Calefacción eléctrica fuera del pico

El agua y la calefacción de espacios representan una parte importante del consumo de energía en la ciudad de Nueva York. Las principales fuentes de energía que se utilizan para proporcionar calor en los edificios de la ciudad de Nueva York son el vapor, el fuel oil # 2, el gas natural y la electricidad. Dado que las tarifas de energía de Con Edison se encuentran entre las más altas del país, la calefacción eléctrica tiende a ser la opción más cara de las cuatro. Sin embargo, algunos programas de tarifas ofrecen precios de electricidad bajos durante las horas de menor actividad, y puede aprovecharlos para reducir el costo de funcionamiento de los dispositivos de calefacción eléctrica.


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Para tener una idea de cómo se pueden reducir los costos de calefacción con electricidad fuera de las horas pico, considere los precios de la electricidad que cobra Con Edison a los clientes residenciales que están sujetos a tarifas por hora del día (SC-1 Tarifa III):

  • Tarifa pico de verano (junio – septiembre) = 20,53 centavos / kWh
  • Tarifa pico de invierno (octubre – mayo) = 7.60 centavos / kWh
  • Tarifa fuera de horas pico = 1,45 centavos / kWh

Con esta tarifa, las tarifas pico se aplican desde las 8 a. M. Hasta la medianoche, y las tarifas no pico se aplican al resto de horas. Al alejar las cargas de las horas pico de demanda, es posible lograr ahorros significativos en la factura de energía. Por ejemplo, alejar 1000 kWh de consumo de las horas pico de demanda produce los siguientes ahorros:

  • Ahorro de verano = (1000 kWh) (0,2053 USD / kWh – 0,0145 USD / kWh) = $ 190,80
  • Ahorro de invierno = (1000 kWh) (0.0760 USD / kWh – 0.0145 USD / kWh) = $ 61.50

Tenga en cuenta que el consumo total de energía permanece igual en ambos casos; las cargas simplemente se están moviendo a horas en las que Con Edison cobra tarifas de electricidad más bajas.

Ahorros logrados con calefacción eléctrica fuera de horas pico

Esta sección proporcionará un ejemplo de cómo la calefacción eléctrica fuera de las horas pico reduce los costos de energía, incluso si el consumo total de energía permanece igual. Para fines de comparación, considere los siguientes calentadores de agua:

  • Calentador de gas sin tanque, EF = 0,95
  • Calentador de acumulación de resistencia eléctrica, EF = 0,93
  • Calentador de acumulación con bomba de calor, EF = 2,0

Los calentadores eléctricos sin tanque no se consideran en este análisis porque no pueden almacenar agua caliente, lo cual es necesario para beneficiarse de las tarifas de electricidad fuera de las horas pico. Para este ejemplo, el costo de proporcionar 1 millón de BTU de salida de calefacción se calculará y se comparará con las tres opciones de calentador presentadas anteriormente. El Departamento de Energía de EE. UU. Proporciona una fórmula conveniente para estimar el consumo de energía en función de la producción de calefacción y el factor de energía (EF):

Consumo de energía = (Salida de calefacción) / (Factor de energía)

Tenga en cuenta que es posible que se requieran conversiones de unidades. Por ejemplo, la producción de calefacción se expresa en BTU o termia, y el consumo de electricidad se mide en kilovatios-hora.

Costo de funcionamiento del calentador de gas sin tanque

En la mayoría de los casos, los calentadores de gas son mucho menos costosos de operar que los calentadores de resistencia eléctrica. Esto se aplica incluso a los calentadores de gas de baja eficiencia, dado que el bajo precio del gas en relación con la electricidad compensa la desventaja de la eficiencia. En lugares donde los precios de la electricidad son altos, como los estados de la región de Nueva Inglaterra, los calentadores de gas pueden superar incluso a las bombas de calor más eficientes en términos de costo operativo.

El costo de proporcionar 1 millón de BTU con el calentador de gas se calcula primero para proporcionar una línea de base con la que se puedan comparar las otras opciones, según el precio del gas de Con Edison de 105.07 centavos / termia:

Consumo de energía = (1,000,000 BTU) /0.95 x (1 termia) / (100,000 BTU) = 10.5263 termia

Costo de energía = 10.5263 termia x 1.0507 USD / termia = $ 11.06

Con un calentador de gas convencional basado en almacenamiento, este costo aumentaría dado que el factor de energía es menor. Si se repite el procedimiento anterior con un calentador de gas de almacenamiento, el costo aumenta a $ 15.68, que es más de un 40% más.

