Eficiencia Energética en Instalaciones: LA COGENERACIÓN

Transcripción

1 Eficiencia Energética en Instalaciones: LA COGENERACIÓN Vigo, 21 de Diciembre de 2011 D. Santiago Rodríguez Charlón Director Área de Eficiencia Energética Instituto Tecnológico de Galicia Instituto Tecnológico de Galicia, 2010

2 Quién somos? ITG es una fundación 100% privada ubicada en A Coruña (España) y certificada en su sistema de gestión de calidad y de I+D+i. Constituida en 1.991, nuestra solvencia profesional está avalada por las entidades que componen nuestro estructura: Asociación de Ingenieros Industriales de Galicia Colegio Oficial de Arquitectos de Galicia Colegio Oficial de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos de Galicia Colegio Oficial de Ingenieros de Minas del Noroeste de España Colegio Oficial de Ingenieros Industriales de Galicia Colegio Oficial de Ingenieros Navales y Oceánicos de Galicia Colegio Oficial de Ingenieros Agrónomos de Galicia Confederación de Empresarios de Galicia Universidades de A Coruña, Santiago de Compostela y Vigo Gobierno Regional de Galicia - Xunta de Galicia ITG forma parte del Consejo Rector de FEDIT (Federación Española de Centros Tecnológicos) y está presente en las principales redes de innovación, Plataformas Tecnológicas y foros de conocimiento vinculados a su actividad. 2

3 Ámbitos de trabajo Nuestra experiencia, estabilidad y compromiso nos convierte en un proveedor cualificado para ayudar a su organización a alcanzar el grado necesario de satisfacción y calidad exigible según sus necesidades. Reinvertimos nuestros ingresos en I+D para ofrecerle en todo momento las últimas tecnologías y la actualización constante de nuestros productos y servicios. 3

4 Más de 140 auditorías energéticas en los últimos 2 años nos avalan. Instalaciones de lavandería industrial donde se obtuvieron ahorros de anuales Identificar y evaluar oportunidades de ahorro en cada empresa de forma personalizada y priorizarlas en función de su rentabilidad y del período de retorno de la inversión es nuestro trabajo. Analizamos cómo se compra la energía, cómo se utiliza, dónde se utiliza y con qué eficacia, entregando un informe Auditoría personalizado describiendo los puntos en los que se ha visto factible un ahorro energético, el modo en el que esta mejora debe llevarse a cabo cuantificando el ahorro, la inversión necesaria y su amortización. Si el cliente lo desea, también llevamos a cabo los trabajos de implementación de dichas mejoras. Entrega llave en mano Diagnóstico Ingeniería Implantación Puesta en marcha 4

5 Evaluamos la rentabilidad, gestionamos el proyecto o lo entregamos llave en mano. Ejemplos de instalaciones evaluadas: Polideportivo Fontes do Sar, Universidade de Santiago, Universidade da Coruña La cogeneración es una solución de alta eficiencia que supone una importante reducción de los costes energéticos en la empresa. Además, supone una garantía del suministro energético incluso en paradas por avería o por mantenimiento. Le ofrecemos un servicio integral en el que usted elige nuestro nivel de participación. La realización del estudio de viabilidad y rentabilidad inicial, la gestión del proyecto de puesta en marcha de la planta, o la entrega llave en mano en la que asumimos la compra de equipos y todos los trámites administrativos. Diseño Ingeniería Dirección de Obra Montaje y puesta en marcha Entrega llave en mano 5

6 Realizamos una simulación completa y fiable del comportamiento del edificio La simulación energética avanzada de edificios permite calcular el comportamiento energético del edificio hora a hora los 365 días del año a través de la evolución de las principales variables de clima, energía y habitabilidad, considerando todos los parámetros físicos que lo componen (forma y orientación, fachada, cerramiento, etc.). Empleamos diferentes software de simulación dinámica de edificios para evaluar y optimizar múltiples aspectos constructivos como los niveles de bienestar térmico y lumínico, características de la envolvente térmica, optimización de instalaciones de climatización, iluminación, etc. Entrega llave en mano Diagnóstico Ingeniería Implantación Puesta en marcha 6

