Ejemplos de tarifas
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Ejemplos de tarifas

Una de las mejores formas de aprender los detalles de la economía de EnergyPlus y el cálculo de los costes energéticos de funcionamiento es estudiar ejemplos de tarifas y cómo se introducen en el cuadro Tarifa. Los ejemplos siguientes ilustran la configuración de tarifas para casos de complejidad creciente. Cada ejemplo incluye una descripción, instrucciones paso a paso y un ejemplo de salida resumida con los informes económicos correspondientes de EnergyPlus.

 

Nota: Los ejemplos siguientes introducen costes en dólares estadounidenses (USD/$), pero los principios son los mismos para todas las monedas. La Moneda se puede seleccionar en la pestaña Internacional del cuadro Opciones del programa.

Lista de ejemplos

Crear modelo base - Pasos preliminares opcionales para ejemplos A-J

Las tarifas descritas en los ejemplos A-J pueden configurarse para cualquier modelo. Sin embargo, si desea reproducir los resultados resumidos proporcionados para facilitar el aprendizaje, debe aplicar las tarifas al mismo modelo base utilizado para obtenerlos. Puede crearlo siguiendo los pasos siguientes.

 

1. Cree un archivo nuevo situado en London Gatwick y añada un edificio con un bloque rectangular sencillo de dimensiones 20m x 10m, como se muestra abajo. Comience con las opciones de modelo y plantillas predeterminadas.

 

2. Establezca la opción de modelo HVAC Detallado . Este paso es necesario porque la economía de EnergyPlus solo funciona con definiciones completas de sistemas HVAC.

 

3. Cargue la plantilla HVAC Detallado predeterminada «FCU 4-pipe, Air-cooled Chiller».

 

4. Añada un panel fotovoltaico en la cubierta con dimensiones 10m x 3m y gírelo para orientarlo al sur con una inclinación de 45°.

 

5. Conecte el panel fotovoltaico a un centro de distribución. Para ello, vaya a la pestaña Generación, cree un nuevo centro de carga copiando de la biblioteca el centro de carga predeterminado «DC with Inverter». En la pestaña Lista de generadores , seleccione su colector solar.

 

El panel fotovoltaico se utilizará en el Ejemplo I para ilustrar la medición neta y los casos en los que se vende electricidad al suministrador.

 

El modelo debería tener ahora un aspecto similar al de la siguiente captura.

 

Ejemplo A – Cargo fijo de energía

Este ejemplo muestra cómo definir una tarifa sencilla que cobra la electricidad a un precio constante con una cuota fija mensual de servicio. Este enfoque es adecuado para suministradores o contratos con precio fijo, sin precios escalonados ni cargos de demanda.

 

  • Cargo al cliente: $2.51 al mes

  • Cargo de energía: 5.5342 céntimos/kWh

 

Esta tarifa sencilla puede configurarse mediante los siguientes ajustes de la pestaña Economía a nivel de edificio.

 

Para crear esta estructura de tarifa, siga los pasos siguientes.

 

1. Cree un nuevo componente Tarifa:

 

 

2. En la pestaña Tarifa del cuadro Tarifa, establezca la cuota fija mensual en $2.51 al mes mediante el ajuste Introducir valor del cargo mensual de servicio como se muestra abajo:

 

 

3. En la pestaña Cargo :

 

 

 

Ejemplo B – Cargo de energía por bloques

Este ejemplo añade bloques escalonados de precio de energía a una cuota fija, de modo que el coste disminuye al aumentar el consumo. Es habitual en tarifas residenciales o de pequeños comercios con precios decrecientes para hacer más asequibles consumos mayores.

 

  • Cargo al cliente: $5.75 al mes

  • Cargos de energía:

  • 7.231 céntimos/kWh para los primeros 200 kWh

  • 6.656 céntimos/kWh para los siguientes 1000 kWh

  • 5.876 céntimos/kWh por encima de 1200 kWh

Para crear esta estructura de tarifa, siga los pasos siguientes.

