sistema de manejo de energía (smen) entrenamiento para implementación · 2017-05-03 · pasos...

Sistema de Manejo de Energía (SMEn)

Entrenamiento para Implementación

Ph. D. Juan Carlos Campos

Basado en

Contenido del Manual en SMEn de la ONUDI

la Norma ISO 50.001 Aportes y experiencias practicas del Grupo de Investigación Gestión Energética de la

UA y de la ESCO E2 energía Eficiente S.A.E.S.P.

INDICACIONES DE GUÍA DENTRO DE ESTE LUGAR

Salidas de emergencia Baños Teléfonos móviles Recesos (Coffee breaks) Por favor restringir los

e-mails para el período de recesos

PRESENTACIÓN

Herramientas para la Planeación Energética:

Análisis y Uso del Consumo de Energía en la Empresa

CONTENIDO

Introducción Herramientas para la revisión energética

o Balances de energía o Flujogramas de procesos o Gráficos de tendencia anualizada o Huella de Energía o Análisis del desempeño energético en base al presupuesto o Influencia del nivel de producción en el desempeño

energético. o Presupuesto de consumo energético o Identificación de los USE o Identificación de variables significativas en los USE o Evaluación y propuesta del sistema de medición o Identificación y clasificación de oportunidades de mejora

INTRODUCCIÓN

Pasos para el diseño e Implementación de un SGEN

SISTEMA DE GESTIÓN ENERGÉTICA (SGEN)

Source: Guía Implementación SGE. CONUE, México

Pla

ne

ar

Identificar el escenario Paso 1 determinar el contexto de la organización Paso 2 Definir responsabilidades de alta dirección

Establecer el compromiso SGEN

Paso 3 definir alcance y límites del SGEn Paso 4 Designar un representante de la dirección Paso 5 Establecer un equipo de gestión de la energía Paso 6 Definir política energética

Evaluar el desempeño energético

Paso 7 Identificar y evaluar requisitos legales y otros Paso 8 Recopilar datos Paso 9 Establecer usos significativos Paso 10 Definir LB e IDE Paso 11 Registrar oportunidades de mejora Paso 12 Desarrollar un sistema de seguimiento

Establecer objetivos y metas

Paso 13 Determinar el marco de trabajo Paso 14 Estimar el potencial de mejora Paso 15 Definir objetivos y metas

Crear planes de acción Paso 16 Definir etapas y fines Paso 17 Asignar funciones y destinar recursos

Pasos para el diseño e Implementación de un SGEN

SISTEMA DE GESTIÓN ENERGÉTICA (SGEN)

Source: Guía Implementación SGE. CONUE, México

Hac

er

Poner en práctica los planes de acción

Paso 18 Fortalecer competencias Paso 19 Elaborar un plan de comunicación y sensibilización Paso 20 Establecer documentación SGEn Paso 21 Incorporar el desempeño energético del proceso Paso 22 Establecer criterios de compra

Ve

rifi

car

Evaluar los procesos

Paso 23 Dar seguimiento y control Paso 24 Medir resultados Paso 25 Revisar los planes de acción y el SGEn

Act

uar

Reconocer logros Paso 26 Realizar revisiones por dirección Paso 27 Tomar decisiones para mejorar el SGEn Paso 28 Evaluar la conformidad

Resultados Proyecto Greenpyme para Colombia 2015

40 empresas tipo PYMES

INDICADORES FINANCIEROS POR ESTRATEGIAS GREENPYME COLOMBIA 2014

Inversión $USD Pot. Ahorro $USD/año

TIR %

Pay Back años

VAN USD $

Emisiones TON CO2/año

Impacto Energético

%

Estrategia de Optimización por Gestión Energética

2.887.273 5.736.456 117 0,5 7.933.973 25.536 12

Estrategia de Optimización por Gestión Tecnológica

5.105.667 3.276.261 51 1,56 6.571.117 13.830 3

El 64% de los potenciales de ahorro identificados en las empresas son por optimización de la gestión energética.

Optimización por Gestión Energética 1,98 US/año x cada dólar invertido

Optimización por Gestión Tecnológica 0,64 US/año x cada

dólar invertido

SITUACIÓN ACTUAL DE LA GESTIÓN ENERGÉTICA EN LA EMPRESA COLOMBIANA

Gestión del mantenimiento:

centrada en la disponibilidad no en

la eficiencia. Cambio:

Mantenimiento centrado en la

eficiencia

Gestión de la producción:

centrada en los costos, calidad y los tiempos

de entrega considerando los

consumos energéticos como un gasto.

Cambio: Manejo de la energía según régimen

de producción.

Gestión de la operación:

centrada en la continuidad y calidad de la producción no responde por los

consumos energéticos.

Cambio: Criterios operacionales para

parámetros de control de la eficiencia

energética.

Gestión de indicadores de

eficiencia:

sin indicadores de eficiencia ,

erróneamente con índices de consumo.

No hay mediciones en áreas claves.

Cambio: Líneas de base energética e

indicadores de desempeño en los USE

SITUACIÓN ACTUAL DE LA GESTIÓN ENERGÉTICA EN LA EMPRESA COLOMBIANA – Continuación.

Gestión de compra equipos:

Centrada en reducir el costo de inversión inicial y tiempos de entrega.

Cambio: evaluar costos de ciclo de vida, uso de

nuevas tecnologías eficientes.

Gestión energética:

buen contrato de energía, diagnósticos energéticos y programas de eficiencia

energética.

Cambio: planificación energética, objetivos,

metas y planes de acción.

implementación, operación y verificación.

Nuevos diseños: Garantizando los costos

presupuestados, la capacidad de producción y

el tiempo de entrega.

Cambio: criterios de eficiencia y gestión

energética en nuevos diseños.

Requisitos legales y otros

requisitos

Revisión energética

Parámetros de desempeño energético

( LB, IDEn)

Objetivos, metas y planes

de acción

PLANIFICACIÓN ENERGÉTICA

La planificación energética demanda un inventario de todas las actividades de consumo energético significativas.

¿Qué se entiende por “significativas”?

Aunque la norma no establece ningún criterio, se puede intuir que la categorización lógica de “significancia” sería según el mayor o menor consumo que tenga cada indicador. Una correcta valoración es muy importante para el éxito del proceso.

REVISIÓN ENERGÉTICA

1. Identificar las fuentes de

energía y recopilar el máx # de

datos sobre el uso y consumo

2. Identificar las áreas que

afectan significativamente al uso de

la energía

3. Determinar y analizar el desempeño energético

actual de esas áreas de uso significativas

4. Identificar las variables que impactan el consumo energético

5. Estimar el uso y consumo

futuro de la energía.

6. Identificar y proponer

oportunidades de mejora

Claves para asegurar el éxito de la Revisión Energética según ISO

50001

http://www.smarkia.com/es/blog/claves-para-realizar-una-revision-energetica-segun-iso-50001





¿Cuáles son mis fuentes de energía, usos y niveles de consumo?


• Fuentes: ¿Electricidad, gas natural, propano, energía hidroeléctrica, eólica?

• Usos: ¿Qué instalaciones, sistemas o equipos utilizan energía? Qué tipo de energía secundaria o primaria utilizan? Aire comprimido, vapor, gases calientes, electricidad, agua fría, agua caliente etc…

• Niveles de consumo:

– ¿Qué datos tenemos, dónde y cómo los obtenemos?

– ¿Qué datos necesitamos y dónde y cómo los obtenemos?

– ¿Cuánta energía estamos utilizando?

– ¿Cuánta usamos en el pasado?

– ¿Cuánta estimamos que usaremos en el futuro?

– ¿Cuáles son las tendencias del uso de la energía?

– ¿Cómo hemos usado la energía en el pasado?

¿Herramientas para la revisión energética


1. Balances de energía

2. Flujogramas de procesos

3. Gráficos registros y de tendencia anualizada

4. Huella de Energía

5. Análisis del desempeño energético en base al presupuesto

6. Influencia del nivel de producción en el desempeño energético.

7. Presupuesto de consumo energético

8. Identificación de los USE

9. Identificación de variables significativas en los USE

10. Evaluación y propuesta del sistema de medición

11. Identificación y clasificación de oportunidades de mejora

1. Balance de Energía


Conocer a nivel global los tipos de energéticos primarios que se usan en al empresa y sus magnitudes ( facturas de energía)

Conocer la relación entre los energéticos primarios y los energéticos secundarios que se utilizan en la empresa ( corrientes energéticas)

Si es posible cuantificar los consumos de energéticos primarios mensuales y los energéticos secundarios mensuales que se utilizan en la empresa ( medición, estimación, calculo, mediciones temporales etc…), al menos en las áreas y equipos mayores consumidores.

Partiendo de los energéticos primarios hasta el uso final. Identifique cuanto le cuesta cada uno de ellos mensualmente y cuanto representan esos costos en sus costos de producción (energéticos secundarios se costean a partir de los primarios asumiendo la eficiencia)

Conocer los equipos, procesos, líneas de producción o áreas, donde se usan los energéticos primarios y secundarios de la empresa, sus costos y sus consumos estimados.

