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SEMINARIO DE CAPACITACION :SEMINARIO DE CAPACITACION :

LIMA, SEPTIEMBRE/ OCTUBRE DEL 2008LIMA, SEPTIEMBRE/ OCTUBRE DEL 2008

““EFICIENCIA ENERGETICA Y EFICIENCIA ENERGETICA Y ADMINISTRACION DE LA ADMINISTRACION DE LA

DEMANDA EN EL SECTOR DEMANDA EN EL SECTOR PRODUCTIVOPRODUCTIVO””

ORGANIZADORES:ORGANIZADORES:

2

TEMA IV: MODULACION DE LA DEMANDA Y TEMA IV: MODULACION DE LA DEMANDA Y HERRAMIENTAS DE CONTROL EN HERRAMIENTAS DE CONTROL EN

ENERGIA ELECTRICAENERGIA ELECTRICA

ING. ALBERTO SANDOVAL RODRIGUEZING. ALBERTO SANDOVAL RODRIGUEZEE--mail: gerencia@cenytec.commail: gerencia@cenytec.com

1.- HERRAMIENTAS DE GESTION DE LA ENERGIA1.1 EFICIENCIA Y ECOEFICIENCIA1.2 OBJETIVOS DE LA EFICIENCIA ENERGETICA1.3 BARRERAS DE LA EFICIENCIA ENERGÉTICA

2.- EFICIENCIA ENERGETICA: ELECTRICA 2.1 EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS

ELECTRICOS INDUSTRIALES

3.- CASOS DE EFICIENCIA ENERGETICACASO 1: COMPENSACION REACTIVACASO 2 y 3 : MOTORES ELECTRICOSCASO 4: AHORRO EN PLANTA CEMENTERACASO 5:TRANSFORMADORES EFICIENTESCASO 6: ILUMINACION

CONTENIDO:CONTENIDO:

3

• La Metodología denominada: Monitoreo y Fijación de Metas (M&T), es una herramienta de tipo Gerencial que permite, administrar, controlar y obtener en forma permanente los indicadores de Producción Versus Consumos de los Energéticos (kWh, gal, m3,../Unidad de producto) y fijar metas para alcanzar los más óptimos deseados.• Definiciones:

•Energéticos primarios: Electricidad, petróleo, gas, carbón y agua.•Energéticos secundario: vapor, aire comprimido, temperaturas, gases de combustión, presiones, etc.

1.1.-- HERRAMIENTAS DE GESTION DE LA ENERGIA HERRAMIENTAS DE GESTION DE LA ENERGIA M&T M&T –– MONITORING AND TARGETINGMONITORING AND TARGETING

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1.1.1.1.-- OBJETIVOS DE M&TOBJETIVOS DE M&T

5

• Conocer en detalle los consumos y costos de los energéticos ( electricidad, combustibles, agua, vapor, aire comprimido, etc).

• Administrar y controlar en forma permanente los consumos y costos de los energéticos

• Identificar mejoras operativas, clasificarlas de acuerdo a su rentabilidad e inversión y evaluar el Beneficio/Costo para la industria.

• Calcular los estándares actuales y fijar metas para lograr los más óptimos deseados.

1.2.1.2.-- OPERACION DEL M&TOPERACION DEL M&T

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ANALISIS DE RESULTADOS DEL DIAGNOSTICO ENERGETICO

DIAGNOSTICO ENERGETICO (ESQUEMA OPERACIONAL)

SELECCIÓN DECENTROS DE

COSTOSENERGETICOS

INSTALACIONDE NUEVOS

MEDIDORES OADICIONALES

SELECCIONARENERGETICOS DE

MAYORESCONSUMOS Y

COSTOS

DEFINIRESTANDARES

DE CONSUMOSENERGÉTICOS

ESTABLCERMETAS DE

CONSUMOSENERGÉTICOS

REVISAR Y ACTUALIZAR CUANDOSEA NECESARIO (POR LO MENOS

UNA VEZ AL AÑO)

