Control operacional – aspectos clave

1

No. Requisito Actividad Empresarial

Donde Enfoque

4.5.5. identificar y planificar

operaciones y actividades

de mantenimiento

operación y

mantenimiento

uso significativo de la energía

Consistentes

con la política

energética,

objetivos, metas

y planes de acción

4.5.5. Establecimiento y fijación de criterios operacionales

operación y mantenimiento

usos

significativos de la energía

4.5.5. Aplicación los criterios operacionales

operación y

mantenimiento de

instalaciones,

procesos, sistemas y equipos

usos

significativos de la energía

4.5.5 Comunicación apropiada Operación,

Mantenimiento, Producción

al personal

trabajando para,

o en nombre de, la organización.

Control operacional – aspectos clave

Control Operacional

Política

energética

Revisión

energética

LBEn

IDEn

O, M y PA

Diseño Compras

Seguimiento,

medición y

análisis IDEn

Evaluación

legal

NC, C, AC/AP

Control

registros

Revisión

dirección

Control operacional – Identificación de modos de controles

3

Identificación de controles Si No Tipo de Control

E P CF O

Instalaciones

Procesos

Sistemas

Equipos

E = Especificación P = Procedimientos CF = Control Físico ( Inspecciones) O = Otros ( Gráficos )

• Es posible considerar requisitos de control operacional para el

desempeño energético durante situaciones de contingencia.

• A fin de planificar el control operacional de la contingencia, primero

hay que definir la contingencia para aislar el efecto potencial en el

USE.

• Después de que se haya definido la contingencia, hay que determinar

los cambios necesarios en los criterios y establecer los controles

Situaciones de contingencia,

emergencia o desastre

Tomemos una caldera de dos combustibles que normalmente opera con gas natural interrumpible. En una ola de frío prolongada, debe operar con fuel oil 2 durante una interrupción del gas. ¿Qué cambios operacionales se prevén?

• Para garantizar la eficiencia de la combustión, hay que aumentar el

exceso de oxígeno del actual 3% al 4% para evitar humo y formación de monóxido de carbono.

• Dado que el fuel oil contiene aproximadamente un 1% de azufre, hay que cerrar los amortiguadores del economizador de la chimenea para hacer una derivación en el economizador y evitar que se produzca una condensación corrosiva en las bobinas del economizador. La eficiencia de la caldera va a disminuir, pero se resguardará el economizador para que opere con gas natural

Ejemplo de situación de

contingencia

¿Cómo se implementarán los controles operacionales en caso de restricciones en el gas natural?

• Hay que incluir una descripción clara de quien hará los cambios operacionales, cuándo y cómo hay que hacerlos en las instrucciones de operación de la caldera, que a su vez deben estar en la sala de control de la caldera. (basados en los procedimientos)

• Para asegurarse de que todos los operadores de la caldera entienden los cambios necesarios durante las interrupciones de gas, habrá que incluir estos procedimientos operativos en el curso para operadores nuevos y en los cursos anuales para los operadores más antiguos. Se harán simulacros para que los operadores puedan demostrar que comprenden cómo hay que implementar los cambios necesarios. (basados en la formación)

Ejemplo de situación de

contingencia Implementación de control

operacional

Parámetros y criterios de control que influyen en el consumo.

Parámetro de control: Diferenciar de la variable significativa del consumo energético. Son aquellas que para un mismo valor de la variable significatica (producción) provocan que

ocurran variaciones del consumo energético Ej. Variaciones de parámetros operacionales, eventos etc.

Ej. Para una caldera o una línea de producción lo que provoca que para una misma producción

de vapor existan varios consumo de energía. • Cambios en el régimen de purgas • Cambios en la calidad de la combustión • Cambios en la calidad del combustible • Cambio en las frecuencias de mantenimiento • Cambios en la calidad del agua

Los parámetros de control pueden ser de operación y de mantenimiento.

Criterios de control: Es el rango o especificación en que puede moverse un parámetro de control para mantener la eficiencia del USE.

