Una empresa de servicios energéticos ( ESCO ) es una empresa que ofrece una amplia gama de soluciones energéticas que incluyen diseños e implementación de proyectos de ahorro de energía , modernización , conservación de energía , subcontratación de infraestructura energética, generación de energía , suministro de energía y gestión de riesgos.
Una generación más nueva de ESCO incluye métodos de financiación innovadores , como mecanismos fuera de balance, una gama de equipos aplicables configurados de tal manera que reducen el costo energético de un edificio. La ESE comienza realizando un análisis de la propiedad, diseña una solución energéticamente eficiente, instala los elementos necesarios y mantiene el sistema para garantizar el ahorro de energía durante el período de recuperación de la inversión . [1] Los ahorros en costos de energía a menudo se utilizan para reembolsar la inversión de capital del proyecto durante un período de cinco a veinte años o se reinvierten en el edificio para permitir mejoras de capital que de otro modo serían inviables. Si el proyecto no proporciona rendimiento de la inversión, la ESE suele ser responsable de pagar la diferencia. [2]
El inicio del negocio de los servicios energéticos puede atribuirse a la crisis energética de finales de los años 1970, cuando los empresarios desarrollaron formas de combatir el aumento de los costos de la energía. Uno de los primeros ejemplos fue una empresa de Texas , Time Energy, que introdujo un dispositivo para automatizar el encendido de luces y otros equipos para regular el uso de energía. La razón principal por la que el producto no se vendió inicialmente fue porque los usuarios potenciales dudaban de que los ahorros realmente aumentaran. Para combatir esta duda, la empresa decidió instalar el dispositivo por adelantado y pedir un porcentaje del ahorro acumulado. El resultado fue la base del modelo ESCO. A través de este proceso, la empresa logró mayores ventas y más retorno ya que los ahorros fueron grandes. [3]
A medida que más emprendedores vieron crecer este mercado, se crearon más empresas. La primera oleada de ESE fueron a menudo pequeñas divisiones de grandes empresas energéticas o empresas pequeñas, emergentes e independientes. Sin embargo, una vez finalizada la crisis energética, las empresas tenían poca influencia sobre clientes potenciales para realizar proyectos de ahorro de energía, dado el menor costo de la energía. Esto impidió que continuara el crecimiento experimentado a finales de los años setenta. La industria creció lentamente durante las décadas de 1970 y 1980, [3] impulsada por empresas especializadas como Hospital Efficiency Corporation (HEC Inc.), establecida en 1982 para centrarse en el sector médico intensivo en energía. HEC Inc., posteriormente rebautizada como Select Energy Services, fue adquirida en 1990 por Northeast Utilities y vendida en 2006 a Ameresco. [4]
Con el costo creciente de la energía y la disponibilidad de tecnologías de eficiencia en iluminación , HVAC (calefacción, ventilación y aire acondicionado) y gestión energética de edificios , los proyectos de ESE se volvieron mucho más comunes. El término ESCO también se ha vuelto más conocido entre los clientes potenciales que buscan actualizar los sistemas de sus edificios que están obsoletos y necesitan ser reemplazados, o actualizaciones de las plantas de energía del campus y del distrito.
