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EVALUACIÓN DEL CONSUMO DE
ENERGÍA
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INTRODUCCIÓN
En toda área de una planta industrial se emplea energía, por lo que es necesario identificar áreas con mayor uso intensivo de ella. Es decir, se debe efectuar una Evaluación Energética con el fin de estimar estándares de consumo por áreas.
Para una Evaluación Energética eficaz es conveniente diferenciar con claridad las diversas áreas, sistemas de servicio o tecnologías intersectoriales de la planta industrial, con el fin de iniciar el proceso de registro de datos energéticos.
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PROCEDIMIENTO DE LA EVALUACIÓN ENERGÉTICA
1. Recopilar información histórica, la cual constituirá los “Datos Iniciales” para proceder a efectuar:
• Una evaluación Global.• La determinación de áreas con mayor uso
intensivo de energía.• La determinación de Índices de Eficiencia
Energética.• El Benchmarking Energético.
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PROCEDIMIENTO DE LA EVALUACIÓN ENERGÉTICA
2. Inicio de una campaña de mediciones a nivel global y por áreas, con el fin de determinar las demandas de energía y potencia, así como las anomalías en la calidad del servicio eléctrico.
3. Identificar las cargas de mayor consumo por área, a través del Menú Energético.
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PROCEDIMIENTO DE LA EVALUACIÓN ENERGÉTICA
4. Efectuar el Benchmarking Energético de los 3 primeros ítems, con el fin de determinar las ineficiencias en instalaciones y equipos para proponer medidas sin costo o a bajo costo.
5. Fijar nuevos estándares de consumo por área y a nivel global.
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DATOS INICIALES
Para realizar una evaluación adecuada del consumo de energía de una planta, es necesario primero registrar y revisar aspectos importantes como:
• Datos generales del consumo de energéticos de la empresa y su evolución sobre los últimos años, así como el perfil de la demanada de energía.
• Contratos y tarifas de suministro de energía eléctrica.
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DATOS INICIALES
• El trayecto de la energía a través de la planta (qué áreas utilizan petróleo, energía eléctrica, etc.).
• Situación del registro de datos energéticos en la empresa.
Los datos Iniciales permitirán conocer los factores influyentes en el consumo de energía por cada sector.
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DATOS INICIALES
EJEMPLO DE EVALUACIÓN DE DATOS GLOBALES: Evolución y distribución de costos de energía y agua en una empresa industrial durante tres años
0 50000 100000 150000 200000
E. Eléctrica
R 500
Diesel
Agua
1999
1998
1997
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CAMPAÑA DE MEDICIONES
Consiste en evaluar los datos energéticos actuales para establecer el grado de relevancia del estudio. A través de las mediciones se podrá detectar problemas energéticos (las cuales permitirán además seleccionar una Tarifa Eléctrica adecuada). Debe medirse los siguientes parámetros:
• Potencias Activa y Reactiva• Consumo de Energía• Niveles de Tensión• Armónicos• Presencia de Flickers
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EJEMPLO:
Con el Diagrama de Carga se puede establecer el inicio del crecimiento de la potencia, así como su duración, permitiendo efectuar análisis certeros y confiables como en aquellos casos en los cuales la Máxima Demanda se presenta durante Horas Punta (de ser así, se debe evaluar el traslado de cargas al periodo de Horas Fuera de Punta).
CAMPAÑA DE MEDICIONES
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CAMPAÑA DE MEDICIONES
El comportamiento de la demanda eléctrica en una planta industrial, durante un día típico, presenta su mayor pico en el período de 8 am a 4 pm (Fuera de Punta).
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
00:00 02:00 04:00 06:00 08:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00
HORAS
PO
TEN
CIA
(kW
)
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MENÚ ENERGÉTICO
El objeto del MENÚ ENERGÉTICO es determinar las cargas eléctricas más importantes en cada área, así como el periodo de operación de las mismas.
La determinación de las áreas más importantes facilitará la detección de áreas ineficientes energéticamente. Esta evaluación consiste en realizar un “inventario energético” de las cargas eléctricas con respecto a sus valores nominales de potencia y al consumo de energía, así como también al periodo de operación.
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ANÁLISIS ABC
Otro instrumento muy útil para determinar las áreas de mayor importancia es el aanálisisnálisis ABC. ABC.