Fuentes de parámetros de control operacionales, de mantenimiento y criterios de control operacional

1. Recomendaciones fabricante

2. Manual de operaciones y de automatización y control

3. Experiencias del personal de operación

4. Experiencias del personal de mantenimiento

5. Experiencias de expertos internos de proceso

5. Guías de expertos en eficiencia energética

6. Benchmarking del desempeño de equipos similares

7. Hoja de vida del equipo o proceso.

8. Diagnóstico energéticos

9. Pruebas de campo

Generadores de Vapor (*)

Ejemplos parámetros de control

•Régimen de purgas ( operación) •Temperatura de agua de alimentar ( operación-mantenimiento)) •Diferencia temperatura gases y vapor (operación-mantenimiento) •Relación aire combustible ( operación-mantenimiento) •Régimen de trabajo en cascada de varias calderas ( operación) •Presión de vapor ( operación) •Tiempo de barrido ventilador ( operación) •Presión de combustible al quemador ( operación) •Presión de atomización ( operación) •Temperatura de combustible ( operación) •Estado del aislamiento térmico ( mantenimiento) •Hermeticidad de sistema de suministro •de combustible ( mantenimiento9 •Nivel de agua ( operación) •Frecuencia de arranques y paradas (operación) •Velocidad en eje de ventilador de tiro (mantenimiento) •Tiro de gases ( operación) •Presión de descarga de la bomba de alimentación de agua (mantenimiento) •Composición de los gases de escape de la caldera (operación-mantenimiento)

Sistemas de Condensado (*) Focos de atención mas importantes

•Temperatura de retorno de condensado •Flujo de retorno de condensado •Estado aislamiento tuberías de condensado •Estado trampas sistema de condensado •Estado hermeticidad tuberías y accesorios sistema condensado •Nivel de revaporizados a la atmosfera del sistema •Calidad del agua del retorno de condensado •Caída de presión en los ramales de tuberías del sistema de condensado.

SISTEMAS DE AIRE COMPRIMIDO (*)

Principales focos de atención

•Temperatura de entrada del aire •Estado de limpieza del filtro ( caída de presión) •Temperatura salida del aire •Régimen de trabajo en cascada de varios compresores •Régimen de trabajo de cada compresor (arranque/parada; modulante; cargue/descargue etc..) •Nivel de fugas •Estado de limpieza del postenfriador •Temperatura de punto de rocío del secador •Régimen de drenaje tanque acumulador •Temperatura de salida del aire de etapas de enfriamiento intermedio. •Estado de limpieza de enfriadores intermedios •Presión de descarga y presión de carga •Ancho de banda entre presión de descarga y de arranque •Presión en reguladores de presión a equipos y procesos. •Consumo de electricidad •Cantidad de aire comprimido entregado. •Temperatura del aceite en el depósito. •Diferencial de temperatura del lado agua en el caso de compresores enfriador por agua.

SISTEMAS DE BOMBEO (*)

Focos de atención principales • Adecuada selección del tipo de bomba.

• Detección y solución de deficiencias operacionales

• Mejoras en el sistema de regulación de flujo.

• Sustitución por una bomba de mayor eficiencia.

• Sustitución de motores estándar por motores de alta eficiencia

• Recorte del impulsor de la bomba para mejorar su punto de operación.

• Aplicación de convertidor de frecuencia en el sistema de bombeo.

• Reducción de la carga estática o dinámica.

• Acomodo de cargas.

• Reducción de la variabilidad de la demanda en proceso.

• Reducción del uso del fluido en el proceso.

• Mantenimiento de filtros en buen estado de limpieza.

• Reducción de fugas.

• Mantener tuberías limpias ( especialmente en fluidos con sólidos mezclados)

• Velocidad óptima de flujo en tuberías ( reducir cargas de fricción)

Torres de Enfriamiento (*)

Focos de atención mas importantes

•Rango de enfriamiento

•Tasa de evaporación

•Tasa de arrastre

•Eficiencia de la torre

•Nivel de acercamiento

•Estado de limpieza de rellenos •Calidad del agua de reposición

•Régimen de purgas •Deslizamiento de correas de transmisión de potencia

•Estado de toberas aspersores •Estado separadores de gotas •Flujo de aire en ventiladores •Flujo de agua de reposición

•Presión de descarga de la bomba de agua

Intercambiadores de calor (*)

Focos de atención mas importantes

•Frecuencia óptima de limpieza

•Calibración de los sistemas de control •Funcionamiento adecuado de trampas •Estado del aislamiento térmico

•Hermeticidad

•Parámetros estándares de las corrientes térmicas al equipo

•Factor de carga del equipo

•Eficiencia del equipo.

eficiencias de los motores, especialmente de los de gran tamaño. desbalances y desviaciones de voltajes y corrientes, así como armónicos. fugas, puntos calientes en los conductores y uniones. rodamientos y ventiladores. Al rebobinar motores se puede perder eficiencia. Evaluarla luego de rebobinar.. energía pérdida en los elementos de regulación y estudiar la posibilidad de que se trabaje con control electrónico de velocidad en los motores. amperajes de las líneas y velar porque estén dentro de los estándares. factor de potencia de los equipos y de la empresa y mantenerlo dentro de límites. Estudiar el control automático de este factor. Condiciones operativas ( temperatura ambiente, polución etc..) Cambios tecnológicos: motores eficientes, velocidad ajustable, acondicionamiento de potencia.

