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1 Trabajo Fin de Máster La rentabilidad de la renovación de los equipamientos asociados al abastecimiento de agua en los edificios de la ciudad de Zaragoza Autor/es Diego J. Colás Elvira Director/es Ramón Barberán Ortí Facultad de Economía y Empresa 2013 2 La rentabilidad de la renovación de los equipamientos asociados al abastecimiento de agua en los edificios de la ciudad de Zaragoza. 1 RESUMEN Producir energía degrada el medio ambiente, mejorar la eficiencia en su utilización constituye el modo menos costoso de preservar el entorno. El sector residencial presenta un potencial significativo de ahorro energético en su conjunto y, en particular, lo presentan las instalaciones de los edificios de distribución de agua a las viviendas. Sin embargo, sin un beneficio neto positivo no es de esperar que puedan llevarse a término las actuaciones necesarias para que los equipamientos mejoren en eficiencia, al margen del ahorro energético potencial que se obtenga. El trabajo analiza, por tanto, el impacto de las reformas de las instalaciones de suministro de agua a las viviendas en el consumo energético, así como su rentabilidad financiera y económica, tanto para una muestra representativa, como para el conjunto de la ciudad consolidada de Zaragoza. Los resultados muestran cómo obtener un beneficio neto positivo, a resultas de las reformas, dependerá de las características de la instalación, así como del edificio. ABSTRACT Energy generation harms environment, improve efficiency when energy is used is the less expensive way of preserving it. The residential sector has an important energy saving potential as a whole and, in particular, water supply systems in buildings. However, profitability is mandatory before investing in efficiency of equipment improving, despite of energy potential saving to be obtained. Therefore, this paper analyzes the impact of the building water supply systems reforms on energy consumption and its financial and economic profitability, both a representative sample and the consolidated city of Zaragoza. Results show how profits to be obtained depend on building’s water supply systems characteristics. 1 El presente trabajo ha sido realizado en el marco del proyecto RENOVEA: Impacto económico y ambiental de un plan RENOVe para la Eficiencia del Agua y la energía asociada en el sector doméstico, que recibió ayuda financiera del Programa de Apoyo a Agrupaciones Empresariales Innovadoras (AEIs) del Ministerio de Industria, Energía y Turismo en su convocatoria de 2012. A resultas de ello se ha contado con la colaboración, para aquellos cometidos que escapan a las posibilidades de un Trabajo final del Máster, con las siguientes empresas e instituciones: Aquagest S.A., Centro de Investigación de Recursos y Consumos Energéticos (CIRCE), Alfredo Sanjuán S.A. y Ayuntamiento de Zaragoza. 3 ÍNDICE 1. Introducción 2. Planteamiento del problema 3. Caso de Estudio 4. Metodología 4.1. Estimación del ahorro potencial de energía 4.2. Cálculo de los costes y beneficios 4.3. Cálculo de la rentabilidad 5. Resultados 5.1. Ahorro de energía 5.2. Rentabilidad financiera 5.3. Rentabilidad económica 6. Conclusiones Referencias bibliográficas Palabras clave: Eficiencia energética, sistema de suministro de agua, análisis de rentabilidad, análisis coste-beneficio. Keywords: Energy efficiency, water supply system, profitability analysis, cost-benefit analysis. Clasificación JEL: D62, Q25, Q41 4 1. Introducción La producción de energía provoca efectos no deseados sobre el medio ambiente. No sólo contribuye al cambio climático, también genera contaminación acústica, degrada el suelo, reduce la visibilidad, afecta a la salud e impacta sobre el paisaje (Georgakellos, 2010). En este sentido, en España, al finalizar el año 2012, las principales tecnologías responsables de dar cobertura a la demanda de energía eléctrica son la nuclear (22,1%), termoeléctrica del carbón (19,3%), eólica (18,1%) y el ciclo combinado (14,1%), que emplea gas natural, las principales tecnologías responsables 2 (REE, 2012). En consecuencia, el consumir energía eléctrica en España supone degradar el medio ambiente en las formas en que lo hacen estas tecnologías. La necesaria reducción en la emisión de gases de efecto invernadero ha conducido a desarrollar la capacidad de generación nuclear. Estas instalaciones son gravosas, tanto en términos de costes de instalación como de mantenimiento, debido a las fuertes medidas de seguridad a las que obligan, lo que no ha evitado que el reciente accidente de Fukushima haya reabierto el debate sobre la seguridad (Energy Information Administration, 2013). La posibilidad de contaminación radioactiva, no obstante, no se reduce a la operación en planta, también la extracción, molido y postprocesamiento del combustible son procesos que pueden llevar a dosis importantes de radiación. Además, no se han resuelto todavía los problemas asociados al almacenaje en profundidad del combustible nuclear ya utilizado. Sin perjuicio de sus impactos ambientales, la energía nuclear, en el largo plazo, es dependiente de la disponibilidad