La energía eléctrica

Como incrementar la
productividad y competitividad
entendiendo el insumo +
importante del proceso
productivo:
La energía
eléctrica
Ing. Fernando Espinosa de los Monteros A.
- Energiza Director General -
CONTENIDO
• 3. Introducción
• 11. Retos ante
Reforma
Energética
• 17. Lo primero es
lo primero:
Medición y
verificación
• 22. Gestión
energética
• 31. Diagnóstico
energético
• 35.
Implementación
• 38. Auto y Co
Generación
• 44. Renovables o
Compra de
energía a terceros
INTRODUCCIÓN
Conceptos básicos para lograr una mayor
productividad, competitividad y sustentabilidad
1. La energía eléctrica no es un gasto. Es un
insumo y debe tratarse como tal
2. La productividad, competitividad y
sustentabilidad están directamente
relacionadas con la energía que utilizan.
3. La energía eléctrica es el insumo MÁS
importante que requieren para desarrollar sus
actividades productivas
4. El uso de la energía está ligado al tiempo por
lo tanto es un recurso gestionable
5. El uso, consumo y costo de la energía debe de
ser un concepto entendido y comprendido por
todos los usuarios
La buena noticia es que hay ciertos procesos
que, utilizados correctamente, pueden ayudar a
reducir el consumo de energía hasta 30%
teniendo como resultados una mayor
productividad y competitividad con productos a
menores precios y empresas sustentables que
cuidan el medio ambiente.
Lo
que
cubriremos
en
esta
guía
es
precisamente los 6 pasos fundamentales para
lograr eficiencias energéticas del 30%.
Primero, cubriremos los fundamentos del perfil
energético de la empresa. Ese perfil viene
definido en el recibo de energía eléctrica y es el
“estado financiero energético” que indica que
tan eficiente están utilizando la energía y es el
punto de partida de cualquier programa de
eficiencia energética.
Después
elementos
nos
introduciremos
que
deberán
en
los
utilizar
seis
para
incrementar el uso eficiente de la energía y por
ende su productividad.
Una nota rápida sobre
gestión energética
La eficiencia energética ya dejó de ser solo
el hecho de reemplazar equipos ineficientes
por equipos eficientes.
La gestión energética es la suma de
medidas planificadas y llevadas a cabo en
concierto con las operaciones de la empresa
para lograr el objetivo de utilizar la cantidad
mínima necesaria de energía para mantener
la calidad de productos y servicios, así
como mantener los niveles de confort para
realizar las actividades productivas y de
vida de los usuarios de la energía.
• El “estado financiero
energético de la
empresa”
Recibo de la
energía
eléctrica
Conozca los elementos
fundamentales del recibo y lo que
significan técnica y financieramente.
•
El conocimiento del recibo de energía es
fundamental para el desarrollo del programa
de eficiencia energética.
•
El recibo de energía debe verse como el
“estado financiero” energético de la empresa,
ya que en el viene como se comportó la
empresa durante el último mes, la eficiencia
como se utilizó la energía y los más
importante, cuanto costó esa operación
•
El recibo de energía lo deben de conocer
todos los involucrados en el proceso
energético ya que es el indicador de uno de
los costos operacionales más importante de la
empresa. El costo energético está entre los 5
costos operacionales más altos en las
empresas.
•
Las compañías suministradoras no son
infalibles y están sujetas a errores. Hemos
visto que por no conocer cómo se cobra la
energía, la empresa paga el recibo con
errores de facturación. Esto lo hemos visto
hasta por varios cientos de miles de pesos.
Retos
energéticos
1er Reto Energético
• Los costos energéticos ya se encuentran
entre los 5 costos operativos más
importantes dentro de las empresas. En
algunos casos están entre los primeros 3
y el algunas partes del país como Baja
California llegan a representar el primer
lugar.
• Por ello la importancia de conocer y
entender con mayor detenimiento y
cuidado como se conforman los costos,
quiénes son los responsables de ello, y
sobre todo si esos responsables conocen
como la están utilizando y como pueden
hacer un uso mas eficiente de la misma.