LA ENERGIA ELECTRICA SI NO SE MIDE , NO SE PUEDE LA ENERGIA ELECTRICA SI NO SE MIDE , NO SE PUEDE CONTROLARCONTROLAR

1.3.1.3.-- ETAPAS DEL M&TETAPAS DEL M&T

7

CENTRO DE COSTOS DE ENERGÍA (EACS):

Es similar a un Centro Contable de Costos, la diferencia estriba que un EACs, involucra llevar en orden los consumos y costos de los energéticos más relevantes tanto de los primarios como secundarios y relacionarlos con la producción diaria, semanal, mensual y anual

1.4.1.4.-- DEFINICIONES EN EL M&TDEFINICIONES EN EL M&T

8

Los centros de costos energéticos son similares a los Centros de Contabilidad, con la diferencia de que los CCE se contabiliza los consumos de los energéticos, la producción y los costos de los mismos.

9

GAS E.ELECTRICA SE.1 SE.2 SE.3

RECEPCION

SECADORES Y SILOS

PLANTA DE VAPOR

PREPARACION No.1

PREPARACION No.2

PROCESO DE HARINA No.1

PROCESO DE HARINA No.2

EXTRACCION No.1

EXTRACCION No.2

REFINACION No.1

REFINACION No.2

FAB. DE ENVASES

ENVASADO DE ACEITE

SERV: ILUMINACION

NOTA:

MEDIDORES ADICIONALES

MEDIDORES EXISTENTES

E E EE

A

A

E

E

E

E

E

E

E

E

E

A

A

E

A

E

A

E

Ejemplo: Centro de Costos de Energíay Selección de Medidores

1.4.1.4.-- DEFINICIONES EN EL M&TDEFINICIONES EN EL M&T

10

INDICADORES ENERGETICOS

Es la relación de un consumo de energía (kWh, gal, P3, etc.) versus la unidad de producción medido en términos físicos (t, lt, unidades, etc.), a este término también se le denomina ¨Consumos Específicos¨

Estos indicadores energéticos representan factores de diferencia y competitividad entre empresas similares.|

EJEM: INDICADORES ENERGÉTICOS

Energía Eléctrica Producción 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 Mínimo 980,57Promedio (1/) 1 127,95(1/): Promedio del período 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

Producción (Tn)En

erg

ía E

léct

rica

(k

Wh

)

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-00Nov-00

Dic-00Ene-01

Feb-01Mar-01

Abr-01May-01

Jun-01Jul-01

Ago-01Sep-01

Oct.-01

Meses

Co

nsu

mo

Esp

eci

fico

(k

Wh

/Tn

)

1.5.1.5.-- REQUERIMIENTOS PARA SU IMPLEMENTACIONREQUERIMIENTOS PARA SU IMPLEMENTACION

12

1. Conformación del Comité de Energía2. Efectuar un diagnóstico energético3. Identificación de los Centros de Costos CCE4. Equipos existentes y equipos adicionales en lugares

estratégicos5. Monitoreo de los energéticos en condiciones actuales 6. Determinación de estándares y metas (1ra fase)7. Formulación y aplicación de acciones 8. Monitoreo permanente (con instalacion de equipos de

medición) incluyendo cambios tecnológicos (2da fase)

1.6.1.6.-- RESULTADOS DE SU IMPLEMENTACIONRESULTADOS DE SU IMPLEMENTACION

13

y = 809.7x + 38811R² = 0.796

0

200,000

400,000

600,000

800,000

1,000,000

1,200,000

1,400,000

1,600,000

1,800,000

0.00 200.00 400.00 600.00 800.00 1,000.00 1,200.00 1,400.00

Ener

gia

Elec

trica

(kW

h)

Producción (Ton)