Con la desregulación de los mercados energéticos estadounidenses en la década de 1990, el negocio de los servicios energéticos experimentó un rápido aumento. Las empresas de servicios públicos, que durante décadas disfrutaron del refugio de monopolios con retornos garantizados sobre las inversiones en plantas de energía, ahora tenían que competir para suministrar energía a muchos de sus principales clientes. Ahora miraban a los servicios energéticos como una nueva línea de negocio potencial para retener a sus grandes clientes existentes. Además, con las nuevas oportunidades por el lado de la oferta, muchas empresas de servicios energéticos (ESCO) comenzaron a expandirse en el mercado de generación, construyendo plantas de energía de distrito o incluyendo instalaciones de cogeneración dentro de proyectos de eficiencia. [5] Por ejemplo, en noviembre de 1996, TECO Energy adquirió BGA, Inc., anteriormente una empresa privada de consultoría y contratación de desempeño energético regional , y en 2004 fue adquirida por Chevron Corporation . En 1998, BGA ingresó al negocio de plantas de energía de distrito y completó la construcción de la primera planta de enfriamiento de distrito operada y de propiedad de terceros en Florida. [6]
A raíz del colapso de Enron en 2001 y del fracaso o retroceso de los esfuerzos de desregulación , muchas empresas de servicios públicos cerraron o vendieron sus negocios de servicios energéticos. Hubo una consolidación significativa entre las empresas independientes restantes. Según el grupo industrial NAESCO, los ingresos de las ESE en Estados Unidos crecieron un 22% en 2006, alcanzando los 3.600 millones de dólares. [7]
Una empresa de servicios energéticos (ESCO) es una empresa que brinda soluciones energéticas integrales a sus clientes, incluyendo auditoría, rediseño e implementación de cambios en las formas en que el cliente consume energía, siendo el objetivo principal mejorar la eficiencia. Otros posibles servicios prestados incluyen la subcontratación de infraestructura energética, el suministro de energía, la financiación y la gestión de riesgos. Es esta amplitud de servicios lo que diferencia a una ESCO de una empresa de energía común, cuyo negocio principal es únicamente proporcionar energía a sus clientes. Normalmente, la compensación a la ESCO se basa en el desempeño, de modo que los beneficios de una mayor eficiencia energética se comparten entre el cliente y la ESCO.
Las ESE suelen utilizar contratos de desempeño, lo que significa que si el proyecto no proporciona retorno de la inversión, la ESE es responsable de pagar la diferencia, asegurando así a sus clientes el ahorro de energía y costos. Por lo tanto, las ESE son fundamentalmente diferentes de los ingenieros consultores y los contratistas de equipos: a los primeros normalmente se les paga por su asesoramiento, mientras que a los segundos se les paga por el equipo, y ninguno de los dos acepta ningún riesgo del proyecto. La naturaleza libre de riesgos del servicio que brindan las ESCO ofrece un incentivo convincente para que sus clientes inviertan. [8] [9]
Algunas características típicas de las ESCO son las siguientes: [9]
El proyecto de ahorro de energía a menudo comienza con el desarrollo de ideas que generarían ahorros de energía y, a su vez, ahorros de costos. Esta tarea suele ser responsabilidad de la ESE. La ESE a menudo se acerca a un cliente potencial con una propuesta de un proyecto de ahorro de energía y un contrato de desempeño . Se dice que esta ESCO “impulsa” el proyecto. Una vez que el propietario es consciente de la posibilidad de un proyecto de ahorro de energía, puede optar por sacarlo a licitación o simplemente seguir con la ESCO original. Durante el período inicial de investigación, un auditor energético de la ESE inspecciona el sitio y revisa los sistemas del proyecto para determinar áreas donde el ahorro de costos es factible, generalmente sin costo para el cliente. Esta es la auditoría energética , y la fase a menudo se denomina estudio de viabilidad . El cliente y el auditor desarrollan una hipótesis del proyecto potencial, y luego el equipo de desarrollo de ingeniería de la ESCO amplía y compila soluciones.
Esta siguiente fase se conoce como fase de ingeniería y diseño, que define aún más el proyecto y puede proporcionar estimaciones de costos y ahorros más firmes. Los ingenieros son responsables de crear medidas rentables para obtener el mayor potencial de ahorro de energía. [3] Estas medidas pueden variar desde mejoras altamente eficientes en iluminación y calefacción/aire acondicionado, hasta motores más productivos con variadores de velocidad y sistemas centralizados de gestión de energía . [1] Existe una amplia gama de medidas que pueden producir grandes ahorros de energía.