2do Reto Energético
•
Al considerar la energía eléctrica
como un gasto, se establece un
presupuesto para el uso de la
energía del cual se espera no
salirse. Sin embargo los costos de
energía van en constante
aumento desde hace muchos
años además de que el fin de
cualquier empresa es crecer y
producir más por lo que sus
necesidades de energía serán
mayores.
Costos incrementales•
El incremento del costo de la
energía está dado por tres
elementos fundamentales:
El costo incremental de la
energía eléctrica
•
• El incremento en el uso de la energía por mayor demanda
en relación a incrementos de producción u horas de
trabajo.
• Desperdicios, ineficiencias y pérdidas de energía por
descuidos, hábitos, equipos ineficientes y por deterioro.
El reto es ¿Cómo poder utilizar menos energía para producir
más a menores costos? Si se pueden lograr mejoras del 30%40%.
3er Reto Energético
•
Afortunadamente ha habido muchos
casos de éxito en los proyectos de
ahorro y eficiencia energética, sin
embargo también ha habido mucho
proyectos que no cubren con las
expectativas o han fracasado
rotundamente.
• En esto los puntos fundamentales:
1. Los proyectos exitosos se han dado
cuándo se hace reingeniería
adecuada, experimentada y
comprobada.
Proyectos
energéticos con
magros
resultados o sin 2.
resultados
Nos encontramos con proyectos que
no han dado el resultado adecuado
no porque no sean buenos
proyectos, sino porque la forma en
como se miden no es la adecuada.
3. Ha habido mucho proyectos que no
se hace la ingeniería adecuada y
terminan en fracasos rotundos y con
pérdida de confianza hacia los
procesos de eficiencia energética
4 to. Reto Energético
• La urgente necesidad de las empresas por
ser sustentables, competitivas y
productivas, está generando la necesidad
establecer proyectos de ahorro y eficiencia
energética, con el fin de reducir costos de
operación.
• Para que todo esto llegue a buen término,
es necesario implementar una serie de
pasos concretos con el fin de que los
objetivos se cubran de manera exitosas.
• Hay muchas maneras de hacerlo, sin
embargo, la mejor manera de hacerlo es a
través de procesos administrativos,
desarrollo de ingeniería, e
implementaciones adecuados enfocados a
un objetivo medible y verificable.
Presión corp. por Ee
y reducción de costos
¿¿¿Por dónde
empezamos???
HVAC
Bombas
Aire comprimido
Lo primero es
lo primero
•1. Medición
y
verificación
• La energía eléctrica tiene características
importantes que hay que comprender bien:
1. La energía es intangible: hasta que nos llega
el recibo o la vemos en forma de
contaminación.
2. De todos los elementos energéticos el que
apreciamos mejor es la iluminación por lo
que mucho esfuerzo de eficiencia se enfoca
en ella. Sin embrago hay muchos otros
sistemas que cuestan mas, desperdician
mas y no se les brinda el mismo esfuerzo
3. Es el único insumo que cuando se demanda
se genera y se entrega.
4. Se expresa en diferente terminología y no es
entendible por todos los usuarios, por lo que
hay que establecer los indicadores y los
costos asociados a ellos para poderla
administrar adecuadamente
5. Es abundante por lo que es susceptible a
desperdiciarse.
Paso 1. Establece el Perfil
energético más eficiente
Desperdicio
mañana
Desperdicio
tarde/noche
140
168
Elimina la
intangibilidad
Intermedia
Punta
Base
Intermedia
Punta
Base
Demanda
Disciplina de
operación y
admon. de tiempo
IDEn (Indicador de desempeño
En)/Año.
Enfóquense en actividades que crean riqueza
• La determinación de indicadores de consumo
de portadores energéticos es un paso
indispensable para llevar a cabo la
implantación de un sistema de gestión
energética.
• Sin estos, es imposible cuantificar la relación
entre el consumo de energía y la producción,
los servicios y otros fines de las empresas
que pretendan mejorar su eficiencia
energética.
• Desempeño energético
• Resultados medibles relacionados con la
eficiencia energética, el uso de la energía y
el consumo de la energía. El desempeño
energético es uno de los componentes del
desempeño de un sistema de gestión de la
energía.