TENDENCIA DE CONSUMO ELECTRICO VS. PRODUCCION

1.7.1.7.-- RESULTADOS DE SU IMPLEMENTACIONRESULTADOS DE SU IMPLEMENTACION

14

P R OD U C C ION vs E N E R GIA E LE C TR IC ACOM PA ÑIA "X X "

dic

nov

oc ts et

ago jul

jun

mayabr

f eb

mar ene

jun

may

mar dicjulago

novoc t

s et

abrf eb

ene

y = 11.429x + 710350R2 = 0.6034

y = 6.76x + 1008149.30R2 = 0.87

1480000

1580000

1680000

1780000

1880000

1980000

2080000

2180000

2280000

2380000

75000 85000 95000 105000 115000 125000 135000 145000 155000

Pr o d u cció n (u n id )

En

erg

ía E

léct

rica

(kW

h)

1.8.1.8.-- CONFIGURACION DE UNA PLANTA CONFIGURACION DE UNA PLANTA

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Empresa

Planta 1

Centro Costo 1

Medidor

Medidor

Producción

Desde el punto de vista del monitoreo de energéticos la fabrica es representada bajo una estructura jerárquica que en términos de software se conoce como TreeView.

Energía eléctrica

Combustible

Producto 1

.

.

.

1.91.9-- OTROS BENEFICIOSOTROS BENEFICIOS

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• Para el industrial, mayores beneficios económicos con bajas inversiones

• Para la empresa distribuidora; beneficio económico debido a menor compra de energía aún cuando se incremente el número de clientes.

• Para las empresas generadoras; beneficio económico ya que serán postergadas las inversiones.

• Para la sociedad, mejores condiciones de vida ya que se reduce la contaminación ambiental por las menor producción de energía eléctrica.

2.2.-- ADMINISTRACION DE LA DEMANDAADMINISTRACION DE LA DEMANDA

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2.12.1-- CONTROL AUTOMATICO DE LA DEMANDACONTROL AUTOMATICO DE LA DEMANDA

18

Entre las formas mEntre las formas máás eficaces de administrar y s eficaces de administrar y controlar la mcontrolar la mááxima demanda podemos identificar:xima demanda podemos identificar:

1) 1) ReducciReduccióón de picosn de picos. Reducir carga en el . Reducir carga en el periodo de punta.periodo de punta.

2) 2) Relleno de Relleno de ““vallesvalles””.. Aumento de carga en el Aumento de carga en el periodo fuera de punta.periodo fuera de punta.

3) 3) Desplazamiento de picosDesplazamiento de picos. Desplazamiento de . Desplazamiento de carga sin que exista cambio en el nivel de carga sin que exista cambio en el nivel de consumo.consumo.

4) 4) ConservaciConservacióón en los niveles apropiados de la n en los niveles apropiados de la

demandademanda. Reducci. Reduccióón del consumo de la energn del consumo de la energíía a

en las horas pico y en los valles. A traven las horas pico y en los valles. A travéés del uso s del uso

de equipos eficientes. de equipos eficientes.

5) C5) Crecimiento ordenado y planificado de la recimiento ordenado y planificado de la

demanda eldemanda elééctrica.ctrica.

Control AutomControl Automáático de la Mtico de la Mááxima xima DemandaDemanda

2.32.3-- ESTRATEGIA PARA UN SISTEMA DE CONTROL ESTRATEGIA PARA UN SISTEMA DE CONTROL DE DEMANDA : GENERACION PROPIADE DEMANDA : GENERACION PROPIA

20

Una de las Estrategias, es considerar Sistemas Energéticos Alternativos como:

Auto-generación.Co-generación.Tri-generación.

