientos para poder planificar un
proyecto de renovacin del alumbrado vial utilizando la frmula de Servicios Energticos con
ahorros garantizados.
Renovacin de Alumbrado Vial con LED y Servicios Energticos
Por qu renovar el alumbrado?
El alumbrado vial es un servicio pblico fundamental, que debe cumplir unos requisitos especficos
en cuanto a cantidad y calidad de iluminacin, as como de seguridad. Al mismo tiempo, es uno de
los mayores gastos energticos, y puede suponer para los Ayuntamientos entre un 30 y 60% del
gasto total energtico de la ciudad.
Por qu LED?
La incorporacin de la tecnologa LED moderna para alumbrado vial ofrecer ahorros muy
importantes frente a periodos de retorno medios, reduciendo de forma significativa tanto el
consumo energtico como los gastos de mantenimiento, consiguiendo por otro lado, unas
posibilidades tecnolgicas imposibles de obtener con otras tecnologas, lo que permite crear
mecanismos de gestin mucho ms eficientes. La tecnologa LED se ha desarrollado de forma
extraordinaria durante los ltimos aos. Los ahorros que pueden obtenerse se sitan en el 30-80%
del consumo con tecnologas convencionales, lo que le convierte en una opcin muy interesante
en la renovacin del alumbrado.
Algunas ventajas del LED:
Elevada eficiencia energtica
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Gastos de mantenimiento reducidos
No emiten radiacin UV ni IR
Es posible elegir el color de la iluminacin
La direccin de emisin de la iluminacin es muy precisa, evitando molestias
Alta flexibilidad en su operacin y se puede incorporar sistemas de gestin
Gestin mucho ms eficiente del punto de luz y del consumo energtico
Elevada duracin de la lmpara (50-70.000 horas)
Por qu los Servicios Energticos con ahorros garantizados?1
La renovacin del alumbrado vial con LED implica unos costes de inversin que en ocasiones son
elevados, y que puede suponer una barrera para algunos Ayuntamientos. Los Servicios
Energticos con ahorros garantizados es un tipo de contratacin pblico-privada, donde una
Empresa proveedora de Servicios Energticos (ESE) se compromete a realizar una inversin en
sistemas eficientes de alumbrado vial que permitan reducir significativamente el gasto energtico.
La ESE asume los costes de inversin y mantenimiento de las instalaciones durante la duracin
del contrato, llegando incluso a tener un alcance mayor, como es la garanta total, mientras que el
Ayuntamiento se compromete a unos pagos mensuales por los servicios prestados.
Las inversiones en eficiencia energtica son financiadas por una Empresa de Servicios
Energticos (ESE), la cual instala, opera y mantiene las instalaciones de alumbrado (en funcin
del alcance del contrato). Los ahorros obtenidos y exigidos por los ayuntamientos en los
concursos pblicos cubren las inversiones, siendo los ahorros adicionales que se obtengan
superiores el mnimo exigido, los que se comparten entre la ESE y el Ayuntamiento.
Pasos para realizar un proyecto de renovacin del alumbrado vial con Servicios
Energticos
En el siguiente diagrama puede observarse qu debe hacerse, por parte de quin y cmo puede
obtenerse ayuda de la Oficina de Apoyo a Proyectos.
1 EPC (Energy Performance Contracting) en sus siglas en ingls
TiempoFin del contratoComienzo contrato
Co
stes
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erg
tico
s
An
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Amortizacin de la inversin
Ahorros energticos
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Hacer qu
Recopilacin de datos:
Anlisis de la situacin actual del alumbrado y prioridades
Recopilacin de datos (luminarias, lmparas, etc.)
Uso de la Quick-check
Anlisis preliminar:
Estudio preliminar de las soluciones tcnicas disponibles
Estimacin de las inveriones y ahorros que pueden lograrse
Fondos para diseo del proyecto
Presentacin a los responsables municipales (Alcalde, Concejales) de la idea de renovacin del alumbrado para su apoyo poltico
Realizacin de estudio detallado o auditora energtica, incluyendo:
Seleccin de equipos
Estudio luminotcnico
Estudio de costes
Pre-estudio de Financiacin con Servicios Energticos
Decisin Poltica de realizar la renovacin del alumbrado y aprobacin en Pleno Municipal
Seleccin de la ESE:
Preparacin de Pliegos
Peticin de Ofertas
Selecc. de Ofertas /egociaciones
ESE elegida y firma contrato
Fase de Servicios Energticos
Instalacin
Operacin y Mantenimiento
Verificacin de los ahorros
Quin
Empleados municipales, en ocasiones apoyados por expertos externos
Empleados municipales, en ocasiones apoyados por expertos externos
Lder del proyecto (Concejal, Director, Jefe de Departamento, etc.)