 

1. Cree un nuevo componente Tarifa:

 

 

2. En la pestaña Tarifa del cuadro Tarifa:

 

 

 

3. En la pestaña Cargo :

 

 

La captura siguiente muestra cómo debería quedar la pestaña Cargo al terminar.

 

 

Ejemplo C – Cargos de energía y demanda por bloques

Este ejemplo utiliza estructuras de bloques separadas para los cargos de energía y demanda. Es adecuado para modelar tarifas comerciales que facturan tanto el consumo como la demanda punta. Los cargos de demanda incentivan a los clientes a gestionar sus picos de consumo, no solo el consumo total. Es similar al ejemplo anterior, pero también incluye cargos de demanda. Los cargos de energía y demanda varían según las cantidades consumidas cada mes.

 

  • Cargos de energía:

    • 4.74 céntimos/kWh para los primeros 20,000 kWh

    • 4.24 céntimos/kWh para los siguientes 180,000 kWh

    • 3.83 céntimos/kWh por cada kWh adicional

  • Cargos de demanda:

    • 5.38 dólares por kW para los primeros 20 kW

    • 4.23 dólares por kW para los siguientes 80 kW

    • 3.60 dólares por kW para cada kW adicional

 

Para crear esta estructura de tarifa, siga los pasos siguientes.

 

1. Cree un nuevo componente Tarifa:

 

 

2. En la pestaña Tarifa del cuadro Tarifa, elimine cualquier dato de tarifa fija como se muestra abajo:

 

 

3. En la pestaña Cargo :

 

 

La captura siguiente muestra cómo debería quedar la pestaña Cargo al terminar.

 

 

Ejemplo D - Cargos estacionales de energía con cargo mínimo

Los suministradores suelen tener tarifas más altas durante las temporadas punta y cargos mensuales mínimos para cubrir los costes fijos. Este ejemplo aplica distintas tarifas por bloques según la temporada, además de una cuota mensual mínima. Es adecuado para estructuras estacionales (invierno y verano) con factura mínima garantizada.

 

  • Cargo mínimo: $7.00 al mes

  • Invierno – de octubre a mayo, cargos de energía:

    • 4.385 céntimos/kWh para los primeros 650 kWh

    • 3.763 céntimos/kWh para los siguientes 350 kWh

    • 3.704 céntimos/kWh por encima de 1000 kWh

  • Verano – de junio a septiembre, cargos de energía:

    • 8.385 céntimos/kWh para los primeros 650 kWh

    • 7.588 céntimos/kWh para los siguientes 350 kWh

    • 7.103 céntimos/kWh por encima de 1000 kWh

 

Para crear esta estructura de tarifa, siga los pasos siguientes.

 

1. Cree un nuevo componente Tarifa:

 

 

2. En la pestaña Tarifa del cuadro Tarifa:

 

  • Establezca la cuota fija mensual en $7.00 al mes mediante el ajuste Introducir valor del cargo mensual de servicio .

  • Marque la casilla Utilizar programación de temporadas para mostrar el ajuste de programación de temporadas.

  • Cree una nueva programación estacional copiando la programación «Two season schedule (Northern Hemisphere)» de la biblioteca. Llame a la nueva programación «Two season schedule». La programación de biblioteca ya contiene los ajustes correctos, por lo que no es necesario modificar la copia en este ejemplo. Para otras definiciones de verano (p. ej., en el hemisferio sur), realice las modificaciones necesarias en la copia.

  • Seleccione la programación estacional recién creada.

 

La pestaña Tarifa debería tener ahora un aspecto similar al de la captura siguiente.

 

 

3. En la pestaña Cargo :

 

 

La captura siguiente muestra cómo debería quedar la pestaña Cargo al terminar.

 

 

Ejemplo E – Cargos de energía kWh/kW

Este ejemplo muestra cómo modelar una estructura de tarifas más elaborada que fomenta el uso eficiente de la energía vinculando su precio a los niveles de demanda mensual. Los factores de carga más altos (uso más constante) reciben mejores tarifas. Los bloques de energía se multiplican por la demanda máxima mensual para reflejar los incentivos por factor de carga. Estas tarifas pueden ofrecerse cuando resulta más económico atender a clientes de consumo constante.