Conocer si existen residuos energéticos importantes no utilizados su magnitud y costos.

Cierre de los consumos y costos energéticos con las facturas

SANKEY DIAGRAM. BALANCE POR PROCESOS

Source: National University of Colombia

BALANCE POR TIPO DE ENERGÉTICO

BALANCE POR TIPO DE ENERGÉTICO/EQUIPOS

Electricidad Calor

8.651.145

1.584.839

821.876

1.525.654

809.185

1.063.759

3.838.640

47%

9%

4%

8%

4%

6%

21%

Refrigeration

Comp Air

Lighting

Dryers

Pumps

Ovens

Others

0 5.000.000 10.000.000

kWh per year

4.250.300

6.146.639

9.297.205

22%

31%

47%

Steam

Hot water

Dryers

0 5.000.000 10.000.000

kWh per year

Electricidad y Calor

170.012

245.866

371.888

692.092

126.787

65.750

122.052

64.735

85.101

307.091

8%

11%

17%

31%

6%

3%

5%

3%

4%

14%

Steam

Hot water

Dryers

Refrigeration

Comp Air

Lighting

Dryers

Pumps

Ovens

Others

0 200.000 400.000 600.000 800.000

euros per year

secadores; hornos; bombas.

2. Flujogramas de Procesos


o Conocer cómo se realizan los procesos de servicios energéticos y productivos de la empresa.

( continuos, baches, tipo de MP; tiempo de trabajo, etc..)

o Evaluar si se pueden independizar los procesos desde el punto de vista energético y productivo creando unidades independientes de control. Realizar un esquema con la mayor cantidad de unidades de control enlazadas posible.

o Conocer si es posible asociar los costos de energia de cada unidad de control a sus costos de producción.

o Conocer los equipos principales consumidores de energía por cada tipo de energético que componen cada unidad de control

o Conocer el valor estimado del consumo y costos de los equipos mayores consumidores de las unidades de control y de toda la unidad de control ( usar el balance energético)

Planta de producción de TRIPLEX.

ESQUEMA ENERGÉTICO DEL PROCESO PRODUCTIVO PLANTA DE PRODUCCIÓN DE ACEITES

Empresa 3. Molinos Atlántico

MES KW-H TonCO2/mes TON PROC Kg CO2/TonProc Ton Proc./10 suma últimos doce datos

ene-98 134880 53,952 2385730 0,02261446 238573 consumo prodcción

feb-98 138240 55,296 2040070 0,02710495 204007

mar-98 138480 55,392 2161680 0,02562451 216168

abr-98 122880 49,152 2103370 0,02336821 210337

may-98 155280 62,112 2401320 0,02586577 240132

jun-98 157920 63,168 2537565 0,02489316 253757

jul-98 159600 63,84 2303359 0,02771604 230336

ago-98 177600 71,04 2811775 0,02526518 281178

sep-98 158880 63,552 2337090 0,02719279 233709

oct-98 131040 52,416 2157733 0,02429216 215773

nov-98 143760 57,504 2300890 0,02499207 230089

dic-98 153840 61,536 2282175 0,02696375 228218 1772400 2782275,7

ene-99 150480 60,192 2595580 0,02319019 259558 1788000 2803260,7

feb-99 108240 43,296 1929556 0,02243832 192956 1758000 2792209,3

mar-99 153120 61,248 2420295 0,02530601 242030 1772640 2818070,8

abr-99 159720 63,888 2509785 0,02545557 250979 1809480 2858712,3

may-99 165817 66,3268 2656455 0,02496816 265646 1820017 2884225,8

jun-99 198000 79,2 2875225 0,02754567 287523 1860097 2917991,8

jul-99 176880 70,752 2804464 0,02522835 280446 1877377 2968102,3

ago-99 171600 68,64 2635296 0,02604641 263530 1871377 2950454,4

sep-99 235580 94,232 3145100 0,02996153 314510 1948077 3031255,4

oct-99 210560 84,224 3505180 0,02402844 350518 2027597 3166000,1

nov-99 246570 98,628 3967284 0,02486033 396728 2130407 3332639,5

dic-99 217654 87,0616 4550585 0,01913196 455059 2194221 3559480,5





0

100000

200000

300000

400000

500000

sept.-97 ene.-98 abr.-98 jul.-98 nov.-98 feb.-99 may.-99 ago.-99 dic.-99 mar.-00

KW

h/m

es o

To

n /

mes

*1

0

meses del año

Relación Consumo de energia con la producción realizada

KW-H Ton Proc./10

0

500000

1000000

1500000

2000000

2500000

3000000

3500000

4000000

nov.-98 dic.-98 feb.-99 mar.-99 may.-99 jul.-99 ago.-99 oct.-99 dic.-99 ene.-00

KW

h/a

ño

y T

on

/añ

o *

10

Meses del año

Tendencia anualizada del consumo de energía Tendencia anualizada de la producción

El consumo de energía presenta una curva muy parecida a la curva de la producción. Carga base de consumo anual 1.772.400 Kwh Incremento de consumo a partir de agosto 98. Incremento debido a incremento de producción anual a partir de ese mes. Mejora de la intensidad energética anual a partir de agosto 98. Intensidad año 98 =1772400/27822750=0,064 KWh/Ton Intensidad año 99 =2194221/35594805=0,062 KWh/Ton


Mes Producción Actual

Pa (t/mes)

Consumo Actual

Ea(Kw.H)

Yprom X-Xprom Y-Yprom (y-Yprom)2 (X-Xprom)2 SUM (X-Xprom)*(y-Yprom)

Pendiente=SUM (X-Xprom)*(y-Yprom) / SUM(X-Xprom)2

Intercepto= Yprom - Pendiente*Xprom

r= Pend*DESVESTX/DESVESTY r2

Enero 1.370,00 35.280,00 32.852,08 370,00 2.427,92 5.894.779,34 136.900,00 898.329,17 24,52 8335,8289 0,9001 0,8103

Febrero 1.030,00 34.180,00 32.852,08 30,00 1.327,92 1.763.362,67 900,00 39.837,50

Marzo 1.270,00 40.050,00 32.852,08 270,00 7.197,92 51.810.004,34 72.900,00 1.943.437,50

Abril 780,00 26.530,00 32.852,08 -220,00 -6.322,08 39.968.737,67 48.400,00 1.390.858,33

Mayo 985,00 29.940,00 32.852,08 -15,00 -2.912,08 8.480.229,34 225,00 43.681,25

Junio 1.310,00 42.040,00 32.852,08 310,00 9.187,92 84.417.812,67 96.100,00 2.848.254,17

Julio 725,00 26.400,00 32.852,08 -275,00 -6.452,08 41.629.379,34 75.625,00 1.774.322,92

Agosto 490,00 14.160,00 32.852,08 -510,00 -18.692,08 349.393.979,34 260.100,00 9.532.962,50

Septiembre 1.110,00 35.600,00 32.852,08 110,00 2.747,92 7.551.046,01 12.100,00 302.270,83

Octubre 1.100,00 34.800,00 32.852,08 100,00 1.947,92 3.794.379,34 10.000,00 194.791,67

Noviembre 980,00 31.800,00 32.852,08 -20,00 -1.052,08 1.106.879,34 400,00 21.041,67

Diciembre 1.080,00 35.290,00 32.852,08 80,00 2.437,92 5.943.437,67 6.400,00 195.033,33

Enero 1.000,00 35.150,00 32.852,08 0,00 2.297,92 5.280.421,01 0,00 0,00

Febrero 1.010,00 34.550,00 32.852,08 10,00 1.697,92 2.882.921,01 100,00 16.979,17

Marzo 1.290,00 38.110,00 32.852,08 290,00 5.257,92 27.645.687,67 84.100,00 1.524.795,83

Abril 970,00 34.100,00 32.852,08 -30,00 1.247,92 1.557.296,01 900,00 -37.437,50

Mayo 940,00 34.230,00 32.852,08 -60,00 1.377,92 1.898.654,34 3.600,00 -82.675,00

Junio 850,00 32.780,00 32.852,08 -150,00 -72,08 5.196,01 22.500,00 10.812,50

Julio 480,00 16.620,00 32.852,08 -520,00 -16.232,08 263.480.529,34 270.400,00 8.440.683,33

Agosto 1.080,00 37.750,00 32.852,08 80,00 4.897,92 23.989.587,67 6.400,00 391.833,33

Septiembre 1.300,00 37.740,00 32.852,08 300,00 4.887,92 23.891.729,34 90.000,00 1.466.375,00

Octubre 970,00 34.190,00 32.852,08 -30,00 1.337,92 1.790.021,01 900,00 -40.137,50

Noviembre 710,00 30.590,00 32.852,08 -290,00 -2.262,08 5.117.021,01 84.100,00 656.004,17