de uranio (IPCC, 2007), luego de su uso pueden derivarse problemas de suministro. La combustión de carbón emite otros contaminantes, como el dióxido de azufre y óxidos de nitrógeno, así como materia particulada, que ocasionan importantes daños ambientales y sociales, no sólo en las proximidades del lugar de emisión, también en áreas distantes situadas en la trayectoria de la dispersión de los compuestos (Czarnowska y Frangopoulos, 2012) que no son participantes directos en el cambio climático, además de emitir dióxido de carbono que sí lo es (IPCC, 2007). Estos contaminantes pueden afectar negativamente a la salud, a los materiales de construcción, a los cultivos y al suelo. La materia partículada cuyo diámetro es inferior a los 10µm (PPM10), en concreto, es particularmente nociva para los niños, además de ser susceptible de provocar problemas cardiorespiratorios, especialmente en bebes y ancianos (Czarnowska y Frangopoulos, 2012; Georgakellos, 2010). 2 Además de la nuclear, el carbón, la eólica y el ciclo combinado, que sumaron el 73,6% de la electricidad producida, también contribuyeron a satisfacer la demanda la cogeneración y el resto (12,7%), la hidráulica (7,7%), solar fotovoltaica (2,9%), solar termoeléctrica (1,35) y térmica renovable (1,8%) 5 El gas natural es el combustible fósil que produce la menor cantidad de gases de efecto invernadero por unidad de energía consumida, lo que, en consecuencia, le favorece en las estrategias de mitigación del cambio climático (IPCC, 2007). Las previsiones apuntan a que el gas natural será la fuente energética que en mayor proporción, respecto del resto, crecerá de cara al futuro (Energy Information Administration, 2013), lo que conducirá a formas de extracción no convencionales cuyos impactos ambientales relacionados con la ocupación del espacio y contaminación de los acuíferos son muy severos (European Parliament, 2011). Las plantas de producción eléctrica que utilizan recursos fósiles como combustible –carbón o gas naturalson, en consecuencia, causa de los mayores problemas en contaminación atmosférica (Georgakellos, 2010), lo que no impide que sean hoy las fuentes energéticas predominantes en el sector (Chaaban, Mezher y Ouwayjan, 2004) y las previsiones apuntan a que lo seguirán siendo en el futuro, a pesar de que continuar quemando combustibles fósiles en las condiciones actuales no resulta ya sostenible en términos de cambio climático (IPCC, 2007). La necesidad de mitigar los impactos ambientales adversos del empleo de combustibles fósiles, fundamentalmente los asociados al cambio climático, la inestabilidad en sus precios y asegurar el suministro energético, han motivado un importante crecimiento de las energías renovables conectadas a red (Sebitosi y Pillay, 2008). Sin embargo, las renovables no están exentas de problemas. Presentan densidades energéticas mucho menores -5W/m2 frente a 100.000 W/m2- (IPCC, 2007) lo que resulta en una mucho mayor ocupación del espacio para conseguir la misma potencia instalada. Por otro lado, están sometidas, por cuestiones climáticas, a una mayor incertidumbre: la hidráulica es sensible a los periodos de sequía, la eólica a la velocidad del viento, la solar a la nubosidad o la biomasa a la productividad de los cultivos (IPCC, 2007), si bien en su favor cabría decir que sus precios son estables a lo largo de su vida útil (IPCC, 2007; Awerbuch and Sauter, 2005). Entre las renovables, es la energía eólica la más rentable, si bien es complicada su integración en los sistemas de producción debido a su intermitencia (Duic et al., 2013). La fabricación de los aerogeneradores no está exenta de la emisión de gases de efecto invernadero (Braun, 2004). Por lo expuesto resulta lógico que la Comisión Europea considere la eficiencia energética como la forma más rentable para la sociedad de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y de otros contaminantes, y de asegurar el suministro de energía (European Commission, 2011). En consecuencia, se ha impuesto como objetivo un ahorro del 20% para el año 2020 (European Commission, 2010) del que el mayor potencial reside en los edificios ya 6 construidos (European Commission, 2011). España, como país miembro, deberá contribuir a estos objetivos. Para Europa el margen de maniobra es considerable, manteniéndose las demandas de confort del año 2007, la mejora que se obtendría alcanzando en todo el parque los niveles de limitación de demanda energética del Código Técnico de la Edificación (CTE) supondría una disminución de más del 30% en el consumo de energía en las viviendas y el ahorro de cerca de 5.000 millones de euros cada año (Cuchi y Sweatman, 2011). Éstas mejoras en eficiencia no tendrán únicamente un impacto en el consumo eléctrico, contribuirán, a su vez, a reducir la emisión de gases de efecto invernadero y otros contaminantes, mejorar la calidad de vida, asegurar el suministro energético, la creación de puestos de trabajo y nuevas empresas y el crecimiento de la economía en su conjunto (Gago et al, 2012). La renovación de alrededor de 10 millones de viviendas construidas antes de 2001 con la intención de transformarlas en