EFICIENCIA ENERGÉTICA CON P+L EN CERVECERÍA NACIONAL Ing

Presentación del tema: "EFICIENCIA ENERGÉTICA CON P+L EN CERVECERÍA NACIONAL Ing"— Transcripción de la presentación:

1 EFICIENCIA ENERGÉTICA CON P+L EN CERVECERÍA NACIONAL Ing
EFICIENCIA ENERGÉTICA CON P+L EN CERVECERÍA NACIONAL Ing. Yamileth Mattatall Julio, 2007

2 Compromiso Ambiental Producir más cerveza utilizando menos agua.
Reducir nuestra huella energética y de carbón. Trabajar para que las operaciones tengan cero desperdicios. Promover el consumo responsable de cerveza. Fomentar la reutilización de empaques y el reciclaje. Tener cadenas de suministros que reflejen el compromiso con el desarrollo sostenible. Respetar los derechos humanos. Traer beneficios a las comunidades a quienes servimos. Contribuir a la reducción del VIH/SIDA dentro de nuestras áreas de influencia. Ser transparentes al informar sobre nuestro progreso con estas prioridades de desarrollo sostenible, sociales y ambientales. El trabajo realizado en éste campo ha sido notable. En los últimos se han venido orientando las decisiones de inversión en materia de tecnología y capacitación del recurso humano hacia el cumplimiento de las exigencias medioambientales que están a la vanguardia en el ámbito internacional. Los resultados obtenidos han sido muy satisfactorios, tanto en lo económico como en lo que respecta al mejoramiento de la calidad ambiental..

3 Diagnóstico Inicial El cumplimiento de nuestra misión nos define un compromiso con la protección y conservación del medio ambiente, implementando medidas que resulten en la disminución de consumo de recursos naturales; la preservación de los recursos naturales de que disponemos; la disminución de generación de residuos, vertimientos y emisiones, y la disposición y tratamiento adecuado de éstos últimos. Esta estrategia se aplicó en los tres indicadores energéticos: Consumo de Agua. Consumo de Energía Eléctrica Consumo de Energía Térmica El trabajo realizado en éste campo ha sido notable. En los últimos se han venido orientando las decisiones de inversión en materia de tecnología y capacitación del recurso humano hacia el cumplimiento de las exigencias medioambientales que están a la vanguardia en el ámbito internacional. Los resultados obtenidos han sido muy satisfactorios, tanto en lo económico como en lo que respecta al mejoramiento de la calidad ambiental.

4 Comparativo Anual de Indicador de Agua y Resumen de Acciones
22 Comparativo Anual de Indicador de Agua y Resumen de Acciones 2000. Comparación con otras plantas “Benchmarking” 2001. Instalación de red de medición y monitoreo en línea. Distribución de consumo e identificación de desbalances. 2002. Balance térmico y másico de pasteurizadora. Identificación de aguas de proceso con potencial de reutilización 2004 y Recuperación y reutilización de aguas industriales 2006. Automatización del Sistema de Recuperación de Aguas Industriales 2000 Se realiza revisión de indicadores y se determina que debe iniciarse un proceso de mejoramiento a tono con el resto de las empresas cerveceras a nivel internacional. Por lo anterior, se empezo a llevar un control de consumo mensual, tomando las lecturas de consumo y comparandola con la produccion mensual, para obtener una indicador de consumo unitario que pudiera compararse mes a mes y contra otras empresas cerveceras. 2001 Instalación de red de medición en líneas de suministro principales y equipos considerados como grandes consumidores. La medida permitio observar desviaciones de consumo debido a operaciones no apropiadas y a desbalances en máquinas con respecto a su especidficación de consumo en especificaciones del equipo. Este análisis permitió identificar que del 100% de la facturación el 54% correspondía a sala de envasado, y el 25% correspondia a una de las líneas de envasado que presentaba una desviación equivalente a 6 veces el consumo especificado en dato de placa. Inversión en equipos de medición: B/. 20,000. Se instala un sistema de supervisión computarizada a través de una red de campo, para capturar la información y hacer monitoreo remoto de consumo de agua, vapor, gas carbónico, entre otros. Con éste sistema de monitoreo se reemplaza el control por reportes manuales, y se logra identificar y programar la eliminación de los desperdicios de agua asociados al no cierre de válvulas al finalizar la producción, consumos de agua con equipos apagados, entre otras situaciones de consumos no útiles; así mismo, se logra mayor agilidad en la detección de las desviaciones de consumo, respecto al consumo nominal de los equipos. La inversión en equipos fue de B/. 20,064. 2002 Se hace balance térmico y másico de la pasteurizadora responsable en gran parte del consumo excesivo de agua en el área de envasado. Se realizan modificaciones, se reajusta la recirculación de agua entre las etapas de pasterización, y se controla la demanda de agua a través de las válvulas automáticas, de acuerdo a las condiciones de temperatura a mantener en cada etapa. Se identifican oportunidades de ahorro mediante recuperación en diferentes etapas de los procesos, para lo que se realiza caracterización fisicoquímica, microbiológica e hidráulica de algunos vertimientos de equipos que se clasificaron como potencialmente reutilizables. Con esto se inicia la ejecución del proyecto de recuperación de agua para su reutilización en condensadores evaporativos, entre otros usos. La inversión total para éste año es de B/. 10,252, frente a un ahorro mensual en consumo de agua de aproximadamente 199,000 Hectolitros (19,900 m^3). Se identifican oportunidades de ahorro de agua mediante su recuperación en diferentes puntos del proceso. Se realiza el primer ejercicio de caracterización de aguas de descarga de los principales puntos de consumo, se define la matriz de recuperación y consumo, en base a caracteristicas hidraulicas, fisicoquimicas y microbiologicas en puntos de descarga y de requerimienots en los punots de reutilización. Con esto se inicia el Proyecto de recuperación de aguas industriales para uso en intercambiadores de calor, bombas de vacío, y aseo. De la primera etapa implementada, se logra una disminución de consumo de agua de 20,000 Hl por mes. Inversión: B/.10,252.00 Instalación de intercambiador central en Pasteurizadora KHS, con lo que se reemplaza la inyección directa de vapor para calentar el agua de los tanues del equipo. Con ésto se logra una disminución de consumo unitario en equipo de 60 Hl/h a 40 Hl/h, o 28,484 Hl/mes. Inversión B/, 100,000.00 : Así mismo, con la ejecución de éstas actividades se han obtenido otros beneficios importantes, tales como la disminución en el caudal de aguas residuales vertidas, la disminución de la presión de consumo sobre el recurso natural agua, y la disminución en la inversión y el tamaño de la planta de tratamiento de aguas residuales a construir.