Diciembre 1.170,00 36.570,00 32.852,08 170,00 3.717,92 13.822.904,34 28.900,00 632.045,83

PROM 1.000,00 32.852,08 0,00 0,00 973.115.995,83 1.311.950,00 32.164.100,00

DESVEST 238,83 6.504,57

𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜: 1000 + − 3 ∗ 238,8 𝑇𝑜𝑛/𝑚𝑒𝑠 ; 283,6 − 1716,4 𝑇𝑜𝑛 /𝑚𝑒𝑠 𝐶𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜 𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜: 32.852 + − 3 ∗ 6504,6 𝐾𝑊ℎ/𝑚𝑒𝑠 ; 13.338,2 − 39.356,6 𝐾𝑊𝐻/𝑚𝑒𝑠 𝐼𝐶 = 23 – 47 𝐾𝑊𝐻/ 𝑇𝑜𝑛 𝐸𝑚𝑖𝑠𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠: 0,4 𝑡𝑜𝑛 𝐶𝑂2/𝑀𝑊ℎ; 0,0092 𝑇𝑜𝑛 𝐶𝑂2/𝑇𝑜𝑛 – 0,019 𝑇𝑜𝑛 𝐶𝑂2/𝑡𝑜𝑛 𝐼𝑛𝑡𝑒𝑟𝑐𝑒𝑝𝑡𝑜 ∶ 8335,82 𝐾𝑊ℎ/𝑚𝑒𝑠 𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎 𝑛𝑜 𝑎𝑠𝑜𝑐𝑖𝑎𝑑𝑎 𝑎 𝑙𝑎 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑐𝑖ó𝑛 8335,82 ∗ 100/32.852 = 25,3% 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜 𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 𝑃𝑒𝑛𝑑𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒: 24,52 𝐾𝑊ℎ/𝑇𝑜𝑛. 𝑅𝑎𝑧ó𝑛 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑚𝑏𝑖𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜 𝑑𝑒 𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎 𝑝𝑜𝑟 𝑡𝑜𝑛𝑒𝑙𝑎𝑑𝑎 𝑟𝑒𝑎𝑙𝑖𝑧𝑎𝑑𝑎. 81% 𝑑𝑒 𝑣𝑎𝑟𝑖𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜 𝑐𝑜𝑛 𝑙𝑎 𝑣𝑎𝑟𝑖𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑐𝑖ó𝑛; 19% 𝑐𝑜𝑛 𝑜𝑡𝑟𝑜𝑠 𝑓𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟𝑒𝑠 𝑜𝑝𝑒𝑟𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛𝑎𝑙𝑒𝑠. ( 𝑝𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎𝑙 𝑚á𝑥𝑖𝑚𝑜 𝑝𝑜𝑟 𝑣𝑎𝑟𝑖𝑎𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑜𝑝𝑒𝑟𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛𝑎𝑙)

4. Huella Ecológica de Energía


La HE es definida como “la superficie de tierra productiva o ecosistema acuático necesario para mantener el consumo de recursos y energía, así como para absorber los residuos producidos por una determinada población humana o economía, considerando la tecnología existente, independientemente de en qué parte del planeta está situada esa superficie” . (Wackernagel et al 1999, Wackernagel y Silverstein 2000)

Su punto de partida es la asunción de que, tanto el consumo de recursos, como la generación de residuos pueden ser convertidos en la superficie productiva necesaria para mantener estos niveles de consumo, o, en otros términos, en la HE.



La HE es comparada con la superficie disponible, asumiendo que las poblaciones con una huella superior a la superficie de la que disponen son insostenibles (Lenzen et al., 2003), existiendo lo que se denomina déficit ecológico .

La HE es dividida en distintas subhuellas, : Cultivos; Pastos; Bosques, Mar; Construcción y Energía: La Huella de Energía se define como:

El área de bosque necesaria para absorber las emisiones de CO2 procedentes de la quema de combustibles

fósiles..



0

20

40

60

80

100

120

ene.

-98

feb

.-9

8

mar

.-9

8

abr.

-98

may

.-9

8

jun

.-98

jul.-

98

ago

.-98

sep

t.-9

8

oct

.-9

8

no

v.-9

8

dic

.-98

ene.

-99

feb

.-9

9

mar

.-9

9

abr.

-99

may

.-9

9

jun

.-99

jul.-

99

ago

.-99

sep

t.-9

9

oct

.-9

9

no

v.-9

9

dic

.-9

9

Ton

CO

2 e

mit

idas

/mes

Meses

Huella de consumo de energia de la empresa

0

20

40

60

80

100

120

ene.

-98

feb

.-9

8

mar

.-9

8

abr.

-98

may

.-9

8

jun

.-9

8

jul.-

98

ago

.-9

8

sep

t.-9

8

oct

.-9

8

no

v.-9

8

dic

.-9

8

ene.

-99

feb

.-9

9

mar

.-9

9

abr.

-99

may

.-9

9

jun

.-9

9

jul.-

99

ago

.-9

9

sep

t.-9

9

oct

.-9

9

no

v.-9

9

dic

.-9

9

Hec

táre

as r

equ

erid

as p

ara

abso

rver

las

emis

ion

es

Meses

Huella Ecologica Energética

Indicadores 0,401 tCO2/MW (Res 843-2016 UPME) 5,21 tCO2/Ha/año (Panel internacional sobre Cambio Climático (IPCC, 2001).



Meses 2014

Presupuesto 2014 Real 2014

KWh/m (Real-Presup) T/mes KWh/mes

T/mes KWh/mes real real

Ene 487.101,00 438.390,90 503.457,00 438.007,59 -383,31

Feb 827.256,00 744.530,40 768.905,00 692.014,50 -52.515,90

Mar 872.326,00 785.093,40 967.542,00 677.279,40 -107.814,00

Abr 792.066,00 712.859,40 654.321,00 647.777,79 -65.081,61

May 818.828,00 736.945,20 820.091,00 713.479,17 -23.466,03

Jun 862.606,00 776.345,40 876.543,00 859.012,14 82.666,74

Jul 764.047,00 687.642,30 765.000,00 699.975,00 12.332,70

Ago 906.156,00 815.540,40 1.000.123,00 820.100,86 4.560,46

Sep 887.879,00 799.091,10 873.456,00 847.252,32 48.161,22

Oct 866.848,00 780.163,20 678.904,00 590.646,48 -189.516,72

Nov 874.410,00 786.969,00 894.410,00 787.080,80 111,8

Dic 640.477,00 576.429,30 678.904,00 611.013,60 34.584,30

TOTAL -256.360,35

Convencional También se muestran los valores reales de consumo de energía y producción realizada en cada mes del año 2014. En la última columna de la tabla se muestra la diferencia mensual entre el consumo real de energía y el presupuestado del año 2014. La diferencia total entre el consumo presupuestado y el real del año 2014 fue de – 256.360,35 KWH. Esto indica que el año 2014 se consumió menos de lo presupuestado.

En la tabla se muestran los valores de producción y consumo de energía de la compañía presupuestados para el 2014.

¿Significa esto que el año 2014 fue un año eficiente en el uso de la energía?

¿Es cierto que en el año 2014 se consumieron 256.360,35 KWH menos

de lo que se debería haber consumido en ese año? Source: Universidad del Atlántico



La diferencia entre el consume de energía presupuestado y el real de cada mes del año 2014 pudo haberse producido por: o Cambios en el valor de la producción presupuestada en el mes o Cambios en la eficiencia Energética con que se produjo en el mes Ambos efectos a la vez. Con la información que tenemos en la tabla no es posible saber si las diferencias del consumo real al presupuestado mes a mes se debieron a alguno de los casos anteriores. A nosotros nos interesa conocer el desempeño energético es decir, cuales fueron los meses que consumieron menos energía de la presupuestada, sin tener la influencia en el consumo de energía de la variación de la cantidad de producción realizada.

Source: Universidad del Atlántico



Mes 2014

Presupuesto 2014 Real 2014 KWh/m

( Real -

Presupuesto)

Consumo de

energia para la

producción real

según el modelo

presupuestado.