Una vez desarrollado el proyecto y firmado un contrato de desempeño, comienza la fase de construcción o implementación. Una vez finalizada esta fase, comienza la fase de seguimiento y mantenimiento o Medición y Verificación (M&V). Esta fase es la verificación de los cálculos previos a la construcción y se utiliza para determinar los ahorros de costos reales. Esta fase no siempre está incluida en el contrato de desempeño. De hecho, hay tres opciones que el propietario debe considerar durante la revisión del contrato de desempeño. [1] Estas opciones son, de menos a más caras:
A typical transaction involves the ESCO borrowing cash to purchase equipment or to implement energy-savings for its clients. The client pays the ESCO its regular energy cost (or a large fraction of it), but the energy savings enable the ESCO to pay only a fraction of that to their energy supplier. The difference goes to pay the interest on the loan and to profit. Typically, ESCOs are able to implement and finance the efficiency improvements better than their client company could by itself.
Once the project has been defined, but before much of the engineering work has been completed, it may be necessary to choose an ESCO by putting the project “out to bid”. This is usually the case when the client has developed the project on his or her own or is required to allow others to bid on the work as required by the government. The latter is the case on any state or federally funded project. The typical process includes a Request for qualifications (RFQ) in which the interested ESCO's submit their corporate resumes, business profiles, experience, and initial plan. Once received, the client creates a “short list” of 3-5 companies. This list is of the companies whose profile for the project best matches with the owners’ ideas in the RFQ. The client then asks for a Request for Proposal (RFP) that is a much more detailed explanation of the project. This document contains all cost savings measures, products, M & V plans, and the performance contract. The client often allows a minimum of six weeks to compile the information before having it submitted. Once submitted, the Proposals are then reviewed by the client, who may conduct interviews with the applicants. The client then selects the ESCO that presents the best possible solution to the energy project, as determined by the client. A good ESCO will help the owner put all the pieces together from start to finish. According to the Energy Services Coalition,
“A qualified ESCO can help you put the pieces together:
Después de instalar medidas de conservación de energía (ECM), las ESE a menudo determinan los ahorros de energía resultantes del proyecto y presentan los resultados de los ahorros a sus clientes. Una forma común de calcular el ahorro de energía es medir los flujos de energía asociados con el ECM y luego aplicar cálculos en hojas de cálculo para determinar los ahorros. Por ejemplo, una modernización de un enfriador requeriría mediciones de las temperaturas de suministro y retorno de agua enfriada y kW. El beneficio de este enfoque es que el ECM está aislado y que sólo se consideran los flujos de energía asociados con el propio ECM.
Este método se describe como Opción A u Opción B en el Protocolo Internacional de Verificación y Medición del Desempeño (IPMVP). [10] La Tabla 1 presenta las diferentes opciones. La opción A requiere algunas mediciones y permite estimaciones de algunos parámetros. La opción B requiere la medición de todos los parámetros. En ambas opciones se realizan cálculos (normalmente en hojas de cálculo) para determinar el ahorro de energía. La opción C utiliza facturas de servicios públicos para determinar el ahorro de energía.
Hay muchas situaciones en las que la Opción A o la Opción B (Medición y Cálculo) es el mejor enfoque para medir el ahorro de energía; sin embargo, algunas ESCO insisten en utilizar únicamente la Opción A o la Opción B, cuando claramente la Opción C sería la más apropiada. Si la ESE fuera un contratista de iluminación, entonces la opción A debería funcionar en todos los casos. Se pueden insertar mediciones puntuales de accesorios antes y después, horas de funcionamiento acordadas y cálculos simples en una hoja de cálculo que puede calcular los ahorros. La misma hoja de cálculo se puede utilizar una y otra vez. Sin embargo, para las ESCO que ofrecen una variedad de modernizaciones diferentes, es necesario poder emplear todas las opciones para poder seleccionar la mejor opción para cada trabajo individual. Las modernizaciones de controles o las modernizaciones de sistemas HVAC suelen ser excelentes candidatos para la Opción C. [11]
Después de instalar las medidas de conservación de energía (ECM), se deben determinar los ahorros creados por el proyecto. Este proceso, denominado Medición y Verificación (M&V), lo realiza con frecuencia la ESCO, pero también lo puede realizar el cliente o un tercero. El Protocolo Internacional de Medición y Verificación del Desempeño (IPMVP) es la guía estándar de M&V para determinar los ahorros reales creados por un programa de gestión de energía. Como el ahorro es la ausencia de uso de energía, no se puede medir directamente. IPMVP proporciona 4 métodos para utilizar la medición para determinar de manera confiable los ahorros reales. Por lo general, todas las partes crean y acuerdan un plan para aplicar el más apropiado de los cuatro métodos generales a un proyecto específico antes de la implementación de los ECM.
