Investigación científica aplicada a la Eficiencia Energética en la

Investigación científica aplicada
a la Eficiencia Energética en la
Industria
Guayaquil, junio 2013
Agenda
• Introducción
• Auditorias energéticas
• Ejemplos prácticos
• Investigación científica aplicada
• Conclusiones
Introducción
• La energía eléctrica, el petróleo, el agua y el gas, con sus precios en
constante aumento y una mayor sensibilidad frente a cuestiones
medioambientales, son recursos cada vez más valiosos. La industria
produce cerca del 1/3 parte de las emisiones de gases de
invernadero.
• Por eficiencia energética se entiende el conjunto de actividades
encaminadas a reducir el consumo de energía, mejorando la
utilización de la misma, con el fin de proteger el medio ambiente,
reforzar la seguridad del abastecimiento y crear una política
energética sostenible.
• Definición: Proporción u otra relación cuantitativa entre el resultado
en términos de desempeño, de servicios, de bienes o de energía y
la entrada de energía.
Introducción
• Los principales impactos ambientales de las emisiones de transformación
de energía:
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Impacto local al aire (hollín, hidrocarburos);
Impactos regionales (gases SO2 y NOx) y
Impacto global (CO2), lo que provoca el cambio climático.
• Directrices para la mejora de EE: estratégicos, organizativos, económicos,
legales y tecnológicos.
• Gestión de energía:
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ESCO empresas son una forma especial de los intermediarios del mercado. Ofrecen
una combinación de información, la formación, la identificación, el análisis, la
financiación, la supervisión técnica y medidas de ahorro energético.
Una auditoría energética es una evaluación de la gestión de la empresa o institución
que opera en términos de consumo de energía.
Introducción de los indicadores de eficiencia energética de los productos y edificios.
El sistema de gestión de energía PDCA
1. Establecer los objetivos y procesos necesarios para conseguir
resultados de acuerdo con la política de la organización
2. Proceso de implementación
3. Seguimiento y medición, proceso de evaluación
4. Tomar medidas para aumentar continuamente la eficacia de
la gestión energética
La introducción de la GE en las
pequeñas y medianas empresas
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Inicio
Formación de un equipo energético
Definición de la política energética
La realización de auditorías energéticas con el fin de evaluar la
situación actual en términos de consumo de energía en la empresa
Definir un plan de acción de la empresa en el sector energético
Definición e implementación de medidas de eficiencia energética
Verificación de la eficiencia energética
Evaluación del sistema de GE y el resultado de las medidas
adoptadas para mejorar la eficiencia energética
El desarrollo continuo del sistema GE y mejoro de la eficiencia
energética
Auditorias energéticas
Evaluación como la gestión de la empresa maneja el uso de
energía.
1. Un simple paseo por la fábrica o edificio, donde los
profesionales reconocen inmediatamente el lugar de la
pérdida excesiva de energía y medidas para evaluar las
intervenciones con períodos cortos de recuperación de los
fondos.
2. El método más complejo que consiste en el análisis de las
cuentas de la energía en los últimos años, tomando ciertas
medidas de parámetros de la energía y con un análisis serio
del coste de la inversión.
Auditorias energéticas
Identificación de medidas para mejorar la eficiencia energética
(check list):
1. CALDERAS Y SISTEMAS DE VAPOR
2. CALEFACCIÓN Y REFRIGERACIÓN DE EDIFICIOS
3. SISTEMA DE AIRE COMPRIMIDO
4. SISTEMA DE ILUMINACIÓN
5. EQUIPO DE REFRIGERACIÓN
6. SISTEMA DE AGUA CALIENTE
7. OPERACIÓN DE LA PLANTA
Ejemplos prácticos
• Auditoría energética de la fábrica de confitería (1000 empleados)
Conclusiones de la auditoría energética
Calderas y el sistema de distribución de vapor:
• Todas las calderas de fábrica utilizan gas natural. La temperatura de salida de gases esta a
más de 200 C, y esto causa pérdidas significativas de energía. Se recomienda instalar el
calentador de agua de alimentación adicional que va a utilizar el calor residual de los
gases de combustión y la temperatura de los gases que salen de la caldera sería de
alrededor de 120 C. En este caso, se podría obtener un ahorro de energía en calderas de
hasta un 4%, o aproximadamente 40.000 m3 de gas natural al año.