KWh/mes

Diferencia

entre el

consume real

del mes y el

consume según

el modelo T/mes KWh/mes T/mes KWh/mes Ene 487.101,00 438.390,90 503.457,00 438.007,59 -383,31 453111,3 -15.103,71

Feb 827.256,00 744.530,40 768.905,00 692.014,50 -52.515,90 692014,5 0

Mar 872.326,00 785.093,40 967.542,00 677.279,40 -107.814,00 870787,8 -193.508,40

Abr 792.066,00 712.859,40 654.321,00 647.777,79 -65.081,61 588888,9 58.888,89

May 818.828,00 736.945,20 820.091,00 713.479,17 -23.466,03 738081,9 -24.602,73

Jun 862.606,00 776.345,40 876.543,00 859.012,14 82.666,74 788888,7 70.123,44

Jul 764.047,00 687.642,30 765.000,00 699.975,00 12.332,70 688500 11.475,00

Ago 906.156,00 815.540,40 1.000.123,00 820.100,86 4.560,46 900110,7 -80.009,84

Sep 887.879,00 799.091,10 873.456,00 847.252,32 48.161,22 786110,4 61.141,92

Oct 866.848,00 780.163,20 678.904,00 590.646,48 -189.516,72 611013,6 -20.367,12

Nov 874.410,00 786.969,00 894.410,00 787.080,80 111,8 804969 -17.888,20

Dic 640.477,00 576.429,30 678.904,00 611.013,60 34.584,30 611013,6 0

TOTAL -256.360,35 TOTAL -149.850,75

Modelo de presupuesto de energia y = 0,9x R² = 1

0,00

100.000,00

200.000,00

300.000,00

400.000,00

500.000,00

600.000,00

700.000,00

800.000,00

900.000,00

0,00 200.000,00 400.000,00 600.000,00 800.000,00 1.000.000,00

KW

h/m

es p

resu

pu

esta

do

s

Toneladas mes presupuestadas

Modelo presupuesto de energia

El error fue de 106.510 KWh/año en estimación del ahorro. (

41,5%)

2014 realmente fue mas eficiente que lo presupuestado.

La Energía

ahorrada fue 149.850,75 KWh/año y no 256.360 KWh/año

6. Influencia de la producción en el consumo específico de energía


• Conocemos que en una planta, línea, proceso o equipo, el factor de carga (producción real/producción nominal) influye en el consumo especifico de energía.

• Ello se debe a la influencia de la variación del consumo fijo y variable de la energia:

IC =Cf/ P + Cv/P, si P aumenta CF/P baja y Cv/P tiende a mantenerse constante.

• Cada planta, línea, proceso o equipo tiene una producción nominal a la cual fue diseñado

• El propósito del análisis es conocer si existe influencia del factor de carga actual en el índice de consumo de energia, lo que haría que se consuma mas energia por unidad de producto de la que se debiera.



• La determinación del valor de P a la cual la variación del IC es mínimo para la empresa se puede apreciar de un gráfico de IC vs P, para ello es necesario determinar el valor de P donde la razón de cambio de la pendiente de este gráfico comienza a mantenerse prácticamente constante.

• El grafico IC vs P se puede obtener a partir de los datos de consumo y producción mensual de la planta de producción, si convertimos esos datos en un modelo lineal significativo.

𝐸 = 𝑚 ∗ 𝑃 + 𝐸𝑜 𝐸/ 𝑃 = 𝑚 ∗ 𝑃 / 𝑃 + 𝐸𝑜 / 𝑃

𝐼𝐶 = 𝑚 + 𝐸𝑜 / 𝑃. Modelo de variación de IC con P



y = 0,0574x + 14881 R² = 0,9124

0,00

50.000,00

100.000,00

150.000,00

200.000,00

250.000,00

300.000,00

350.000,00

400.000,00

0 1.000.000 2.000.000 3.000.000 4.000.000 5.000.000 6.000.000

Co

snu

mo

KW

h/m

es

Producción Ton/mes

Grafico E vs P

0,04

0,045

0,05

0,055

0,06

0,065

0,07

0,075

0,08

1.000.000 2.000.000 3.000.000 4.000.000 5.000.000 6.000.000Ind

ice

de

con

sum

o K

Wh

/To

n

Producción Ton/mes

Grafico de comportamiento del indice de consumo en los ultimos años

MES KWh/mes Ton/mes IC Ict ene 134.880,00 2.385.730,00 0,057 0,0636

feb. 138.240,00 2.040.070,00 0,068 0,0647

mar. 138.480,00 2.161.680,00 0,064 0,0643

abr. 122.880,00 2.103.370,00 0,058 0,0645

may. 155.280 2.401.320 0,065 0,0636

jun. 157.920 2.537.565 0,062 0,0633

jul. 159.600 2.303.359 0,069 0,0639

ago. 177.600 2.811.775 0,063 0,0627

sep. 158.880 2.337.090 0,068 0,0638

oct. 131.040 2.157.733 0,061 0,0643

nov. 143.760 2.300.890 0,062 0,0639

dic. 153.840 2.282.175 0,067 0,0639

ene. 150.480 2.595.580 0,058 0,0631

feb. 108.240 1.929.556 0,056 0,0651

mar. 153.120 2.420.295 0,063 0,0635

abr. 159.720 2.509.785 0,064 0,0633

may. 165.817 2.656.455 0,062 0,063

jun. 198.000 2.875.225 0,069 0,0626

jul. 176.880 2.804.464 0,063 0,0627

ago. 171.600 2.635.296 0,065 0,063

sep. 235.580 3.145.100 0,075 0,0621

oct. 210.560 3.505.180 0,06 0,0616

nov. 246.570 3.967.284 0,062 0,0612

dic. 217.654 4.550.585 0,048 0,0607

ene. 328.361 4.681.015 0,07 0,0606

feb. 258.819 4.335.570 0,06 0,0608

mar. 282.864 4.691.278 0,06 0,0606

abr. 245.657 4.305.090 0,057 0,0609

may. 268.620 4.463.940 0,06 0,0607

jun. 333.564 5.428.388 0,061 0,0601



La producción nominal de la planta es 5 millón ton / mes

El promedio de producción mensual real fue de 3.044.094 ton/mes

El índice de consumo promedio real fue de 0,062 KWh/ton

El índice de consumo alcanzable a mayores ratas de producción puede ser 0,06 KWH/t

Podemos obtener una mejora en el IC de 0,002 KWh/t ; equivalentes a 6088 KWh/mes; 3% del consumo promedio mes.

FUNCIÓN Ton/mes ICmodelo

PROM 3.044.094,77 0,062 DESVEST 1.000.229,83 0,072

MAX 5.428.388 0,060 MIN 1.929.556 0,065

Factor carga(%) 56,08

0,04

0,045

0,05

0,055

0,06

0,065

0,07

0,075

0,08

1.000.000 2.000.000 3.000.000 4.000.000 5.000.000 6.000.000

Ind

ice

de

con

sum

o K

Wh

/To

n

Producción Ton/mes

Grafico de comportamiento del indice de consumo en los ultimos años

El impacto que esta produciendo trabajar al 56 % de factor de carga es de un incremento del consumo

de energía del 3%


7. Presupuesto de energía

Realizando el presupuesto de energía de forma correcta.

Cómo se elabora hoy el presupuesto de energía ?

E presupuesto anual = IC promedio * Producción presupuestada anual * tarifa estimada de energía para el año.

E presupuesto mensual = IC promedio * Producción presupuestada mensual * tarifa estimada de energía.

Cómo se debe elaborar el presupuesto de consumo de energía anual de la empresa o procesos ?

1. Debo conocer la capacidad de eficiencia de mi proceso para diferentes niveles de producción: E = m *P + Eo .

2. Debo conocer el valor de producción de cada mes planificado para el año.

3. Debo hallar mediante la ecuación E mes = m*P + Eo mes, el valor del consumo posible alcanzar ese mes para la P planificada.

4. Debo sumar todos los valores de consumo mensual presupuestados para hallar el valor presupuestado anual: E año = Suma de E mes (i)

5. Para estimar el costo anual debo afectar el Emes por la tarifa estimada o contratada mensual y luego sumar todos los costos energéticos mensuales.

La elaboración del presupuesto de energía es la forma de predecir el consumo de energía que requiero para la producción deseada.

PRESUPUESTO DE ENERGÍA ELABORADO CORRECTAMENTE

MES 2006 T/mes KWh/mes

Ene 496706 643362

Feb 843568 905671

Mar 889527 971228

Abr 807684 856493

May 834974 962137

Jun 879615 933272

Jul 779113 930917

Ago 924024 999920

Sep 905387 946412

Oct 883941 930052

Nov 891652 989000

Dic 653102 661146

Sum 9789293 10729610

SAC 1,09605566

Método Convencional Valor promedio del índice de consumo del 2006 :1,096

KWh/ton

Valor planificado de la producción anual para el 2007:9.600.000 T/año

Valor de consumo planificado año 2007:

1,096 KWh / ton * 9,600,000 Ton = 10.521.600 kWh / año

Presupuesto en pesos: ( tarifa 210 pesos/KWh)

10.521.600 KWh / año * $ 210 / kWh = $ 2.209.536.000 / año

MES 2007 T/mes

presupuesto KWh/mes

presupuesto SAC

presupuesto SAC 2006

Ene 487101 600207,4243 1,23 1,096

Feb 827256 904408,0408 1,09 1,096

Mar 872326 944714,1418 1,08 1,096

Abr 792066 872937,6238 1,10 1,096

May 818828 896870,8804 1,10 1,096

Jun 862606 936021,5458 1,09 1,096

Jul 764047 847880,2321 1,11 1,096

Ago 906156 974968,3108 1,08 1,096

Sep 887879 958623,1897 1,08 1,096

Oct 866848 939815,1664 1,08 1,096

Nov 874410 946577,863 1,08 1,096

Dic 640477 737371,5811 1,15 1,096

Total 9600000 10.560.396

Método Correcto

0,4 % Error

$ 2.209.536.000 – 2.217.683.160 = $-8.147.160 / año

PRESUPUESTO DE ENERGÍA ELABORADO CORRECTAMENTE

Por qué ocurre el error?

