Indicadores Energeticos

INDICADORES ENERGéTICOS Blgo. José Carlos Chacaltana Mendoza

Es un sistema que busca optimizar los recursos energéticos en las distintas actividades económicas que utilizan energía, a través de la sectorización, monitoreo, determinación de estándar y fijación de metas, con el objeto de obtener importantes beneficios económicos para las empresas.

SELECCIÓN DE CENTROS DE COSTOS ENERGETICOS

INSTALACION DE NUEVOS MEDIDORES O ADICIONALES

SELECCIONAR  ENERGETICOS DE MAYORES CONSUMOS Y COSTOS

DIAGNOSTICO ENERGETICO (ESQUEMA OPERACIONAL)

DEFINIR  ESTANDARES DE CONSUMOS ENERGÉTICOS

ESTABLCER  METAS DE CONSUMOS ENERGÉTICOS

ANALISIS DE RESULTADOS DEL DIAGNOSTICO ENERGETICO

REVISAR Y ACTUALIZAR CUANDO SEA NECESARIO (POR (POR LO ME NOS UNA VEZ AL AÑO)

Monitoreo de Energéticos El monitoreo de los consumos de los energéticos puede ser realizado con: ØMedidores

simples o sofisticados ØMedidores fijos o portátiles ØPuede ser con recopilación de datos en forma manual o automática. El objeto es realizar la medición y contar con información confiable. También es necesario registrar la información de la producción (por  tipos, por batch, semana, etc)

Monitoreo y Control de la Energía – MCE ¿Qué es el MCE? ØEs

una técnica gerencial para el control de d e los consumos y costos de los energéticos que permite identificar potenciales de ahorro, implementar acciones y comprobar las mejoras.

ØEl

monitoreo y control de energéticos debe permitir obtener las máximas ventajas económica, mediante dos funciones principales : • El control “in situ” del uso de energía • El planeamiento del uso eficiente de la energía.

ØSu

esquema de gestión se basa en indicadores indi cadores que evalúan los niveles de eficiencia de los consumos energéticos desde la perspectiva de los Procesos Internos, la Innovación I nnovación y Aprendizaje.

ØLos

indicadores deben medir el logro de los objetivos identificados dentro de la Gestión Energética.

Ejemplo Objetivos específicos (metas) ØCalidad en los procesos •Mejorar los productos no conformes en un 20% •Reducir la máxima demanda en 10% •Reducir los consumos específicos en un 2% ØCompromiso del personal •Mejorar la capacitación y aprendizaje del personal (20 horas/mes) •Implementar mejoras en la infraestructura

Perspectivas del MCE ØProcesos:

Mide la eficiencia de los procesos a través de los cuales se agrega

valor  ØInnovación

y aprendizaje de la organización: Mide la calidad del aporte del

recurso humano en temas de innovación como habilitador de desempeño exitoso. ØEficiencia

Energética: Mide los logros obtenidos en la reducción de los

consumos de energía.

Ciclo del Monitoreo y Control de la Energía

PRINCIPALES PRINCIP ALES ELEMEN ELEMENTOS TOS • Medir y registrar los registrar los principales flujos de energía por CCE sobre un período especifico de tiempo . • Procesamiento de la Información, relacionando el consumo de energía de cada CCE con una medida de salida para definir un estándar de consumo. • Análisis de la Información • Reporte de las variaciones en el consumo del CCE. • Acciones correctivas y mejoras • Fijar  Fijar metas metas (target) para reducir el consumo.

CENTRO DE COSTOS DE ENERGÍA CCE Es un área de la planta donde el uso de la energía es controlado. Un CCE generalmente corresponde a un centro de control de costos existente, y puede ser una línea de producción, una casa de calderas, o un ítem específico de la planta.