Motores Eléctricos(*) Focos de atención

Líneas de producción (*) Focos de atención

•Tiempos de arranque y paradas •Tiempos perdidos •Tiempo de cambio de productos •Aprovechamiento de la capacidad de producción

•Tiempo de trabajo en vacío de equipos principales o auxiliares •Numero de reprocesos •Numero de rechazos •Operaciones innecesarias •Coordinación de demandas con el área de servicios energéticos. •Ajuste de servicios energéticos en función de la producción. •Tiempos de calentamiento, vaporización. •Tiempos de enfriamiento

•Uso de equipos o líneas menos eficientes •Desconexión de corrientes energéticas (aire comprimido, vapor, agua) cuando las líneas están detenidas. •Limpieza de superficies de transferencia de calor •Limpieza de filtros •Reducción de residuos •Drenaje de trampas de aceite

•Variables de los fluidos que intervienen en el proceso productivo (Presión, temperatura, flujos, etc.) •Consumo energético específico por tipo de producto

Control operacional-Criterios de mantenimiento

Identificación de parámetros de control de mantenimiento

Los principales elementos para la identificación se resumen en siete pasos como sigue:

1. Estudios y preparación.

2. Definición y selección de sistemas.

3. Análisis funcional de la falla de eficiencia energética

4. Selección de subsistemas críticos

5. Identificación del sistema de colección y análisis de datos

6. Análisis de los modos de fallo de la eficiencia y sus efectos 7. Selección de las tareas de mantenimiento

1. Estudio y preparación.-

Se selecciona los sistemas objeto

de evaluación ( usos

significativos de energía) y se

establece el criterio de medición

de la eficiencia global del mismo.

(Línea base y grafico de

tendencia ).

Como se observa el indicador del

control de la eficiencia del equipo

o línea de producción puede ser

el mismo indicador de

desempeño energético.

Objetivo: Control de la eficiencia energética de la GV Sistema: Generación de vapor Criterio medición de la eficiencia: Indicador de desempeño energético en comparación con línea base. Herramienta de medición: Gráfico de tendencia: suma acumulativa de las diferencias del consumo de energía del GV real vs línea base para iguales producciones de vapor. Instrumentos de medición: Flujómetro gas natural Flujómetro vapor Frecuencia de medición: horaria

2. Definición y selección de

subsistemas.-

La descripción de la instalación

del proceso jerárquico

(registros, flujogramas) es una

buena herramienta para

identificar subsistemas.

Se describen e identifican los

subsistemas objeto de mtto

centrado en la eficiencia

Instalación: sistema de tratamiento de agua; sistema de suministro de combustible; sistema de aire y gases; sistema de purgas; sistema de agua de alimentación; sistema de control. Subsistemas objeto:

Sistema de combustible Sistema de control aire/gas Sistema de gases Sistema de purgas Sistema de tratamiento de agua Sistema de agua de alimentación Sistema de vapor.

3. Análisis funcional de la falla.-

Finalizado el anterior paso, el siguiente es

definir e identificar los parámetros o eventos

que pueden afectar al eficiencia energética

del equipo en cada subsistema.

Para los subsistemas seleccionados en el

subtítulo anterior en análisis, deben

considerarse los siguientes aspectos:

1) Identificar y describir los parámetros o

eventos en cada subsistema.

2) Identificar en que forma debe

manifestarse el parámetro o evento para

que se produzca la falla de eficiencia en el

equipo.

3) Identificar en que modo se manifiesta la

falla de eficiencia en el equipo

Modos de fallos: Sistema de combustible: baja o alta presión de gas; fugas de gas Sistema de control aire/gas: exceso de aire; defecto de aire; deterioro del quemador Sistema de gases: alta temperatura de gases Sistema de purgas: exceso o defecto de purgas Sistema de tratamiento de agua: alta dureza Sistema de agua de alimentación: baja temperatura del agua Efecto: mayor consumo de gas combustible.