La generación propia de electricidad (autogeneración) mediante un Grupo Electrógeno a Gas Natural representa un costo de generación no mayor a:

4,50 centavos de US $/kw-hr(Para un precio de GN de US $ 1,70 US$/MPC, y una eficiencia promedio del 32%)

21

ESQUEMA UNIFILAR DE UN SISTEMA DE MONITOREO DE ENERGÍAY CONTROL AUTOMÁTICO DE LA MÁXIMA DEMANDA (DSM )

RESULTADO DE APLICACION DE UN SISTEMA DE RESULTADO DE APLICACION DE UN SISTEMA DE CONTROL DE DEMANDA: CASO 1CONTROL DE DEMANDA: CASO 1

22

RESULTADO DE APLICACION DE UN SISTEMA DE RESULTADO DE APLICACION DE UN SISTEMA DE CONTROL DE DEMANDA: CASO 2 CONTROL DE DEMANDA: CASO 2

23

DIC

-01JU

L-01

1159

.6 K

WJU

N-0

1

NO

V-0

1

1225

.6 K

WE

NE

-02

FE

B-0

2

AG

O-0

1

SE

T-0

1 OC

T-0

1

EN

E-0

1

FE

B-0

1

1192

.4 K

WM

AR

-01

AB

R-0

1

MA

Y-0

1

y = (12.962x + 781.4) kW R2 = 0.0667

y = 950 kW

0.00

200.00

400.00

600.00

800.00

1000.00

1200.00

1400.00

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

KW

DEMANDA REGISTRADA EN HP DEMANDA FIJADA Lineal (DEMANDA REGISTRADA EN HP)

INCORPORAR DSM

SET POINT

CASO 3: VALORES MAXIMOS POR DIA LEIDOAS Y ENERGCASO 3: VALORES MAXIMOS POR DIA LEIDOAS Y ENERGÍÍA A CADA 15 MINUTOS CADA 15 MINUTOS

0.00

200.00

400.00

600.00

800.00

1000.00

1200.00

0.0

5000.0

10000.0

15000.0

20000.0

25000.0

30000.0

Po

ten

cia

(K

W)

En

erg

ía (

KW

h)

Día

Energia Activa

Pot. Activa (kW)

2.42.4-- RECOMENDACIONES GENERALESRECOMENDACIONES GENERALES

25

• CONFORMAR EL COMITÉ DE ENERGIA CE• Revisar la facturas eléctricas todos lo meses y analizar

QUE, COMO y CUANTO se pagará por energía. • Analizar las diferentes opciones tarifarias más

adecuada al proceso productivo.• Averiguar que equipos o que área ha influido sobre la

Máxima Demanda.• Averiguar si se está pagando energía reactiva• Comparar los indicadores de producción Kwh/unidad

de producción mes a mes.• Intensificar el mantenimiento preventivo de todos los

equipos eléctricos, subestaciones, tableros, sistemas de puesta a tierra, etc.

• Verificar los principales indicadores en forma contínua.

2.42.4-- RECOMENDACIONES GENERALESRECOMENDACIONES GENERALES

26

• Profundizar los estudios energéticos que incluyan calidad de energía.

• Para mayores requerimientos de vapor pensar en co–generación

• Para mayores requerimientos de climatización pensar en trigeneración.

• La industria, Comercio, Hospitales, Universidades, Entidades Bancarias/Financieras, etc., tiene que ser competitivos mediante la Reducción de Costos de los Energéticos.

• Optimización de Costos de Energéticos, no necesariamente es reducir la producción o el Confort.

• Subir o bajar un grado el sistema de climatización puede reducir 10% el consumo de energía y las emisiones de CO2.

2.42.4-- RECOMENDACIONES GENERALESRECOMENDACIONES GENERALES

27

• Determinar los indicadores de consumo actual (KWH/Unidad de producto) y trazar metas para mejorarlo

• Considerando que para generar 1kWh se producen 0,59 kg de CO2, el ahorro en la emisión de CO2, serásignificativo en la medida que se pueda lograr y cuantificar dichos ahorros, de esta manera se mejoralas condiciones ambientales de la empresa.

• Con la implementación del M&T, se dispondrá de información precisa y oportuna de los indicadores de consumo para la toma de decisiones sobre energía

ING. ALBERTO SANDOVAL RODRÍGUEZCONSULTOR EN EFICIENCIA ENERGÉTICAE-Mail: gerencia@cenytec.com

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