7 Información en tiempo real, sin cables y desde múltiples puntos de medida. Mediante el despliegue temporal o permanente de una red de sensores inalámbricos (Wireless Sensor Network), la solución SensITG Energy permite disponer de información en tiempo real y vía web desde múltiples puntos de medida sobre parámetros del edificio como temperatura, humedad y CO2 que permiten optimizar el comportamiento energético del edificio, calidad del aire interior y confort térmico de los usuarios. Entrega llave en mano Diagnóstico Ingeniería Implantación Puesta en marcha 7

8 Disponemos de una línea de negocio propia en desarrollo de software libre Al conocimiento específico en el ámbito energético, se añade la experiencia de ITG como desarrollador de software a medida en código libre, campo en el que ha trabajado para todo tipo de empresas y entidades. Ponemos a su disposición todos los servicios de una ingeniería de software: consultoría, implantación, integración de nuevas tecnologías y servicios de alojamiento y conectividad. Consúltenos su caso concreto sin compromiso. Entrega llave en mano Diseño Desarrollo Implantación Mantenimiento 8

9 Medimos todo lo medible con redes de pequeños sensores inalámbricos. ITG atesora una dilatada trayectoria en la investigación, desarrollo, implantación y mantenimiento de redes de sensores inalámbricos (Redes WSN: Wireless Sensor Network) basadas en el estándar IEEE como ZigBee o similares, que permiten diseñar sistemas fiables y robustos para aplicaciones de monitorización y control en diversos sectores. Se trata de pequeños dispositivos que transmiten la información de los sensores instalados (de humedad, temperatura, radiación, vibración, acidez, CO2, contaminación, etc.). Su bajo coste de instalación y mantenimiento permite una elevada cantidad de puntos de recogida en red o en malla en entornos donde otras soluciones inalámbricas o las soluciones de cableado tradicional son poco viables por su difícil acceso (estructuras de edificios o infraestructuras) o su gran extensión (embalses, viñedos, bosques, ciudades, etc.). Entrega llave en mano Diagnóstico Ingeniería Implantación Puesta en marcha 9

10 Medir en tiempo real la temperatura y humedad del aire, la radiación, la humedad del suelo o de las hojas de los cultivos, es una alternativa efectiva para la detección temprana de heladas, el control de plagas o la caracterización del clima de una zona para predecir la calidad de la cosecha. Producto propio: SensITG Agro Los sistemas tradicionales de control en embalses, ríos, lagos, zonas costeras o zonas de vertidos industriales, se basan en mediciones in-situ realizadas periódicamente por los técnicos, siendo necesario desplazar personal y medios hasta los puntos de medida con el coste de tiempo y recursos que esto conlleva. Una red sensorial inalámbrica permite más y mejores puntos de medida junto con una gestión informatizada en tiempo real de los datos. Producto propio: SensITG Aqua Las grandes superficies (bosques, parques naturales...) o lugares de difícil acceso pueden ser monitorizados con una solución desplegada en red o malla y que tan sólo precisa de un único punto con salida a Internet. Los parámetros medibles son prácticamente ilimitados: temperatura y humedad ambiental, del suelo o de la flora; radiación solar, contaminación atmosférica o sonora, detección de humo-incendios, etc. Producto propio: SensITG Natura Entrega llave en mano 10