viviendas de bajo consumo y baja emisión de gases de efecto invernadero podría generar entre 110.000 y 130.000 empleos directos estables y de calidad entre los años 2012 y 2050, con una inversión de hasta 10.000 millones de euros anuales (Cuchi y Sweatman, 2011). En el caso particular de España, una política de eficiencia energética eficaz resulta esencial debido a la dependencia del exterior y a que no se están cumpliendo los compromisos de reducción de emisiones adquiridos en Kyotto (Labandeira, Labeaga y López-Otero, 2011). En este sentido, el sector residencial español supone el 17% del consumo final total y el 25% de la demanda de energía eléctrica (IDAE y Eurostat, 2011). El 44% de los edificios existentes en España son de antes de 1980, luego se les supone una menor eficiencia energética que a los más recientes (IDAE y Eurostat, 2011). La literatura suele centrar su atención en el consumo energético destinado a calefacción, pues porcentualmente es allí donde se produce el mayor consumo energético (Labandeira, Labeaga y López-Otero, 2011; IDAE Y Eurostat, 2011) y donde las reformas que permitan mejorar el aislamiento de las viviendas tendrían bastante que decir. En todo caso, se toman en consideración los consumos energéticos puertas adentro de los hogares sin valorar otras opciones relativas a las instalaciones existentes en los edificios de viviendas (IDAE y Eurostat, 2011). Los equipamientos de los edificios para el suministro de agua a las viviendas constituyen una de estas instalaciones consumidoras de energía a las que, siendo parte del sector residencial, no se toma en consideración en los planes que desarrollan las administraciones con el propósito de cumplir con sus objetivos de eficiencia energética. Estas instalaciones suponen, 7 aproximadamente, un 45% del total de la energía necesaria para bombear el agua desde las plantas de tratamiento hasta los hogares (Cheng, 2002), lo que puede suponer el 1,6% del consumo total de energía eléctrica de la ciudad (Cheug, Mui y Wong, 2013). En el Estado de California, no obstante, consideran que el bombeo de agua, sumando el externo y el interno a los edificios, puede alcanzar el 6% del total del consumo eléctrico (DeBenedictis et al., 2013) y se ha estimado este consumo de energía está en torno al 7% del consumo de energía global. Estas cifras sugieren un significativo margen a la hora de acometer medidas de mejora de la eficiencia energética de este tipo de instalaciones. En estos sistemas de abastecimiento de agua la energía se pierde debido a diferentes motivos: ineficiencias en los grupos de bombeo debido a errores en el diseño o la instalación o a un mantenimiento incorrecto, pérdida de presión en la tubería, excesiva presión de servicio o un abastecimiento excesivo motivado por fugas de agua en la instalación o por un uso no apropiado del recurso (Feldman, 2009). En consecuencia, subsanar estos despilfarros de energía pasaría por gestionar la demanda de agua, lo que reduciría su consumo y, en consecuencia, la energía utilizada en su bombeo, solventar las ineficiencias asociadas a los grupos de bombeo o detectar las fugas y ponerles fin (DeBenedictis, 2013). En este sentido, sería mejorando el diseño y el modo de operar de las bombas, así como reduciendo las fugas, como se obtendrían los ahorros mayores en consumo de electricidad (Feldman, 2009). El presente trabajo aborda el ahorro potencial de energía obtenido al reformar las instalaciones de suministro de agua de los edificios para aprovechar la presión existente en la red general de distribución de la ciudad. Aunque dichas reformas también podrían contribuir a reducir significativamente las fugas existentes en estas instalaciones, no han podido obtenerse datos sobre su importancia por lo que quedan fuera del alcance del mismo. Este planteamiento ahorrador no se toma en consideración en la literatura, ni siquiera en revisiones exhaustivas del modo de mejorar la eficiencia en los sistemas de suministro de agua (Coelho y Andrade-Campos, 2014), por lo que las aportaciones del presente estudio resultan particularmente novedosas. En este sentido, este trabajo tiene como objetivo evaluar la situación de las instalaciones de abastecimiento de agua en los edificios residenciales de la ciudad de Zaragoza y las consecuencias energéticas, ambientales, financieras y económicas de su reforma. Acometer estas reformas tiene por finalidad reducir el consumo energético asociado al bombeo del recurso hasta los lugares de consumo en las viviendas y eliminar las posibles fugas de agua vinculadas al mal estado de los equipamientos. A estos efectos se analiza una muestra de 8 edificios representativa de Zaragoza y, posteriormente, los resultados son elevados al total de los edificios de la ciudad. El trabajo se estructura en cinco secciones, además de esta introducción. La sección segunda plantea el problema a resolver. La tercera presenta el caso de estudio, es decir, describe las características de los edificios de la ciudad de Zaragoza, así como la naturaleza de las reformas según las particularidades de cada edificio. La cuarta sección expone la metodología empleada para calcular el ahorro potencial de energía, así como los costes y beneficios de las reformas y su rentabilidad, tanto para los inversores privados, como para la sociedad en su conjunto. La quinta sección se dedica a los resultados obtenidos en términos de ahorro potencial de energía, rentabilidad financiera y rentabilidad económica, tanto para la muestra de edificios como para el conjunto de la ciudad. Se cierra el trabajo con una sección de conclusiones. 