Normalmente empresa experta en auditoras energticas o estudios de alumbrado vial
Responsable poltico del rea correspondiente (infraestructuras, medioabmiente, energa...)
Empleados muncipales
ESE y empleados municipales (supervisin)
Ayuda de la Oficina
Quick-check y Hoja de Datos
Guia de ayuda y asesoramiento
Participacin en las reuniones de
presentacin del proyecto
Supervisin de la auditora o realizacin
de la misma
Asesoramiento
Asesoramiento
Supervisin
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Ejemplos de proyectos de Alumbrado Vial con Servicios Energticos
Ciudad de Palencia Proyecto Pionero y Muy Eficiente
Poblacin: 170.000 habitantes
rea principalmente urbana, que cuenta con
11.000 puntos de luz.
Antes de la renovacin, las lmparas eran
principalmente de vapor de sodio o de
mercurio, en ocasiones con baja reproduccin
cromtica e ineficientes.
El Ayuntamiento de Palencia sac a concurso
la renovacin de sus equipos de iluminacin,
as como la gestin energtica y el
mantenimiento de las mismas, a travs de una
Empresa de Servicios Energticos (ESE), que
finalmente recay en Clece, que se encargara
de llevar a cabo, en una primera fase, el
cambio en 3.139, de los ms de 11.000 puntos de alumbrado exterior de la ciudad, en la
primera mitad de 2013 y de la gestin y mantenimiento de la instalacin durante doce aos.
Clece apost por la Eficiencia y fiabilidad de la tecnologa LED de Philips, actualizando los
antiguos puntos de luz de vapor de sodio y mercurio por los modelos Luma en las avenidas
principales, Selenium LED en zonas residenciales y Villa LED en casco antiguo y zonas
verdes. Asimismo, se procedi a actualizar el sistema de control de las luminarias, punto a
punto, por RF, CityTouch para regular los
niveles de iluminacin por zonas y
necesidades y AmpLight para monitorizar en
todo momento su correcto funcionamiento
Ahorro energtico: 75% (garantizado)
Ahorro econmico: 2.000.000
Duracin del contrato: 12 aos
Ciudad de Rivas Vaciamadrid Sistemas
de Control Modernos
Poblacin: 80.000 habitantes
Dentro de las actuaciones a realizar era
fundamental la sustitucin del sistema de
alumbrado existente, basado en su mayora
en luminarias de vapor de sodio y halogenuros
metlicos.
En 2013 se han sustituido 7.541 luminarias del
total de 9.181 de las que dispone el municipio,
lo que supone el 82% del parque de
alumbrado, obteniendo de manera inmediata
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un significativo ahorro energtico, y por lo tanto econmico.
Se opt por un modelo de contrato que contemplara tanto la renovacin de los equipos de
iluminacin como su instalacin, la gestin energtica y el mantenimiento, materializndose
todo ello a travs de la ESE Elecnor. Esta decisin combinada con luminarias LED de Philips y
con su larga vida til, que reduce drsticamente el mantenimiento, la convierten en todo un
acierto. Cada luminaria Luma y Mini Luma est programada para que aporte el 100% del nivel
necesario de iluminacin durante las horas de mayor trfico, el 70% durante la horas de menor
uso y el 50% en el resto de las horas nocturnas hasta el amanecer. Tambin se han instalado
unidades del modelo ClearFlood.
Ahorro energtico: 56% (garantizado)
Ahorro econmico total: 7,5 millones
Inversin: 5,13 millones
Duracin del contrato: 15 aos
Ciudad de Salobre Solucin completa de Alumbrado
Poblacin: 600 habitantes
El anlisis de partida realizado por Gas Natural Fenosa, indicab a que el 75% de las luminarias
del municipio eran ineficientes y utilizaban equipos auxiliares electromagnticos. Las lmparas
(halogenuros metlicos y vapor de sodio de alta presin de 70 y I 00 W) y los proyectores
existentes en los puentes consuman una gran cantidad de electricidad con niveles de
iluminacin bajos. Por otro lado, el mecanismo
de regulacin aplicado era la supresin de
circuitos, provocando que algunas reas no
dispusieran de alumbrado a partir de las 00:00h.