Porque el índice de consumo no es constante con la producción realizada

Cuando se hace la planificación del consumo en base al índice de consumo constante ( 1,096 KWh/ton) no se considera su cambio con el cambio de la producción realizada.

Source: Universidad del Atlántico

Error

Valor presupuestado convencional IC = Cte

Desempeño real, IC variable

Por el presupuesto convencional producciones por debajo de 8300 ton/mes tendrán mayores índices de consumos que el presupuestado y por encima de ese valor serán menores que el presupuestado independiente del desempeño energético.

8. Identificación de los usos significativos de energía (USE)


Organizar y subdividir la empresa por áreas productivas y

de servicios

El área productiva se puede dividir en unidades de control (

flujograma de procesos)

Las áreas de servicio también debemos subdividirlas en unidades de control por su función ( producción de vapor, de aire

comprimido, de agua fría, de aire caliente, de energía eléctrica etc..)

también tiene una entrada de energéticos y una salida de producto

(energía transformada)

Identificar de cada unidad de control los equipos de mayores consumos y costos por tipo de

energético

Hacer lista de unidades de control con sus consumos y

costos que incluya los equipos mayores consumidores por tipo

de energético.

Realizar Pareto de unidades de control y Pareto de equipos. Buscar el 20% de equipos y

unidades de control que consumen el 80% de la energía

Registrar los USE

ESQUEMA ENERGÉTICO DEL PROCESO PRODUCTIVO PLANTA DE PRODUCCIÓN DE ACEITES

EMPAQUES 44%

REFINERIAS 37%

OTROS CONSUMOS 12%

MEGABODEGA 7%

Consumo total a Nivel de Áreas Principales (kWh)

MATRIZ CONSUMOS ENERGÉTICOS. PLANTA PRODUCCIÓN DE ACEITES. ÁREAS PRINCIPALES. ENERGÍA ELECTRICA

187.882

143.584

83.285 82.846

46.922 41.491

23.351 20.427 17.479 16.516 12.214

5.616 2.459 1.290 545

36,1%

45,8%

54,4% 62,2%

69,3%

76,0%

84,5% 87,8%

90,9% 93,9%

96,7%

27,4%

99,1%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0

20.000

40.000

60.000

80.000

100.000

120.000

140.000

160.000

180.000

200.000

% A

CU

MU

LA

DO

DE

L C

ON

SU

MO

DE

EE

CO

NS

UM

O D

E E

NE

RG

ÍA P

RO

ME

DIO

ME

NS

UA

L (

kW

h)

ÁREA

DIAGRAMA DE PARETO DEL CONSUMO DE EE POR ÁREAS SECUNDARIAS

Promedio Mes (Kwh)

POrcentaje acumulado

MATRIZ CONSUMOS ENERGÉTICOS. PLANTA PRODUCCIÓN DE ACEITES. ÁREAS SECUNDARIAS. ENERGÍA ELECTRICA

46.464

27.720 26.910

22.500 21.168

17.581 15.015

15.015

14.651

14.651

10.465

7.455

7.455

7.116

5.233

5.233 5.233

3.600

3.600

2.268

2.268

2.268

2.268

2.268

2.040

1.600

1.365

1.320

1.320

756 700 660 0

7%

10%

14%

17%

20%

23%

25%

27%

29%

31% 33%

34% 35%

36% 36%

37% 38% 38% 39% 39% 39% 40% 40% 40% 41% 41% 41% 41% 41% 42% 42% 42% 42%

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

35%

40%

45%

0

5.000

10.000

15.000

20.000

25.000

30.000

35.000

40.000

45.000

50.000

Pérd

idas d

e E

nerg

ía D

iarias p

or

Áre

a (

kW

h)

Equipo

DIAGRAMA DE PARETO DEL CONSUMO DE ENERGÍA EL - EQUIPOS MAYORES CONSUMIDORES

CONSUMO MENSUAL kWh

MATRIZ CONSUMOS ENERGÉTICOS. PLANTA PRODUCCIÓN DE ACEITES. EQUIPOS PRINCIPALES. ENERGÍA ELECTRICA

USOS SIGNIFICATIVOS DE ENERGÍA ELÉRCTRICA

Áreas KWh/mes

Refinación Física

187.882

Soplado Pet

143.584

Tritiaux 83.285

Jabonería 82.846

27% de áreas que consume el 55% de energía eléctrica de la empresa

EQUIPOS CLAVE PARA EL CONSUMO DE ENERGÍA ELÉCTRICA

ÁREA EQUIPO CLAVE Código CONSUMO

DIARIO

DIAS QUE

TRABAJA

EL EQUIPO

CONSUMO

MENSUAL

kWh

% DEL EQUIPO

RESPECTO AL

TOTAL

% DEL

CONSUMO

ACUMULADO

Soplado PET Compresor 4HT Sop. PET 2.112 22 46.464 6,5% 6,5%

Soplado PET Compresor 6HT Sop. PET 1.260 22 27.720 3,9% 10,4%

R. Física B. De agua TE proc. P9401 P9401 1.035 26 26.910 3,8% 14,2%

Solidos Motor Comp. Solidos 1.500 15 22.500 3,2% 17,3%

Fraccionamiento Compresor Chiller Fracc 1.008 21 21.168 3,0% 20,3%

R. Física B. De agua TE proc. P9421RF P9421 676 26 17.581 2,5% 22,7%

Soplado Bidones Resist. eléct maq. 1 Sop. Bid. 683 22 15.015 2,1% 24,9%

Soplado Bidones Resist. eléct maq. 2 Sop. Bid. 683 22 15.015 2,1% 27,0%

R. Física B. De agua TE proceso P9402 P9402 564 26 14.651 2,1% 29,0%

R. Física Bomba de vacío. PV4271RF PV4271 564 26 14.651 2,1% 31,1%

R. Física B. Circuito agua enfri P4277 RF P4277 403 26 10.465 1,5% 32,5%

Soplado Bidones Motor Tornillo 1 Sop. Bid. 339 22 7.455 1,0% 33,6%

Soplado Bidones Motor Tornillo 2 Sop. Bid. 339 22 7.455 1,0% 34,6%

R. Física B. reci. de ácid gras. P4274 RF P4274 274 26 7.116 1,0% 35,6%

R. Física B. Filt. acei./tier dec.P3263 RF P3263 201 26 5.233 0,7% 36,3%

R. Física B. alim. del acei. desair. P4272 P4272 201 26 5.233 0,7% 37,1%

R. Física B. extr. del prod. acab. P4273 P4273 201 26 5.233 0,7% 37,8%

R.Química Separador 101-1-001 101-1-001 138 26 3.600 0,5% 38,3%

R.Química Separador 04-1-001 104-1-001 138 26 3.600 0,5% 38,8%

Fraccionamiento B. estear. (tolva) M4.PW201 M4.PW201 108 21 2.268 0,3% 39,1%

Fraccionamiento B. rec. agua cris1 C3.PW101 C3.PW101 108 21 2.268 0,3% 39,5%



Fraccionamiento B. rec.agua cris4 C3.PW401 C3.PW401 108 21 2.268 0,3% 40,4%

Solidos Motor del perfector 1 Izq 204 10 2.040 0,3% 40,7%

Solidos Motor combinator 3 derecha 160 10 1.600 0,2% 40,9%

R. Física B. Formac. de preca. P3264 P3264 53 26 1.365 0,2% 41,1%

Soplado Bidones Motor Bomba Hidr 1 60 22 1.320 0,2% 41,3%

Soplado Bidones Motor Bomba Hidr 2 60 22 1.320 0,2% 41,5%

Fraccionamiento Bomba de oleína M5.PW201 M5.PW201 36 21 756 0,1% 41,6%

Solidos Motor del perfector 1 Der 70 10 700 0,1% 41,7%

Solidos Motor Homogenizador 3 66 10 660 0,1% 41,8%

R. Física B. De agua TE proc. P9403 P9403 0 26 0 0,0% 41,8%

39% de equipos que consume el 35% de

energía eléctrica de la empresa

No.

Nombre del

Proceso del

USE

Cuál es su

principal

función?

Se mide

el

consumo

kW / año

estimados o

medidos

% de

capacidad

usado

Conoce qué

influencia el

uso de esta

energía?

Regímenes

de trabajo

típicos

Personal que

controla

Existen

indicador

es de

desempe

ño

Existen

metas

1

Sistema

Enfriamiento

del edificio Climatización No 4000 20%

Temperatura

ambiente

Lunes a

viernes 24 H.