• Indicador de desempeño
energético IDEn
• Valor cuantitativo o medida del
desempeño energético tal
como lo defina la organización
30.9%
Ahorro
2.12 kWh/Equ
Políticas y
cultura
energética
•2. Gestión
energética
¿Porqué es necesaria
la Gestión Energética?
• Para reducir las emisiones de CO2 a
la atmósfera es necesario mejorar la
eficiencia energética y utilizar más
las fuentes de energía renovable.
• Ahorraremos dinero si hacemos un
uso más eficiente de las
instalaciones y equipos o utilizando
mejores equipos.
• Utilizando la energía de forma
eficiente (por ejemplo, evitando
habitaciones sobrecalentadas),
podremos conseguir un ambiente de
trabajo más confortable.
• Es un camino claro de identificar
todos los costos de la energía.
¿Con qué factores está
relacionada la Gestión
Energética?
•
Personas
•
•
Comportamiento
Normalmente, el principal problema es que la personas
tiene unos hábitos de uso de la energía que se deben
mejorar. Cambiando estos hábitos, utilizaremos la
energía más eficientemente y, como consecuencia,
ahorraremos energía y, normalmente, también dinero.
Por un lado, el que decide en temas de Gestión
Energética es principalmente el Gestor Energético con
el soporte del Director General. Son personas que
pueden cambiar la política energética. Por otro lado,
todos los que utilizan el edificio pueden hacer algo para
mejorar su uso energético. Una de las tareas más
importantes de la Gestión Energética es informar a la
personas con el objetivo de cambiar sus hábitos en lo
que se refiere al uso de la energía.
•
•
Ocupación
El número de horas que el edificio está ocupado es un
factor que influye en la demanda y consumo de
energía.
• Edificio
Hay algunos aspectos del edificio que
influyen en las necesidades energéticas.
• Luz natural: Deberíamos utilizar tanta luz del
sol como sea posible. De esta forma, es
seguro que necesitaremos menos luz
artificial. ¡¡El sol es gratis!!
• Calor del sol: En verano podemos utilizar
menos aire acondicionado si nos protegemos
utilizando persianas o cortinas.
• Controles del sistema energético: Los
aparatos de control como termostatos,
interruptores... deberían ser fácilmente
accesibles por los usuarios. Esto permitirá
que la personas haga un uso más efectivo de
la energía.
• Distribución del sistema energético: Con una
distribución más eficiente de los sistemas
energéticos podemos reducir el consumo de
energía.
• Eficiencia del sistema energético: El
consumo de energía disminuirá si se utiliza
un sistema más eficiente.
•
Tipo de energía utilizada
Algunos servicios energéticos se pueden
conseguir con diferentes tipos de energía. La
calefacción se puede obtener con el gas,
combustibles sólidos, petróleo, electricidad o el
sol. Se puede considerar el cambio del tipo de
energía que se utiliza para conseguir un ahorro
energético. El coste de la energía se debe incluir
en los costes de los equipos. Generalmente, el
equipo de calefacción eléctrica es más barato que
los paneles solares, pero el sol es gratis.
Podemos necesitar menos consumo de energía
con un sistema eléctrico de calentamiento de
agua que con una caldera de gas, pero en
realidad utilizaremos más energía. Compramos
energía final, pero en realidad consumimos
energía primaria, es decir, la cantidad de energía
bruta que se utiliza para proporcionarnos la
energía final que compramos o medimos. Las
centrales térmicas tradicionales necesitan
alrededor de tres veces la energía eléctrica que
proporcionan.
Nosotros compramos electricidad, pero en
realidad consumimos carbón, petróleo, gas o
uranio, o agua, viento o sol. Cuando compramos
electricidad procedente de las fuentes
renovables, no consumimos energía primaria. En
algunos países de la UE se puede escoger la
electricidad generada a partir de las fuentes
renovables.
• Control de carga
Controlando el tiempo de las cargas
eléctricas se puede reducir el coste de
la electricidad sin reducir el consumo.
