Post on 11-Nov-2015
Blgo. Jos Carlos Chacaltana Mendoza
Universidad Nacional San Luis Gonzaga de Ica
Escuela de Pos Grado
Maestra en Gestin de Energa y Medio Ambiente
Curso: Modelos Energticos
Dr. Ing. Esteban Castellanos
Es un sistema que busca optimizar los recursos energticos en las
distintas actividades econmicas que utilizan energa, a travs de la
sectorizacin, monitoreo, determinacin de estndar y fijacin de metas,
con el objeto de obtener importantes beneficios econmicos para las
empresas.
ANALISIS DE RESULTADOS DEL
DIAGNOSTICO ENERGETICO
DIAGNOSTICO ENERGETICO
(ESQUEMA OPERACIONAL)
SELECCIN DE
CENTROS DE
COSTOS
ENERGETICOS
INSTALACION
DE NUEVOS
MEDIDORES O
ADICIONALES
SELECCIONAR
ENERGETICOS DE
MAYORES
CONSUMOS Y
COSTOS
DEFINIR
ESTANDARES
DE CONSUMOS
ENERGTICOS
ESTABLCER
METAS DE
CONSUMOS
ENERGTICOS
REVISAR Y ACTUALIZAR CUANDO
SEA NECESARIO (POR LO MENOS
UNA VEZ AL AO)
Monitoreo de Energticos
El monitoreo de los consumos de los energticos puede ser realizado
con:
Medidores simples o sofisticados
Medidores fijos o porttiles
Puede ser con recopilacin de datos en forma manual o
automtica.
El objeto es realizar la medicin y contar con informacin confiable.
Tambin es necesario registrar la informacin de la produccin (por
tipos, por batch, semana, etc)
Monitoreo y Control de la Energa MCE
Qu es el MCE?
Es una tcnica gerencial para el control de los consumos y costos de los energticos que permite identificar potenciales de ahorro,
implementar acciones y comprobar las mejoras.
El monitoreo y control de energticos debe permitir obtener las mximas ventajas econmica, mediante dos funciones principales :
El control in situ del uso de energa El planeamiento del uso eficiente de la energa.
Su esquema de gestin se basa en indicadores que evalan los niveles de eficiencia de los consumos energticos desde la perspectiva
de los Procesos Internos, la Innovacin y Aprendizaje.
Los indicadores deben medir el logro de los objetivos identificados dentro de la Gestin Energtica.
Ejemplo
Objetivos especficos (metas)
Calidad en los procesos Mejorar los productos no conformes en un 20% Reducir la mxima demanda en 10% Reducir los consumos especficos en un 2%
Compromiso del personal Mejorar la capacitacin y aprendizaje del personal (20
horas/mes)
Implementar mejoras en la infraestructura
Perspectivas del MCE
Procesos: Mide la eficiencia de los procesos a travs de los cuales se agrega valor
Innovacin y aprendizaje de la organizacin: Mide la calidad del aporte del recurso humano en temas de innovacin como habilitador de desempeo exitoso.
Eficiencia Energtica: Mide los logros obtenidos en la reduccin de los consumos de energa.
Ciclo del Monitoreo y Control
de la Energa
PRINCIPALES ELEMENTOS
Medir y registrar los principales flujos de energa por CCE sobre un perodo especifico de tiempo .
Procesamiento de la Informacin, relacionando el consumo de energa de cada CCE con una medida de salida para definir un estndar de consumo.
Anlisis de la Informacin Reporte de las variaciones en el consumo del CCE. Acciones correctivas y mejoras Fijar metas (target) para reducir el consumo.
CENTRO DE COSTOS DE ENERGA CCE
Es un rea de la planta donde el uso de la energa es controlado.
Un CCE generalmente corresponde a un centro de control de costos
existente, y puede ser una lnea de produccin, una casa de calderas, o un
tem especfico de la planta.
CRITERIOS PARA LA SELECCIN DE UN CCE
El potencial de ahorros econmicos justifica los costos de medidores a instalar.
El consumo de energa puede ser medido. Es posible establecer la pertenencia de costos del CCE. La produccin variable es identificada. Los costos del CCE puede integrarse a la estructura de reportes de la empresa.