Fin semana

apagado Mantenimiento No Si

2

Sistema de

enfriamiento

proceso Producción

Mide y

registra 6000 30%

Demanda del

proceso

Lunes a

viernes

24H,100% Fin

semana 50% Producción No No

3

Compresor

de aire

Aire a

sistemas de

control Manual 5000 25%

Fugas, demanda

del proceso 100% 24H

Producción y

mantenimiento No No

4 Iluminación

Garantizar

niveles de

iluminación No 3000 15%

Áreas

trabajando 100%,24H Producción No Si

EJEMPLO: REGISTRO DE LOS USE ÁREA SERVICIOS

9. Identificación de variables significativa de los USE


Una vez identificados los USEn focalizar atención a estos:

Cada uso de la energía puede variar en función de algún factor. La cuestión es:

Cuál es ese factor?

Cómo interactúa con el consumo de energía ?

Conocer que variable controla su consumo: producción, clima, ocupación etc…Generalmente:

• Producción ( en la industria) • Clima ( grado-día de temperatura en edificaciones)

La variable significativa es necesaria para elaborar la línea base.


Las variables significativas del desempeño energético son aquellas variables de proceso que influyen significativamente el consumo de energia en los

USE o a nivel global .

Variables independientes de la

operación y el mantenimiento:

Son aquellas variables que influyen significativamente sobre el consumo de energia pero sobre las cuales no puede actuar el operador ni el mantenedor. Ej. La producción a realizar en un proceso productivo, la cantidad de barriles a bombear, grados-día ( si afecta significativamente el consumo), la rata de bombeo, etc…

Variables dependientes de la operación:

Son aquellas variables que influyen significativamente en el consumo de energía y pueden ser controladas por la operación de forma manual o automática Ej. Tipo de agrupamiento de bombeo a utilizar; rpm de la bomba o el motor; relación aire combustible; cantidad de purgas al día; temperatura de calentamiento o enfriamiento, planeación de la producción, tiempo de arranque, trabajo en vacío sistemas auxiliares.

Variables dependientes del mantenimiento:

Son aquellas variables que influyen significativamente en el consumo de energía y pueden ser controladas por la actividad de mantenimiento de forma manual o automática Ej. Estado de ensuciamiento de filtros ( caída de presión) ; estado de lubricación ( temperatura de aceites); estado de alineación del acoplamiento ( nivel de vibraciones); fugas; estado de ventilación del motor (Temperatura del motor) etc…

Variables estáticas: Son variables que afectan significativamente el consumo de energia pero que no cambian en el tiempo Ej. Tipo de motor; tipo de bomba; tipo de variador de velocidad; factor de carga; pérdidas en tuberías, posibilidad de regulación de consumo de equipos auxiliares con la carga, tipo de materia prima, etc…

Identificación y Clasificación

El conocimiento de estas variables y de su influencia cuantitativa sobre el consumo de energia permite identificar oportunidades de mejora a partir del control operacional, de la gestión del mantenimiento y de cambios tecnológicos.

Tipo de variable Tipo de medida para la mejora del desempeño

Dependiente de la operación Procedimientos de control operacional. Gestión de la producción. Automatización

Dependiente del mantenimiento Procedimientos de la gestión del mantenimiento. MCE

Estáticas Cambios tecnológicos viables técnica y económicamente.


Aplicación: Proceso de fabricación de atún donde tenemos 4 posibles variables

MONTH 2012

ELECTRICITY

CDD5(X1) Cured(X2) Cooked(X3) Sliced(X4) Total

Consumption(Y)

01/12 20 160,75 1373,46 723,66 1450461

02/12 30 144,00 1512,75 770,11 1414145

03/12 132 201,63 1560,68 789,71 1526610

04/12 68 149,44 1292,58 740,96 1340280

05/12 286 189,17 1686,87 871,84 1641128

06/12 411 186,50 1300,77 710,94 1544644

07/12 439 223,36 1480,37 858,71 1659025

08/12 505 317,88 1471,13 842,25 1757326

09/12 335 218,82 1474,62 819,41 1605133

10/12 201 224,80 1488,21 823,94 1592016

11/12 72 185,62 1426,50 784,28 1502998

12/12 40 174,60 1042,42 621,49 1361331

1. CDD- grados días de frio; °C 2. Cured- producción de atún

curado, Ton/mes 3. Cooked-producción de atún

cocinado, Ton/mes 4. Sliced-producción de atún

lasqueado, Ton/mes

Clasifique estas variables!

Para determinar cuales de estas variables influyen significativamente en el consumo aplicamos p-value, paso a paso. Primero a las y sacamos una no significativa, luego a las que quedan y sacamos otra no significativa y así hasta que todas queden significativas, es decir p-value < 0,05 . Primer paso.

Resumen

Estadísticas de la regresión

Coeficiente de correlación múltiple 0,97842026

Coeficiente de determinación R^2 0,95730621

R^2 ajustado 0,93290976

Error típico 32689,7527

Observaciones 12

ANÁLISIS DE VARIANZA

Grados de

libertad Suma de

cuadrados

Promedio de los

cuadrados F Valor crítico

de F

Regresión 4 1,6773E+11 4,1932E+10 39,23957 6,99556E-05

Residuos 7 7480339501 1068619929

Total 11 1,7521E+11

Coeficientes Error típico Estadístico t Probabilidad Inferior 95% Superior 95% Inferior 95,0% Superior 95,0%

Intercepción 830203,653 134172,829 6,18756912 0,00045068 512935,3278 1147471,978 512935,3278 1147471,978

Variable X 1 298,546737 93,2830564 3,20043905 0,01505663 77,96735921 519,1261143 77,96735921 519,1261143

Variable X 2 1193,17298 358,574749 3,32754323 0,01263357 345,2784325 2041,067529 345,2784325 2041,067529

Variable X 3 283,007937 163,660856 1,72923413 0,12739211 -103,988491 670,0043654 -103,9884912 670,0043654

Variable X 4 -0,36162075 431,59468 -0,00083787 0,99935485 -1020,92087 1020,197628 -1020,920869 1020,197628

eliminamos la 4



Segundo paso.

Resumen

Estadísticas de la regresión

Coeficiente de correlación múltiple 0,978420261

Coeficiente de determinación R^2 0,957306208

R^2 ajustado 0,941296036

Error típico 30578,46516

Observaciones 12

ANÁLISIS DE VARIANZA

Grados de

libertad Suma de cuadrados Promedio de los cuadrados F Valor crítico de

F

Regresión 3 1,67729E+11 55909581792 59,79362426 8,03545E-06

Residuos 8 7480340251 935042531,4

Total 11 1,75209E+11

Coeficientes Error típico Estadístico t Probabilidad Inferior 95% Superior 95% Inferior 95,0% Superior 95,0%

Intercepción 830128,8754 93715,99594 8,85792086 2,08278E-05 614019,4012 1046238,35 614019,4012 1046238,35

Variable X 1 298,5220169 82,77912493 3,606247556 0,006919252 107,6330125 489,4110213 107,6330125 489,4110213

Variable X 2 1193,062099 311,7367741 3,827145842 0,005038299 474,1958087 1911,928389 474,1958087 1911,928389

Variable X 3 282,881687 59,75347348 4,734146327 0,001475028 145,0899301 420,673444 145,0899301 420,673444

Todas son significativas p-value < 0,05

1. CDD- grados días de frio; °C 2. Cured- producción de atún curado, Ton/mes 3. Cooked-producción de atún cocinado, Ton/mes

Acá solo explicamos como identificar las variables. Su relación con el IDE se explica en el método de control operacional y el SMA

10. Evaluación y propuesta del sistema de medición

Qué se mide? Cómo se mide?

Tipo de medidor (Calibración del medidor) Frecuencia de medición Registro de medición

(Capacidad de registro) Unidades físicas de medición

Factor de corrección Posibilidad de transmisión de

datos Capacidad de almacenamiento

de datos Interfase de adquisición de

datos para software de análisis.

Consumo de energía Variable significativa que no depende de la operación y el

mantenimiento Variables significativas que dependen de la operación Variables significativas que

dependen del mantenimiento Parámetros estáticos.

Consiste en determinar las falencias en medición de los parámetros de medición de las siguientes variables operacionales de los USE: Consumo de energía

Variable significativa que no depende de la operación y el

mantenimiento ( con la que elaboramos la línea base)

Variables significativas que dependen de la operación y el mantenimiento( las que influyen en el consumo y puede ser modificadas por el operador y el mantenedor)

Estado del sistema de medición y registro de datos para establecer un SGE en una estación.

Cada USE debe contar con medición de consumo, del controlador y de las variables significativas.

La medición debe poder registrarse ya que necesitamos históricos. La medición debe permitir realizar investigaciones de las desviaciones del desempeño.

La medición esta estrechamente relacionada con la línea base y el control operacional. Debe definirse e implementarse un plan de medición energética apropiado

al tamaño y complejidad de la organización y a su equipamiento de seguimiento y medición.