11 Esta tecnología puede emplearse en instalaciones solares fotovoltaicas para realizar labores de gestión de la eficiencia de la producción y rendimiento de las huertas solares mediante la monitorización individualizada de los diferentes elementos que la componen (paneles solares e inversores). También se usa en instalaciones de energía eólica porque permite la adquisición de información de los aerogeneradores aumentando así la eficiencia y la producción. Recoger información de parámetros que inciden en la conservación de un monumento o edificio histórico o de una gran infraestructura civil ya es posible hoy en día, pero hacerlo con una tecnología que no precisa cables y cuya instalación es rápida, sencilla y poco agresiva no lo es tanto. Los parámetros medibles son infinitos: temperatura, humedad, CO2, polución, vibración, niveles de ruido, etc. Monitorizar la eficiencia energética de un edificio a través de parámetros como la temperatura, humedad, iluminación, consumo eléctrico, flujos de aire o apertura de ventanas, permite reducir el consumo de energía de forma muy sensible. Entrega llave en mano 11

12 Algunas entidades que apoyan el certificado en España: ITG es la entidad designada por BRE Global Ltd. para adaptar y gestionar BREEAM, el método de evaluación y certificación de la sostenibilidad del edificio líder en el mundo, a la naturaleza, particularidades y normativa que rige el hecho constructivo en España. BREEAM es el sistema de evaluación y certificación de la sostenibilidad de edificaciones líder en el mundo con más de 20 años de experiencia evolutiva, un de edificios certificados y asesores independientes reconocidos. Evalúa 10 categorías o impactos medioambientales: EMVS MADRID. Empresa Municipal de Vivienda y Suelo del Ayuntamiento de la ciudad de Madrid (EMVS) Consejo Superior de Colegios de Arquitectos de España Las 5 principales constructoras de España que cotizan en el selectivo índice bursátil IBEX-35: FCC: empleados en 54 países FERROVIAL: empleados en 15 países ACCIONA: empleados en 30 países, SACYR: empleados AGBAR. Grupo de 128 empresas que dan servicio a 26 millones de habitantes en el ciclo integral del agua LKS. Firma de Arquitectura e Ingeniería integrada en Mondragón, el primer grupo empresarial vasco y el séptimo de España. 12

13 Índice Qué es la Eficiencia Energética? Qué es la Cogeneración? Ventajas e Inconvenientes de la Cogeneración Aplicaciones de la Cogeneración Regulación legislativa y Situación en España Casos prácticos 13

14 EFICIENCIA ENERGÉTICA CONSUMIR MEJOR CON MENOS Es la reducción del consumo de energía sin disminuir nuestro confort y calidad de vida, protegiendo el medio ambiente, asegurando el abastecimiento y fomentando un comportamiento sostenible en su uso. Objetivos: Disminuir el consumo de energía. Fomentar comportamientos, métodos de trabajo y técnicas de producción que consuman menos energía. Conseguir satisfacer las necesidades energéticas de la sociedad de la forma más eficiente posible.

15 QUÉ ES LA COGENERACIÓN? COGENERAR = PRODUCIR A LA VEZ Producción combinada de energía eléctrica y energía térmica a partir de un mismo combustible. Aprovechamiento del calor residual de un proceso de generación de electricidad para producir energía térmica útil (vapor, agua caliente, aceite térmico, agua fría para refrigeración, etc). Sistema convencional Sistema cogeneración 15

16 QUÉ ES LA COGENERACIÓN? Ejemplo Motor de Combustión 16

17 QUÉ ES LA COGENERACIÓN? Esquema de funcionamiento global 17

18 APLICABILIDAD DE LA COGENERACIÓN Industrias que utilizan vapor y/o agua caliente en las que requieren procesos de secado y en general, en cualquier instalación que consuma calor (o frío) durante un periodo prolongado. Procesos: Sectores: Producción de vapor Madera Producción de vapor y agua caliente. Textil Generación de agua caliente. Cerámica Producción de fluido térmico y vapor. Terciario Secado Conservero.. 18

19 VENTAJAS DE LA COGENERACIÓN Disminución del consumo de energía primaria, debido al mayor rendimiento energético (hasta el 90% frente al 35% de centrales térmicas convencionales) y menores pérdidas de transporte y distribución. Posibilidad de industrialización de zonas alejadas de las redes eléctricas de alta tensión. Posibilidad de venta a la Red de los excedentes de electricidad producida, obteniendo con ello un ingreso extra. Incremento de la competitividad industrial (menor coste específico por unidad de producto) y mejora de la imagen frente a competidores directos (imagen de responsabilidad ambiental). Reducción de las emisiones contaminantes procedentes de la instalación facilitando con ello el cumplimiento de la legislación ambiental. 19