MEDICION Y REGISTROS DE CONSUMOS
Fuentes para obtener los consumos:
Medicin Datos histricos Clculos y estimaciones Aplicacin mixta
MEDICION Y REGISTROS
OBTENCION DE DATOS
Coleccin manual e ingreso manual de datos a la PC. Coleccin manual usando data logger porttil con ingreso automtico a la PC.
Monitoreo remoto, con adquisicin automtica de datos.
MEDICION Y REGISTROS
AREAS Y EQUIPOS ENERGETICAMENTE IMPORTANTES AREAS Y SERVICIOS AUXILIARES SUPERVISION DE LAS MEDICIONES RECOPILACION DE INFORMACION DE LOS INSTRUMENTOS DE PLANTA VERIFICACION DE LA INSTALACION Y CONEXIONADO
MEDICIONES
REGISTRO DE LA EFICIENCIA
ENERGETICA
REGISTRO DE LA EFICIENCIA DE LA
ENERGIA
FRECUENCIA DE MEDICION Y
REGISTOS
FRECUENCIA DE LA COLECCIN:
Mensual Semanal Diario.
PROCESAMIENTO Y ANALISIS
INGRESO DE DATOS ANLISIS DE DATOS Tipos de Anlisis
- Rutinario
- Investigacin
Tcnicas de Anlisis
- Anlisis de regresin lineal
- Variaciones acumuladas
Instrumentacin porttil y fija utilizada
en monitoreos
Indicadores Energticos
Se considera, entre otros conceptos, como ratio tcnico-econmico, que
se utilizan a niveles de usos finales y otros.
Es la relacin de un consumo de energa (kWh, gal, etc.) con un indicador
de actividad medido en trminos fsicos (t, lt, etc.), a este trmino
tambin se le denomina Consumos Especficos
Estos indicadores energticos representan factores de normalizacin,
que posibilitan la comparaciones intersectoriales e internacionales
El clculo de estos parmetros que indican la intensidad de los
consumos de energa por unidad de referencia, estos pueden ser:
Se utilizan para determinar el nivel de eficiencia energtica de consumos
y su control permanente y efectuar un Benchmarking Energtico
Indicador por produccin = kWh / Producto
Indicador por empleado = kWh / Empl.-mes
Indicador por empleado = kWh / Empl.-mes
Indicador por rea const. = kWh / m2 - mes
UNIDADES DE INDICADORES
DE EFICIENCIA ENERGTICA
Posibilidades de formar Indicadores de Eficiencia Energtica:
m / kWh
pieza / kWh
Kg / kWh
Kg / galones de petrleo
Toneladas / US $ de energa
m3 / Tep, etc.
BENCHMARKING ENERGETICO
Mediante esta tcnica se compara los consumos especficos con: Otras empresas, Con series histricas propias, Con estndares tecnolgicos. Establecen los datos de partida de las mejoras en Programas de ahorro de Energa.
Muestra la informacin para el seguimiento y control de la implementacin de mejoras.
Mediante la comparacin se determina las Ineficiencias en las
instalaciones y equipos, las cuales son evaluadas para proponer mejoras.
La comparacin se hace a travs de nmeros caractersticos energticos
denominados INDICADORES DE EFICIENCIA ENERGTICA.
A partir de estos resultados se fijan nuevos estndares de consumo por
rea y de manera global.
METAS DEL BENCHMARKING
ENERGTICO
Establecer INDICADORES ENERGTICOS Ampliar conocimientos sobre la eficiencia de la empresa. Ampliar conocimientos sobre soluciones posibles para optimizacin energtica.
Reducir barreras para cambios y desarrollo dentro de la empresa. Mejorar la competitividad de la empresa. Lograr el nivel del mejor conocido.
EJEMPLO
Consumo de electricidad por toneladas de producto producido.
El grfico anterior muestra el consumo especfico de energa elctrica
mensual por tonelada de harina producida en una planta de harina
prime.
En el grfico se observa que el promedio de consumo mensual de la
competencia es inferior al de la empresa analizada, lo cual es un
indicativo de que se pueden obtener nuevas metas.