 

  • Cargo al cliente: $14.00 al mes

  • Cargos de energía:

    • 8.756 céntimos/kWh para todo consumo no superior a 200 horas multiplicadas por la demanda

    • 6.812 céntimos/kWh para todo consumo superior a 200 horas y no superior a 400 horas multiplicadas por la demanda

    • 5.029 céntimos/kWh para todo consumo superior a 400 horas multiplicadas por la demanda.

 

Esta tarifa utiliza un único objeto Charge. El cargo mensual se define en la pestaña Tarifa. En este caso, el multiplicador de tamaño de bloque se establece en la variable totalDemand .

 

Para crear esta estructura de tarifa, siga los pasos siguientes.

 

1. Cree un nuevo componente Tarifa:

 

 

2. En la pestaña Tarifa del cuadro Tarifa:

 

 

La pestaña Tarifa debería tener ahora un aspecto similar al de la captura siguiente:

 

 

3. En la pestaña Cargo :

 

 

La pestaña Cargo debería tener ahora un aspecto similar al de la captura siguiente.

 

 

Ejemplo F – Energía estacional por periodos de uso

Los suministradores afrontan distintos costes a lo largo del día y del año. Las tarifas por periodos de uso trasladan estas variaciones a los clientes, incentivando el consumo en periodos de bajo coste y desincentivándolo en los de alto coste. Por ejemplo, las tarifas pueden ser más caras durante el día que por la noche. En este ejemplo se combinan cuatro tarifas simples para distinguir periodos punta y valle y temporadas de verano e invierno. Es adecuado para tarifas que varían por temporada y por hora del día.

 

  • Cargo mensual: $37.75 al mes

  • Invierno – de octubre a mayo

    • Punta: 8.315 céntimos/kWh

    • Valle: 2.420 céntimos/kWh

  • Verano – de junio a septiembre

    • Punta: 14.009 céntimos/kWh

    • Valle: 6.312 céntimos/kWh

 

El periodo punta se define de 10am a 7pm, de lunes a viernes entre junio y septiembre, y de 3pm a 10pm, de lunes a viernes entre octubre y mayo. Las demás horas se consideran valle.

 

La tarifa solo se aplica a clientes que utilizan 50KW durante al menos un mes del año. Esta restricción se implementa introduciendo datos en la pestaña Condición.

 

Esta tarifa utiliza cuatro objetos Charge:Simple distintos para recoger la variación temporal del coste energético.

 

Para crear esta estructura de tarifa, siga los pasos siguientes.

 

1. Cree un nuevo componente Tarifa:

 

 

2. En la pestaña Tarifa del cuadro Tarifa:

 

  • Marque la casilla Utilizar programación de temporadas para mostrar el ajuste de programación de temporadas.

  • Cree una nueva programación estacional copiando la programación «Two season schedule (Northern Hemisphere)» de la biblioteca. Llame a la nueva programación «Two season schedule». La programación de biblioteca ya contiene los ajustes correctos, por lo que no es necesario modificar la copia en este ejemplo. Para otras definiciones de verano (p. ej., en el hemisferio sur), realice las modificaciones necesarias en la copia.

  • Seleccione la programación estacional recién creada.

 

La pestaña Tarifa debería tener ahora un aspecto similar al de la captura siguiente:

 

 

3. En la pestaña Cargo :

 

 

La pestaña Cargo debería tener ahora un aspecto similar al de la captura siguiente.

 

 

En la pestaña Condición :

 

 

La pestaña Condición debería tener ahora un aspecto similar al de la captura siguiente.

 

 

Ejemplo G – Bloques dentro de bloques

Algunos suministradores crean estructuras complejas que combinan incentivos por factor de carga con precios escalonados tradicionales. Esto requiere cálculos de bloques anidados. El ejemplo G muestra cómo implementarlos asignando primero un bloque escalado según la demanda y aplicando después bloques estándar a los subconjuntos resultantes. Es adecuado para modelar tarifas complejas que combinan bloques escalados por demanda y tramos kWh tradicionales para gestionar el factor de carga.