2. Planteamiento del problema Todo edificio, para abastecerse de agua cuenta con una instalación propia a partir del punto de derivación de la red general de distribución del municipio. Al margen de que pueda incluir otros elementos –toma o acometida, llave de registro, distintos conductos de alimentación, batería de contadores y red interior divisionaria del edificio-, en los casos en que las condiciones de la red general de distribución no garantizan que en todos los puntos de consumo se disponga de la presión adecuada, la instalación integra un sistema de presurización que está compuesto por el grupo de presión propiamente dicho –que necesita para su funcionamiento de energía eléctrica y está compuesto, a su vez, por una o más bombas configuradas en serie o en paraleloy un depósito de ruptura, cuya función es evitar que, al actuar el grupo de bombeo, puedan darse descensos en la presión de la tubería general que afecten a los usuarios. Sin embargo, los criterios para la implantación y diseño de los depósitos de ruptura y grupos de presión han sido muy conservadores, lo que ha llevado a que fueran instalados en algunos edificios que disponen, para su abastecimiento en todas sus alturas, de la suficiente presión en la red general de distribución (Zinnae, 2012). La existencia de tanques de ruptura para mejorar la fiabilidad del suministro de agua a los usuarios sin variaciones bruscas de presión, obliga a efectuar unos bombeos que pueden ser innecesarios y a un consumo energético adicional que puede ser prescindible (Uche, 2013). Por tanto, es recomendable suprimir los depósitos de ruptura, así como los grupos de bombeo, en todos los edificios en que la presión general de red es la suficiente como para que todas sus alturas puedan abastecerse de agua con la presión de la red municipal. Por otro lado, en 9 aquellos edificios en que la presión general permite sólo abastecer de agua a las primeras plantas, puede instalarse un depósito presurizado que se conecta directamente a la acometida, el cual almacena agua a la misma presión que la red y permite reducir el consumo energético del grupo de bombeo. El ahorro energético, obtenido de suprimir el depósito de ruptura o de instalar un depósito de presión, contribuirá a reducir los costes energéticos soportados por los propietarios de los edificios y a cumplir los compromisos contraídos por la Unión Europea en materia de eficiencia energética (European Commission, 2011). Tabla 1: Tipología de los edificios según las características de sus instalaciones de suministro de agua Características del tipo Recomendación sobre la reforma Presión de red Equipamientos Tipo 0 Presión suficiente para todas las plantas No hay grupo de presión ni depósito de ruptura No hay mejora posible Tipo 1 Presión suficiente para todas las plantas Grupo de presión Eliminar el grupo de presión y conectar directamente a la red urbana Tipo 2 No hay presión para ninguna planta Grupo de presión Adecuar el grupo de presión para trabajar con un depósito presurizado Tipo 3 No hay presión para ninguna planta Grupo de presión y depósito de ruptura Desconectar el depósito de ruptura y conectar el grupo de presión a un nuevo depósito presurizado Tipo 4 Presión suficiente para las plantas bajas Grupo de presión Conectar directamente a la red las plantas bajas y adecuar el grupo de presión para trabajar con un depósito presurizado para plantas altas Tipo 5 Presión suficiente para las plantas bajas Grupo de presión y depósito de ruptura Desconectar el depósito de ruptura, conectar las plantas bajas directamente a la red y conecta el grupo de presión para las plantas altas Tipo 6 Presión suficiente para las plantas bajas Grupo de presión y depósito de ruptura no en uso No hay mejora posible Según el número de plantas del edificio para las que se dispone de presión suficiente en la red general de distribución y los equipamientos que integren en las instalaciones de suministro del 16 (anuales) y de reparación (quinquenales), con impuestos, para el análisis financiero, y sin impuestos, para el económico. En el análisis económico se han tomado en consideración los beneficios obtenidos por la sociedad debido a la reducción de los gases de efecto invernadero, en forma de CO2 equivalente, por el menor consumo de electricidad. Las emisiones de CO2 se han valorado de acuerdo con el precio que se obtiene de las subastas de derechos de emisión en 2013 en el mercado secundario español (SENDECO2, 2013), como una aproximación a su coste social. El impacto sobre la reducción de emisiones se ha estimado de acuerdo con los estándares técnicos de la emisión de la energía eléctrica, según el mix eléctrico español del