Esta evaluación analiza los consumos anuales (por ejemplo de energía eléctrica) de los diferentes sistemas, equipos y máquinas de la planta, llegándose a determinar gráficamente qué máquinas demandan la mayor parte del consumo de energía.
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METAS DEL MENÚ ENERGÉTICO
• Identificación de puntos débiles y potenciales de mejora.
• Definición de las áreas a analizar con más profundidad.
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DETERMINACIÓN DE ÁREAS A ANALIZARSE EN DETALLE
Luego de las evaluaciones a partir del análisis global (Obtenidos de los Datos de Inicio, de las mediciones y del Menú Energético) se definen, finalmente, las áreas que deben someterse a un análisis más detallado.
Es imposible (y tal vez “ineficiente”) analizar cada aparato y/o cada tubería, pero los resultados del análisis global generalmente permiten obtener una decisión acertada y fundada.
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DETERMINACIÓN DE ÁREAS A ANALIZARSE EN DETALLE
Luego se procede a un análisis más detallado, donde se analizan equipos y sistemas singulares para tener una imagen completa del sistema energético de la planta.
Los objetivos del análisis detallado son:
•Complementar las informaciones del sistema energético de la planta.
•Conocer la eficiencia de los sistemas de mayor importancia energética para la planta.
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DETERMINACIÓN DE ÁREAS A ANALIZARSE EN DETALLE
Descubrir y cuantificar potenciales de mejora en el sistema energético.
Las evaluaciones de los análisis detallados son individuales para cada sistema.
Se debe tener en cuenta que esta información final debe servir a la administración de la empresa para calcular la incidencia de los costos de los energéticos sobre el producto final, a fin de mejorar la eficiencia del producto (y del consumo de energía) para hacerlos más competitivos.
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BENCHMARKING ENERGÉTICO
Es la comparación de los consumos o costos específicos con los de otras empresas (benchmarking externo), así como con los datos históricos de la propia empresa (benchmarking interno).
Mediante esta comparación se determinarán las ineficiencias en las instalaciones y equipos, las cuales servirán para proponer medidas que conlleven a mejorar la eficiencia de éstos a mínimo costo. Así mismo, permitirá elaborar un programa de mantenimiento predictivo eficaz. La comparación se hace a través de ratios energéticos característicos denominados INDICADORES DE EFICIENCIA ENERGÉTICA.
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METAS DEL BENCHMARKING ENERGÉTICO
• Establecer INDICADORES ENERGÉTICOS• Ampliar conocimientos sobre la eficiencia de la
empresa.
• Ampliar conocimientos sobre posibles soluciones para la optimización energética.
• Reducir barreras para cambios y desarrollo dentro de la empresa.
• Mejorar la competitividad de la empresa.
• Alcanzar el mejor nivel conocido.
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INDICADORES ENERGÉTICOS
EJEMPLO:Consumo de electricidad por tonelada de producto producido.
Consumo Específico Mensual de Energía Eléctrica 1999
98.00
0
50
100
150
200
250
300
Fe
bre
ro
Ma
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Ab
ril
Ma
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Oct
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re
Dic
iem
bre
CO
MP
ET
EN
CIA
MESES
kWh
/ T
n h
arin
a
PROMEDIO
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INDICADORES ENERGÉTICOS
El gráfico anterior muestra el consumo específico de energía eléctrica por tonelada de harina producida mensualmente en una planta de harina “prime”.
En el gráfico se observa que el promedio del consumo específico mensual de la competencia es inferior al de la empresa analizada, lo cual es un indicativo de que se pueden obtener nuevas metas.
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UNIDADES DE INDICADORES DE EFICIENCIA ENERGÉTICA
Posibles expresiones de los Indicadores de Eficiencia Energética:
• kWh / m²• kWh / pieza o unidad• kWh / kg • Galones / kg• TEP / m3 etc.• Cal / ton • En general : “unidad de energía / unidad de producción”
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EVALUACIONES DE DATOS GLOBALES
Desarrollo del indicador “Consumo de energía eléctrica por producción” durante un año.
Consumo Específico Mensual de Energía Eléctrica 1999
0
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100
150
200
250
300
Fe
bre
ro
Ma
rzo
Ab
ril
Ma
yo
Jun
io
Julio
Ag
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Se
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Oct
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re
No
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Dic
iem
bre
MESES
kW
h / T
n h
ari
na
PROMEDIO