CRITERIOS PAR ARA A LA LA SELECCIÓN SELECCIÓN DE UN CCE •El

potencial de ahorros económicos justifica los costos de medidores a instalar. •El consumo de energía puede ser medido. •Es posible establecer la pertenencia de costos del CCE. •La producción 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: •Medición •Datos

históricos •Cálculos y estimaciones •Aplicación mixta

MEDICION Y REGISTROS OBTENCION DE DATOS • Colección manual e ingreso manual de datos a la PC. • Colección manual usando data logger portátil con ingreso automático a la PC. • Monitoreo remoto, con adquisición automática de datos. MEDICION Y REGISTROS •AREAS

Y EQUIPOS ENERGETICAMENTE IMPORTANTES IMPORTANTES •AREAS Y SERVICIOS AUXILIARES •SUPERVISION DE LAS MEDICIONES •RECOPILACION DE INFORMACION DE LOS INSTRUMENTOS DE PLANT PLANTA A •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 COLECCIÓN: • Mensual • Semanal • Diario. PROCESAMIENTO Y ANALISIS • INGRESO DE DATOS • ANÁLISIS DE DATOS

Tipos de Análisis - Rutinario - Investigación Técnicas de Análisis - Análisis de regresión lineal - Variaciones acumuladas

Instrumentación portátil y fija utilizada en monitoreos

Indicadores Energéticos Se considera, entre otros conceptos, como ratio técnico-económico, que se utilizan a niveles de usos finales fi nales y otros. Es la relación de un consumo de energía (kWh, gal, etc.) con un indicador  de actividad medido en términos físicos (t, lt, etc.), a este término también se le denomina ¨Consumos Específicos¨ Estos indicadores energéticos representan factores de ¨normalización¨, que posibilitan la comparaciones intersectoriales intersectoriales e internacionales El cálculo de estos parámetros que indican la intensidad de los consumos de energía por unidad de referencia, estos pueden ser: Se utilizan para determinar el nivel de eficiencia energética de consumos y su control permanente y efectuar un Benchmarking Energético Indicador por producción = kWh / Producto Indicador por empleado = kWh / Empl.-mes Indicador por empleado = kWh / Empl.-mes Indicador por área const. = kWh / m2 - mes

UNIDADES DE INDICADORES DE EFICIENCIA ENERGÉTICA Posibilidades de formar Indicadores de Eficiencia Energética: En ergética: m² / kWh pieza / kWh Kg / kWh Kg / galones de petróleo Toneladas / US $ de energía m3 / Tep, etc.

BENCHMARKING ENERGETICO ØMediante

esta técnica se compara los consumos específicos con: • Otras empresas, • Con series históricas propias, • Con estándares tecnológicos. ØEstablecen los datos de partida de las mejoras en Programas de ahorro de Energía. ØMuestra la información para el seguimiento y control de la implementación de mejoras. Mediante la comparación se determina las Ineficiencias en las instalaciones y equipos, las cuales son evaluadas para proponer mejoras. La comparación se hace a través de números característicos energéticos denominados INDICADORES DE EFICIENCIA ENERGÉTICA. A partir de estos resultados se fijan nuevos estándares de consumo por  área y de manera global.

METAS DEL BENCHMARKING ENERGÉTICO •Establecer

INDICADORES ENERGÉTICOS •Ampliar conocimientos sobre la eficiencia de la empresa. •Ampliar conocimientos sobre soluciones posibles para optimización energética. •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 gráfico anterior muestra el consumo específico de energía eléctrica mensual por tonelada de harina producida en una planta de harina prime. En el gráfico 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 nu evas metas.

CONSUMOS ESPECIFICOS (CE) Me s

En e rg rg í a El El éc éctri ca ca Pr od ucci ón ón

1 600 000

C. E

kW h

Tn

kW h / tn

S e p-00

1 640 144,88

1 416,32

1 158,04

O c t- 0 0

1 262 935,71

931,36

1 356,01

N ov - 0 0

1 005 755,18

724,13

1 388,92

D ic-00

649 110,77

395,67

1 640,54

E ne -01

1 111 458,74

910,48

1 220,74

Fe b-01

1 296 774,90

952,93

1 360,83

M ar -01

1 405 058,45

1 087,27

1 292,28

Abr - 01

1 321 212,59

1 196,77

1 103,98

M ay- 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

S e p-01

1 125 186,10

1 108,22

1 015,31

O ct.-01

1 447 546,25

1 294,67

1 118,08

P r ome dio M aximo M ínimo P r ome dio (1/) (1/): Promedio del período marzo - octubre del 2 001