 

  • Cargo mensual: $35 al mes

  • Cargos de energía:

    • Para todo consumo no superior a 200 horas multiplicadas por la demanda, utilice:

      • 10.32 céntimos/kWh para los primeros 1000 kWh

      • 7.43 céntimos/kWh para los siguientes 4000 kWh

      • 6.23 céntimos/kWh para los siguientes 5000 kWh

      • 4.27 céntimos/kWh para los kWh restantes inferiores a 200 horas multiplicadas por la demanda

    • Para todo consumo superior a 200 horas y no superior a 400 horas multiplicadas por la demanda, utilice:

      • 6.82 céntimos/kWh

    • Para todo consumo superior a 400 horas multiplicadas por la demanda, utilice:

      • 5.03 céntimos/kWh

 

Para configurar «bloques dentro de bloques», se definen ajustes Charge:Block que separan los primeros 200 kWh/kW. El cargo «EnergyFirst200kWhPerkW» realiza esta operación: utiliza la demanda para multiplicar por 200 el tamaño del primer bloque y su coste es simplemente 1, ya que pasa la energía a la variable «EnergyFirst200kWhPerkW». La energía restante pasa a la variable restOfEnergy según se especifica en Asignar remanente a variable. Una vez evaluado, tenemos dos variables nuevas que contienen energía. Cada una se utiliza por separado en objetos Charge:Block para evaluar las distintas partes de la tarifa de ejemplo. Utilizando Asignar remanente a variable junto con el concepto de variables pueden modelarse tarifas muy complejas.

 

Para crear esta estructura de tarifa, siga los pasos siguientes.

 

1. Cree un nuevo componente Tarifa:

 

 

2. En la pestaña Tarifa del cuadro Tarifa:

 

 

La pestaña Tarifa debería tener ahora un aspecto similar al de la captura siguiente:

 

 

3. En la pestaña Cargo :

 

 

La pestaña Cargo debería tener ahora un aspecto similar al de la captura siguiente.

 

 

Ejemplo H – Precios en tiempo real

Algunos suministradores ofrecen precios horarios variables según las condiciones de mercado en tiempo real, normalmente anunciados el día anterior. Los precios horarios de energía se importan de una programación, sin cargos predefinidos. Este ejemplo muestra cómo modelar tarifas con precios en tiempo real cuando el suministrador proporciona los precios horarios por adelantado.

 

Para modelar este tipo de tarifa se utiliza una programación que contiene los precios horarios. La Programación de cargos con precio en tiempo real contiene los precios y el ajuste Programación de carga de referencia del cliente se utiliza para establecer la programación de carga de referencia del cliente. No todos los suministradores utilizan esta carga, en cuyo caso no es necesario introducir la programación. Las programaciones de periodo, temporada y mes no son necesarias para estas tarifas salvo que se utilicen cargos.

 

La programación de precios en tiempo real del ejemplo da lugar al mismo coste de energía que Ejemplo F – Energía estacional por periodos de uso. Tenga en cuenta que es solo un ejemplo y que normalmente los valores de la programación variarían a lo largo del año.

 

Para crear esta estructura de tarifa, siga los pasos siguientes.

 

1. Cree un nuevo componente Tarifa:

 

 

2. En la pestaña Tarifa del cuadro Tarifa:

 

 

La pestaña Tarifa debería tener ahora un aspecto similar al de la captura siguiente:

 

 

3. En la pestaña Cargo del cuadro Tarifa no debe haber cargos, es decir, Número de cargos debe establecerse en 0. Véase abajo.

 

 

Ejemplo I – Venta y medición neta

Cuando el edificio contiene un generador, sistemas fotovoltaicos u otras fuentes de electricidad, el generador puede producir más energía de la que utiliza el edificio. El excedente puede venderse al suministrador o utilizarse para compensar la energía comprada.