5 Automatización del Sistema de Recuperación de Aguas Industriales
Recuperación de aguas de CIP´s y su reutilización como agua de suministro a los condensadores evaporativos. Inversión en automatización: 20,000$

6 2000. Comparación con otras plantas “Benchmarking”
22 Comparativo Anual de Indicador de Energía Eléctrica y Resumen de Acciones 2000. Comparación con otras plantas “Benchmarking” 2001. Instalación de red de medición y monitoreo en línea. Distribución de consumo por procesos. 2002. Control operativo de compresores de refrigeración 2004: Instalación de Compensadores Dinámicos de Reactivo 2005. Sistema de Control de Demanda de Compresores de Refrigeración Industrial 2001 Se realiza revisión de indicadores y se determina que debe iniciarse un proceso de mejoramiento a tono con el resto de las empresas cerveceras a nivel internacional. Por lo anterior, se compran 24 medidores para llevar control de consumo a nivel de procesos y de equipos principales, con ésto se empezó a llevar un control mensual, tomando las lecturas de consumo y comparándolas con la producción mensual, para obtener una indicador de consumo unitario que pudiera compararse mes a mes y contra otras empresas cerveceras. Inversión B/, 40,000.00 2002 Se identificó que del 100% de la facturación, el 42% correspondía a Refrigeración Industrial. También se identifica oportunidad de ahorro controlando las combinaciones de compresores en operación, con el objetivo de mantener condiciones operativas garantizando que los mismos se mantengan a 85% de carga mínima. Se incorpora el monitoreo de porcentaje de carga de compresores a través de sensores de corriente y se incorpora dichas señales al Sistema de Información de Planta.Inversión: B./0.0 Modificación del Sistema de Control Bombas de Calderas. Esta medida permitió automatizar el suministro de agua a calderas, evitando recirculación y funcionamiento de las bombas cuando las calderas se encontraran apagadas o sin carga. Inversión: B/. 15, Modificación del Sistema de Control Compresores de Aire. Inversión : B/ 15, Con éstas medidas se logra una disminución del indicador de consumo unitario de 1.25 kWh/Hl cerv equiv envasado, aproximadamente 861, kWh/año. 2004 Instalación de compensadores dinámicos de reactivos con capacidad de 1043 kVAR en circuitos principales. Se obtienen resultados positivos en parámetros de calidad eléctrica como disminución en la distorsion de onda de voltaje, disminución de sag/swell (bajones de voltaje y sobrevoltajes), y ahorros asociadas a la perdida de potencia en conductores al disminuir la corriente de alimentación a los circuitos por compensar directamente en la carga. Inversión de B/.64,661 Eliminación de cargas asocidas a cuartos refrigerados de cerveza en maduración, por cambio de tecnología a Cilindros Cónicos enfriados por chaqueta. Con éstas medidas se logra una disminución del indicador de consumo unitario de 0.54 kWh/Hl cerv equiv envasado, aproximadamente 600,000 kWh/año