Podemos evitar las puntas de carga o
el consumo en niveles de tarifa altos.
• Equipo instalado
El equipo instalado es uno de los
solicitantes de energía más importantes
del edificio. Dependiendo de su
eficiencia y comportamiento, habrá
diferentes niveles de demanda y
consumo de energía.
• Factores externos
Hay algunos factores externos, como
las condiciones meteorológicas, que
influyen en la demanda energética y,
por tanto, en la Gestión Energética. Por
ejemplo, cuando en invierno las
temperaturas externas son altas, la
demanda de calefacción normalmente
es baja.
Necesidad de una gestión
energética
•
La energía juega un papel esencial en la vida
operacional y económica de las empresas. El
funcionamiento de ellas depende por completo de su
disponibilidad: las actividades productivas requieren de
una adecuada provisión y acceso a diversos tipos de
energía.
•
Para empresas que buscan mejorar incrementar sus
niveles de producción a mejores costos, el papel de la
energía es aún más vital, pues no es posible un
crecimiento económico sólido sin una energía segura y
con costos adecuados.
•
Estas tendencias, en conjunción con los cambios
económicos y políticos observados en términos de las
exigencias de las empresas respecto a sus condiciones
de productividad y competitividad con otros actores del
mercado (incluyendo aspectos ambientales y sociales),
plantean nuevos desafíos para crear una política
energética que les permita proyectarse al mediano y
largo plazo, impulsando cambios significativos de
enfoque respecto a lo que se aceptaba normalmente
hace tan sólo algunos años.
•
Adicionalmente, la evidencia de los efectos de la
producción y consumo de energía sobre los cambios
ambientales globales (cambio climático) impone la
necesidad de ajustes urgentes en las formas de
generación y de consumo energético.
Ahorro de energía sin un
enfoque sistemático
El SGEn bajo un
enfoque sistemático
Plan de acción
energético
• 3.
Diagnóstico
energético
¿Qué es un diagnóstico
energético?
• El
diagnostico
energético
es
el
instrumento imprescindible para saber
cuánto, cuándo, cómo, dónde y por qué
se consume la energía, así como la
forma para establecer el grado de
eficiencia en su utilización.
• Para ello, se requiere, tanto de una
inspección
minuciosa
de
las
instalaciones como de un análisis
energético detallado de los equipos
consumidores de energía y la forma y
tiempos en que se usan.
• Las medidas que se implementen como
resultado del diagnóstico energético,
permitirán alcanzar ahorros significativos
en el corto, mediano y largo plazos.
Beneficios de un
diagnóstico energético
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Cuando se realiza un diagnóstico energético se
cuenta con la información para:
Conocer el comportamiento y uso de la energía
Evaluar cuantitativa y cualitativamente la
energía que se consume
Detectar áreas de oportunidad de ahorro y uso
eficiente de energía
Cuantificar los potenciales de ahorro de energía
Analizar de manera detallada las instalaciones, a
fin de estructurar propuestas técnicas viables,
para ahorrar energía en los diversos sistemas
eléctricos y térmicos
Determinar la eficiencia energética de la
dependencia o entidad en términos de índices
energéticos
Establecer un catálogo de acciones y medidas
de ahorro
Estimar la inversión requerida para la aplicación
de las medidas de ahorro
Determinación de beneficios energéticos,
ambientales y económicos.
¿Por qué un
diagnóstico energético?
•
El diagnóstico energético es el padrón o listado de
acciones energéticas a realizar para lograr los objetivos
del programa de ahorro de energía
•
Sin el, los proyectos de implementación de medidas se
realizan sin una estructura y finalmente no se pueden
medir los logros de manera puntual. Esta es la razón
principal por la que muchos proyectos no llegan a
materializarse de manera eficiente y exitosa.
El diagnóstico es un proceso de mejora continua, y
provee de un listado inicial de proyectos que
normalmente son de 12 a 15 proyectos iniciales. Sin
embargo a medida que se van desarrollando los
proyectos se encontrarán otros muchos que se deben
ir integrando a la lista original para ir determinando la
importancia técnica y económica de cada uno de ellos
para su implementación. Estos proyectos serán de
nula, baja, media y alta inversión y tendrán un efecto
en el uso y consumo de energía de acuerdo a su tipo y
tamaño.
