ESTUDIO SECTORIAL DE AHORRO Y EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EXPLOTACIONES DE LECHE

Transcripción

1 ESTUDIO SECTORIAL DE AHORRO Y EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EXPLOTACIONES DE LECHE

2 INTRODUCCIÓN En Galicia existen explotaciones ganaderas de producción de leche con una cuota de toneladas: El 56% de los productores El 38% de la cota total de España. El estudio de Inega, realizado en colaboración con AGACA, busca conocer la situación energética actual de las explotaciones ganaderas y analizar su potencial de ahorro de energía.

3 METODOLOGÍA DEL ESTUDIO Se seleccionaron diez explotaciones representativas del sector y se realizaron auditorías energéticas gratuitas. La muestra objeto incluye: Diferentes tamaños y características. Distintos sistemas de generación de agua caliente para limpieza. Y una adecuada distribución xeográfica El resultado es el Estudio sectorial de ahorro y eficiencia energética en explotaciones de leche con el que se pretende difundir al conjunto del sector las posibilidades de ahorro y eficiencia energética.

4 EXPLOTACIÓN MEDIA La explotación media de las instalaciones auditadas 85 vacas en mugido produción lechera de litros/ano. Nº VACAS TIPO MUXIDO TANQUE FRÍO PRODUCIÓN LEITE PRODUCIÓN AQS VIVENDA VINCULADA ADEX ESPINA 2x BUTANO SI ADEX TRASEIRO 2x GASÓLEO NO ADEX TRASEIRO 2x14 2 x GASÓLEO NO ADEX ROBOT BUTANO SI ADEX PRAZA 3P BUTANO SI ADEX ROTATIVA 30P GASÓLEO No ADEX PRAZA 5P TERMO NO ADEX TANDEM 5P BUTANO SI ADEX ESPIÑA 2X GASÓLEO SI ADEX ESPIÑA 2X BUTANO NO

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6 CONSUMO ENERGÉTICO El consumo medio se situó en los kwh/ano CONSUMO Cantidad (kwh) Porcentaje (%) ELECTRICIDAD ,4% COMBUSTIBLE CALDERA ,1% GASÓLEO TRACTORES ,5% VALOR MEDIO ,0% CONSUMO DE ELECTRICIDADE 100,00% 80,00% 60,00% 40,00% 20,00% 0,00% 0,91% 7,14% 28,97% 29,63% 33,36% Prod AQS Limpeza establos Muxido Iluminación e outros Arrefriado leite

7 COSTES ENERGÉTICOS La explotación media tiene un coste energético de /ano Este coste energético supone 1,4 cent /litro de leche CONSUMO Porcentaxe Cantidad (kwh) Coste ( ) s/coste % ELECTRICIDAD % COMBUSTIBLE CALDERA % GASÓLEO TRACTORES % VALOR MEDIO % RATIOS kwh/l leche /L leche ELECTRICIDAD 0,0412 0,0059 GASÓLEO CALDERA 0,0098 0,0006 GASÓLEO TRACTORES 0,1221 0,0069 BUTANO 0,0026 0,0002 VALOR MEDIO 0,176 0,014

8 MEJORAS PROPUESTAS ESTRUCTURA DE LA FACTURA DE ELECTRICIDAD La facturación de la electricidad, se explicite, o no en la factura, consta de los siguientes componentes: 1.- Coste del uso de las redes eléctricas (tarifas de acceso) - Término de potencia (Tp): la potencia a facturar dependerá de la potencia contratada y de la potencia demandada. La demanda de potencia puede estar regulada mediante un interruptor de control de potencia (ICP) o un maxímetro. - Término de energía (Te) activa: es el resultado de multiplicar la energía consumida en cada período horario por el término de energía correspondiente. - Penalizaciones por consumo de energía reactiva: cuando el consumo de energía reactiva supera el 33 % del consumo de energía activa (factor de potencia inferior a 0,95) dependiendo de la tarifa de acceso se facturarán penalizaciones por exceso de consumo de energía reactiva.

9 2.- Coste de la energía 3.- Impuestos, alquileres y otros. -El impuesto especial sobre el consumo de electricidad, con el tipo del 5'113% (1,05113 x 4,864%) aplicable únicamente al término de acceso y al término de energía. -El Impuesto sobre el valor añadido: con el tipo del 18%, una vez repercutido el impuesto sobre el consumo de electricidad sobre lo que también se aplica el IVA.

10 POSIBILIDADES DE CONTRATACIÓN - Tarifa de último recurso (TUR). Sólo para potencias inferiores a 10 kw. Los precios de la energía son fijados trimestralmente por el Gobierno del Estado, por lo que no requiere ninguna actuación específica por parte de las explotaciones salvo su comparación de cuando en cuando con las ofertas disponibles en el mercado - Contratar el suministro de electricidad al precio pactado libremente con la empresa comercializadora. Se recomienda solicitar un mínimo de tres ofertas de manera previa la renovación anual del contrato. Resulta de gran ayuda el Comparador de ofertas de energía disponible en - Modalidades más frecuentes ofertadas por las comercializadoras: - Modalidad a precio fijo. - Modalidad de precio por períodos. - Modalidad descuento sobre la TUR

11 OPTIMIZACIÓN DEL FACTOR DE POTENCIA - La energía reactiva se debe a la descompensación entre la onda de tensión y la onda de intensidad. Siempre que en una instalación hay motores o lámparas de descarga se produce un importante consumo de energía reactiva, adicional al consumo de energía activa. - El consumo de energía reactiva está penalizado con el objeto de incentivar su corrección. - Esta penalización es un recargo por cada décima de factor de potencia por debajo del valor 0,95. En subministro 2.0 penalizara por debajo del 0,8, aunque frecuentemente el contador no mide este parámetro. - Para evitar este incremento de coste se pueden instalar condensadores (o baterías de condensadores) que generan energía reactiva que compensa la consumida por las instalaciones, de suerte que desde el exterior resulta un consumo cero de energía reactiva.

12 Al instalar condensadores se obtienen las siguientes ventajas: -Reducción en el recibo de la energía eléctrica -Reducción de las caídas de tensión. La instalación de condensadores permite reducir la energía reactiva transportada disminuyendo las caídas de tensión en las líneas y aumentando la capacidad de transporte. -Aumento de la potencia disponible. La instalación de condensadores permite aumentar la potencia disponible en una instalación sin necesidad de ampliar los equipos (conductores, transformadores), como consecuencia de la reducción de la intensidad de corriente que se produce al mejorar el factor de potencia.

13 INTERCAMBIADOR DE PLACAS PARA EL PREENFRIADO DE LA LECHE Persigue enfriar la leche con agua antes de introducirla en el tanque frigorífico. El ahorro supera, de promedio, el 50% del consumo total del tanque de frío. La inversión necesaria es de unos euros Se consigue una mejora de la calidad bacteriológica de la leche al reducir el tiempo empleado para rebajar la temperatura a 4ºC.

14 VARIADOR DE VELOCIDAD EN LAS BOMBAS DE VACÍO Las bombas funcionan durante el mujido, independientemente de la demanda. La instalación de un variador de frecuencia permite adaptarse a la demanda, suponiendo: Un ahorro anual de kwh Un ahorro medio del 39% de la energía eléctrica consumida en el mugido. Otros beneficios: Mejora en la calidad de la leche Menor ruido Menor mantenimiento en la bomba de vacío

15 RECUPERACIÓN DE CALOR DEL CONDENSADOR DE LA INSTALACIÓN FRIGORÍFICA En el momento de construir o remodelar la lechería de la explotación conviene tener en cuenta que su ubicación en orientación Norte reduce el consumo energético. Además, conviene que el condensador de la instalación frigorífica se sitúe en el exterior de la lechería para facilitar su enfriamiento, al tiempo que contribuye a no subir la temperatura de la lechería.

16 INSTALACIÓN DE UN RECUPERADOR DE CALOR El calor robado a la leche para su enfriamiento y la energía aportada en el compresor se disipa al ambiente en el condensador de la instalación frigorífica. Con un intercambiador de calor previo, la entrada del refrigerante al condensador puede precalentar agua hasta temperaturas del orden de 55 º C. La cantidad de litros de agua que se pueden calentar es aproximadamente de un 75% de los litros de leche que se enfrían. La inversión necesaria para ejecutar esta medida es de unos

17 TRACTORES El consumo de los tractores es el principal gasto energético Conviene determinar el número de tractores, la potencia requerida y la equipación básica para los trabajos a realizar. El combustible supone entre el 17 y el 40 % del coste horario total del tractor

18 EFICIENCIA ENERGÉTICA DE LOS TRACTORES Clasificación de la eficiencia energética: 8 En este listado, además de la calificación final, el parámetro más representativo de la eficiencia energética es la ratio consumo en litros partido de la energía entregada en kwh. Con la tecnología actual, valores inferiores a 0,300 l/kwh indican un consumo energético eficiente, valores de 0,400 l/kwh o superiores representan un consumo energético malo.