NOTA La medición puede abarcar desde sólo los medidores de la compañía eléctrica, para pequeñas organizaciones, hasta sistemas completos de seguimiento y medición conectados a una aplicación de software capaz de consolidar datos y entregar análisis automáticos. Depende de cada organización el determinar los medios y métodos de medición.

Es posible que no todas las áreas que necesitan ser controladas en su desempeño

energético cuenten con la medición instalada requerida. Veamos un ejemplo!

Sin medición no hay control del desempeño

Estado de la medición actual

Planta de producción de TRIPLEX.

Medición propuesta para el SGEn

Indicadores Nivel I Energía Eléctrica

Medidor Energía Eléctrica USEn Medidor

Producción Descripción % Control EE

Unidades de energía y producción E Variable significtiva IC

M1 Lijadoras Producción Producción de láminas

lijadas 13,1% kWh/turno m3 lijados/turno kWh/m3 lijados

M2 Torno Cremona Producción Producción de madera a

partir del torneado de las trozas de madera

3,5% kWh/turno m3 torneados/turno kWh/m3 torneados

M3 Secadora # 5 Producción Madera obtenida del

proceso de torno 16,1% kWh/turno m3 secos/turno kWh/m3 secos

M4 Torno Coe Producción Producción de madera a



M5 Torno Mainan Producción Producción de madera a









M9 Compresor # 1 NA NA 3,6% Energía promedio M10 Compresor # 2 NA NA 4,0% Energía promedio

M11 Descortezadora y

serrucho Producción

Cantidad de madera sin corteza y cortada para torno

3,4% kWh/turno m2

descortezado/turno kWh/m2

descortezado

M12 Sierras Producción Cantidad de madera cortada

para lijado 1,8% kWh/turno m2 cortados/turno kWh/m2 cortados

M13 Unidoras + ventilador

NA NA 5,9% Energía promedio

M14 Caldera 800 BHP M21 Medición del vapor

generado en las calderas 3,5% kWh/turno Ton vapor /turno kWh/ton vapor

M15 Caldera 300 BHP M20 Medición del vapor

generado en las calderas 1,4% kWh/turno Ton vapor /turno kWh/ton vapor

M16 Prensa #1 Producción Producción de láminas

prensadas 1,5% kWh/turno m3 prensados/turno kWh/m3 prensados

M17 Prensa #2 Producción Producción de láminas

prensadas 2,2% kWh/turno m3 prensados/turno kWh/m3 prensados

% Control con medición directa 73,91% % Control con medición indirecta 26,09%

% Control Total 100,00%

Propuesta de áreas con líneas base, indicadores de desempeño y % de control del desempeño

Aspectos a tener en cuenta para elaborar un Plan de Medición

Uno de los objetivos de la planeación energética es: Fuentes de medidas de mejora: Auditorías energéticas, evaluaciones o diagnósticos Sugerencias de los empleados Revisar las ideas exitosas en otras Empresas Atender conferencias, entrenamientos y trabajo virtual, etc. Ingenieros de ventas, pero cuidado que ellos no son imparciales e independientes. Bibliografía, revistas, periódicos, guías de buenas prácticas Sitios en el internet, búsquedas, etc.



Generalmente las oportunidades pueden ser:



Mejoras Operacionales

Mejoras por Mantenimiento

Mejoras por Gestión de la Producción

Mejoras por Cambios

tecnológicos

OME Desviaciones del diseño

Deficiente instrumentación

Variabilidad operacional

Bajo factor de

carga

Mejora del

control Mala selección

Deficiente operación

Deficiente mtto

Ideas de operadores

y mtto

Fuentes de identification oportunidades de mejora

Tipo de Medidas

Campo de actuación

Identificación de

potenciales

Recuperación de potenciales

Medición

Monitoreo y control de gestión operacional, del mantenimiento y de la producción. (control de ineficiencias inesperadas)

Variabilidad de parámetros operacionales y de actividades de mantenimiento

Determinación de la variabilidad de consumo reducible para iguales niveles de producción realizada. Determinación de la reducción del consumo por variaciones en la tasa de producción.

Monitoreo y control operacional (USEn -LB – IDEn - VCEn- EPC-GT) Entrenamiento al personal para controlar la gestión operacional y del mantenimiento

Consumo real – Consumo base

Gestión de la producción Planeación de la producción, régimen de producción, tipo de productos y materia prima.

Determinación de la reducción del índice de consumo por incremento de rata de producción para la producción media.

Planeación de producción por encima de producción critica. Reducción de tiempos perdidos, reprocesos, rechazos, tiempos cambio de producto.

Consumo real-consumo base

Medidas de cambios operacionales y del mantenimiento

Estándares de operación, de mantenimiento o seguridad que pueden ser modificados.

Diagnóstico energético. Pruebas de campo

Cambio de estándares operacionales Entrenamiento de personal para cambio de cultura operacional


Medidas de cambios tecnológicos

Equipos, Procesos, Sistemas de control, automatización, residuales energéticos, fuentes energéticas.

Diagnostico, balances energéticos, evaluación técnica y económica.

Ingenieria conceptual-básica-detalle-selección de equipos-instalación-prueba y evaluación. Entrenamiento al personal para manejar la nueva tecnología.


Matriz de identification

Ejemplo de potenciales por control de variabilidad de parámetros operacionales y del mantenimiento. Cambio régimen de purga Cambio temperatura agua alimentar Cambios en preparación de combustibles Cambios relación aire combustible Cambio niveles de ensuciamiento Cambios estado de trampas de vapor Cambios en tiempos de: cambio de productos, trabajo en vacío, tiempos perdidos, tiempos de calentamiento, secuencias productivas, niveles de rechazos y reprocesos, ratas operacionales. Uso de equipos menos eficientes, No aprovechamiento de cambios climáticos. Cambios en las demandas de energía. Invariabilidad de sistemas auxiliares con la rata de producción Cambios en estado técnico de trampas, fugas, aislamientos.

Ejemplo de potenciales por medidas de cambios estándares operacionales:

Reducción de presión de vapor

Reducción de presión de aire comprimido Reducción de presiones de sistemas hidráulicos Cambio de aire comprimido a aire soplado. Aumentos de temperaturas de enfriamiento Reducción de temperaturas de calentamiento. Eliminación de “cuellos de botellas” productivos Eliminación de operaciones “innecesarias”. Presecados ambientales Reducción de tiempos de operación. Reducción de tiempos de arranque Reducción de tiempos de calentamiento y enfriamiento Aumento de frecuencia de mantenimientos. Mtto centrado en la eficiencia

Ejemplo de potenciales por medidas de cambios tecnológicos

Mejora en los sistemas de control

Mejora en los sistemas de automatización Cambios tecnológicos en equipos que reducen la demanda de energía Cambios tecnológicos en los procesos que reducen las pérdidas energéticas. Cambio de fuentes energéticas Introducción de fuentes renovables de energía Introducción de tecnologías para el aprovechamiento de la energía residual al medio ambiente. Cambio tecnológico o introducción de tecnologías para la integración energética de procesos productivos o de sistemas de transformación de la energía. Sustitución de equipos, materias primas o cambio de procesos.

+ +

Ejemplo de medidas

No.

Descripción de la oportunidad

Área o servicio

Tipo de inversión

Costo del capital

Tiempo recuperación inversión ( años)

Ahorros reales o estimados

Respon- sable

Fecha cumplimiento

Estado Riesgo y/o barrera

€/$ CO2 kWh

1

Instale VSD

en el

ventilador e la

caldera

vapor bajo 5000 1.43 3500 JB 01/04/12 Aprob

ado

2 Reemplace

luces en

almacén

iluminaci

ón Med 3000 2.00 1500 KL 01/05/12 Idea

3

Entrenamient

o de

operadores

en eficiencia

de sistemas

de

refrigeración

refrigera

ción bajo 1000 0.10 10000 JB 01/12/12 En progreso

4

Reduzca

presión de

condensación

en el chiller

Refrig No 0 - 4500 JB 01/02/12 Idea

Matriz de OPM

TABLA 1. MEDIDAS DE AHORRO - POR AJUSTES OPERACIONALES EN EQUIPOS Y SISTEMAS - ENERGÍA ELÉCTRICA (*)

Item ÁREA EQUIPOS MEDIDAS DE AHORRO APLICACIÓN

FASE 1

Ahorros Potenciales Reducción Emisiones de

CO2 (Ton/mes) PLANTA (%) EQUIPO (%) kWh/mes $/mes

1 Jarabe Terminado nuevo Aire Acondicionado Aumentar el setpoint del Sistema de Acondicionamiento de Aire, de 16,5°C, en lo posible subir, a 20°C.

Si 0,20% 10,86% 1501,3 $ 306.262 0,43

2 Línea OH Motores de bandas

transportadoras Enclavar los motores de las bandas transportadoras al funcionamiento del Tazón de la llenadora.

