METODOLOGÍA PARA ESTUDIOS DE EFICIENCIA ENERGÉTICA

OBJETIVOS Cuantificar el uso de energía en el sistema, con detalles suficientes para localizar las pérdidas. Identificar proyectos y mejoras para ahorrar energía y reducir costos.

METODOLOGÍA Etapas : 1. Cálculos de consumos y costos de energía. 2. Cálculos de flujos de energía (mediciones y evaluaciones de campo). 3. Evaluación de los Flujos de energía. 4. Identificación de mejoras energéticas. 5. Evaluación de las mejoras 6. Informe técnico

EEE -ETAPA 1 * Priorizar los trabajos Cálculos de consumos de energía y costos. Objetivos : * Fijar el panorama * Priorizar los trabajos

CONSUMOS DE ENERGÍA Cuantificar los consumos para los últimos 12 meses. Registro del poder calorifico de los combustibles. Costos anual y mensual de combustibles. Precios de la energía eléctrica. * Estructura Tarifaria, Cargos por demanda, Carga conectada, Otras Penalidades

CONSUMOS: COMBUSTIBLES/ENERGÍA Gráficamente se obtiene también información útil

PROPORCIONES DEL USO DE ENERGÍA Y COSTOS Muestran los niveles de consumo de los diferentes energéticos y sus costos proporcionales

COSTOS DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA Costos unitarios, Periodos horarios (1, 2, 3…) Estructura tarifaria Potencias contratadas o Leídas Periodos estacionales Interrumpibilidad Calidad del servicio eléctrico, etc.

CONSUMOS DE ELECTRICIDAD Capacidad total del suministro? Total de cargas conectadas? Variaciones de consumos diarios y estacionales? Se cuenta con diagramas de carga? Cuál es el factor de potencia? Se tienen bancos de compensación ? Se administra la demanda? Existen cortes generales de energía?

COSTOS UNITARIOS Costos promedios. Costos marginales. Costo por unidad producida. Costo por unidad de contenido energético. Costo unitario de la energía útil.

RESÚMEN DE CONSUMOS Y COSTOS DE ENERGÍA Al final de la etapa 1, se deberá conocer: Costos totales Análisis de costos por energético Variaciones estacionales por energético Pactos de precios de los energéticos Áreas prioritarias de consumo

EEE -ETAPA 2 Cálculos de flujos de energía (mediciones y evaluaciones de campo). Objetivos : * Identificar para cada energético los usuarios más importantes en términos de: - Costos - Consumos * Identificar las deficiencias energéticas para los usuarios mayoritarios.

CONOCIMIENTO DE LOS PROCESOS Reconocimiento de la planta Diagrama de flujo de procesos Lista de los mayores usuarios de energía Cálculos de consumos de cada usuario. * Efectuar mediciones para precisar los consumos. Análisis de los usuarios mayoritarios

RECONOCIMIENTO DE LA PLANTA Entender cada fase de los procesos y su interrelación con la energía Modos de operación Intercambio de ideas con personal clave: operadores de procesos supervisores de procesos jefes de producción

DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO Material Estándar Sílice y arena de soda MEZCLA DEL MATERIAL Electricidad / Gas HORNO DE FUNDICION Cristal de Purificación HORNO DE REFINAMIENTO Cristal de Purificación Para enfriamiento G ANTES DEL CRISOL Desecho FORMACION TRITURADOR DE DESECHOS E RECOCIDO EXTINGUIDOR DE DESECHOS ACABADO Y EMPAQUETADO VENTA

PRINCIPALES USUARIOS DE ENERGÍA ELÉCTRICA Motores Eléctricos Iluminación Compresores de aire y de refrigeración Hornos Sistemas de aire acondicionado Sistemas de calentamiento Bombas de agua y de procesos Sistema de ventilación Fuerza motriz para procesos Sistemas de agitación

PRINCIPALES USUARIOS DE ENERGÍA TÉRMICA Calderos de vapor Calentadores de agua Calentadores de fluido térmico Alto horno Incineradores Calentadores de ambiente

CALCULOS DE CONSUMOS Estacionalmente Medición / estimación Calculados Inconsistencias esperadas

VARIACIONES ESTACIONALES

ESTIMACIÓN DE FLUJOS DE ENERGÍA Usar medidores existentes Información del fabricante de equipos (verificar modificaciones) Mediante velocidades prácticas de flujo según diámetro de tuberías. Para electricidad, evaluar con instrumentos portátiles (“Tong” Test)

VELOCIDADES ÓPTIMAS EN TUBERÍAS (m/s)

CÁLCULO DE CONSUMOS ELÉCTRICOS

ANÁLISIS DE LA DISTRIBUCIÓN DEL USO ENERGÉTICO EN UNA CERVECERIA

ANÁLISIS DE LOS USUARIOS MAYORES Identificados Consumos calculados Análisis para usuarios complejos - Sistemas de Vapor - Sistemas de Refrigeración - Hornos Auditoría de Mayores Usuarios