19 MANTENIMIENTO DE LOS TRACTORES El 70 % de los tractores agrícolas consumen entre un 10 y un 20 % más de lo necesario debido a un mal mantenimiento. El mantenimiento debe realizarse siguiendo el libro de instrucciones del fabricante del tractor, donde se especifican todas las revisiones que se deben hacer. Los trabajos agrícolas se hacen en ambientes con mucho polvo. Éste queda retenido en el filtro de aire para evitar que se dañe el motor: Son necesarios unos litros de aire para quemar un litro de gasóleo. Si tenemos el 10% del filtro de aire sucio, se limita la cantidad de aire entrante provocando un 5% de aumento del consumo de gasóleo. Si el filtro está con un 20% de suciedad, el consumo se incrementa por encima del 22%.

20 Dada su importancia en el consumo, actualmente muchos tractores incorporan sistemas de limpieza y/o pilotos que avisan del nivel de suciedad del filtro. En cualquier caso, debe revisarse y limpiarse con frecuencia el filtro con aire a presión (< 7 bar). Cuando el filtro se ensucia muy rápido es preciso su renovación. El filtro de gasóleo también debe revisarse con frecuencia.

21 CONDUCCIÓN DE LOS TRACTORES Para cargas elevadas, los consumos específicos más bajos suelen registrarse cuando el motor trabaja a un régimen de giro próximo al de par máximo. Jugando con el acelerador y con la caja de cambios se obtiene la transformación del combustible en fuerza para realizar las diferentes labores agrícolas. Es recomendable consultar con frecuencia el manual del tractor y comentar con los fabricantes las dudas que vayan surgiendo. El nivel de patinaje puede medirse comparando el número de vueltas que dan las ruedas con el apero trabajando y con él levantado para una distancia fija. Si el porcentaje de patinaje supera el 8 % en terrenos firmes o el 15 % en terrenos blandos conviene analizar la conveniencia de lastrar el tractor.

22 ILUMINACIÓN Niveles de iluminación recomendados: ALMACÉn Lux ESTABLO Lux Almacenes y graneros 50 Corredor limpeza Almacén de adubos 50 Corredor alimentación 20 Almacén de maquinaria 50 Sala mugido Preparación de piensos Lechería Fonte: Servizo de Extensión Agraria Existen estudios que relacionan la producción lechera con los niveles de iluminación. Según éstos se puede alcanzar un aumento de producción de un 5-10% de la cantidad diaria de leche mediante la modificación del fotoperíodo en las vacas de mugido.

23 Alargar la fotofase de las vacas en mugido por ejemplo a 16 horas de luz/día) supondría en el período invernal completar la iluminación natural con artificial asegurando unos niveles de iluminación mínimos que según las fuentes van desde 160 a más de 300 lux a la altura de los animales. El incremento de la producción lechera va acompañado de un aumento de la ingesta de ración del animal y de un mayor consumo energético, por lo que el nivel de iluminación que se desea mantener en el establo y zonas de habitación del ganado es una decisión estratégica que corresponde tomar al gerente de la explotación.

24 Lámparas eficientes Lámpara Substitución % Ahorro energético Vapor de mercurio Vapor sodio Alta Presión 45 Halógena convencional Vapor sodio Alta Presión 78 Halógena convencional Halogenuros metálicos 70 Halógena convencional Fluorescentes compactas 70 Incandescencia Fluorescentes compactas 80 Equipos auxiliares. Los balastos electrónicos reducen el consumo de energía activa y reactiva, rebajan la producción de ruido e incrementan la vida útil de la lámpara y la calidad de la iluminación. SELECCIÓN DE BALASTO Pérdidas en función del tipo de balasto Tipo de lámpara Electromagnético Electromagnético de estándar bajas pérdidas Electrónico Fluorescencia 20-25% % 8-11 % Descarga 14-20% 8-12 % 6-8 % Halógenos de baja tensión 15-20% % 5-7 %

25 Otros sistemas a implantar: Control automático en función de la iluminación natural y/o de una programación horaria. Sensores de desconexión y detectores de presencia. Interruptores temporizados Otras recomendaciones: Pintar las paredes del establo con colores claros que favorecen la iluminación por reflexión de la luz. Sectorizar las luminarias con interruptores diferenciados. Ahorros: Superior a kwh/año 200 euros/año para inversiones de euros