4. Selección de subsistemas críticos.-

El objetivo fundamental de esta tarea es la identificación de los componentes que se

consideran críticos para el adecuado

funcionamiento del sistema en cuestión.

La catalogación de un componente como crítico

supondrá la exigencia de establecer alguna tarea

eficiente de mantenimiento preventivo o predictivo

que permita impedir sus posibles causas de fallo.

Para la determinación de la criticidad del fallo de

un equipo deben considerarse dos aspectos:

•probabilidad de aparición

•su severidad.

La probabilidad de aparición mide la frecuencia

estimada de ocurrencia del fallo considerado,

mientras que la severidad mide la gravedad que

el impacto que ese fallo puede provocar sobre la instalación.

Subsistemas Críticos: Sistema de control de la combustión Régimen de medición de la composición del agua Estado de aislamiento y nivel de revaporizado tanque de condensado Válvula de regulación de presión de combustible y hermeticidad del sistema de combustible. Régimen de purgas Estado de limpieza de tubería interna de calderas Estado de aislamiento externo de calderas

Fallos: Desajuste de combustión ( AP, AS) Mala calidad del agua ( BP, BS) Baja temperatura del agua ( BP, AS) Baja presión del combustible (BP, MS) Fugas de combustible (MP, BS) Altas purgas ( AP, AS) Ensuciamiento de superficie de calderas ( MP, MS) Deterioro del aislamiento térmico. (MP, MS)

REFERENCIA

A,B,M- alto, bajo, medio; P,S-probabilidad, severidad

5. Identificación de los datos para

el análisis

Los datos necesarios para el análisis son aquellos que nos

permiten evaluar el estado de los

posibles estados de falla. Pueden

ser:

Datos de diseño.

Datos operacionales.

Datos estándares.

El tipo de análisis es aquel que

relaciona los posibles modos de

fallo con la información obtenida

y/o procesada. .

Análisis de combustión: Diseño: 2% O2; 10,5 % CO2; 0 ppm CO Operacionales: 4% O2; 8,5 % CO2; 0 ppm CO Estándar: 1,6 % O2; 11% CO2; 250 ppm CO Temperatura agua alimentación: Diseño: 90 °C Operacional: 80 °C Estándar: 85-90 °C Colección de datos: Presión de gas Temperatura AA Composición gases de combustión Composición agua tratada Composición agua purgas Temperatura de gases chimenea Temperatura exterior cuerpo GV Consumo gas Producción vapor Presión máxima requerida en procesos Composición del vapor producido.

6. Análisis de los Modos de Fallo y sus Efectos.-

El objetivo de este paso es el identificar las condiciones normales de trabajo, las condiciones de falla y el posible impacto en el consumo de energía. Ejemplos de posibles impactos:

Registro de Operación normal, requerimientos y forma de fallo

7. Selección de las tareas de

mantenimiento.-

Conociendo las condiciones de operación normal, la forma de fallo

y su potencial costo se pueden establecer las tareas de

mantenimiento preventivo o predictivo para evitar la aparición del

fallo y su costo.

En esta tarea se realiza la lista de componentes críticos a los que

convendrá identificar una tarea eficiente de mantenimiento

preventivo o predictivo.

El proceso de selección de tareas de mantenimiento se inicia con

la identificación de las causas más probables asociadas a los

distintos modos de fallo de los componentes considerados.

El resultado de esta tarea será el conjunto de actividades de mantenimiento recomendados para cada equipo. Se definirá el contenido concreto de las actividades específicas que deben realizarse y sus frecuencias de ejecución correspondientes. Puede resultar de utilidad la elaboración de “plantillas” en las que se recoja el conocimiento disponible sobre el mantenimiento de los distintos tipos de equipos, con el fin de establecer las apropiadas tareas y frecuencias de ejecución de forma sistemática y homogénea, en función de aspectos tales como la criticidad del equipo, su frecuencia de uso o las específicas condiciones ambientales de su entorno operativo, entre otros.

.

Documentar los criterios Especificaciones de los criterios operacionales de los usos significativos de energía

Usos

significativos

de energía y

operaciones

asociadas

Criterios

operativos

asociados con los

usos significativos

de energía

Puntos de

ajuste

operacion

ales

definidos

Criterios de

mantenimiento

asociados con

los usos

significativos de

energía

Intervalos

de

mantenimie

nto

requeridos

¿A quiénes hay

que informar los

criterios

operacionales y

de

mantenimiento?