 

Este ejemplo muestra dos enfoques distintos:

 

  1. Venta al suministrador: Vender el excedente eléctrico al suministrador a un precio de abono fijo. El cliente genera electricidad, pero mantiene una contabilidad separada de compras y ventas, con tarifas distintas. Utilice este enfoque si el contrato abona las ventas a una tarifa especificada.

  2. Medición neta: La medición neta compensa el consumo mediante una tarifa independiente. Un único medidor avanza con el consumo y retrocede con la generación, con facturación neta mensual. Utilice este enfoque si el contrato permite que la energía exportada reduzca directamente los cargos de consumo.

 

I.a. Venta al suministrador

Si se vende el excedente, deben definirse dos tarifas: una para comprar electricidad al suministrador y otra para los momentos en que se recibe un abono por la energía excedente enviada a la red.

 

En este ejemplo, las tarifas y cargos se configuran como sigue:

 

  • Cargo al cliente: $2.51 al mes

  • Cargo de energía: 5.5342 céntimos/kWh

  • Venta del excedente al suministrador: 2.0 céntimos/kWh.

 

Este enfoque utiliza dos objetos de tarifa separados: uno para comprar electricidad y otro para vender el excedente al suministrador, normalmente a un precio distinto (generalmente menor). Deben definirse componentes de tarifa distintos con los campos de compra o venta «buyFromUtility» y «sellToUtility» y medidores separados para la electricidad comprada y vendida.

Nota: Debe introducirse un número negativo en «Cost per value» cuando se desea obtener un abono por vender electricidad al suministrador.

Para crear esta tarifa, siga los pasos siguientes.

 

1. El primer paso es definir una tarifa para la venta de electricidad. Para ello, cree un componente Tarifa nuevo y llámelo «EnergyPlus Example Ia - Sell to Utility».

 

2. En la pestaña Tarifa del cuadro Tarifa:

 

 

La pestaña Tarifa debería tener ahora el aspecto de la captura siguiente.

 

 

3. En la pestaña Cargo :

 

 

La pestaña Cargo debería tener ahora el aspecto de la captura siguiente.

 

 

Pulse Aceptar para guardar los datos de la tarifa y cerrar el cuadro.

 

El siguiente paso es definir una tarifa para la compra de electricidad; es necesario crear un nuevo componente Tarifa para ello.

 

4. En la pestaña de datos de modelo Economía , establezca Número de tarifas en 2.

 

5. Cree un segundo componente Tarifa y llámelo «EnergyPlus Example Ia - Buy from Utility».

 

6. Abra la segunda tarifa en el cuadro Tarifa y, en la pestaña Tarifa del cuadro Tarifa, establezca la cuota fija mensual en $2.51 al mes mediante el ajuste Introducir valor del cargo mensual de servicio como se muestra abajo:

 

 

7. En la pestaña Cargo :

 

 

La pestaña Cargo debería tener ahora el aspecto de la captura siguiente.

 

 

La captura siguiente muestra el aspecto de la pestaña Economía con ambas tarifas configuradas:

 

 

 

I.b. Medición neta

En este ejemplo se define una tarifa de «medición neta» con el campo Comprar o vender establecido en 3-netMetering, y Medidor de salida establecido en 5-ElectricityNet:Facility. La tarifa se configura como sigue:

 

  • Cargo al cliente: $30 al mes

  • Cargo por medición neta: 6.5 céntimos/kWh

 

Para crear esta tarifa, siga los pasos siguientes.

 

1. En la pestaña de datos de modelo Economía , establezca Número de tarifas en 1.

 

2. Cree un componente Tarifa nuevo y llámelo «EnergyPlus Example Ib - Net-Metering».

 

La captura siguiente muestra el aspecto que debería tener la pestaña Economía con la tarifa configurada:

 

 

5. Abra el componente Tarifa en el cuadro Tarifa y, en la pestaña Tarifa :

 

 

 

6. En la pestaña Cargo :

 

 

 

Ejemplo J - Tarifa de demanda con doble Ratchet

Este ejemplo muestra cómo modelar una estructura de demanda con dos ajustes Ratchet en la que la demanda facturada es el mayor valor entre un pico móvil de 12 meses y un umbral mínimo fijo. Es adecuada para tarifas comerciales que combinan el seguimiento histórico de la demanda máxima con niveles mínimos de facturación para garantizar la recuperación de costes.

