eva moreno, ramón granados, 2 abril 2014 … · • condesadores y filtros armónicos para...

Soluciones de Eficiencia Energéticaen la IndustriaMAQPAPER

Eva Moreno, Ramón Granados, 2 Abril 2014

• Real Decreto : Directiva 2012/27/UE Eficiencia Energética:

Obligatoriedad de realizar almenos una Auditoría

Energética antes del 5 de Diciembre de 2015, y

posteriormente una cada 4 años.

Empresas > 250 personas, >50 M€ volumen negocio, o

Balance > 43 M€

Excluídas PYMES.

• ISO – 50001: Norma para implantación Sistema de Gestión

Energética

¿Por qué es importante Eficiencia Energética?

© ABB Group April 8, 2014 | Slide 3


Eficiencia Energética Industrial ABBMetodología

Diseñado para entregar ahorros energéticos:

“Encontrar ahorros” “Desarrollar soluciones” “Obtener beneficios”

Asesoramiento en planta

Balance energético

Orden magnitud coste y beneficio - Evaluación ROI

Quick Wins

Conductas y Prácticas

Priorización proyectos a desarrollar

5-6 Especificación Proyectos

Opciones de Financiación

Implantación de solución

Ingeniería , Servicio de ABB

Puesta en Marcha

Cuantificar Beneficios

5% a 20%Eficiencia Energética Industrial puede ayudar a ahorrar entre un 5% y un 20% del consumo energético global de la planta

Eficiencia Energética Industrial

Identificación de Oportunidades

ImplantaciónPlan Maestro de Gestión Energética


Eficiencia Energética Industrial ABB Análisis de los datos. Mapa Energético

Eficiencia Energética Industrial ABBAnálisis de los datos. Plan Maestro

NIVEL 1

Proyectos para desarrollar inmediatamente

NIVEL 2

Proyectos que requieren de más información o de confirmación previa al desarrollo.

Proyectos que no requieren más desarrollo para su Implantación.

Proyectos totalmente descartados.

Eficiencia Energética Industrial ABBEjemplos ahorros energéticos en el sector Papel

Sistemas Eléctricos

• Condesadores y Filtrosarmónicos para corregir el factor de potencia

• Control factor de potenciaóptimo

• Eficienia Energética en sistemas HV e.j: transformadores

Motores y Drives

Variadores de Velocidad:

• Bombas de Proceso (Vacío, etc.)

• Agitadores Tinas

• Ventiladores

• Pulper

Programas de redimensionamiento/ sustitución de motores eficientes

Motores Síncronos de ImanesPermanentes

Balance de la Planta

• Rendimiento del sistema de airecomprimido

• Cambio de compresores (mejoreficiencia)

• Detección y eliminación fugas

• Optimización sistemarefrigeración agua

• Sistema de Gestión Energética– ISO50001

Cargas Térmicas

• Optimización rendimientocombustión aire-combustible

• Instalación de Economizadores

• Recuper. Calor purgas

• Precalentar aire de combustión

• Mejora de calorifugado de tuberías

Reducción de hasta 60% con Motores de Alta Eficiencia

• Más del 65 % de la energía eléctrica consumida en la industria se debe al uso de motores eléctricos

• Puede haber una diferencia de consumo de 1 -5 % entre un motor más eficiente y uno estándar.

• Un motor consume en 3 meses de energía eléctrica lo mismo que ha costado.

Fase 1:

Desde 16 de Junio, 2011

Los motores deberán tener rendimiento IE2 (equivalente al EFF1)

Fase 2:

Desde 1 de Enero, 2015

Los motores entre 7,5 y 375 kW deberán tener rendimiento IE3 (equivalente al premium) o rendimiento IE2 si están accionados por convertidor.