EEE - ETAPA 3 Evaluación de los flujos de energía. Objetivos: - Para identificar usos inapropiados - Areas de derroche de energéticos - Bajas eficiencias de conversión (calderas, compresoras, motores etc.) Identificar mejoras y formular proyectos

ANÁLISIS DE FLUJOS DE ENERGÍA No aceptar los sistemas tradicionales sin analizarlos. Se debe descubrir: Son los flujos razonables? Hay mejores formas? Se debe requerir: conocimiento de los procesos conocimiento de tecnologías adecuadas Innovación tecnológica

USO DE LA ENERGÍA - PÉRDIDAS El uso final de la energía es menor al total ingresado al sistema, depende de las pérdidas en la generación y distribución: Eficiencia de generación Ineficiencia del sistema de distribución

ORDEN PARA LA EVALUACIÓN Usuarios de energía Eficiencias de los sistemas de distribución Eficiencia de la conversión

ANÁLISIS DEL USO DE LA ENERGÍA Procesos Producto Insumos Identificar para que se utiliza la energía? Oportunidades para la reducción del consumo? Formas alternativas para los requerimientos? Son los niveles de capacidad apropiados?

ANÁLISIS DEL SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN Son apropiados los sistemas de distribución? Vapor Agua caliente Fluidos enfriados Energía eléctrica Resultados Comparación de cargas útiles y parásitas (pérdidas) Dimensionamiento de tuberías, cableado eléctrico Tecnología utilizada en bombeo Presión de vapor Retorno de condensados Nivel de voltaje eléctrico

EFICIENCIA DE DISTRIBUCIÓN EJEMPLO: SISTEMA EN MEDIA TENSIÓN - COMPAÑÍA MINERA

EFICIENCIA EN CONVERSIÓN DE LA ENERGÍA Conocimiento de tecnologías adecuadas y métodos óptimos Datos de diseño Evaluar rendimientos y comparar con estándares Combustión en calderas, hornos Rendimientos en tipos de iluminación Eficiencia de motores eléctricos Eficiencia de grupos electrógenos Eficiencias de sistemas de bombeo Eficiencias de compresores a diversas cargas

EEE - ETAPA 4 GENERACIÓN DE PROYECTOS Objetivos Identificar todos los posibles proyectos de eficiencia energética Recolección de ideas Elaborar un listado

IDENTIFICACIÓN DE PROYECTOS Que medidas de conservación de energía se han realizado? Que proyectos ya se iniciaron? Que proyectos están planificados? Evaluar las iniciativas de mejoras con las personas responsables de la planta.

EEE - ETAPA 5 Evaluación de Proyectos Objetivos Verificar que proyectos son viables Estudiar la interacción entre proyectos Establecer los costos de los proyectos Calcular los beneficios de los proyectos Comparar alternativas y prioridades Llegar a conclusiones para determinar que proyectos se van a ejecutar.

VERIFICACIÓN TÉCNICA DEL PROYECTO Riesgos técnicos Trabajo del equipo sin restricciones Operación a las condiciones de diseño Dimensionamiento correcto Efectos de corrosión y medioambientales Efectos Contaminación ambiental Efectos sobre la producción Incremento de mantenimiento Confiabilidad Evitar falsas expectativas

VERIFICAR LA ADECUACIÓN DEL PROYECTO Efectos medioambientales Mejores soluciones a corto y largo plazo Soluciones aceptables al 100% Costos y metrados base

CÁLCULOS DEL COSTO DEL PROYECTO Estimación real de los presupuestos de acuerdo a precios de mercado Cotizaciones de equipos de proveedores Referencias de trabajos similares

CÁLCULOS DE LOS BENEFICIOS DEL PROYECTO Efectuar los cálculos de ahorros Evaluación financiera Relación Beneficio Costo B/C Sensibilidad a los cambios de precios Riesgos Otros Medio ambientales Confiabilidad Aumento de la productividad

EEE - ETAPA 6 : INFORME OBJETIVOS Presentar el sustento técnico- económico del diagnóstico y las mejoras energéticas encontradas.

ESTRUCTURA DEL INFORME RESUMEN EJECUTIVO INTRODUCCIÓN Descripción del estudio Descripción de los procesos DIAGNÓSTICO ENERGÉTICO Balances de materia y energía Evaluación de cada energético Evaluación por cada sistema prioritario Resumen de costos y consumos RESULTADOS FINALES Análisis de la eficiencia por procesos, unidades, equipos y global Análisis técnico económico de las Mejoras Energéticas RENTABILIDAD DE LAS MEJORAS

ESTRUCTURA DEL INFORME IDENTIFICACIÓN DE MEJORAS RESULTADOS FINALES Análisis de la eficiencia por procesos, unidades, equipos y global Análisis técnico económico de las Mejoras Energéticas RENTABILIDAD DE LAS MEJORAS CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES