EFICIENCIA ENERGÉTICA DE LA AUDITORÍA ENERGÉTICA AL SISTEMA DE GESTIÓN Ecoenergètica. Bernat García Igualada

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1 Ecoenergètica Bernat García Igualada

2 1. Eficiencia energética eléctrica 2. Estudio de una instalación 3. Perturbaciones de red 4. Analizadores portátiles 5. Sistema de gestión de energía 6. Objetivos de SGE 7. Equipos de medida y auxiliares 8. Ratios de control 9. Redes de comunicaciones 10. Ejemplos reales de SGE

3 1. ELÉCTRICA

4 La es la disminución de los consumos de energía sin que se vean afectados: Confort de los usuarios Actividades y servicios desarrollados por los consumidores en sus instalaciones Optimización de las instalaciones Reducción d emisiones de gases de efecto invernadero Sistema de gestión de energía según ISO Conjunto de elementos interrelacionados o que interactúan entre sí que ayudan a establecer una política energética, definir los objetivos energéticos y controlar procesos y procedimientos para alcanzar dichos objetivos Para ello es necesario Un software de gestión energética como

5 Disminución de los costes de las instalaciones Costes Medioambientales Costes Económicos Menores emisiones de gases de efecto invernadero Mejora de la calidad ambiental Costes Técnicos Optimización de la capacidad de las instalaciones Aumento de rendimiento de las mismas Continuidad de servicio Disminución costes visibles Facturas suministros energéticos Disminución costes ocultos Consumo de la energía no necesaria Ampliación de instalaciones por falta de capacidad Paradas, averías, costes de mano de obra, etc.

6 Factores determinantes Cultura energética Información, formación y política de empresa respecto eficiencia energética Control energético Gestión de gasto energético mediante sistemas de medida y proceso administrativo Mantenimiento y mejoras Enfocado al rendimiento de equipos desde punto de vista de eficiencia

7 2. ESTUDIO DE UNA INSTALACIÓN

8 Fijar un objetivo de la medida para determinar qué parámetros hay que medir Cuál es el momento adecuado para obtener la información que necesito? En que punto de la instalación obtendré la información que necesito? Tipo de analizador? Configuración del equipo? Periodode regisrto?

9 Objetivos Identificación Método Interpretación Variables Cual es el objetivo de la medida Consumo eléctrico por horarios (tarifas), usos (máquinas, oficinas) Análisis de consumo para detectar usos significativos de energía (ahorros) Determinación picos de consumo (máxima demanda) Comportamiento del factor de potencia (reactiva y armónicos) Desequilibrio de consumo entre fases

10 Objetivos Identificación Método Interpretación Variables Identificación de cargas y ubicación Punto acoplamiento a red distribución MT Salida Transformador (con/sin batería condensadores si existe) Cargas Perturbadoras (Armónicos, fugas diferenciales, ) Sub-cuadros eléctricos -Diferenciación de usos energéticos

11 Objetivos Identificación Método Interpretación Variables Método de Medida Tipo de red Nº de fases, valor de tensión, corriente, fugas, Configuración del analizador Parámetros eléctricos CIRe3 The auditor AR5-L Power analyzer AR6 Power Quality analyzer Armónicos Eventos de calidad Periodo de registro Auditoría energética (15 ) Transitorios (1 )

12 Objetivos Identificación Método Interpretación Variables Análisis de datos registrados Energía y potencia consumida Perturbaciones Armónicos Resonancia en paralelo Compensación de Energía reactiva Control de máxima demanda para desconectar cargas no prioritarias Identificar problemas para aplicar las soluciones correctas a perturbaciones, armónicos, fugas.

13 Objetivos Identificación Método Interpretación Variables Variables energéticas, internas o externas Temperatura externa Temperatura interna Otros aspectos climáticos Nivel de carga de la instalación o del proceso Nivel de ocupación (edificios) Área en oficinas (m²)

14 3. PERTURBACIONES DE RED

15 Perturbaciones de red Según se define en la norma EN 50160, los principales parámetros de la red que pueden verse alterados por algún tipo de perturbación son los siguientes: Frecuencia Amplitud Forma de onda Simetría del sistema trifásico

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18 200,00 150,00 100,00 50,00 0,00 FORMA DE ONDA -50,00-100,00-150,00-200, ESPECTRO I 1 =65A; I 3 =13A; I 5 =39A; I 7 =31A; I 9 =2A

19 I1=65A; I3=13A; I5=39A; I7=31A; I9=2A Distorsión Individual: I 3 (%) = = 20% I 5 (%) = = 60% I 7 (%) = = 47, 70% I 9 (%) = = 3, 08% Tasa de Distorsión Armónica: 13 THDI% = Valor Eficaz: = 79,27% I RMS = = 82, 95A

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21 5. SISTEMA DE GESTIÓN DE ENERGÍA

22 SGE vs Auditoría Energética: La auditoría proporciona la información del sistema puntual necesaria para determinar la implantación de unas acciones de mejora y de ahorro de energía aunque no contemple un ciclo completo de funcionamiento de nuestro sistema. Es necesario realizar auditorías de control para garantizar que las mejoras implementadas nos aportan los ahorros previstos. Necesitamos un control permanente de la evolución del sistema para garantizar una mejora continua, es decir, un sistema de gestión de la energía.

23 Plan de eficiencia sin EnMS 1 Auditoria Acciones Eficiencia Reducción de consumos? Facturas Estimacion de ratios Nuevas auditoris

24 Plan de eficiencia con EnMS 1 Auditoria 2 Implantación SGE Medida y registro de consumos Acciones de Eficiencia Comparación de consumos antes y después de AEE 6 Verificación real de ahorros Simulación de facturas Control exacto de ratios

25 SGE: Conjunto formado por equipos de medida, red de comunicaciones y software de aplicación que permite: Conocer dónde, cómo y cuándo se consume la energía Facilitar el cómo se puede optimizar la factura de energía Justificar una inversión en acciones de eficiencia energética Medir, registrar y verificar los ahorros y la disminución del consumo energético Aumentar la productividad del proceso industrial de una empresa. Aumentar la fiabilidad de las instalaciones Evitar paradas y averías QUÉ, CÓMO Y CUÁNDO SE CONSUME LA ENERGÍA

26 Gestionando los usos de la energía Ahorros derivados de la medida y de las AEE en usos Evitando paradas de procesos Ayudando a mantenimiento a evitar paradas y averías SGE SGE Competences Gestionando la factura de energía eléctrica Ahorros económicos derivados de la medida y actuación sobre factura energía eléctrica Dedicando inversiones a la actividad de la empresa La reducción de consumos eléctricos conlleva descarga de las instalaciones

27 Gestionando la factura de energía eléctrica Curva demanda Energía activa Acciones: Control consumo energía Correcta DH Consumos fuera de horarios Curva de Potencia activa Acciones : Ajuste de potencia contratada Control de excesos de potencia Curva de energía reactiva Acciones: Compensación energía reactiva

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31 Dedicando las inversiones a la actividad de la empresa Transformadores Líneas eléctricas Costes Resultados Descarga Reducción pérdidas Aumento del rendimiento Resultados Descarga Disminución de pérdidas Aumento tensión final línea Evitados Aumento P contratada Cambio trafo Nuevas líneas

32 Evitando paradas de procesos Mala calidad Acciones Filtrado armónicos Filtrado de corriente de alta frecuencia Equilibrado de fases Disparos involuntarios Acciones Medida y control de corrientes de fuga Sistemas de reconexión Filtrado de armónicos Evitados Costes Cuanto cuesta una parada del proceso de producción? Y una avería de los equipos?

33 Mantenimiento preventivo

34 Gestionando los usos de la energía Equipos eficientes Gestión de los usos Control Cambio de receptores Iluminación eficiente Motores eficientes y con variadores Equipos de climatización Etc. Acciones : Gestión encendidos luminarias Regulaciones climatización Etc. Acciones: Medidas consumos energía usos Comparación usos y zonas Comparación ratios / EnPis

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36 6. OBJETIVOS

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38 Mejora continua Política energética Auditoría Revisión por dirección Planning Implementación y operación Auditoria interna Verificación Monitoreo Acciones preventivas y correctivas

39 Objetivo del estándar ISO 50001? El objetivo de la norma ISO es proporcionar a las organizaciones, independientemente de su sector o tamaño, una herramienta para reducir el consumo de energía, los costes financieros y las emisiones asociadas en consecuencia, de gases de efecto invernadero. Basado en el principio "medir para identificar, e identificar para mejorar" la implantación de un Sistema de Gestión Energética según la norma ISO permite a los gobiernos y las empresas a ahorrar energía, por lo que cualquier inversión en esta línea tiene un retorno económico inmediato, al contrario de lo que sucede con el medio ambiente sistemas de gestión.

40 Beneficios ISO 50001? Hay varios beneficios derivados de la implantación de la norma ISO La naturaleza de estos es claro desde el punto de vista ambiental, económico y operativo y de imagen. Algunos de ellos son: Ahorro de energía en el corto, mediano y largo plazo. La conciencia y el control de la cantidad de energía consumida en cada proceso. El conocimiento de las medidas de ahorro de energía para los procesos consumidores de energía en la organización. El reconocimiento y la imagen para el exterior (clientes, proveedores, accionistas, opinión pública) de su compromiso con el uso sostenible de la energía.

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42 Los precios, en el mercado Español, son los únicos que presentan un incremento anual durante los cinco años y de una fuerte intensidad, +6%; +12%; +15%; +10% y +13%respectivamente, que ha representado una subida acumulada del 70%, en Alemania fue del 3%,en Francia del 10%y en el Reino Unido del 40%

43 8. RATIOS DE CONTROL

44 Un parámetro importante que nos proporciona un sistema de gestión de la energía son los ratios de control. Estos ratios de control nos proporcionan en un único valor un parámetro resumen del funcionamiento de nuestra instalación y/o de la maquinaria. Muchos de los ratios que podemos definir nos dan información económica/productiva pero también es posible definir ratios que nos ayudan al control y/o mantenimiento predictivo y preventivo. Con este tipo de parámetros podemos controlar: Estado de bombas o motores Consumos climatización Comparación de consumos entre oficinas Imputación de gastos Control de desviaciónes kw h/m³ bombeado kw h/temperatura exterior kw h/m² kw h/unidades producidas kw h/ocupación En función de tipo de actividad desarrollado y la información crítica de esa actividad, el usuario puede definir los ratios más convenientes.

45 EnPIs. Relación entre kwh consumido por variable de referencia del usuario Industria Edificio oficinas Depuración y bombeo de agua kwh / unidad producida kwh / m² kwh / m³ Establecimiento de un valor de referencia Permite el benchmarking entre instalaciones similares

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48 Telegestión. Medida de multitud de centros de consumo distribuidos kwh / ocupación kwh / m²

49 SERVIDOR PowerStudio DEPURADORAS Clientes Web RECARGA VEHÍCULO ELÉCTRICO POLIDEPORTIVOS Clientes Web CENTROS SANITARIOS Clientes Web ESCUELAS Clientes Web ALUMBRADO PÚBLICO CENTROS CÍVICOS Clientes Web

50 10. EJEMPLOS REALES SGE

51 Matadero frigorífico: Instalación de Power Studio Scada Equipos de medida de consumo eléctrico Sistema de calentamiento de agua Ahorros conseguidos el primero año: 11,2% consumo eléctrico total de fábrica (detección de multitud de consumos indeseados en horas de no producción), midiendo: Transformadores Generales Líneas de producción Generación de frío 5,2% Agua (detección de consumos no deseados en horas de no producción) 12,3% de Gas Natural en 6 meses con la instalación de sistema para agua caliente de proceso (sistema de captación solar) ahorrando agua caliente para limpieza

52 Empresa Cervecera Instalación de Power Studio Scada Equipos de medida de consumo eléctrico Sistema de control lumínico Ahorros conseguidos el primero año: 22% del consumo eléctrico de las bombas con la instalación de variadores de frecuencia en las bombas de captación de agua: 3% consumo total de electricidad de las oficinas con la instalación de un PowerStudio Scada en las oficinas de la antigua fábrica de la calle Rosselló de BCN 7,3% (en 7 meses )del consumo en iluminación gracias a la reducción de la intensidad lumínica de las oficinas y aprovechamiento de la luz natural

53 Empresa Industrial Instalación de Scada Equipos de medida de consumo eléctrico Sistema de control lumínico Sistema de control clima Ahorros conseguidos el primero año: 43% en el consumo en iluminación con la Sustitución de la iluminación con tubos y downligths LED 32% del consumo en climatización de las oficinas con la sustitución del sistema antiguo de climatización, por bombas de calor inverter, uso de free cooling en el sistema de renovación de aire y mejora de la sectorización.

54 Concesionario EDS (Power Studio Scada) Analizadores y contadores EDMk Control interno vs externo de temperatura Ahorros obtenidos en los primeros meses Exhibition area m² Contracted Power: 175 kw Offices 330 m² Consumption 2012 (kw) kW Repair shop m² Consumption 2012 ( ) ,06 Warehouse 500 m²

55 Concesionario

56 Sistema de telegestión energética de una cadena de supermercados Objetivos Supervisión y gestión energética de cada centro Comparativa de consumos energéticos entre centros. Seguimiento y control de parámetros de facturación de energía eléctrica Seguimiento y control de los usos energéticos por centro.

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58 Facturación energía Funcionamiento correcto Seguimiento de P real tienda < P contratada Estudiar cargas en puntas Aumentar termino potencia Indicador de tienda abierta Coseno φ 0,95 Uso de la energía kwh/día real objetivo Comparación kwh/día entre centros misma zona climática Instalar / Revisar batería de condensadores Funcionamiento correcto Revisar consumos supermercado Funcionamiento correcto Revisar centro ratio mas elevado Funcionamiento correcto Indicador de tienda cerrada Indicación de consumo de energía no lógico Cargas conectadas de forma innecesaria

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60 Control de Consumos Eléctricos - Planta de Almacenamiento de Gas

61 Consumos de los Compresores de Inyección del Gas (Un = 10 kv)

62 Consumos Eléctricos en Red de Baja Tensión (Un = 0,4 kv)

63 Informe de energías y cos phi

64 Parámetros para Cálculo de Tarifas y Definición de Alarmas y Avisos

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74 Industria Telecomunicaciones Depuradoras Centros comerciales Eólicos Cámping

75 Gracias por su atención

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