Opción A de IPMVP : aislamiento de modernización: medición de parámetros clave Los ahorros se determinan mediante la medición en campo de los parámetros clave de rendimiento que definen el uso de energía de los sistemas afectados del ECM. Se estiman los parámetros no seleccionados para la medición de campo.
Opción B de IPMVP : aislamiento de modernización: todos los ahorros en la medición de parámetros se determinan mediante la medición en campo del uso de energía del sistema afectado por el ECM.
Opción C del IPMVP : los ahorros en todas las instalaciones se determinan midiendo el uso de energía en toda la instalación o a nivel de subinstalación.
Opción D de IPMVP : simulación calibrada Los ahorros se determinan mediante la simulación del uso de energía de la instalación o de una subinstalación. El modelo de simulación debe calibrarse para que prediga un patrón de energía que coincida aproximadamente con los datos medidos reales.
La Tabla 1 proporciona opciones de IPMVP sugeridas para diferentes características del proyecto. Para cada proyecto, se debe seleccionar un enfoque de M&V que equilibre la incertidumbre sobre los ahorros logrados y el costo del plan de M&V. Algunos planes incluyen sólo enfoques de verificación a corto plazo y otros incluyen mediciones repetidas durante un período prolongado. Debido a que el gasto de determinar la cantidad de ahorros logrados erosiona el beneficio de los ahorros mismos, IPMVP sugiere no gastar más del 10% de los ahorros esperados en M&V. A menudo, los enfoques de M&V se combinan con otros servicios de monitoreo, soporte o mantenimiento que ayudan a lograr o garantizar el rendimiento de los ahorros. Estos costos no deben considerarse gastos de M&V y, según los detalles del proyecto y los servicios, pueden exceder con creces el 10% del ahorro.
Una vez que se completa el proyecto, los resultados inmediatos de ahorro de energía (a menudo entre 15 y 35 por ciento) y los costos de mantenimiento a largo plazo pueden destinarse a la inversión de capital para mejorar el sistema energético. [2] Así es a menudo como funcionan las ESE y los contratos de desempeño. La implementación inicial se realiza, en cierto sentido, de forma gratuita, y el pago proviene del porcentaje del ahorro de energía recaudado por una empresa financiera o la ESE. Es posible que el cliente también desee utilizar algo de dinero de inversión de capital para reducir ese porcentaje durante el período de recuperación. El período de recuperación puede oscilar entre cinco y veinte años, según el contrato negociado. La mayoría de los proyectos financiados con fondos estatales o federales tienen una recuperación máxima de 15 años. Una vez pagado el equipo y el proyecto, el cliente podrá tener derecho al monto total de los ahorros para utilizarlo a su voluntad. También es común ver grandes mejoras de capital financiadas a través de proyectos de ahorro de energía. Se pueden incluir en el contrato mejoras al sistema mecánico/eléctrico, nuevos componentes de la envolvente del edificio o incluso restauraciones y modernizaciones aunque no tengan ningún efecto sobre la cantidad de ahorro de energía. Al utilizar los ahorros de energía, el cliente puede destinar los fondos que una vez utilizaron para pagar la energía a la mejora de capital que de otro modo sería inviable con los fondos asignados actualmente.
Desde su creación en la década de 1990, un único programa del gobierno estadounidense conocido como "Super-ESPC" (ESPC significa Contratos de Rendimiento de Ahorro de Energía) ha sido responsable de 2.900 millones de dólares en contratos de ESE. [12] El programa fue modificado y reautorizado en diciembre de 2008, y dieciséis empresas recibieron contratos de entrega indefinida/cantidad indefinida (IDIQ) por hasta 5 mil millones de dólares cada una, para proyectos potenciales totales de ahorro de energía por un valor de 80 mil millones de dólares.