•
•
El diagnóstico es un plan de negocio y de acción y
deberá de manejarse de esa manera. Los proyectos
energéticos se implementan de 1 a 5 años y la
progresión, análisis y resultados de su aplicación irán
en línea con la aplicación de medidas e inversión en
equipos y sistemas energéticos eficientes a medida
que pasa el tiempo.
Plan de negocio
aplicado
• 4.
Implementación
Importancia de la
implementación
•
•
La implementación exitosa de los proyectos
energéticos está basada en una buena y
adecuada planeación.
La implementación planificada favorece el diseño
se falla en planear, se planea
para fallar
• Los proyectos están asociados
interdisciplinariamente y requieren de diversas
instancias de apoyo técnico antes de ser
sometidos a la aprobación de cada nivel.
• La planificación constituye el proceso mediador
entre el futuro y el presente.
• El futuro, construido por todos los involucrados en
los proyectos energéticos, incidirá en la operación
y economía de la empresa y deberá medirse,
evaluarse y verificarse por medio del primer
elemento del proceso a manera de conocer el
resultado que se esperaba.
Beneficios de una
implementación
planificada
• Favorece el diseño
• Establece bases técnicas, económicas y
financieras
• Compara proyectos, sus beneficios técnicos,
económicos y financieros; no solamente precios.
• Establece objetivos y resultados los cuales serán
medidos y verificados
• Toma en cuenta elementos interdisciplinarios
• Genera confianza
• Mantiene responsables y responsabilidades
• Promueve, procura y estimula el desarrollo de
mas proyectos.
• Estimula un horizonte donde se pueda vislumbrar
un futuro cuyas situaciones necesariamente
serán distintas a las actuales
• Impulsa el desarrollo tecnológico, hace a las
empresas mas competitivas y sustentables
Produce tu
propia energía
• 5.
• Generación distribuida
y
Co-Generación
Producción de energía
en casa
• La generación distribuida es aquella
que genera energía eléctrica lo más
cerca del lugar de consumo, tal
como se hacía en los albores de la
industria eléctrica. A medida del
crecimiento demográfico y de la
demanda de bienes y servicios, se
comenzaron a construir grandes
centros de generación de energía
eléctrica que podían entregarla a
grandes distancias en los centros de
consumo
ya
que
resultaba
costeable, además de no considerar
otros elementos que afectaban el
medio ambiente como lo estamos
viendo 100 años más tarde.
• Nuevamente nos encontramos
con la necesidad de buscar
mejores formas de generar
energía a menores precios y con
menores recursos naturales, mas
con nuevas alternativas
tecnológicas que nos están
conduciendo a trabajar bajo el
concepto inicial de generación
distribuida, conocida también
como generación In-Situ, o
generación dispersa.
• Por otro lado la co-generación es la producción
secuencial de energía eléctrica y/o mecánica y de
energía térmica aprovechable en los procesos
industriales a partir de una misma fuente de
energía primaria.
•
Hoy por hoy la co-generación es una de las
mejores alternativas para un desarrollo
sustentable ya que se aprovecha la generación
distribuida y los procesos térmicos de las
unidades de generación para producir calor para
calentar agua, generar vapor o calor y hasta frío
con torres de absorción, y que es energía que se
utiliza para los procesos internos de las propias
empresas.
•
Una gran cantidad de procesos industriales y
aplicaciones comerciales requieren vapor y calor
a baja temperatura y la co-generación les da la
capacidad de combinar la producción de energía
eléctrica a la vez de que aprovechan el calor. Esta
energía calorífica no necesariamente es
aprovechada completamente por las generadoras
centralizadas y es al final una energía
desperdiciada y finalmente un proceso ineficiente
en esas centrales. Simplemente la co-generación
es la generación de energía eléctrica con el
aprovechamiento del calor de ese proceso.