Tiempo (ciclo) de

parada Lubricación

Punto de ajuste de

la temperatura Puesta a punto

Punto de ajuste de

la presión

Cambio de

aceite y filtro

Presión diferencial Limpieza o

lavado

Punto de ajuste de

la humedad

Cambio de

filtros de aire

Nivel de líquidos Ajustar/apretar

Concentración de

soluciones Recarga

Otro: Otro:

Conexiones con la significación

Usos significativos

de energía

Objetivos, metas y plan

de acción

Competencia, formación y

sensibilización

Control operacional

Adquisiciones

Seguimiento, medición y

análisis

Controles operacionales y seguimiento y medición

Seguimiento y medición

• Seguimiento = obtención pasiva de datos: medidores de suministros, medidores de panel

• Medición = recolección activa de datos: medidores individuales, registradores de datos

Desempeño energético

• Uso de los datos de seguimiento y medición para determinar el desempeño de los USE

• Cálculo de la eficiencia, la energía especifica o el input por unidad de output

Control operacional

• ¿El desempeño energético del USE responde a lo esperado?

• ¿Funcionan los controles?

• ¿Cómo pueden mejorarse?

Ej. Métodos de seguimiento Frecuencia

IDEn Grafico de seguimiento Indicador base 100

Diaria, Turnos

Variables significativas de USEn

Procedimiento de control operacional Diaria, Turnos

Planes de acción

Indicador de seguimiento de tareas de plan de acción, criterio de consecución de objetivo

Mensual

Consumo real vs esperado

Grafico de tendencia Mensual, Diaria, Turnos

Balance de energía

Gráfico de balance Mensual, Semestral, Anual

Facturación de la energía

Grafico de cumplimiento del presupuesto, grafico de tendencia a nivel de empresa

Mensual,

(*)

Ejemplo de seguimiento, medición y análisis del indicador de desempeño (*)

Indicador base 100 = ELB (P) * 100 / E real (P) IB100 > 100 ELB (P) > E real (P). MEJORO LA EFICIENCIA

IB100 < 100 ELB (P) < E real (P). EMPEORO LA EFICIENCIA

Ener

gía

kWh

Producción en Ton

Línea Base 100

E = E0 + mP

3000

2500

2200

Co

nsu

mo

Te

óri

co

Co

nsu

mo

R

eal

Ereal 2500

2200 ELB

X 100 = IB100 =

Punto real

Punto LB

X 100 = 88%

32

Ejemplo de seguimiento, medición y análisis de indicador de desempeño

1. Registro de consumo y producción real en cada USEn y/o a nivel global de cada energético de la empresa

2. Determinar valor del indicador IDEn = ELB ( Pr) / Ereal * 100 3. Actualizar gráfico del valor del indicador 4. Verificar zona de ubicación del indicador ( cumplimiento >100; incumplimiento

<100)

5. Identificar las causas de desviación de la tendencia mediante el análisis de comparación del comportamiento de los parámetros de control operacional y del mantenimiento con la desviación ocurrida y registrar.

6. Establecer acciones de corrección de los parámetros de control operacional identificados con desviaciones.

7. Aplicar acciones y registrar

8. Verificar cambio de comportamiento del gráfico y registrar

Método de análisis: Desviación del consumo respecto al valor base

Zona de conformidad Mayor de 100

Zona de no conformidad Menor de 100

IDEn = Consumo LB * 100 / Consumo real

Seguimiento, medición y análisis del indicador de desempeño IDEn (*)

Ej. Corrección

Resultados

Fuente: Módulo Gestión Integral de la Energía, Especialización “Gestión Eficiente de la Energía” Universidad del Atlántico. Registro ICFES

120253330790800111100.

34

Ejemplo de seguimiento, medición y análisis de consumo real vs esperado. Gráfico de tendencia energética CUSUM (*)

Período

(día, mes, año)

Ea

Pa

Et= mPa + Eo

Ea – Et

Suma acumulativa

((Ea – ET)i + (Ea – ET)i-1)

3. Realizar el gráfico en un sistema de coordenadas x, y. En el eje x se registran los períodos (mes 1, mes 2 .....) y en el eje y el valor de la suma acumulativa.