La agrupación de las dieciséis empresas proporciona una ilustración conveniente de la estructura de la industria y las formas en que cada empresa genera valor a través de proyectos que utilizan el modelo ESCO de contratos de desempeño de ahorro de energía. Las empresas afiliadas a equipos utilizan la contratación por desempeño como canal de ventas para sus productos. Las empresas afiliadas a las empresas de servicios públicos ofrecen proyectos de ESE como un servicio de valor agregado para atraer y retener grandes clientes y, por lo general, se centran únicamente en su huella de servicios públicos. Las empresas de servicios energéticos no públicos son neutrales en cuanto a productos, tienden a tener una presencia geográfica más grande y, por lo general, ofrecen una amplia gama de servicios, desde modernizaciones energéticas hasta desarrollo de energías renovables.
Equipo afiliado
Afiliado a la utilidad
Servicios de energía no públicos
En junio de 2005, la GAO publicó un informe, “Ahorro de energía: los contratos de desempeño ofrecen beneficios, pero se necesita vigilancia para proteger los intereses gubernamentales”. La Oficina del Subsecretario de Defensa para Tecnología, Adquisiciones y Logística estuvo de acuerdo con las conclusiones de la GAO. "Si bien estos complicados contratos están estructurados para garantizar que los ahorros superen los costos", señaló el DOD, "reconocemos que nuestros procedimientos de medición y verificación deben mejorarse para confirmar las estimaciones con datos reales". Los ahorros no verificados, a menudo estipulados en lugar de probados, no ponen más petróleo en el suelo, no eliminan el CO 2 del aire ni reducen los presupuestos operativos.
El estudio de GAO ESPC cuestiona si hay datos suficientes para demostrar que los beneficios generados por las ESCO son sostenibles en el tiempo. El estudio cuestiona además la práctica de que las ESE monitoreen y validen el desempeño de sus propios proyectos.
De hecho, la mayoría de los edificios e instalaciones presentan las mismas limitaciones básicas con respecto a la conservación de energía y el mantenimiento óptimo. Los estudios federales de EE. UU. muestran que los sistemas de construcción principales y menores habitualmente no cumplen con las expectativas de desempeño y estas fallas a menudo pasan desapercibidas con el tiempo. Las funciones de un edificio, el número de inquilinos y la configuración del espacio cambian con el tiempo de maneras imprevistas que afectan negativamente a los sistemas que controlan el rendimiento del edificio.
Sorprendentemente, casi todos los edificios, complejos de edificios y sistemas dentro de los edificios todavía funcionan de forma independiente y desconectada. Los sistemas propietarios dan como resultado edificios que desperdician energía innecesariamente. Estudios recientes han encontrado que aproximadamente el 30% de los edificios con certificación LEED funcionan sustancialmente mejor de lo previsto, mientras que el 25% tienen un rendimiento sustancialmente peor de lo previsto. En general, los edificios con certificación LEED funcionan entre un 25 y un 30 % mejor que los edificios sin certificación LEED en lo que respecta al uso de energía. En última instancia, es difícil o imposible para los clientes construir una imagen única integrada que correlacione el uso de energía y los costos de mantenimiento para controlar el rendimiento del sistema, el uso del espacio, las medidas de conservación y el comportamiento de quienes utilizan el espacio de las instalaciones.
Un fenómeno más reciente es el concepto de combinar los beneficios de los contratos de desempeño con los beneficios de los edificios sustentables, descrito cariñosamente como contratos de desempeño ecológicos . La razón por la que el concepto tiene sentido es que, en el caso de los edificios ecológicos, los requisitos previos más costosos de cumplir suelen ser los requisitos de eficiencia energética. El sistema de clasificación LEED requiere que los edificios sean evaluados mediante el sistema EPA EnergyStar. La puntuación mínima para cumplir con los requisitos previos de LEED es una puntuación de 75 o más (lo que significa que el edificio se encuentra en el percentil 75 superior de los edificios evaluados). Dado que los contratos de desempeño intentan encontrar todas las fuentes de desperdicio de energía, un edificio que haya pasado por el proceso de contrato de desempeño debe cumplir con el requisito previo LEED.