TENDENCIA TENDENCIA:: CONSUMO DE EE v s PRODUCI

1 800 000

1 224,91 1 640,54 980,57 1 127,95

y = 832,24x + 38035

   ) 1 400 000    h    W    k    ( 1 200 000   a   c 1 000 000    i   r    t   c    é 800 000    l    E   a    í 600 000   g   r   e 400 000   n    E 200 000

2

R = 0,808

0

0

150

3 00

450

6 00

7 50

900

1050

1200

1350

15 00

Producción (Tn

EVOLUCION DE LOS CONSUMOS ESPECIFICOS GLOBAL 1800,0 1600,0

  o 1400,0   c    i    f    i   c   ) 1200,0   e   n   p   T 1000,0   s    /    E   h   o   W 800,0    k   m    ( 600,0   u   s   n 400,0   o    C 200,0 0,0

S  e  O  c  N   n  F  e b  M  a r   A b r   M  a  y   J  u n  J  u l  -  A g o  S  e  p  O  c t  .  o  D i  c -  E    p - 0   0   01      0   00      e - 0   - 0   - 0   -  -0   01      - 0   01      00      01      - 0   01      - 0   01      00      t  - 0   00      v  - 0   01      - 0   01      0  1      01      - 0   Meses

Indicador Energético o Consumo Específico (CE) Global Agua

Materia Prima

Agentes

EMPRESA

Energía

Trabajo Hu Humano

CEE = Energía consumida dentro de la frontera Producción útil final

Producto

Potencial de Ahorro 20 18 16 14 12 10

18.5 15.9

8 10.9

6

7.6

4 2

1.3

1.1

0

Electricidad (kWh/hl)

Electricidad Agua

Agua (Hl/hl) C on sum o s E s p e c íf í f ic o s 1 1999955 1 9 919797

Combustible (gal/hl)

U n id a d e

1 8 .4 6

1 5 .9 3

K W h /h l

1 0 .8 8

7 .5 5

H l/ h l

Potencial de Ahorro en Textiles INDICADORES ENERGETICOS 45.61

MJ/kg 44.5 46

45 42.41 44

43

42

40.6 40.6

41

40.6

40

39

38

A

B

EMPRESAS TEXTILES

C

Secuencia de Implementación 1.Conformación 1.Conformación del Comité de Energía 2.Efectuar 2.Efectuar un diagnóstico energético 3.Identificación 3.Identificación de los Centros de Costos 4.Monitoreo 4.Monitoreo de los energéticos en condiciones actuales 5.Determinación 5.Determinación de estándares y metas (1ra fase) 6.Formulación 6.Formulación y aplicación de acciones 7.Monitoreo 7.Monitoreo permanente (con instalación de equipos de medición) incluyendo cambios tecnológicos (2da fase)

Configuración de una Planta para el Monitoreo de Energéticos Empresa

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.

Planta Centro Costo Centro Costo Medidor 

Energía eléctrica

Medidor 

Combustible

Producción Planta

.. .

Producto 1

Estudios de Indicadores Indicad ores Energéticos Energéticos Perú ESTUDIO DE INDICADORES EN EL SECTOR MINERO OBJETIVO Determinar indicadores energéticos en empresas de la mediana y gran minería. CONSUMO ESPECÍFICO DE ENERGÍA

CALCULO DE INDICADORES ENERGÉTICOS • Análisis productivo energético

El análisis energético de los procesos se ha desarrollado en varios niveles para determinar: • • •

Indicadores energéticos globales. Indicadores energéticos por áreas. Indicadores energéticos por secciones

Se elaboró, el diagrama de bloques donde indicamos los energéticos (energía eléctrica y combustibles) que emplean en cada área/sección; así como el flujo del mineral en las partes del proceso hasta la obtención del concentrado final.