26 ENERGÍAS RENOVABLES Solar fotovoltaica Las explotaciones ganaderas suelen tener un amplio acceso al sol, lo que facilita la instalación de pequeñas plantas de generación eléctrica Instalaciones aisladas - Son útiles en zonas en las que no llegan las líneas eléctricas convencionales - Normalmente precisan un sistema de almacenamiento (baterías) lo que encarece la instalación - El coste se encuentra entre los euros por kilovatio pico (kwp). Instalaciones conectadas a la red - Mejoran la calidad zonal del suministro eléctrico Con una inversión de unos euros puede promoverse la instalación de una planta fotovoltaica de 20 kwp que de promedio tendrá una producción anual de unos kwh

27 Solar térmica El aprovechamiento de la energía solar para calentar agua permite reducir el consumo de combustible. Una instalación adecuadamente dimensionada puede cubrir el 100 % de la demanda durante los meses estivales. El coste y rentabilidad de las instalaciones es variable en función del tipo de instalación, su tamaño, la calidad de los materiales, la facilidad en el montaje, etc. El período de amortización de una instalación solar térmica se sitúa entre 7 y 15 años en función del tipo de combustible empleado y las características propias de la instalación. La vida útil de la instalación puede superar los 25 años.

28 Calderas de biomasa Debido al fuerte incremento del precio de los combustibles fósiles tradicionales, la instalación de calderas de biomasa permite en la actualidad importantes ahorros económicos en los costes de combustible. Las calderas de pellets o de astillas permiten un alto grado de automatización con el que se reduce la demanda de atención que precisaban las calderas de leña convencionales. Los rendimientos energéticos son comparables a las calderas de gasóleo.

29 Generación de biogás El biogás es un gas de composición variable constituido fundamentalmente por metano. La producción de biogás por vaca aprovechando el 100 % de los puríns asciende a unos 400 m3/año, que puede incrementarse con la codigestión de residuos agrarios, restos de podas, camas de los animales, silo de maíz

30 La inversión necesaria para la construcción de un biodigestor presenta un importante factor de escala. Así, por ejemplo, un digestor de hormigón de 100 m3 de capacidad puede tener un costo de euros (700 euros/m3), mientras que uno de m3 rondará los euros (150 euros/m3). El control del proceso de alimentación de puríns al digestor y el mantenimiento de las condiciones interiores adecuadas para la generación del biogás es el aspecto técnico de mayor complejidad. Debe tenerse en cuenta que en el proceso intervienen organismos vivos que pueden ser sensibles a múltiples factores como los medicamentos que necesitan las vacas o las características especificas de la explotación. Por este motivo, la generación de biogás actualmente no esta exenta de un cierto riesgo tecnológico que se irá reduciendo paulatinamente en los próximos años.

31 Tras la generación del biogás, para su utilización se requerirá la depuración o filtrado de este. El biogás una vez depurado tiene una composición parecida al gas natural, por lo que, con algunas matizaciones dependiendo de la calidad final conseguida, podrá emplearse en las mismas aplicaciones que éste. Posibles usos - Inyección en la red: En varios países europeos (Alemania, Francia e Inglaterra entre otros) está regulado y primado la inyección de biogás en las redes de distribución de gas natural. - Calderas de biogás: El biogás una vez depurado puede quemarse directamente en una caldera para generar calor al igual que se hace en una caldera de butano o de gas natural.

32 Posibles usos Vehículos: - En España existen turismos híbridos que funcionan a partir de biogás de escombrera y gasolina. En general, los vehículos de gasolina pueden adaptarse para la utilización de biogás. - En el mercado también existe algún prototipo de tractores en fase de prueba que puede utilizar cómo combustible una mezcla biogás (83 %) gasóleo (17 %). Centrales de cogeneración - Una cogeneración consiste en la producción simultánea de energía mecánica o eléctrica y energía térmica aprovechable a partir de una misma fuente de energía primaria. - La rentabilidad de este tipo de instalaciones está subordinada al precio de venta de la electricidad y de la energía térmica evitada.

33 RESULTADOS GENERALES Ahorro energético superior al 35 % kwh/ano /ano. Si se implementan las medidas al conjunto de explotaciones: Ahorro energético de tep/ano Ahorro económico de 16 M /ano