Los contratos de desempeño ecológico se pueden utilizar para lograr objetivos de sostenibilidad en el diseño y construcción de nuevos edificios, así como en edificios existentes.Edificios nuevos: las opciones de mayor eficiencia se comparan con el desempeño modelado del edificio menos eficiente tal como fue diseñado. Aplicar contratos de desempeño a los edificios que se diseñan y construyen es la cura perfecta para la presión de “diseñar valor” la eficiencia y la sostenibilidad de los nuevos edificios a medida que se diseñan. En los edificios nuevos, los contratos de desempeño cierran la brecha entre las perspectivas del costo inicial y del costo del ciclo de vida mediante el uso de ahorros de energía a largo plazo para pagar el costo inicial incremental de las medidas de alta eficiencia.
Edificios existentes: la contratación de desempeño ecológico proporciona un mecanismo para implementar y financiar las mejoras de eficiencia y sostenibilidad del edificio, incluidas mejoras en las operaciones. Lograr un rendimiento sostenible en los edificios existentes se puede lograr a costos razonables. Si es necesario, las actualizaciones del sistema o del edificio pueden distribuirse a lo largo del tiempo e implementarse cuando haya capital disponible.
La contratación de desempeño ecológico proporciona soluciones integradas integrales para una amplia variedad de mejoras de edificios, sitios e infraestructura, y permite a los propietarios de edificios pagar estas mejoras de sostenibilidad de los edificios, incluidas mejoras de capital o energía renovable, con fondos en el presupuesto de gastos de la organización.
El resultado es un edificio con mejor rendimiento junto con todos los beneficios de marketing y relaciones públicas de los edificios ecológicos. [13]
Los estudios muestran que prácticamente todos los edificios adolecen de sistemas de control instalados de manera incompleta, capacidad excesiva de refrigeración y calefacción y la incapacidad de obtener los datos necesarios para que los responsables de la toma de decisiones comprendan cómo se está desempeñando realmente un edificio. El Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) descubrió que un edificio promedio dura sólo dos tercios de su vida útil prevista antes de que sea necesario reemplazarlo o modernizarlo sustancialmente. A menudo, la explicación de este conjunto de problemas es una puesta en servicio incompleta o inadecuada del edificio al comienzo de su ciclo de vida. (La puesta en marcha de un edificio es el proceso inicial mediante el cual los sistemas de cada edificio nuevo se configuran y calibran inicialmente según sus cargas de ocupación para ponerlo en funcionamiento).
Según el NIST, el tiempo necesario para realizar correctamente la puesta en marcha del edificio rara vez está disponible, los defectos y las oportunidades se pasan por alto y el potencial del sistema no se aprovecha. Con el tiempo, el rendimiento del equipo y las secuencias de control se degradan naturalmente y el rendimiento deficiente o incluso las fallas de los sistemas y componentes pasan desapercibidos. El resultado final es un desperdicio casi universal de diversos tipos, incluidos costos sustanciales de energía y mantenimiento.
Pocos, si es que alguno, de estos factores son abordables por las Empresas de Servicios Energéticos o a través de ESPC porque no se captura la información necesaria para definir los problemas reales. Existe una clara necesidad de soluciones integradas que ofrezcan el tipo de responsabilidad y transparencia (y muchos “datos reales”) que actualmente falta en el proceso ESPC. De hecho, lo que se necesita es un medio independiente de monitorear continuamente el desempeño para que los edificios alcancen su máximo desempeño antes y lo mantengan a lo largo del tiempo (como lo representa el campo amarillo en la figura) a pesar de los cambios en el uso, el mantenimiento, el costo de la energía y el comportamiento del usuario. .
Informes federales de EE. UU. en el cuadro de mando de la OMB
Varias empresas han comenzado a ofrecer servicios de ESCO en Europa. Como en EE.UU., algunas pertenecen a empresas de servicios públicos, otras pertenecen a fabricantes y otras son independientes.
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