4. Identificar las causas de desviación de la tendencia mediante el análisis de comparación del comportamiento de los parámetros de control operacional y del mantenimiento con la desviación ocurrida y registrar

5. Establecer acciones de corrección de los parámetros de control operacional identificados con desviaciones.

6. Aplicar acciones y registrar

7. Verificar cambio de comportamiento de tendencia y reistrar.

1. Registro de consumo y producción en cada USEn y/o a nivel global de cada energético de la empresa

2. Completar la siguiente tabla

Método de análisis: Desviación acumulativa del consumo respecto al consumo base

Gráfico de control operacional según análisis de tendencia (*)

Suma acumulativa (Consumo real-Consumo LB)

Zona de no conformidad Mayor que 0

Zona de conformidad Menor que 0

Acción preventiva

Corrección

Resultados

Ejemplo de seguimiento, medición y análisis de la facturación de energía de la empresa

Empresa 3. Molinos Atlántico

MES KW-H TON PROC Ton Proc./10 suma últimos doce datos

ene-98 134880 2385730 238573 consumo prodcción

feb-98 138240 2040070 204007

mar-98 138480 2161680 216168

abr-98 122880 2103370 210337

may-98 155280 2401320 240132

jun-98 157920 2537565 253757

jul-98 159600 2303359 230336

ago-98 177600 2811775 281178

sep-98 158880 2337090 233709

oct-98 131040 2157733 215773

nov-98 143760 2300890 230089

dic-98 153840 2282175 228218 1772400,00 2782275,70

ene-99 150480 2595580 259558 1788000,00 2803260,70

feb-99 108240 1929556 192956 1758000,00 2792209,30

mar-99 153120 2420295 242030 1772640,00 2818070,80

abr-99 159720 2509785 250979 1809480,00 2858712,30

may-99 165817 2656455 265646 1820017,00 2884225,80

jun-99 198000 2875225 287523 1860097,00 2917991,80

jul-99 176880 2804464 280446 1877377,00 2968102,30

ago-99 171600 2635296 263530 1871377,00 2950454,40

sep-99 235580 3145100 314510 1948077,00 3031255,40

oct-99 210560 3505180 350518 2027597,00 3166000,10

nov-99 246570 3967284 396728 2130407,00 3332639,50

dic-99 217654 4550585 455059 2194221,00 3559480,50

0,00

500000,00

1000000,00

1500000,00

2000000,00

2500000,00

3000000,00

3500000,00

4000000,00

Producción

KWh/año Ton/año.*10

El consumo de energía presenta una curva muy parecida a la curva

de la producción. Carga base de consumo anual 1.772.400 Kwh Incremento de consumo a partir de agosto 98. Incremento debido a incremento de producción anual a partir de ese mes. Mejora de la intensidad energética anual a partir de agosto 98.

consumo

Tendencia anualizada de consumo y producción

Método de análisis: desviación del consumo anualizado respecto a la desviación de la producción anualizada

Haciendo seguimiento e interpretando las desviaciones del presupuesto de energía

Por costos mes a mes? NO

Por índice de consumo mes a mes? NO

Por consumo absoluto mes a mes? NO

Por comparación con su línea base ? SI

Línea base: E = m*P + E0

P

E1

Et1

Pp P1

Ep

E1-Ep = (Et1-Ep )- (Et1 – E1) E1-Ep = (m*P1 + Eo – m*Pp – Eo ) + (E1–Et1)

E1-Ep = m*(P1 – Pp ) + (E1 - Et1)

m*(P1-Pp)- variación por producción (E1-Et1 ) –variación por eficiencia.

Debido al incremento de la producción debería haberse consumido: m*(P1-Pp). Se consumió realmente: m*(P1-Pp).- (E1t – E1). Debido a que E1 < E1t se fue mas EFICIENTE !

Se consumió menos en (E1t – E1).

Hacer seguimiento:

Medición, seguimiento y análisis del presupuesto de energía

MESES 2012

T/mes presupuesta

das (Pp)

KWh/mes presupuesta

dos (Ep)

T/mes KWh/mes reales (E1)

KWh/mes LB( Et1) reales (P1)

Ene 487101 451927 503457 438007,59 466549,558

Feb 827256 756026 768905 692014,5 703860,07

Mar 872326 796318 967542 677279,4 881441,548

Abr 792066 724566 654321 647777,79 601421,974

May 818828 748491 820091 713479,17 749620,354

Jun 862606 787629 876543 859012,14 800088,442

Jul 764047 699517 765000 699975 700369

Ago 906156 826562 1000123 820100,86 910568,962

Sep 887879 810223 873456 847252,32 797328,664

Oct 866848 791421 678904 590646,48 623399,176

Nov 874410 798182 894410 787080,8 816061,54

Dic 640477 589045 678904 611013,6 623399,176

KWh/mes Variación por producción m(P1-Pp)