7 Sistema de Control de Demanda de los Compresores de Refrigeración Industrial
Grafico 1. Pareto de Distribución de Consumo de Energía Eléctrica Con la data recolectada se determinó que del 100% de la facturación eléctrica, el 34% correspondía al consumo de los compresores de refrigeración, ver gráfico 1.

8 Sistema de Control de Demanda de los Compresores de Refrigeración Industrial
Potencial de mejora por control operativo de los compresores del tipo tornillo, los cuales por diseño presentan bajo desempeño energético a cargas parciales (por debajo de 85%). Variables y relaciones monitoreadas: El consumo de energía eléctrica de la estación de compresión; Porcentaje (%) de carga de refrigeración de los compresores Perfil de demanda de refrigeración instantánea de la planta. Se encontró que para estos compresores, durante ciertas situaciones de demanda, permanecían largos períodos de tiempo operando bajo condiciones de carga parciales (por debajo de 85% de capacidad) originados básicamente por la variabilidad marcada de la demanda originada por la operación de los diversos procesos que involucran refrigeración

9 Medida del tipo Organizacional durante 2002 - 2004
Sistema de Control de Demanda de los Compresores de Refrigeración Industrial Medida del tipo Organizacional durante Optimizar la relación entre la "Capacidad Real Ofertada" (Capacidad Real de los compresores en operación) y la “Capacidad Disponible en Operación", "Capacidad Real Requerida por el sistema. Automatización del sistema de Control de Demanda de los Compresores de Refrigeración Mantiene en operación la mínima cantidad de compresores, de acuerdo a los requerimientos de refrigeración de la planta; Se monitorean todos los parámetros de operación a través de sensores El sistema está perfectamente integrado a un sistema supervisorio SCADA. Al ser el consumo de energía de los compresores por tonelada de refrigeración, tan elevados a baja carga, surgió la necesidad de garantizar que la relación entre la "Capacidad Real Ofertada" (Capacidad Real de los compresores en operación) y la “Capacidad Disponible en Operación", "Capacidad Real Requerida por el sistema” fuera la óptima. Siendo esta la meta, se tomó inicialmente la medida, del tipo organización (operativas), orientadas a que los operadores secuenciaran la puesta en operación de los (7) siete compresores disponibles, según el perfil de carga del sistema, tratando de minimizar el numero de compresores en operación y dándole prioridad a aquellos del tipo tornillo que, debido a su capacidad y curva características BHP/TON operaran lo más cercano al 100% de su capacidad nominal, tomando en cuenta constantemente el perfil de demanda de la planta, el cual desde una primera instancia se determinó que era muy variante. Este fue el esquema operativo, que se implementó durante los años 2002–2004, obteniendo resultados buenos pero que no fueron sostenibles. (Ver gráfico 3). En la actualidad, la relación de la capacidad disponible en operación y la capacidad real ofertada es de 90%, resultado del mejor aprovechamiento de la capacidad de los compresores e indicador de la Gestión Operativa de la Sala de Maquinas de Servicios Industriales

10 Sistema de Control de Demanda de los Compresores de Refrigeración Industrial
El sistema de control de demanda de los compresores de refrigeración se realizó con una inversión inicial de B/.73,437.00, con la cual, se ha podido disminuir el indicador unitario de consumo de energía eléctrica para los compresores de refrigeración, de 4.67 kwh/Hl a Kwh/Hl, dando como resultado un ahorro de energía de 2,244, kWh en tres años, simultáneamente a un incremento en la producción de HL de cerveza, año con año, y con una recuperación de la inversión inicial en un periodo de 12 meses. al implementar el proyecto se obtuvo una mayor eficiencia en el uso de los recursos energéticos, reflejado en los ahorros obtenidos, que, además de reducir costos de producción, contribuye a disminuir los niveles de contaminación ambiental desde la fuente primaria de energía hasta el punto final de consumo, lo cual permite mitigar el impacto negativo sobre el medio ambiente y obtener beneficios económicos para la empresa.