Energa Elctrica Produccin C.E
kWh Tn kWh/tn
Sep-00 1 640 144,88 1 416,32 1 158,04
Oct-00 1 262 935,71 931,36 1 356,01
Nov-00 1 005 755,18 724,13 1 388,92
Dic-00 649 110,77 395,67 1 640,54
Ene-01 1 111 458,74 910,48 1 220,74
Feb-01 1 296 774,90 952,93 1 360,83
Mar-01 1 405 058,45 1 087,27 1 292,28
Abr-01 1 321 212,59 1 196,77 1 103,98
May-01 1 338 937,70 1 246,18 1 074,44
Jun-01 1 611 733,20 1 278,34 1 260,80
Jul-01 1 282 256,73 1 307,67 980,57
Ago-01 1 203 249,48 1 021,29 1 178,16
Sep-01 1 125 186,10 1 108,22 1 015,31
Oct.-01 1 447 546,25 1 294,67 1 118,08
Promedio 1 224,91
Maximo 1 640,54
Mnimo 980,57
Promedio (1/) 1 127,95
(1/): Promedio del perodo marzo - octubre del 2001
Mes
CONSUMOS ESPECIFICOS (CE)
TENDENCIA: CONSUMO DE EE vs PRODUCION
y = 832,24x + 380350
R2 = 0,808
0
200 000
400 000
600 000
800 000
1 000 000
1 200 000
1 400 000
1 600 000
1 800 000
0 150 300 450 600 750 900 1050 1200 1350 1500
Produccin (Tn)
En
erg
a E
lc
tric
a (
kW
h)
EVOLUCION DE LOS CONSUMOS ESPECIFICOS GLOBALES
0,0
200,0
400,0
600,0
800,0
1000,0
1200,0
1400,0
1600,0
1800,0
Sep-00
Oct-00
Nov-00
Dic-00
Ene-01
Feb-01
Mar-01
Abr-01
May-01
Jun-01
Jul-01
Ago-01
Sep-01
Oct.-01
Meses
Co
nsu
mo
Esp
ec
ific
o
(kW
h/T
n)
Indicador Energtico o Consumo
Especfico (CE) Global
EMPRESA
Agua Agentes
Producto Materia
Prima
Energa Trabajo Humano
CEE = Energa consumida dentro de la frontera
Produccin til final
Potencial de Ahorro
18.5
15.9
10.9
7.6
1.31.1
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
Electricidad (kWh/hl) Agua (Hl/hl) Combustible (gal/hl)
1995 1997
EMPRESA CERVECERA
1995 1997 Unidades
Electricidad 18.46 15.93 KWh/hl
Agua 10.88 7.55 Hl/hl
Combustible 1.32 1.06 Gl/hl
Consumos Especficos
Potencial de Ahorro en Textiles
38
39
40
41
42
43
44
45
46
A B C
40.6
40.6 40.6
45.61
44.5
42.41
MJ/kg
EMPRESAS TEXTILES
INDICADORES ENERGETICOS
Secuencia de Implementacin
1. Conformacin del Comit de Energa
2. Efectuar un diagnstico energtico
3. Identificacin de los Centros de Costos
4. Monitoreo de los energticos en condiciones actuales
5. Determinacin de estndares y metas (1ra fase)
6. Formulacin y aplicacin de acciones
7. Monitoreo permanente (con instalacin de equipos de medicin)
incluyendo cambios tecnolgicos (2da fase)
Configuracin de una Planta para el
Monitoreo de Energticos
Empresa
Planta
Centro Costo
Centro Costo
Medidor
Medidor
Planta
Produccin
Energa elctrica
Combustible
Producto 1
.
.
.
Desde el punto de vista del
monitoreo de energticos la
fabrica es representada bajo
una estructura jerrquica que
en trminos de software se
conoce como TreeView.
Estudios de Indicadores Energticos - Per
ESTUDIO DE INDICADORES EN EL SECTOR MINERO
OBJETIVO
Determinar indicadores energticos en
empresas de la mediana y gran minera.
CONSUMO ESPECFICO DE ENERGA
METODOLOGIA PARA EL CALCULO
DE INDICADORES ENERGTICOS
Anlisis productivo energtico El anlisis energtico de los procesos se ha desarrollado en varios niveles
para determinar:
Indicadores energticos globales. Indicadores energticos por reas. Indicadores energticos por secciones
Se elabor, el diagrama de bloques donde indicamos los energticos
(energa elctrica y combustibles) que emplean en cada rea/seccin; as
como el flujo del mineral en las partes del proceso hasta la obtencin del
concentrado final.