KWh/mes Variación por eficiencia (E1-

Et1)

KWh/mes Variación

Total (Ep-E1) Observaciones

14622,264 -28541,968 -13919,704 produjo mas y fue mas eficiente

-52165,794 -11845,57 -64011,364 produjo menos y fue mas eficiente

85123,104 -204162,148 -119039,044 produjo mas y fue mas eficiente

-123144,03 46355,816 -76788,214 produjo menos y fue menos eficiente

1129,122 -36141,184 -35012,062 produjo mas y fue mas eficiente

12459,678 58923,698 71383,376 produjo mas y fue menos eficiente

851,982 -394 457,982 produjo mas y fue mas eficiente

84006,498 -90468,102 -6461,604 produjo mas y fue mas eficiente

-12894,162 49923,656 37029,494 produjo menos y fue menos eficiente

-168021,936 -32752,696 -200774,632 produjo menos y fue mas eficiente

17880 -28980,74 -11100,74 produjo mas y fue mas eficiente

34353,738 -12385,576 21968,162 produjo mas y fue mas eficiente

Zona buen desempeño

Zona mal desempeño

Método de análisis: desviación del presupuesto por eficiencia energética

Ej. Registro del seguimiento, medición y análisis de medida de control operacional de control de purgado de una caldera de vapor, mediante gráfico de tendencia.

Diseño – Diseño Energéticamente Eficiente (DEE)

• Es la mayor oportunidad para mejora energética

• Cambios técnicos

– Expansión, re-equipamiento, reemplazo

– Infraestructura, equipamiento, sistemas y procesos

• Diseño Energéticamente Eficiente

– Desafío para el uso de especificaciones, uso, distribución y generación de energía

• La mayor parte de los equipos altos consumidores de energía tiene costos operacionales en su vida útil superiores a los de inversión.

• La selección de un equipo define el factor de carga a que trabajara el sistema. El factor de carga es el factor energético que mas impacta la eficiencia.

• El diseño puede intervenir como parte de un plan de acción

• El diseño puede intervenir como parte de una acción correctiva o preventiva

• El diseño puede intervenir como parte de un proceso de cambio

– para mejorar el desempeño energético

– introducción de un producto nuevo

– nuevas tecnologías

– suministros de energía

– cambios en los materiales, los reglamentos, los clientes

– por alguna otra razón • Diseño dentro del SGEn versus diseño como parte de las operaciones….

¿Cuándo interviene el diseño?

Diseño

Satisfacción de las condiciones críticas del sistema.

Inversión Inicial

Costos operacionales (energía, personal, lubricantes, enfriadores etc..)

Costos de mantenimiento (Tipo de mantenimiento)

Vida útil

Códigos y Normas vigentes sobre el equipo ( ambientales, de seguridad, tributarios)

Seguridad operacional y de mantenimiento.

Máxima eficiencia operacional (número de equipos)

Garantías del Fabricante (Normales y extendidas)

Soportes de mantenimiento y reparación (piezas de repuesto, herramientas de mantenimiento)

Maduración de la tecnología (Estudio de fallas, riesgos).

Cultura operacional

Espacios físicos, condiciones ambientales.

Criterios de selección adecuada de equipamiento para nuevos diseños

Criterios para el Diseño Energéticamente

Eficiente(DEE)

• Primero confirmar el requerimiento real de los usuarios del equipo – Presión, temperatura, caudal, humedad , cambios de aire, etc – Integrar con otros sistemas, Ej. Use calor residual para calentar espacios

• Diseñar con características de optimización de los usuarios – Facilitar el control operacional durante la Operación – Posibilidad de optimizar el uso de la energía para diferentes regímenes de trabajo.

• Diseñar sistemas de distribución para minimizar pérdidas • Sólo al final, diseñar y dar el tamaño del equipo de generación

– A menudo es comprado al inicio debido al tiempo largo de entrega – Incluir la mejor tecnología disponible (MTD) y control

• Sólo si hay seguridad, Diseñar para futuras expansiones potencia instalada adicional

• Considerar las mediciones de energía y de variables de control • Considerar nivel de automatización y control.