año 2012, de acuerdo con WWF España (2013) 5 . En la Tabla 3 se exponen los precios estimados con impuestos para el análisis financiero y netos de impuestos para el económico. Tabla 3: Precios de los factores de coste asociados al uso de agua (euros de 2013) Sin impuestos Con impuestos Electricidad (Euros/Kwh) 0,1509 0,1920 Emisiones CO2 (Euros/kg) 0,0035 0,0035 Reparación (Euros/5 años) 501,9 665,5 Mantenimiento (Euros/año) 289,5 363,0 4.3. Cálculo de la rentabilidad Una vez estimados los costes y los beneficios del proyecto, siguiendo las pautas habituales del análisis de proyectos de inversión se procede a estimar la rentabilidad que obtienen las comunidades de vecinos, quienes habrán de impulsar las reformas –análisis financieroy la que obtiene la sociedad en su conjunto –análisis económico-. El periodo temporal considerado relevante para el análisis es de 20 años –entre 2014 y 2033-, lo que corresponde a la vida útil de este tipo de instalaciones según se desprende de la consulta a empresas del sector. Se procede, en consecuencia, a calcular el Valor Actual Neto (VAN) 6 , teniendo en cuenta la vida útil del proyecto. Se adopta, además, en lo que respecta a la distribución temporal de los 5 A partir de las emisiones del mix eléctrico publicadas por WWF España (2013) y tomando en consideración que, según el Intergovernmental Panel on Climate Change, un kg de NOx equivale a 296 kg de CO2, se obtiene el CO2 equivalente de un Kwh de energía eléctrica. 6 VAN = (B1-C1) +B2/(1+r) + … + Bt/(1+r)t-1 +…+ B20/(1+r)19 donde C1 es el gasto en el año inicial, Bt el beneficio proporcionado por el proyecto en cada uno de los t = 1,…, 20 años de vida útil de la inversión, 1/(1+r)t-1 17 costes de inversión de la reforma de los edificios, el supuesto de que se producen íntegramente durante el primer año. Los beneficios derivados del ahorro de energía, así como los provenientes de la no necesidad de mantenimiento ni reparación de los grupos de presión en los casos en que se suprimen, se supone que se obtienen con periodicidad anual desde el primer año, manteniéndose constantes en términos reales. Para el cálculo del VAN económico, a diferencia del financiero, tanto la inversión inicial, como los beneficios del proyecto, se aplican netos de impuestos y se toman en consideración, además, los beneficios sociales derivados de emitir un volumen menor de gases de efecto invernadero. Por otro lado, para homogeneizar los valores de los flujos anuales y proceder a su agregación, se adopta un típo de descuento del 5% para el análisis financiero y una tasa de descuento social del 3,5% para el económico, siguiendo la recomendación de la Comisión Europea para los países no receptores de los Fondos de Cohesión (European Commission, 2008) 7 . Una vez calculado el VAN se procede a hacer lo propio con la Tasa Interna de Rentabilidad (TIR) de la inversión. Así, quedan establecidas la rentabilidad financiera y la económica de la reforma de cada una de las instalaciones de los 151 edificios de la muestra. Una vez calculados el VAN y el TIR de los edificios de la muestra, se procede a elevar los datos al total de las viviendas de la ciudad consolidada de Zaragoza para conocer qué efecto tendrían estas reformas de llevarse a término en todo el núcleo urbano. A estos efectos se utiliza como ratio de elevación la inversa del porcentaje que representan los edificios de la muestra con respecto al total de edificios elegibles de cada uno de los estratos establecidos inicialmente. Se ha hecho abstracción de la incertidumbre asociada a la evolución del consumo de energía de las instalaciones de los edificios. También se han obviado las posibles alteraciones que pueden sufrir los precios de los factores de coste y beneficio asociados, así como las que puedan afectar a la tasa de descuento. Por tanto, según cómo evolucionen en el tiempo los valores de esas variables podrían obtenerse resultados distintos a los aquí presentados. es el factor de descuento, r es el tipo o tasa de descuento y t el periodo de tiempo en el que se obtienen los beneficios. 7 La tasa del 5% es la recomendada por la Comisión Europea para el periodo 2007-2013, no habiéndose publicado la correspondiente al periodo 2014-2020. 18 5. Resultados 5.1. Ahorro de energía En 76 de los 151 edificios de la muestra (50,3%) existen posibilidades de ahorro de energía a través de la reforma de las instalaciones de suministro de agua. La media de ahorro energético en esos 76 edificios es de 695 kWh/año, si bien la dispersión es muy elevada (desviación típica de 511 kWh/año) y, en consecuencia, este valor es poco representativo de la situación de cada uno de ellos. Figura 2: Función de distribución de los edificios según su ahorro energético anual La Figura 2 muestra cómo se distribuyen los edificios según el ahorro energético anual obtenido. En la mayoría se obtienen ahorros comprendidos entre los 100 y los 600 kWh/año, aunque hay casos en los que llegan a superarse los 1000 e incluso los 2000 kWh/año. La Tabla 5 recoge la media de los ahorros energéticos obtenidos para los edificios de la muestra agrupados según el tipo de reforma acometida. También