Para desarrollar la solucin ms adecuada,
Philips parti del desarrollo de un Plan Director
realizado de forma conjunta con Gas Natural
Fenosa. En base a ste, la solucin que se
adopt fue la renovacin y sustitucin de todas
las luminarias. En concreto, se sustituyeron ms
de 350 puntos de luz por Faroles Villa y Mini
Iridium con LEDs de 29 y 41 W para la
iluminacin de las calles y CitySoul con LEDs de
49 W para el alumbrado viario.
Con el fin de poder controlar punto a punto cada una de las luminarias, se instal el sistema de
telegestin City Touch, que permite la obtencin de ahorros adicionales mediante la
interaccin con el sistema de alumbrado as como de la generacin de informes. Philips ha
ofrecido la extensin de la garanta durante los diez primeros aos que dura el contrato con la
ESE.
Ahorro energtico: 72% (garantizado)
Ahorro econmico: 18.500
Duracin del contrato: 10 aos
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La tecnologa LED para alumbrado vial
Criterios de calidad para el alumbrado vial con LED
En el momento de disear proyectos de alumbrado vial con LED es muy importante establecer
unos criterios mnimos de calidad, lo que puede servir para la elaboracin de ofertas y para
comparar las propuestas recibidas.
Los criterios clave de calidad (especificaciones tcnicas) para un proyecto de renovacin de
alumbrado vial incluyen:
Potencia elctrica (vatios, W)
La potencia elctrica es la capacidad de consumir energa elctrica. Para calcular la energa
consumida en una luminaria deben considerarse tanto la potencia de las fuentes de luz
(lmparas o LEDs) como los elementos auxiliares
Flujo luminoso (lmenes, lm)
El flujo luminoso es la potencia luminosa percibida por el ojo humano.
Hay que prestar especial atencin a si el flujo luminoso indicado en una
luminaria LED se refiere a cada unidad de LED o a la luminaria completa
Eficacia luminosa (lm/W)
La eficacia luminosa mide la relacin entre el flujo luminoso
y la potencia elctrica consumida. Este parmetro nos
permite comparar la eficiencia de las distintas lmparas
Color de luz (Kelvin, K)
Clido (menos de 3.300 Kelvin) o fro (blanco neutro o blanco fro,
3.300 a 5.300 Kelvin). Cuanto mayor sea la temperatura de color, ms
eficiente es la iluminacin LED. Los LEDs Blanco Luz Dia (unos
5.300 K) tienen una eficacia luminosa un 15% superior al LED
clido.
Vida til del LED [horas]:
Los fabricantes prometen una vida til superior a las 100.000 horas, aunque
solamente para algunos componentes individuales ms que para el sistema
completo. Debe prestarse especial atencin a este asunto y solicitarse las
garantas pertinentes. Recordar que esto afecta tambin a los costes de
mantenimiento.
Ratio de degradacin del flujo luminoso:
Cuando se utiliza correctamente, los LEDs tienen un
ratio de fallo extremadamente bajo. En todo caso, como
cualquier tipo de lmpara, el flujo luminoso ir
decreciendo durante su uso (reduccin de hasta un
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70% despus de 50.000 horas de operacin). Esto significa que para cumplir los estndares
bien tien que ser sobredimensionado en el diseo (no recomendable) o debe utilizarse un
sistema electrnico de control del flujo luminoso. Este sistema mantiene el flujo prcticamente
constante durante toda la vida til del sistema.
Para evaluar la vida til del LED, las especificaciones de ratio de fallo y de degradacin del
flujo luminoso deben considerarse de forma separada. Ejemplo "L70/B50": "L70" significa que
la lmpara emitir al menos un 70% de luz al final de su vida til. El valor "B50" indica cuntas
lmparas fallarn de acuerdo a las estadsticas, en este caso un 50% para el periodo de vida
til considerado.
ngulo de emisin (del haz de luz)
Los LEDs (cada uno) normalmente tienen un ngulo de emisin menor
que otras fuentes y por tanto se requiere de unos elementos de
reflexin adecuados para ofrecer una distribucin de luz adecuada.
Disipacin del calor:
Cerca del 65%-80% de la electricidad consumida por un LED se
transforma en calor. Es preciso que las luminarias LED dispongan de un
sistema eficiente de disipacin del calor, ya que esto afecta
directamente a la vida til del LED. Los sistemas LED deben estar
equipados con componentes apropiados para su refrigeracin (como
aletas y otros sistemas).