FLUJO DE ENERGÍA EN EL PROCESO PRODUCTIVO

MEDICIONES PARA PRECISAR LOS FLUJOS FL UJOS ENERGETICOS ENERGETICOS •Definición

de los puntos de medición y posibles dificultades •Mediciones de los consumos de energéticos •Recopilación de la información de producción estadística y la simultanea a las mediciones. •Recopilación de información complementaria requerida para el estudio (procesos, estadísticas de consumos, tecnología de equipos).

CARACTERISITICAS DE LAS EMPRESAS MINERAS EVALUADAS

ESTRUCTURA DEL CONSUMO DE ENERGÍA ELÉCTRICA POR AREAS

INDICADORES GLOBALES POR UNIDAD MINERA

INDICADORES POR AREAS

MEJORAS IDENTIFICADAS •Control

automático de la máxima demanda para reducir gastos por  potencia.

•Sectorizar

el encendido de lámparas de acuerdo a necesidad de iluminación. ilu minación.

•Mantenimiento

permanente de planchas traslúcidas existentes en techos y paredes para aprovechar al máximo incidencia de luz natural.

•Evaluación •Planificar

de pérdidas en la red de aire comprimido.

operación de sección chancado en horas fuera de punta. pun ta.

•Sustituir

el uso de los l os calentadores y termas eléctricas por sistemas que utilicen briquetas de carbón y energía solar.

•Establecer

una base de datos de motores para coordinar operación de acuerdo a su tamaño y requerimientos de carga.

•Evaluar

el cambio progresivo de motores por equipos de alta eficiencia.

MONITOREO Y FIJACIÓN DE METAS

INDICADORES ENERGETICOS EN CENTROS EDUCATIVOS Parámetros que indican la intensidad de los consumos de energía por unidad de referencia, estos fueron: •

Indicador por alumno = kWh / Alumno

•

Indicador por área = 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/año Ahorros proyectados del total de consumos = 8 566 999 kWh/año Demanda Media Ahorrada = 1.8 MW

INDICADORES ENERGETICOS EN INSTITUCION PUBLICA ØIndicadores

•

establecidos:

•Indicador

por Empleado = kWh / Empleado-mes

•Indicador

por área const.= kWh / m2 – mes

ØIndicadores

Energéticos globales:

MEJORAS IDENTIFICADAS •Mejoras •Mejora

en el sistema de iluminación.

por Compensación Reactiva.

•Mejoras

en motores eléctricos.

•Mejoras

en equipos de sauna.

•Mejoras

en términos de contratación de energía.

•Mejoras

operativas y campaña de sensibilización.

R e c o m e n d a c io n e s •Realizar

estudios técnico-económicos técnico-económicos que permitan permitan identificar y cuantificar inversiones de corto, mediano y largo plazo, pl azo, para incrementar  la eficiencia energética y reducir costos de operación.

•Introducir

energía.

•Crear

sistemas avanzados que controlan y administran el uso de la

organismos internos de gestión energética (comité de energía).

•Reemplazar

productos estándar por productos de alta eficiencia.

•Promover

cambios de hábitos en el uso de la energía.

•Capacitar

al personal en temas relacionados al ahorro de energía.

•Implementar

incentivos y premios para el personal.

Energía solar térmica y eficiencia energética Indicadores Energéticos

Potencial

¿Por qué la energía solar térmica? • Dependiendo del uso es una tecnología de relativo bajo costo y alto rendimiento • Uso de una fuente energética sin valor de mercado autóctona y renovable. • Posibilidad de desarrollo de una industria nacional. • Para calentamiento de agua es una tecnología probada y en primeras fases de I+D

Barreras de la Eficiencia Energética • • • • • •

Falta de información Cultura adversa Mercado reducido Falta capacidad técnica Falta de incentivos Falta de financiamiento

GRACIAS