Fase 3:

Desde 1 de Enero , 2017

Los motores entre 0,75 y 375 kW deberán tener rendimiento IE3 (equivalente al premium) o rendimiento IE2 si están accionados por convertidor

2 Gamas Alternativas de Producto Alt. 1: Estandard IEC en cuanto a carcasa y

dimensiones mecánicas Alt. 2: Rotor y Estator de imanes permanentes

Compatible con los accionamientos convencionales ACS800 AC-drive hardware No necesita generador de pulsos Mas precisión en el control

Motores hasta 2500 kW 600 rpm Eficiente por diseño Configuración Mecánica Compacta Menor necesidad de mantenimiento Menor necesidad de cableado

Eficiente por ahorro de espacio Ahorro de espacio por falta de un reductor mecánico Potencia específica mayor

Eficiente por el medio ambiente Ahorro energético importante

Motores síncronos de imanes permanentesDirect Drive: Beneficios de un diseño eficiente


© ABB08 April 2014 | Slide 11

Sistema Control de Calidad ABBSteamPlus Profiler

SteamPlus Profileroportunidades de ahorroenergético por:

Reducción consumo vapor en la Caja de Vapor

Reducción de la carga de vapor para el Secado

Ahorro energético en el secado entre el 6% - 10%

Ahorro Vapor en 50 %

Sistema de Gestión de la EnergíacpmPlus Energy Manager: sin control no hay mejoras

Cualquier plan de mejora en la Eficiencia Energética Industrial, necesita un Sistema de Monitorización y de Gestión Energética como base.Con el cpmPlus Energy Manager de ABB nuestros clientes pueden:

Monitorizar y Generar informes. Predecir la demanda energética. Optimización energética. Plataforma centralizada. Herramienta clave para la ISO-50001.

ABB a través del cpmPlusEnergy Manager ayuda y

soporta nuestros clientes en reducir su factura Energética

entre un 2 y un 5%


Subestaciones llave en manoAhorro en la tarifa de acceso


Caso Práctico Regulación en Bombas de Vacío

Caso práctico Regulación Bomba VacíoSituación de partida

Situación de partida

Empresa segmento papel. La fabricación de papel requiere de una gran cantidad de vacío en su proceso.

En las mediciones se observa que la bomba se encuentra fuera de curva.

SITUACION DE PARTIDA

Potencia Motor 75 kW

Potencia media consumida

83,2 kW

% Carga media 111 %

Régimen de funcionamiento

7.900 h/año

Consumo anual 657.250 kWh/año

Coste económicoanual

59.286 €/año

Caso práctico Regulación Bomba VacíoSolución propuesta

Solución propuesta

Implantar un Variador electrónico de frecuencia en el motor para que pueda regular el caudal en función de la demanda real del sistema.

AHORRO ENERGÉTICO OBTENIDO

Beneficio Ahorro del 23 %

Consumo energético anual previsto

504.000 kWh /año

Ahorro energético anual previsto

153.280 kWh/año

Ahorro económico anual

13.826 €

Coste de la Inversión

16.200 €

Período de Retorno

1,1 año

Regulación de velocidad y EficienciaenergéticaMAQPAPER

2 de Abril 2014


Convertidores de frecuencia

50

Usualmente la alternativa es dejar que el motor trabaje a velocidad nominal y simplemente “estrangular” la salida

Es como controlar la velocidad del coche pisando el freno mientras el otro pie se mantiene en el acelerador

En ciertas aplicaciones los ahorros pueden llegar al 60 %de la potencia consumida

Menos del 10% de los motores a nivel mundial están equipados con un convertidor de frecuencia

Estrangulamiento By-Pass

On-Off Variador

Sistemas de regulación

Recirculación

Estrangulamiento

Variador

Bomba

Control Cíclico

Área de ahorro

Sistemas de regulaciónGráfica de ahorro

Sistemas de regulaciónConfiguraciones eficientes de convertidor de frecuencia

Recuperación de la energía de frenado en lugar de disiparla en resistencias :

Equipo regenerativo (4Q)

o

Bus de CC común


Sistemas de regulaciónConfiguraciones eficientes de convertidor de frecuencia

Uso de rectificadores activos para mejorar la calidad de red :

Minimizar la generación de armónicos de intensidad

Minimizar el consumo de energía reactiva

Compensar la energía reactiva de la red con la potencia sobrante en el rectificador

Alternativamente podemos complementar un convertidor de frecuencia convencional con rectificador de diodos :

Filtro de armónicos activo

Bancos de condensadores de compensación de reactiva


Ventajas de un buen factor de potencia y bajo THD (I)

Reducción de la intensidad de la red

Descarga de transformadores y de los cables de distribución

Reducción de las pérdidas por efecto Joule (RI2) Cables

Transformadores

Equipos de protección

Reducción de las caídas de tensión Cables

Transformadores

Aumento de la potencia disponible en bornes del transformador

No hay penalización de la compañía eléctrica (cos φ ↑)


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