recoge el ahorro energético total para Zaragoza, una vez elevados aquellos al conjunto de la ciudad consolidada (los resultados deben ser tomados con la debida precaución por la gran dispersión que afecta a los resultados de la muestra). En lo concerniente a la muestra, son los edificios en que se acometen las reformas de Tipo 4 y de Tipo 5 los que obtienen un mayor ahorro potencial de energía, lo que se explica por su mayor número de viviendas y por su mayor altura, que permite que se aproveche en su totalidad la presión de la red general de distribución, a pesar de que deba mantenerse el grupo de bombeo para abastecer a las plantas altas. En los de Tipo 1, hay un menor número de viviendas y, en muchos casos, las alturas que pueden suministrarse con la presión de la red general superan a las alturas del edificio y una parte de esa presión no es aprovechada, lo que se refleja en el menor ahorro energético obtenido. 0,0% 10,0% 20,0% 30,0% 40,0% 50,0% 60,0% 70,0% 80,0% 90,0% 100,0% 0% 2% 4% 6% 8% 10% 12% 14% 16% 18% 20% Frecuencia relativa acumulada Frecuencia absoluta Ahorro energético (kWh/año) Frecuencia % acumulado 19 En cuanto a los ahorros energéticos elevados al total de los edificios de la ciudad consolidada, la semejanza en los valores obtenidos para las reformas de Tipo 1 y 4 se explican por el mayor porcentaje de edificios del primero (15,2%) respecto del segundo (10,6%), como atestigua la última de las gráficas de la Figura 1, combinando con el menor ahorro unitario del primero respecto del segundo. Razonamiento que puede utilizarse para justificar la considerable diferencia con el ahorro obtenido para los edificios de tipo 5 (24,5%). Tabla 4: Ahorro de energía inducido por la reforma de las instalaciones de suministro de agua Tipo de reforma de los edificios Muestra Ciudad de Zaragoza kWh/edificio/año* kWh/año TEP/año Tipo 1 400,9 (228,8) 1.166.954,5 100,3 Tipo 4 768,0 (627,9) 1.618.823,7 139,2 Tipo 5 846,2 (516,3) 3.943.230,9 339,1 Total 695,0 (511,0) 6.729.009,1 578,6 *Desviación típica entre paréntesis 5.2. La rentabilidad financiera El análisis financiero, está dirigido a conocer el beneficio neto que el proyecto podría reportar a las comunidades de vecinos de los edificios como consecuencia de acometer las reformas adecuadas en las instalaciones de suministro de agua. La inversión es el resultado de multiplicar el coste por vivienda del tipo de reforma a acometer por el número de viviendas de cada edificio. Los beneficios derivados de la reforma son producto de la reducción de los costes soportados como consecuencia de los ahorros en energía eléctrica para el bombeo de agua y, en los casos en que se suprime el grupo de presión, de la no necesidad de reparaciones y mantenimiento. Los valores medios del VAN del proyecto y su TIR, por tipo de reforma y para el conjunto de la muestra, se presentan en la Tabla 5. El VAN financiero es negativo en el 69,7% de los edificios en que se obtiene un ahorro energético al reformar las instalaciones y positivo en el restante 30,3%. Se obtiene un VAN medio de -2.297,4 euros por edificio si se toman en consideración los 76 edificios (50,7% de la muestra) en los que se ahorra energía y una TIR media, sin embargo, del 28,7%. Las desviaciones típicas obtenidas muestran la enorme dispersión de los 20 datos e indican la escasa representatividad de las medias para aproximar la situación de cada uno de los edificios de la muestra. Tabla 5: Rentabilidad de la reforma de las instalaciones de suministro de agua de los edificios (euros de 2013) Análisis financiero* Análisis económico* Tipo 1 VAN 6.819,6 (777,2) 6374,9 (638,9) TIR (%) 114 (53) 130 (60) Tipo 4 VAN -6.204,2 (4884,9) -4.529,4 (3.578,8) TIR (%) -9,1 (2,7) -9,2 (2,7) Tipo 5 VAN -6.275,3 (4.218,7) -4.559,4 (3.131,5) TIR (%) -8,3 (2,9) -8,3 (2,9) Total VAN -2.297,4 (7.074,3) -1.244 (5.737,1) TIR (%) 28,7 (63,6) 33,3 (71,7) *Desviación típica entre paréntesis Figura 3: Función de distribución del VAN financiero de la reforma Figura 4: Función de distribución de la TIR financiera de la reforma La aparente contradicción entre un VAN medio tan desfavorable y una TIR tan elevada se explica por la función de distribución de la rentabilidad (Figuras 3 y 4). Los resultados más favorables, tanto del VAN como de la TIR, se corresponden con la reforma de Tipo 1, que 0,0% 10,0% 20,0% 30,0% 40,0% 50,0% 60,0% 70,0% 80,0% 90,0% 100,0% 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% Frecuencia relativa acumulada Frecuencia absoluta VAN (€) Frecuencia % acumulado 0,0% 10,0% 20,0% 30,0% 40,0% 50,0% 60,0% 70,0% 80,0% 90,0% 100,0% 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% -20- -18-18- -16-16- -14-14- -12-12- -10 -10- -8 -8- -6 -6- -4 -4- -2 -20 0-2 2-4 4-6 6-8 8-10 Mayor de 10 Frecuencia relativa acumulada Frecuencia absoluta TIR (%) Frecuencia % acumulado 21 ofrece una rentabilidad positiva extraordinariamente elevada mientras que los más desfavorables, con rentabilidad negativa, lo hacen con las reformas de los Tipos 4 y 5. La TIR media es muy elevada, producto de unas TIR excepcionalmente grandes para el Tipo 1 y moderadamente negativas para los Tipos 4 