Sistemas de control de la iluminacin
Los sistemas de control y regulacin permiten un encendido, apagado y
regulacin de potencia ms especficos para las luminarias. Hay que tener
en cuenta que las luminarias LED pueden admitir distintos tipos de
regulacin, por lo que conviene informarse antes de adquirir un modelo de
luminaria especfico.
Otra informacin de inters
Sistemas modulares
Algunos mdulos LED no pueden separarse de la lmpara y, en caso de fallo, debe
reemplazarse la luminaria completa.
Deslumbramiento:
Debido a la pequea superficie de emission del LED, la iluminancia es extremandamente
elevada, lo que podra producir deslumbramientos. Debe considerarse este efecto para
minimizarlo.
Disponibilidad de recambios para mantenimiento:
A diferencia de las lmparas de descarga, todava no existe una estandarizacin de las
lmparas o mdulos LED (tamao, clavijas, drivers, etc.). Por tanto es importante asegurarse
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de que se puede acceder a piezas de recambio en caso de ser necesarias durante la vida til
de la luminaria.
Garantas:
La duracin y condiciones de la garanta debe estar claramente definida. En ocasiones pueden
obtenerse garantas adicionales con un coste adicional. Esto puede ser especialmente
interesante en proyectos con Servicios Energticos y equipos de alta gama, donde es posible
incorporar estos costes al proyecto global.
Renovaciones parciales de luminarias:
La sustitucin de una parte de las luminarias instaladas actualmente por LED es normalmente
problemtico, debido a que la disipacin del calor y la direccin del haz de luz son diferentes
frente a las lmparas convencionales. Esto resulta normalmente en prdidas de garantas.
Adems las ventajas de los LEDs (como mejor direccionamiento del haz de luz, alta Eficiencia,
etc.) dejan de explotarse con estas soluciones.
Preguntas frecuentes relacionadas con alumbrado vial y Servicios Energticos (FAQ)
Qu es una ESE?
Es una empresa especializada en la gestin, instalacin, operacin y mantenimiento de ciertas
instalaciones consumidoras de energa, que asume cierto riesgo econmico y financiero al
ofrecer un Servicio Energtico.
Qu es un Contrato de Servicios Energticos?
Es el acuerdo contractual por el cual la ESE y el Cliente (por ejemplo, el Ayuntamiento)
acuerdan unos deberes, derechos y obligaciones, encaminadas a la obtencin de ahorros
energticos, durante un periodo de tiempo y con unas garantas concretas.
Qu es la lnea base?
Son los valores de referencia sobre los que se van a calcular los consumos en la situacin
actual, costes energticos actuales, ahorros energticos con la renovacin, nuevos consumos
y gastos, etc. Se obtienen considerando los datos correspondientes a los ltimos aos (por
ejemplo 3 aos), y deben considerarse las variaciones futuras en precios de la energa,
variaciones previsibles en costes de personal, variaciones en impuestos, etc.
Cundo es recomendable un proyecto de Servicios Energticos con ahorros
garantizados?
En principio cualquier proyecto que suponga un ahorro energtico y econmico con una
rentabilidad razonable puede plantearse como un proyecto de Servicios Energticos con
ahorros garantizados. En proyectos de alta rentabilidad, que el cliente disponga de fondos
propios (o forma de financiacin) y de personal especialista en la renovacin y mantenimiento
de alumbrado LED, podra no ser necesario una empresa externa. Por el contrario, si el cliente
no dispone de fondos propios y no desea endeudarse, y adems no dispone de experiencia en
instalacin y mantenimiento de alumbrado LED, puede ser el momento de plantear un
proyecto de Servicios Energticos.
Quin asume los riesgos?
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La ESE asume los riesgos tcnicos y financieros del proyecto, especialmente en los proyectos
con ahorros garantizados (EPC2, por sus siglas en ingls). Para proteger al Ayuntamiento por
posibles daos resultantes de dificultades econmicas de la ESE, es recomendable fijar
ciertas clusulas en el Contrato de Servicios Energticos.
Cundo y cmo se beneficia el cliente de los ahorros energticos?
En funcin de los ahorros energticos y del tipo de contrato, el Ayuntamiento puede elegir
entre beneficiarse de menores ahorros econmicos reduciendo la duracin del contrato, o de
mayores ahorros alargando el tiempo del contrato. En todo caso, los ahorros deben reflejarse
en el estudio tcnico y econmico-financiero, y en el propio contrato.