11 Sistema de Control de Demanda de los Compresores de Refrigeración Industrial
Beneficios obtenidos Relación entre la capacidad disponible en operación y la capacidad real ofertada es de 90% Disminución del indicador unitario de los compresores de refrigeración, de 4.67 kwh/Hl a 4.15 Kwh/Hl, Ahorro de energía de 2,244, kWh en tres años, simultáneamente a un incremento en la producción de HL de cerveza, año con año, Recuperación de la inversión inicial en un periodo de 12 meses Beneficio Ambiental Disminución en los niveles de contaminación ambiental desde la fuente primaria de energía hasta el punto final de consumo, lo cual permite mitigar el impacto negativo sobre el medio ambiente y obtener beneficios económicos para la empresa.

12 22 Comparativo Anual de Indicador de Energía Térmica y Resumen de Acciones 2002. Sistema de control de combustión mediante Micro Modulación Autoflame 2005, 2006 Sistema de Cocción Dinámica con Recuperación de Energía en el Proceso de Elaboración de Cervezas.

13 Fermentación y Maduración
Sistema de Cocción Dinámica con Recuperación de Energía en el Proceso de Elaboración de Cervezas               Recepción de Malta Molienda Maceración Filtración Ebullición Envasado CO2 Fermentación y Maduración Remolino Aire Esteril Levadura Tanque de finales Filtración Enfriamiento

14 Sistema de Cocción Dinámica con Recuperación de Energía en el Proceso de Elaboración de Cervezas

15 Sistema de Cocción Dinámica con Recuperación de Energía en el Proceso de Elaboración de Cervezas
Beneficios obtenidos Ahorro energético por disminución en el consumo de vapor generado en calderas y de combustible La disminución en el consumo de combustible es de aproximadamente 11,000 gal/mes, lo que reduce en un 12% el consumo anual de combustible en generación de vapor. Disminución en la generación de emisiones de calderas por disminución de consumo de combustible. Disminución en la emisión al ambiente de compuestos volátiles generados durante la ebullición del mosto Disminución de las emisiones a la atmósfera en forma de vapor de agua con compuestos volátiles pasando del 10% al 6% del volumen del Mosto elaborado. Lo que equivale a reducir la emisión total en aproximadamente un 40%. Mejora en la calidad sensorial de la cerveza por la optimización en el proceso de ebullición del Mosto de elaboración de líquido de cerveza, y que producen el olor característico de las empresas fabricantes de cerveza, y que en algunos casos puede llegar a considerarse molesto. Estos compuestos quedan atrapados en el proceso de condensación del vapor, y finalmente se depositan en las aguas residuales del proceso.

16 22 Resumen de Resultados Indicadores claves de nuestro buen desempeño, 2000 – 2006 $ 1.5 MM 29% $ 1.18 MM $ 3.5 MM 78% $ 1.5 MM 28% 147.24 Inversión: $ 0.20 MM $ 0.20 MM Con una orientación clara hacia el mejoramiento de los indicadores de consumo, definiendo prioridades, realizando análisis de las situaciones identificadas como críticas, y ejecutando acciones tendientes a corregir y prevenir las situaciones que conllevan al uso inadecuado de los recursos, hemos obtenido importantes logros mejorando indicadores importantes para la industria cervecera, como son el consumo de agua, energía eléctrica, y combustibles, entre otros. Es así como desde el año 2000 a la fecha los indicadores de consumo han tenido una disminución notable, frente a un crecimiento importante en la producción de cerveza. Disminución del consumo de agua en un 78% Disminución del consumo de energía eléctrica en un 28 % Disminución del consumo de combustibles en un 29% 14.31 9.85 AGUA ENERGÍA ELÉCTRICA ÉNERGÍA TÉRMICA

17 22 Premios a la Gran Empresa con Resultados Más Exitosos en Sistemas de Producción Limpia Como resultado de la aplicación de los conceptos de P+L, en los tres proyectos antes mencionados Cervecería Nacional ha sido acreedor a Certificados de P+L, por parte de la ANAM y CONEP en las tres últimas versiones de los premios de P+L Cuarta versión Premios P+L 2005 Proyecto: Disminución del índice de consumo de agua por hectolitro de cerveza producida Quinta versión Premios P+L 2006 Proyecto: Ahorro de energía térmica y disminución de emisiones mediante la implementación de un sistema de cocción dinámica con acumulación de energía en el proceso de elaboración de cerveza Sexta versión Premios P+L 2007 Proyecto: Ahorro de energía a través de la implementación de un Sistema de control de demanda de los compresores de refrigeración industrial de Cervecería Nacional.

18 22 Por pequeño que sea cualquier esfuerzo a favor del ambiente repercutirá en la salud y la calidad de vida de las futuras generaciones. Gracias