FLUJO DE ENERGA EN EL PROCESO
PRODUCTIVO
MEDICIONES PARA PRECISAR LOS
FLUJOS ENERGETICOS
Definicin de los puntos de medicin y posibles dificultades Mediciones de los consumos de energticos Recopilacin de la informacin de produccin estadstica y la simultanea a las mediciones.
Recopilacin de informacin complementaria requerida para el estudio (procesos, estadsticas de consumos, tecnologa de equipos).
CARACTERISITICAS DE LAS
EMPRESAS MINERAS EVALUADAS
ESTRUCTURA DEL CONSUMO
DE ENERGA ELCTRICA POR AREAS
INDICADORES GLOBALES POR UNIDAD
MINERA
INDICADORES POR AREAS
MEJORAS IDENTIFICADAS
Control automtico de la mxima demanda para reducir gastos por potencia.
Sectorizar el encendido de lmparas de acuerdo a necesidad de iluminacin.
Mantenimiento permanente de planchas traslcidas existentes en techos y paredes para aprovechar al mximo incidencia de luz natural.
Evaluacin de prdidas en la red de aire comprimido.
Planificar operacin de seccin chancado en horas fuera de punta.
Sustituir el uso de los calentadores y termas elctricas por sistemas que utilicen briquetas de carbn y energa solar.
Establecer una base de datos de motores para coordinar operacin de acuerdo a su tamao y requerimientos de carga.
Evaluar el cambio progresivo de motores por equipos de alta eficiencia.
MONITOREO Y FIJACIN DE METAS
INDICADORES ENERGETICOS EN CENTROS
EDUCATIVOS
Parmetros que indican la intensidad de los consumos de energa por unidad
de referencia, estos fueron:
Indicador por alumno = kWh / Alumno
Indicador por rea = kWh / m2
INDICADORES ENERGETICOS
OBTENIDOS
PROYECCION PRELIMINAR DE
AHORROS EN LIMA METROPOLITANA
Muestra
No. de Colegios = 12
Alumnos de la muestra evaluada = 32 435
Indicador prom. de consumo de la muestra = 2.26 kWh/alumno
Porcentaje de ahorros promedio de la muestra = 25.28 %
Universo
Total de Alumnos en Lima Metropolitana = 1 249 574
Cons. proyectado del total de alumnos de Lima = 33 888 447 kWh/ao
Ahorros proyectados del total de consumos = 8 566 999 kWh/ao
Demanda Media Ahorrada = 1.8 MW
INDICADORES ENERGETICOS EN INSTITUCION PUBLICA
Indicadores establecidos:
Indicador por Empleado = kWh / Empleado-mes
Indicador por rea const.= kWh / m2 mes
Indicadores Energticos globales:
MEJORAS IDENTIFICADAS
Mejoras en el sistema de iluminacin.
Mejora por Compensacin Reactiva.
Mejoras en motores elctricos.
Mejoras en equipos de sauna.
Mejoras en trminos de contratacin de energa.
Mejoras operativas y campaa de sensibilizacin.
Recomendaciones
Realizar estudios tcnico-econmicos que permitan identificar y cuantificar inversiones de corto, mediano y largo plazo, para incrementar
la eficiencia energtica y reducir costos de operacin.
Introducir sistemas avanzados que controlan y administran el uso de la energa.
Crear organismos internos de gestin energtica (comit de energa).
Reemplazar productos estndar por productos de alta eficiencia.
Promover cambios de hbitos en el uso de la energa.
Capacitar al personal en temas relacionados al ahorro de energa.
Implementar incentivos y premios para el personal.
Energa solar trmica y eficiencia
energtica Indicadores Energticos
Potencial
Por qu la energa solar trmica?
Dependiendo del uso es una tecnologa de relativo bajo costo y alto rendimiento
Uso de una fuente energtica sin valor de mercado autctona y renovable.
Posibilidad de desarrollo de una industria nacional.
Para calentamiento de agua es una tecnologa probada y en primeras fases de I+D
Barreras de la Eficiencia Energtica
Falta de informacin Cultura adversa Mercado reducido Falta capacidad tcnica Falta de incentivos Falta de financiamiento
GRACIAS