Nota: Este ejemplo utiliza la moneda GBP en lugar de USD. Puede cambiar Moneda en la pestaña Internacional del cuadro Opciones del programa.

La demanda de distribución será el mayor de:

 

  • El mayor kW medio medido durante cualquier intervalo de 30 minutos del mes de facturación actual y de los 11 anteriores (pico móvil de 12 meses).

  • Una demanda mínima fija de 500 kW.

 

El ejemplo muestra dos enfoques distintos para modelar la demanda mínima:

 

  1. Multiplicador y desplazamiento de Ratchet: Este enfoque utiliza un multiplicador muy pequeño pero distinto de cero en el objeto UtilityCost:Ratchet para simular el umbral mínimo de facturación.

  2. Facturación mínima basada en cargo por bloques: La misma condición de facturación mínima puede modelarse directamente mediante un objeto UtilityCost:Charge:Block.

 

J.a. Multiplicador y desplazamiento de Ratchet

Utilice un multiplicador Ratchet muy pequeño pero distinto de cero. En este caso, el desplazamiento debe establecerse en 500 × (1 / multiplicador). Por ejemplo, puede utilizar un multiplicador de 0.001 y un desplazamiento de 500,000.

 

Para crear esta estructura de tarifa, asegúrese primero de tener seleccionada la moneda GBP en las opciones del programa y siga los pasos siguientes.

 

1. Cree un nuevo componente Tarifa:

 

 

2. En la pestaña Tarifa del cuadro Tarifa:

 

 

La pestaña Tarifa debería tener ahora un aspecto similar al de la captura siguiente:

 

Nota: La elección de Duración del intervalo de demanda puede sustituirse según el valor de Paso de tiempo de simulación para que sean coherentes; la duración del intervalo de demanda debe ser un múltiplo exacto de la duración del paso de simulación en minutos. Por ejemplo, si el paso es 6, es decir, 10 minutos, QuarterHour no se utiliza y en su lugar se utiliza HalfHour . Si el paso es 3, es decir, 20 minutos, QuarterHour y HalfHour no se utilizan y en su lugar se utiliza FullHour .

3. En la pestaña Ratchet :

 

 

La pestaña Ratchet debería tener ahora un aspecto similar al de la captura siguiente.

 

 

 

J.b. Facturación mínima basada en cargo por bloques

Este mismo caso puede modelarse de otra forma. La idea es que el Ratchet de 500 kW significa esencialmente que el cliente siempre paga, por ejemplo, 25 libras mensuales por el cargo de demanda. Puede implementarse mediante UtilityCost:Charge:Block cobrando 25 GBP por el primer kW, 0 GBP por los siguientes 499 kW y, por ejemplo, 0.05 GBP a partir de ahí.

 

1. Cree un nuevo componente Tarifa:

 

 

2. La pestaña Tarifa debe ser la misma que en el ejemplo anterior, J.a. Multiplicador y desplazamiento de Ratchet

 

3. En la pestaña Cargo :

 

 

La captura siguiente muestra cómo debería quedar la pestaña Cargo al terminar.

 

 

4. En la pestaña Ratchet :

 

 

La pestaña Ratchet debería tener ahora un aspecto similar al de la captura siguiente.

 

 

Más ejemplos

Otra fuente de ejemplos es el amplio conjunto de objetos de tarifa proporcionados con EnergyPlus en el archivo de datos macro «UtilityTariffObjects.imf», situado en la carpeta «MacroDataSets» de la instalación de EnergyPlus. Este archivo contiene conjuntos de objetos en formato IDF de EnergyPlus que definen tarifas comerciales de varias compañías estadounidenses en agosto de 2005.