y 5 (véase primera columna Tabla 5), junto con inversiones de pequeña cuantía (véase Tabla 2). El análisis de sensibilidad (véase el primer bloque de la Tabla 6) muestra cómo un aumento del 1% en la tasa de descuento ocasiona una disminución del VAN del 8% de media en el Tipo 1 y del 3,2% y del 3,5% en los Tipos 4 y 5. Como se aprecia en la Tabla, esto implica que, por más que se reduzca la tasa de descuento, el VAN de las reformas de los Tipos 4 y 5 nunca se hace positivo y, a su vez, que el VAN de las reformas del Tipo 1 no se hace negativo para cualquier margen razonable de incrementos en la tasa de descuento. Tabla 6: Análisis de sensibilidad del beneficio neto de las reformas según el valor de la tasa de descuento Análisis financiero Análisis económico 2% 3% 4% 4,5% 5% 2% 3% 4% 4,5% 5% Tipo 1 VAN (€) 16.881,5 15.447,5 14.185,4 13.611,1 13.071,0 13.905,6 12.745,2 11.724,0 11.259,4 10.822,4 Tipo 4 VAN (€) -10.632,3 -11.026,8 -11.373,2 -11.530,6 -11.678,4 -8.092,8 -8.390,9 -8.652,7 -8.771,7 -8.883,5 Tipo 5 VAN (€) -11.027,9 -11.477,5 -11.872,4 -12.051,8 -12.220,4 -8.385,0 -8.724,8 -9.023,3 -9.158,9 -9.286,3 Total VAN (€) -1.280,6 -1.663,6 -2.000,3 -2.153,4 -2.297,4 -805,7 -1.107,3 -1.372,4 -1.493,0 -1.606,3 La Tabla 7 recoge en su primera columna, una vez elevados al total de la ciudad los resultados obtenidos para la muestra, la estimación relativa a los beneficios privados que podrían obtenerse si se acometiese la reforma de todos los edificios del Tipo 1 existentes, un total de 19,9 millones de euros, así como las pérdidas, que se derivarían de llevar a cabo la reforma de los edificios que se corresponden con los Tipos 4 y 5. Tabla 7: Beneficio neto potencial de la reforma de las instalaciones de suministro de agua de los edificios de Zaragoza (euros de 2013) Tipo de reforma VAN Financiero VAN Económico Tipo 1 19.902.892,0 18.607.119,8 Tipo 4 -13.092.433,9 -9.558.768,3 Tipo 5 -29.233.326,8 -21.239.539,6 5.3. La rentabilidad económica El análisis económico, pretende cuantificar el beneficio neto que el proyecto podría reportar a la sociedad en su conjunto y, en consecuencia, comprobar si es o no deseable acometer las 22 reformas en las instalaciones de suministro de agua de los edificios desde una perspectiva social. Al igual que para el análisis financiero, los costes unitarios por vivienda se recogen en la Tabla 2, ahora netos de impuestos. La inversión para cada edificio será el resultado de multiplicar éstos, según tipo de reforma, por el número de viviendas de cada edificio. Los beneficios a considerar son los mismos que en el análisis financiero con la salvedad de que se toman netos de impuestos y de que se añaden los resultantes de la disminución en emisiones de gases de efecto invernadero. En el 30,3% de los 76 edificios de la muestra para los que se obtiene ahorro energético al reformar sus instalaciones, la inversión resulta rentable. Por tanto, es el mismo porcentaje que el obtenido en el análisis financiero. En la segunda columna de la Tabla 5 se muestran los valores medios del VAN y la TIR de la reforma y su tasa de rentabilidad. El valor medio del VAN es de -1.244 euros por edificio, siendo, sin embargo, la TIR media de un 33,3%. Esta disparidad en el signo del VAN y la TIR se explica porque los edificios en que la inversión no es rentable lo es con una tasa mucho menor que en aquellos en que sí lo es. Las Figuras 5 y 6, que representan, respectivamente, la distribución del VAN y de la TIR, no sólo dan muestra de la disparidad de los datos, también del hecho de que sólo los edificios de Tipo 1 ofrecen una rentabilidad elevada, a diferencia de aquellos de los Tipos 4 y 5 (veáse también la Tabla 5). Figura 5: Función de distribución del VAN económico de la reforma 0,0% 10,0% 20,0% 30,0% 40,0% 50,0% 60,0% 70,0% 80,0% 90,0% 100,0% 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% Frecuencia relativa acumulada Frecuencia absoluta VAN (€) Frecuencia % acumulado 23 Figura 6: Función de distribución de la TIR económica de la reforma El análisis de sensibilidad que se detalla en el segundo bloque de la Tabla 6 refleja que un aumento de la tasa de descuento en un 1% hace que el VAN disminuya en los edificios de Tipo 1 en un 8% de media, mientras que lo hace en un 3,2 % y en un 3,5% para los Tipos 4 y 5. Resultados casi idénticos a los vistos para la rentabilidad financiera. La elevación al total de la ciudad de los resultados obtenidos para la muestra (segunda columna de la Tabla 7) permite estimar en 18,6 millones de euros los beneficios sociales que podrían obtenerse si se acometiese la reforma de todos los edificios que encajan en el Tipo 1. Igualmente, permite estimar la pérdida social que se derivaría de la ejecución de la reforma de los Tipos 4 y 5. 