Si 0,19% 9,43% 1435,2 $ 292.781 0,41

3 SISTEMA REFRIGERACIÓN Condensadores

Evaporativos

Actualmente se tiene el condensador nuevo trabajando en una capacidad inferior a la nominal (33% - 50%), los otros dos condensadores operan regulando su carga con variador de velocidad en los ventiladores. Se recomienda tener el condensador nuevo en operación máxima según necesidades, cuando se superen el límite de temperatura permitida, entre uno de los dos condensadores evaporativos antiguos (el más eficiente), el tercero entra cuando sea necesario remover mas calor en el Sistema.

Si 0,07% 5,26% 504 $ 102.816 0,14

4 SISTEMA REFRIGERACIÓN Compresores Poner en marcha el compresor Vilter VMC 450 N°4, en vez del N°3, cuando se pone en marcha uno de los dos.

Si 0,06% 6,26% 419 $ 85.456 0,12

5 SISTEMA REFRIGERACIÓN Compresores Bajar el valor del Setting de presión de condensación del Sistema a 165 -160 psig en lo posible.

Si 0,67% 3,42% 4971 $ 1.014.082 1,41

6 SISTEMA REFRIGERACIÓN Compresores Realizar ajustes de bandas de operación de control presión succión en los compresores Vilter de Pistón.

Si 0,21% 3,92% 1586 $ 323.573 0,45

7 SISTEMA REFRIGERACIÓN Compresores Realizar ajustes bandas de operación de control presión succión en compresores Vilter Monotornillo.

Si 0,70% 8,99% 5175 $ 1.055.723 1,47

8 SISTEMA REFRIGERACIÓN Compresores Realizar ajustes de las bandas de operación de control de presión de succión en el Compresor MYCOM.

Si 0,29% 4,49% 2127 $ 433.838 0,60

9 SISTEMA REFRIGERACIÓN Compresores Poner en marcha el compresor MYCOM como equipo líder del Sistema.

Si 0,11% 0,54% 786 $ 160.373 0,22

10 AIRE COMPRIMIDO Compresores

El modo de operación de los compresores debe ser ajustado. Poner el sistema en cascada es necesario colocar un compresor como líder ( el más eficiente), y dejar como respaldo el equipo Joys. Realizar ajuste de banda de presión: Líder 95 psi - 87 psi, respaldo 90 psi - 84 psi.

Si 0,46% 6,08% 3390 $ 691.560 0,96

11 AIRE COMPRIMIDO Compresores Cambiar el modo de operación al compresor Ingersoll rand, en lo posible verificar cual es la adecuada. Descarga, Modulante o Dual. Actual es de descarga, pasarlo a régimen de modulación.

Si 0,18% 2,04% 1338 $ 273.024 0,38


Durante los fines de semana poner en marcha el compresor más eficiente, en una banda de presión más baja. 85 psi - 75 psi. Modo de operación Carga - vacio - off (2 minutos despues de ir a vacío).

si 0,09% 1,01% 661 $ 134.844 0,19

13 AIRE COMPRIMIDO Compresores Reducir la presión de trabajo del sistema, operando en un rango de presión entre 90 psig - 80 psig.

si 0,18% 2,54% 1333 $ 271.932 0,38

TOTAL 3,47% 25739,4 $

5.250.828 7,3

Ejemplo de medidas

TABLA 3. MEDIDAS DE AHORRO DE MEDIA INVERSIÓN EN EQUIPOS Y SISTEMAS - ENERGÍA ELÉCTRICA


FASE 1

Ahorros Potenciales Inversiones Reducción Emisiones

de CO2 (Ton/mes)

PLANTA (%)

EQUIPO (%) kWh/mes $/mes Inversión ($) PRI (meses)

1 Equipos Auxiliares Torre de Enfriamiento Instalar variador de velocidad en bomba de la torre de agua de compresores

Si 0,19% 39,51% 1422 $ 290.165 $ 4.500.000 16 0,404

2 SISTEMA REFRIGERACIÓN Compresores Sustituir correas de transmisión motor de los compresores Vilters Reciprocantes por unas más eficientes

Si 0,27% 5,0% 2021 $ 412.367 $ 7.616.000 18,47 0,574

3 TORRES DE ENFRIAMIENTO Torre de Jarabe Mejorar el desempeño de este equipo, en lo posible obtener un acercamiento de 7°C, actualmente este es de 8,9°C

Si 0,32% 79,2% 2387 $ 486.951 $ 6.500.000 13,35 0,678

4 TORRES DE ENFRIAMIENTO Torre de Equipos de Refrigeración y Aire

Comprimido

Mejorar el desempeño de este equipo, en lo posible obtener un acercamiento de 6°C, actualmente este es de 7,1°C

Si 0,14% 1,1% 1054 $ 214.915 $ 3.500.000 16,29 0,299

5 TORRES DE ENFRIAMIENTO Torre Compresor

MYCOM

La torre de enfriamiento toma aire caliente de las unidades condensadoras de aire acondicionado adyacentes, la temp es de 31°C. Se recomienda reubicar esta torre de enfriamiento para obtener menores temperaturas de agua de suministro.

Si 0,13% 2,3% 944 $ 192.625 $ 4.500.000 23,36 0,268


Existe un fugas de aire comprimido en los diferentes usuarios. De acuerdo a la ruta realiza durante un fin de semana se identificaron algunas fugas; tambien se escuchó el ruido de fugas en equipos en las líneas OH, Doble, 84 y Krones.

Si 1,17% 13,19% 8648 $ 1.764.192 - 2,456

7 AIRE COMPRIMIDO Compresores Instalar un tanque pulmón principal con las dimensiones adecuadas.

Si 0,49% 5,5% 3605 $ 735.420 $ 7.500.000 10 1,024

8 Planta Tratamiento de Aguas Bomba Línea 1,2,3 Instalar un variador de velocidad en esta bomba. Si 0,30% 60,73% 2215 $ 451.894 $ 6.750.000 15 0,629

TOTAL 3,00% 22297 $ 4.548.529

$ 40.866.000,0

TABLA 4. MEDIDAS DE AHORRO DE ALTA INVERSIÓN EN EQUIPOS Y SISTEMAS - ENERGÍA ELÉCTRICA


FASE 1

Ahorros Potenciales Inversiones Reducción Emisiones

de CO2 (Ton/mes)

PLANTA (%)

EQUIPO (%) kWh/mes $/mes Inversión ($) PRI (meses)

1 Línea OH Tunel DIMAC Sustituir el sistema de calentamiento por resistencias por quemadores a gas.

Si 0,89% 48,68% 6601 $ 1.346.650 $ 14.840.000 11,02 1,9

2 SISTEMA REFRIGERACIÓN Compresores

Instalar un Sistema de Control de Regulación de carga del Sistema de Compresores en donde un mando central controle la entrada y salida de estos equipos de manera eficiente de acuerdo a la carga requerida en los procesos (control Psucción), teniendo siempre un equipo líder (el más eficiente) y los otros de soporte.

Si 3,77% 19,27% 27999 $ 5.711.884 $ 82.080.000 14,37 7,95

3 AIRE COMPRIMIDO Compresores Cambiar el compresor Ingersoll rand por uno de tipo tornillo, similar al atlas copco con las especificaciones de este último

Si 1,31% 19,88% 9748 $ 1.988.510 $ 80.000.000 40 2,77

TOTAL 5,98% 44348 $ 9.047.044

$ 176.920.000 19,6

Ejemplos medidas de ahorro identificadas

Criterios Descripción de la calificación

1 2 3 4

Nº 1 - Ahorros de

energía anuales

anticipados

Menos de $10.000/año $10.000-$25.000/año $25.000-$100.000/año Más de $100.000/año

Nº 2 - Tiempo de espera

estimado para la

implementación

Más de 12 meses 6-12 meses Menos de 6 meses Inmediata

Nº 3 - Amortización

simple Más de 36 meses 13-36 meses 6-12 meses Menos de 6 meses

Nº 4 - Costo estimado 20% ≤ costo del

presupuesto de capital

10% ≤ costo < 20% del


5% ≤ costo < 10% del


costo < 5% del


Nº 5 - Impacto en el

medio ambiente, la

salud y la seguridad

Mayor impacto negativo

en las condiciones

medioambientales, de

salud y/o de seguridad

Mínimo impacto

negativo en las

condiciones


salud, y/o de seguridad

Sin cambios en las

condiciones



Mejora en las condiciones



Ejemplo de criterios de clasificación

Descripción de la

oportunidad

Clasificación de la oportunidad

Criterio Nº

1

Criterio Nº

2

Criterio Nº

3

Criterio Nº

4

Criterio Nº

5

Calificación

total

Aislar las tuberías de vapor 2 3 4 4 4 384

Reemplazar iluminación

fluorescente T-12 por

iluminación T-8

2 2 2 3 3 72

En cada criterio se pone el número del caso que esta la medida de la tabla anterior.

Calificación total = 2*3*4*4*4 = 384

Ejemplo de Priorización

GRACIAS POR SU ATENCIÓN!

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