• Es necesario considerar la posibilidad de sustituir las calderas existentes con calderas de
menor capacidad, porque están sobredimensionadas (en invierno 30-35%).
• Instalación de la sonda para mediciones de oxígeno en los gases de combustión, y el
circuito regulador adicional para ajustar las relaciones aire / combustible
• Se recomienda instalar la purga automática de la caldera para el lodo y la desalación, y el
sistema de aprovechamiento energético de agua que se pierde en proceso de
purificación (reducción del consumo energético de calderas  2%)
Sistema de refrigeración:
• El sistema tiene un gran potencial en el calor residual a baja temperatura (40 a 45°C). Se
estima que el calor total de residuos es más de 2.000 kW. Por otra parte, la fábrica cuenta
con una gran demanda de energía para calefacción y agua caliente.
Ejemplos prácticos
Consumo de Electricidad:
• El actual sistema de control del consumo de energía eléctrica no permite análisis
detallado de las posibilidades de racionalización. Es necesario introducir la monitorización
continua del consumo de energía y el control de la potencia del motor para toda la
fábrica y también para algunas plantas y principales consumidores en ellos.
El consumo de gas fuera de la sala de calderas:
• A los efectos de hornos industriales consumo de gas natural es de aproximadamente
35% del consumo total de gas en la fábrica. La reducción del consumo de energía de los
hornos se puede lograr: con un ajuste fino del quemador utilizando el calor residual de
los gases de combustión. Después de ajustar los quemadores en todos los hornos y con
las mediciones repetidas se puede detallar el potencial de racionalización del uso de
energía.
Sistema de aire comprimido:
• Existen las fugas de aire. Falta un sistema de control central para el uso de aire
comprimido a toda la planta. La parte utilizable del calor residual de aire comprimido es
de hasta 50% del consumo total de energía de compresión de aire.
Sistema de gestión de la energía:
• No existe. Posible ahorros: de 15 a 25%.
Calefacción y refrigeración de edificios
• La sustitución de ventanas y la mejora del aislamiento (ahorro 20-30% de la energía
para calefacción)
Sistema de iluminación:
• El sistema se puede mejorar con un ahorro de 70-80% en el consumo de energía
mediante la sustitución de los tubos fluorescentes con los focos LED. PDR: 1,8 años.
Ejemplos prácticos
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Chemical Agrosava es una empresa especializada en la producción y distribución de plaguicidas y
fertilizantes foliares.
Una planta de trigeneración con biomasa (200-250kWel y 329 kWth)
Ejemplos prácticos
• Inversión y periodo de recuperación
Component
Downdraft gasifier
Gas engine
Utility boiler
Air-water HE
Dry cooler
Pumps, fans
Material for the installation
(pipe, valves,..)
Installation
Control
Absorption chiller package
Compression chiller
package
Cost [€]
30000
250000
4000
7000
5000
4400
49000
17000
5400
82290
40090
O&M activities
Biomass price [1026t]
Transportation
O&M of generated electricity
O&M of heating & cooling
Dry cooler el. consum.
Absorption chiller el. consum.
Compression chiller el. consum.
Cost [€]
15390
5883.4
7560
1776.6
982.8
302.4
12057
Inversión  591.000 $
Periodo de recuperación  3.9 años
(solo con electricidad)
Ahorro en el consumo de gas natural para la calefacción  31.500$ (temporada)
Ahorro en el consumo de electricidad para aire acondicionado
Posibilidad de utilizar el calor residual para el secado de los productos agrícolas
Periodo de recuperación  3.3 años
Investigación científica aplicada
• Educación (cursos, la conciencia pública, la creación de
los expertos,…)
• Desarrollo de las normativas nuevas o adaptación de las
normativas existentes en el nivel nacional (ISO 50001,
EN:16001 ,EN 16247-1:2012,EN 16247-2:2012,…)
• Implementación de las soluciones avanzadas, nuevas
tecnologías, con un mayor uso de las energías renovables
• Desarrollo de las buenas practicas para la EE en la Industria
• Creación de un sistema en el nivel nacional para
monitorizar y controlar el consumo de energía por
sectores
Conclusiones
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