Costo de funcionamiento del calentador de resistencia

El costo de funcionamiento del calentador de resistencia eléctrica varía drásticamente según la tarifa de electricidad aplicable, y hay tres posibilidades. El primer paso es calcular el consumo de energía, y luego se calcula el costo operativo para los tres precios de la electricidad:

Consumo de energía = (1,000,000 BTU) /0.93 x (1 kWh) / (3412.14 BTU) = 315.13 kWh

Costo de energía (pico, invierno) = 315,13 kWh x 0,0760 USD / kWh = $ 23,95

Costo de energía (pico, verano) = 315,13 kWh x 0,2053 USD / kWh = $ 64,70

Costo de energía (fuera de horas pico) = 315.13 kWh x 0.0145 USD / kWh = $ 4.57

Los ahorros disponibles con la calefacción eléctrica fuera de horas pico son evidentes aquí. Las tarifas pico de electricidad facturadas durante el invierno hacen que la calefacción por resistencia sea dos veces más cara que la calefacción a gas, y con las tarifas pico de verano se vuelve casi seis veces más cara. Sin embargo, el calentamiento por resistencia es un 60% menos costoso que el calentamiento por gas cuando se usa electricidad fuera de las horas pico.

Coste de funcionamiento de la bomba de calor

Una bomba de calor es comparable a un calentador de resistencia en que ambas unidades consumen electricidad y proporcionan calor. Sin embargo, la bomba de calor proporciona una eficiencia mucho mayor porque funciona con un ciclo de refrigeración inverso, y esto se refleja en sus costos operativos reducidos:

Consumo de energía = (1,000,000 BTU) /2.0 x (1 kWh) / (3412.14 BTU) = 146.54 kWh

Costo de energía (pico de invierno) = 146,54 kWh x 0,0760 USD / kWh = $ 11,13

Costo de energía (pico de verano) = 146.54 kWh x 0.2053 USD / kWh = $ 30.08

Costo de energía (fuera de horas pico) = 146.54 kWh x 0.0145 USD / kWh = $ 2.12

La bomba de calor y el calentador de gas tienen aproximadamente el mismo costo de funcionamiento con las tarifas pico de invierno, y la bomba de calor es un 80% menos costosa de operar que el calentador de gas cuando se usa electricidad fuera del pico. En verano, el alto precio de la electricidad durante las horas de mayor demanda contrarresta la ventaja de eficiencia de la bomba de calor.

Calefacción en horas no pico en edificios sujetos a cargos por demanda

Los edificios cuya demanda de energía exceda los 10 kilovatios están clasificados como grandes consumidores por Con Edison y están sujetos a la tarifa SC-9. Bajo esta tarifa, el precio del kilovatio-hora se fija para todos los meses y horas, pero hay un cargo por demanda. Este cargo se calcula en función del pico de consumo más alto medido durante el mes, por lo que un La estrategia viable de ahorro de energía es evitar el uso simultáneo de electrodomésticos de alta potencia..

Bajo la tarifa básica SC-9, los clientes de Con Edison con un servicio de baja tensión pagan 23,24 USD por kilovatio de demanda máxima durante el verano (junio-septiembre) y 18,36 USD / kW durante el invierno. La tarifa de energía es de 2,21 centavos por kWh y se aplica a todas las horas.

Si en este caso se implementa la calefacción fuera de las horas pico, los ahorros se determinan directamente por los kilovatios de demanda restados del valor máximo mensual. Por ejemplo, la eliminación de 10 kW de demanda máxima produciría los siguientes ahorros:

  • $ 232.40 USD / mes durante el verano.
  • $ 183.60 USD / mes durante el invierno.

En los edificios que utilizan gas o fuel oil para la calefacción, el costo de la calefacción eléctrica fuera de las horas punta se calcula con base en la tarifa de energía fija de 2,21 centavos / kWh. El costo de la demanda es cero porque, por definición, la calefacción fuera de las horas pico ocurre fuera de las horas pico de demanda.

¿Se benefician las empresas de servicios públicos de la calefacción eléctrica fuera de horas pico?

De un vistazo, podría parecer que la calefacción fuera de las horas pico es perjudicial para las empresas de servicios públicos, ya que cobran menos por cada kilovatio-hora. Sin embargo, la realidad es que cambiar las cargas a las horas de menor actividad también proporciona una amplia gama de beneficios a las empresas de servicios públicos:

  • La red eléctrica está descongestionada, lo que reduce en gran medida las pérdidas de transmisión durante las horas de menor actividad. Tenga en cuenta que las pérdidas son proporcionales a la corriente al cuadrado: si una línea eléctrica reduce su corriente en un 50%, las pérdidas se reducen al 25%.
  • Aliviar la carga en la red eléctrica también significa que la empresa de servicios públicos puede esperar más antes de que se requieran actualizaciones de capacidad. ¡El costo de capital de estas actualizaciones es significativo!
  • Las plantas de energía que operan durante las horas pico de demanda son las más caras de operar, y las empresas de servicios públicos pueden depender menos de ellas si las cargas se trasladan a horas en las que la red está descongestionada.

De hecho, las tarifas bajas en horas pico pueden considerarse un tipo de incentivo ofrecido por las empresas de servicios públicos. Recompensan a los clientes que alejan el consumo de las horas pico de demanda con electricidad barata.

Observaciones finales

Si está considerando la calefacción eléctrica fuera del pico, el La mejor recomendación que podemos darle es que obtenga una evaluación de una empresa de ingeniería o un consultor.. Pueden determinar si la calefacción fuera de horas pico tiene sentido para usted desde el punto de vista económico, y también pueden llevar a cabo un análisis de costo-beneficio de la actualización si actualmente está utilizando otra fuente de calor.