• Sin embargo, el primer paso para lograr
un desarrollo sustentable es hacer un
uso eficiente, ordenado, y adecuado de
la energía a la que se tiene
disponibilidad. Si se está pensando en
una generación distribuida o en una cogeneración, lo más importante es recibir
esos equipos con una estructura
sistematizada en el uso y consumo de la
energía eléctrica. Con ello la generación
distribuida y la co-generación tendrán un
mejor desempeño y una mayor utilidad,
así como una más rápida recuperación
de la inversión.
La necesidad de tener una generación
distribuida y/o co-generación se irán
haciendo cada vez más evidentes y el
elemento central de todo ello será la
eficiencia energética.
¿Cuándo se requerirá una
generación distribuida y/o
co-generación en mi
empresa?
• Probablemente más pronto de lo que se
imaginan, por lo que la eficiencia
energética es un tema en el que hay que
poner manos a la obra de manera
inmediata ya que el tiempo NO está de su
lado.
• Un proceso de eficiencia energética se lleva
de 3-5 años y los proyectos de cogeneración y generación distribuida
pueden ser de 1 a 5 años. Si no se está
preparado, TODO esto puede costarles una
fortuna, y los tiempos no están para eso.
• Si el consumo de energía está minando tus
márgenes de utilidad y estás pensando en
generación distribuida o co-generación...
• Primero necesitas establecer un sistema de
gestión energética en tu empresa
Sustentabilidad
• 6.
Energías
renovables o compra
de energía a terceros
¿Cuándo se requerirá una
generación distribuida y/o
co-generación en mi
empresa?
• Probablemente más pronto de lo que se
imaginan, por lo que la eficiencia
energética es un tema en el que hay que
poner manos a la obra de manera
inmediata ya que el tiempo NO está de su
lado.
• Un proceso de eficiencia energética se lleva
de 3-5 años y los proyectos de cogeneración y generación distribuida
pueden ser de 1 a 5 años. Si no se está
preparado, TODO esto puede costarles una
fortuna, y los tiempos no están para eso.
• Si el consumo de energía está minando tus
márgenes de utilidad y estás pensando en
generación distribuida o co-generación...
• Primero necesitas establecer un sistema de
gestión energética en tu empresa
Bibliografía
1. Calidad de la Energía: Factor de Potencia y
filtrado de armóinicas Santiago Barcón, Rafael
Guerrero, Iván Martinez Mc Graw Hill
2. IEEE recommended practice for Powering and
Grounding Sensitive Electronic Equipment IEEE
Std 1100-1992
3. IEEE Recommended Practice for Monitoring
Electric Power Quality (IEEEStd. 1159-1995).
Institute of Electrical and Electronics Engineers.
ISBN 1-55937-549-3. Estados Unidos, 1995.
4. Electrical Power Systems Quality. Roger C. Dugan,
Mark F. Mc Granaghan, Surya Santoso, H. Wayne
Beaty. Ed. Mc Graw -Hill. Estados Unidos, 1996.
5. Característica de la tensión suministrada por las
redes generales dedistribución (UNE-EN 50160).
Ed. AENOR. España, 2001.
6. NEMA Standards Publication
ANSI/NEMA MG 1-2003, “Motors and
Generators“. National Electrical
Manufacturers Association. Estados
Unidos, 2004.
7. IEEE Recommended Practice and
Requirements for Harmonic Control in
Electric Power Systems (IEEE Std. 5191992). Institute of Electrical and
Electronics Engineers. ISBN 1-55937239-7. Estados Unidos, 1993.
8. IEEE Recommended Practice for
Electric Power Distribution for
Industrial Plant (IEEE Std.141-1994).
ISBN 1-55937-333-4. New York, USA,
1994.
9. Wikipedia
10. La Fuente de las imágenes viene de
diferentes fuentes tales como libros
anteriormente indicados, IEEE,
Wikipedia, mediciones que hemos
realizado e internet.
¿CÓMO HACER MARAVILLAS
CON MENOS ENERGÍA?
Somos tu mejor opción
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Cd. Juárez Chihuahua
Prolongación Ejercito Nacional 11155-A
Col. Partido Senecú