• Tan pronto como sea posible tener una revisión del diseño energético – Solicitar pruebas de garantía en fábrica

– Validar en campo los requerimientos y especificaciones de los equipos que usan energía

Compra de equipos • Puede tener un impacto significativo en el desempeño energético

• Informar a todos los vendedores que su Empresa tiene un SGEn que requiere de valoración apropiada del impacto energético

• Consultar a los vendedores, como pueden ayudar al desempeño energético de la Empresa

• Es necesario el conocimiento de la tecnología eficiente energéticamente y su disponibilidad en el mercado.

• Es necesario conocer criterios de selección de equipos energéticos a comprar.

• Es necesario poder valorar el desempeño energético e impacto de los equipos que compra.

• Es necesario verificar el desempeño energético de los equipos en la puesta en marcha.

• Es necesario ir hacia los Costos del Ciclo de Vida (CCV)

Ejemplo: ficha de costo del ciclo de vida de una bomba

Costo de la energía: $0,07 /Kwh Costo de la mano de obra de

mantenimiento: $ 20/h

Tasa de

descuento neta:

5%

Opciones

Energía

Consumo

(anual)

Costo

inicial

Costo de

mantenimiento

anualizado

Costo

anual de

energía

Vida

operacional

Costo del

ciclo de

vida

Bomba de velocidad

fija con válvula de

control

100.000 KWh

$5.000

$85

$7.000

15 años

$74.800

Bomba de velocidad

variable

42.860 KWh

$8.000

$115

$3.000

15 años

$38.412

Ejemplo

Compra de servicios de energía, productos, equipos y energía

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Necesidad de

compras

Información de

compras

Ejecución de

compras

Evaluación de

compras

Que comprar Cómo comprar Seguimiento

Uso Consumo y Eficiencia energética

Especificaciones: Servicios

Productos Equipos Energía

Criterios de evaluación

DESEMPEÑO ENERGÉTICO

Compra de equipos

• Cualquier proveedor de servicio que pueda afectar el desempeño energético necesita ser competente Esto incluye: – Servicio de mantenimiento de contratista para SEUs – Ingenieros /Administradores de proyecto – Arquitectos – Consultores Energéticos

• Estar en capacidad de juzgar las competencias – Educación – Experiencia en servicios similares previos – Referencias – Curriculum vitae (CV) o Resumen de la hoja de vida

Compra de energía

• Un área de complejidad creciente y de competencia

• Necesita conocer quienes son los potenciales proveedores

• Necesita conocer su perfil de uso o demanda horaria típica los días laborales y no laborales.

• Necesita entender las tarifas disponibles

• Necesita entender las especificaciones del requerimiento de energía – Voltaje, máxima demanda (kVA)

– Viscosidad y poder calórico de los combustibles

• Si se consigue un significativo ahorro de energía a través de EE, esto puede afectar mayormente a la estructura tarifaria

• Cada proveedor necesita cotizar para las mismas cosas y sobre igual base, a fin de poder comparar las cotizaciones

• No crea en que hay componentes regulados en las tarifas e iguales para todos los comercializadores, siempre hay posibilidad de que varíen en función del comercializador.

Compras

Criterios de Compra

Especificación de Compra

Criterios de Evaluación de Proveedores

Selección Evaluación Revaluación

Defina los criterios para la realización de las compras, por ejemplo: Calidad Cantidad Confiabilidad Costo Tiempo de entrega Tarifas Mantenimiento Requisitos legales Calificación del personal

Establezca las especificaciones de compra de acuerdo con la necesidad: • Servicios de energía • Productos • Equipos • Energía

Defina los criterios para la selección de proveedores de acuerdo con las necesidades de compra.

Defina los criterios de evaluación de proveedores sobre la base del desempeño energético.

Defina los criterios de revaluación de proveedores sobre la base del desempeño energético logrado por la empresa.

Necesidad de compra

Servicios de energía Productos Equipos Energía

Bibliografia utilizada

1.Gestión de la eficiencia energética en la industria: cálculo del consumo

e indicadores energéticos. Antonio Carretero y Juan M. García ISBN

978-84-8143-753-9. AENOR. España.2012.

2. DOE eGuide for ISO 50.001. US Department of Energy. 2012.

3. Sistemas de gestión de la energía-Requisitos con orientación para su

uso. Norma ISO 50.001. 2011.

4. Guía práctica para implementar un sistema de gestión de la energía.

ONUDI. Manual del estudiante. Viena. 2012.

5. “Eficiencia Energética y Competitividad de Empresas”. Juan Carlos

Campos Avella, Rafael Torres y Leonardo Santos Macías. ISBN 959-257-019-1. Editorial UCF. 80p. 1998.