20 INCONVENIENTES DE LA COGENERACIÓN En caso de que el estudio de viabilidad económica del nuevo sistema de cogeneración resultara favorable a su implantación y permitiera prever una disminución en los costes de producción y una mayor competitividad de los productos, sería interesante considerar algunos inconvenientes que puede plantear la cogeneración: El riesgo técnico, inherente a toda modificación de las instalaciones. El riesgo por posibles cambios en la normativa vigente. La incertidumbre en la política de precios energéticos, que condiciona totalmente el resultado económico del sistema de cogeneración. Introducir preocupaciones ajenas al proceso productivo. 20

21 REGULACIÓN LEGISLATIVA COGENERACIÓN RD 616/2007 sobre el fomento de la cogeneración como cogeneración de alta eficiencia Actividades consideradas RD 661/2007 por el que se regula la actividad de producción de energía en régimen especial Retribución económica por generación de energía eléctrica RD 1578/2008 de retribución de la actividad de producción de energía eléctrica mediante tecnología solar fotovoltaica para instalaciones posteriores a la fecha límite de mantenimiento de la retribución del Real Decreto 661/2007 Aumento de la prima por discriminación horaria 21

22 COGENERACIÓN EN ESPAÑA 22

23 COGENERACIÓN EN ESPAÑA 23

24 CASOS PRÁCTICOS COGENERACIÓN MULTIUSOS FONTES DO SAR Situación actual: Demanda térmica: Agua caliente para calentar: El vaso de la piscina El ambiente interior ACS Calefacción de vestuarios Fuentes de generación de calor: 3 calderas de gas natural de potencia 1116 Kw Horario de funcionamiento: 24 h/día 8 meses Costes energéticos anuales en satisfacer esta demanda térmica:

25 CASOS PRÁCTICOS COGENERACIÓN MULTIUSOS FONTES DO SAR Solución propuesta: Implementar una planta de cogeneración con un grupo motor-alternador de 232kW que funcione 24 horas/día 8 meses Coste de la inversión: Ingresos conseguidos ( ) por: Ahorro de combustible Venta de energía eléctrica Periodo de retorno de la inversión: 4,2 años 25

26 CASOS PRÁCTICOS COGENERACIÓN USC: CAMPUS SUR Y CAMPUS NORTE Situación inicial: Planta de cogeneración compuesta de 11 motores de 303 kw cada uno para satisfacer la demanda térmica de 3 edificios del campus norte y 16 edificios, la piscina universitaria y el estadio de atletismo del campus sur. Fuentes de apoyo de generación de calor: calderas de gas natural y gasóleo Horario de funcionamiento: 16 h/día 11 meses Ingresos netos anuales:

27 CASOS PRÁCTICOS COGENERACIÓN USC: CAMPUS SUR Y CAMPUS NORTE Situación propuesta: Modificar regímenes de operación los motores. Algunos de los motores funcionaban en horarios que no era rentable. Modificar el modelo de régimen venta de electricidad al que estaba acogido. Se decidió pasar al modelo todo-todo acogiéndose a la opción de discriminación horaria en el Campus Norte. Ingresos netos anuales:

28 S P R P MQ K H J F IH 28 CONCLUSIONES >3.500h/año de demanda térmica curva de demanda térmica mínima homogénea?@ A > < = ; 9 : / -., * + ( ' ) $ % & #! " MT NOP L M DEF CG B C operación y mantenimiento experto y exhaustivo

29 Gracias por su atención D. Santiago Rodríguez Charlón Director Área Eficiencia Energética Instituto Tecnológico de Galicia Instituto Tecnológico de Galicia, 2010