Cul es la duracin de un Contrato de Servicios Energticos?
La duracin de los contratos puede variar entre 7 y 20 aos, dependiendo principalmente de
los ahorros que pueden obtenerse, la inversin, la vida til de los nuevos sistemas energticos
y de los beneficios esperados tanto por el Ayuntamiento como por la ESE.
Quin es el propietario de las Instalaciones de alumbrado vial cuando se firma un
Contrato de Servicios Energticos?
El Ayuntamiento es el propietario de las instalaciones renovadas.
Qu sucede al finalizar el Contrato de Servicios Energticos?
El Ayuntamiento puede hacerse cargo de las tareas que realiza la ESE y beneficiarse en
exclusive de los ahorros, o bien extender el contrato con la ESE o establecer un contrato con
otra empresa.
El mantenimiento del alumbrado es parte del mismo Contrato de Servicios
Energticos?
Es recomendable que el mantenimiento sea incluido en el contrato, ya que es un factor
fundamental para obtener ahorros energticos.
Debe incluirse el suministro de electricidad en el Contrato de Servicios Energticos?
Si se incluye en el contrato, el Ayuntamiento no tendr la posibilidad de cambiar el
suministrador durante toda la duracin del contrato, perdiendo la posibilidad de cambiar a uno
ms econmico.
Quin establece los niveles de ahorro?
Los ahorros se determinan en el estudio previo a la instalacin del nuevo sistema de
alumbrado, comparando la situacin antes y despus de la renovacin. Estos ahorros deben
aceptarse por ambas partes. Para ello, deben medirse o calcularse los consumos antes y
despus de la renovacin.
Qu sucede si no se consiguen los ahorros indicados en el contrato?
En un contrato de Servicios Energticos con ahorros garantizados, la ESE debe pagar la parte
correspondiente para compensar al Ayuntamiento.
Qu sucede si los ahorros son superiores a los contractuales?
Esto debe definirse en el contrato. Puede repartirse entre ambas partes, lo que crea una
motivacin especial tanto al Ayuntamiento como a la ESE para optimizar el servicio, o bien
pueden definirse otras soluciones.
2 Energy Performance Contracting
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Apoyo a Ayuntamientos para renovacin del Alumbrado Vial
Activando el mercado de los Servicios Energticos con ahorros garantizados mediante
proyectos de renovacin del alumbrado vial.
El proyecto Streetlight-EPC cuenta con el apoyo del programa Energa Inteligente de la Comisin
Europea y comenz en abril de 2014 con el objetivo de activar el mercado de los Servicios
Energticos con ahorros garantizados mediante proyectos de renovacin del alumbrado vial.
Este proyecto promueve la demanda y el suministro de proyectos de Servicios Energticos en 9
pases de la UE, creando una red de intercambio de experiencias.
La Oficina de Apoyo a Proyectos de Servicios Energticos con Ahorros Garantizados del proyecto
Streetlight-EPC ofrece apoyo y asesoramiento a los Ayuntamientos y Empresas de Servicios
Energticos para implantar proyectos de renovacin de alumbrado vial mediante la frmula de
Servicios Energticos con ahorros garantizados. La informacin y asesoramiento se ofrece
mediante:
La web de la Oficina www.streetlight-epc.es con informacin para determinar si un proyecto es
preliminarmente viable, ejemplos de ayuntamientos con renovaciones ejecutadas con sistemas
LED y Servicios Energticos, preguntas frecuentes, financiacin y contratacin.
Publicaciones y eventos
Asesoramiento en proyectos especficos, estudios preliminares o chequeos previos de
proyectos
El asesoramiento a los Ayuntamientos tambin incluye informacin de soluciones tcnicas
disponibles, empresas de servicios energticos, financiacin y cualquier otro aspecto de su
inters.
Web espaola: www.streetlight-epc.es Web europea: www.streetlight-epc.eu
Socios del proyecto:
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Para mas informacin, contactar con la Oficina de Apoyo a Proyectos de Servicios
Energticos con Ahorros Garantizados:
Francisco Puente, Responsable de la Oficina [email protected] Tl.: +34 913 232 643 Avda. El Ferrol 14, 28029 Madrid, Espaa www.streetlight-epc.es
Tambin puede solicitar ms informacin del proyecto al Ayuntamiento de Santander:
Jose Antonio Teixeira, Director General de Innovacin [email protected]
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