6. Conclusiones El objetivo general del presente trabajo ha sido el análisis de las posibles reformas a acometer para mejorar la eficiencia en las instalaciones de suministro de agua de los edificios residenciales de la ciudad de Zaragoza, el potencial de reducción de consumo eléctrico producto de esas reformas y las rentabilidades financiera y económica de las actuaciones destinadas a ese fin. En consecuencia, se ha evaluado una muestra de 151 edificios representativa de la ciudad. La principal aportación del trabajo es la obtención de resultados en concepto de ahorro energético y rentabilidad financiera y económica en relación a un equipamiento particularísimo de los edificios residenciales, como es la instalación privada de suministro de agua, sobre el que no hay literatura previa. Los resultados del análisis muestran que en un 50,3% de los edificios de la ciudad pueden llevarse a término reformas en sus instalaciones de suministro de agua que posibilitarían un ahorro en el consumo de energía eléctrica. En el 15,2%, la reforma permite eliminar el grupo de presión y suministrarse directamente de la red de distribución de la ciudad, con lo que deja 0,0% 10,0% 20,0% 30,0% 40,0% 50,0% 60,0% 70,0% 80,0% 90,0% 100,0% 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% -20- -18-18- -16 -16- -14-14- -12 -12- -10 -10- -8 -8- -6 -6- -4 -4- -2 -20 0-2 2-4 4-6 6-8 8-10 Mayor de 10 Frecuencia relativa acumulada Frecuencia absoluta TIR (%) Frecuencia % acumulado 24 de consumirse energía eléctrica en concepto de bombeo a los puntos de consumo del edificio. El promedio de ahorro energético es de 695 kWh/año, con una desviación estándar de 511 kWh/año que da una idea de las diferencias existentes en la valoración de unos u otros edificios. En lo que concierne al análisis financiero y económico, los resultados muestran que la reforma no es rentable en todos los casos en que permite ahorrar energía. En caso de poderse suprimir el grupo de presión, la actuación es extraordinariamente rentable como demuestra una Tasa Interna de Rendimiento del 219% para el análisis financiero y del 249% para el económico en tales edificios, siendo recuperada la inversión íntegramente durante el primer año en que está operativa. Lo cual pone claramente de manifiesto la idoneidad de acometer las reformas en aquellos edificios que son susceptibles de aprovechar la presión de la red general de suministro de agua para abastecer a todas sus plantas. Estos resultados contrastan con las Tasas Internas de Rendimiento negativas –que se mueven entre el -16,1% y el -17,2%- para los análisis financiero y económico de los edificios en que hay que acometer otro tipo de reformas. Esa falta de rentabilidad se explica por los elevados costes de adaptación de las instalaciones que es preciso acometer al no suprimirse el grupo de presión y por los bajos beneficios al ahorrarse energía, solamente, en las plantas bajas y persistir los gastos de mantenimiento y reparación del grupo de presión. Por tanto, se comprueba que el ahorro de energía es condición necesaria pero no suficiente para que una reforma sea eficiente. El hecho de que existan instalaciones del todo innecesarias que ocasionan costes de funcionamiento y mantenimiento significativos, cuya supresión permitiría obtener rentabilidades financieras y económicas muy elevadas, indica el desconocimiento por parte de la sociedad de estas posibilidades de ahorro. En este sentido sería preciso una intervención pública, al menos, destinada a informar a las comunidades sobre el número de plantas que podrían suministrarse directamente de la red urbana. De este modo, los edificios que han dejado de usar el grupo de presión por ser innecesario y aquellos que lo siguen usando sin necesidad y podrían abastecerse con la presión de red, supondrían más del 25% del total de edificios de la ciudad. Las diferencias entre los resultados del análisis financiero y los del análisis económico son significativas, obteniéndose mejores resultados para el segundo frente al primero debido a los menores costes de la inversión, tanto en concepto de mano de obra como de materiales, la contabilización de las externalidades y por la menor tasa de descuento y viéndose perjudicado por los menores beneficios derivados del ahorro en energía, fruto de la menor valoración de 25 los costes asociados al consumo de electricidad. Al igualar las tasas de descuento aplicadas, en el análisis de sensibilidad, los resultados financieros siguen siendo peores que los económicos. Sin embargo, si se toma en consideración el tipo de reforma a realizar, para el grupo de edificios en que puede suprimirse el grupo de presión, los resultados financieros son mejores que los económicos para una misma tasa de descuento, no siéndolos para el resto. Estos resultados constituyen una evidencia sólida de que, según su configuración, es muy rentable reformar las instalaciones de distribución de agua existentes en los edificios. Sin embargo, también muestran que el logro de una mayor eficiencia energética es, en muchos casos, una alternativa altamente gravosa, no compensándose de ninguna forma la inversión inicial. En consecuencia, es clave diseñar correctamente estas instalaciones, tomando en consideración la presión de red, en el momento del diseño del edificio. Al respecto tiene un papel que jugar la Administración pública suministrando información sobre esa variable e introduciendo estándares de obligado cumplimiento en la normativa sobre edificación. 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