Sistemas de medición y control para la mejora de la Eficiencia Energética

Transcripción

1 Sistemas de medición y control para la mejora de la Eficiencia Energética 2014

2 Agenda Antecendentes Definiciones y áreas de oportunidad Sugerencias de estudios Ejemplos y conclusiones 2

3 Agenda Antecendentes Definiciones y áreas de oportunidad Sugerencias de estudios Ejemplos y conclusiones 3

4 En el mundo se perciben seis tendencias Energía, el reto clave de nuestro planeta Emergencia de nuevas economías, una importante oportunidad para nuestra generación Conectividad para todo, en cualquier momento y lugar Globalización, que permite a cualquiera conseguir lo mejor del mundo Soluciones más simples para la creciente complejidad de nuestras vidas y trabajos Seguridad, una preocupación creciente a escala global

5 Los segmentos clave comprenden el 72% del consumo global de energía 31% Industria e infraestructura <2% Centros de datos y redes 18% Edificios 21% Residencial 28% Transporte Fuente: EERE Building Energy Data book 2006 EERE Manufacturing Systems Footprint,

6 El dilema de la energía, llegó para quedarse Los hechos La necesidad Demanda de energía Para 2030 vs. Emisiones CO 2 para evitar cambios climáticos dramáticos Fuente: IEA 2007 Fuente: IPCC 2007, figura (vs. Nivel de 1990 La administración de la energía es la clave para resolver este dilema

7 El tema de la generación preocupa, pero la demanda preocupa aún más! Cerca del 50% de las reducciones de CO 2, vendrán de la eficiencia energética

8 Cost per kwh Capacity Additions Favor Natural Gas High Solar Wind Medium Natural Gas Coal Nuke Low Medium Regulatory Hurdles High

9 Agenda Antecendentes Definiciones y áreas de oportunidad Sugerencias de estudios Ejemplos y conclusiones

10 Qué es uso eficiente de la energía? El uso razonable y efectivo de la energía para maximizar la utilidad y mejorar la posición competitiva El uso de los principios de la ingeniería y economía para controlar el costo de la energía proporcionando los servicios necesarios en edificios e industrias» Capehart, Turner Kennedy. Guide to Energy Managment 4th edition

11 Energía eficiente y productiva Porqué ahorrar energía? 1. Disminuye sustancialmente los costos de operación... Electricidad Costos Agua Potable Combustibles Materia Prima Ahorros directos e indirectos en los costos de la energía

12 Energía eficiente y productiva Porqué ahorrar energía? 2. Mejora la productividad de los procesos... Menores tiempos muertos de operación. Productividad Posible incremento en la producción. Mayor aprovechamiento de la Materia Prima. Producir más con menos...

13 Energía eficiente y productiva Porqué ahorrar energía? 3. Disminuye el impacto al medio ambiente... Medio ambiente Menores emisiones de CO2 y gases de efecto invernadero. Menores descargas de aguas residuales y desechos sólidos.

14 Energía eficiente y productiva Oportunidades de ahorro en edificaciones HVAC hasta 20% Iluminación hasta 30% Administración de la energía hasta 30% Bombeo de agua hasta 20% Corrección del Factor de Potencia. Control de la demanda. Programas internos de comunicación y reducción en el consumo. Monitoreo de derivados.

15 Energía eficiente y productiva Sistemas HVAC Control preciso de la temperatura de confort Control del flujo de agua helada/aire acondicionado mediante variadores de velocidad Minimización de pérdidas de calor/frío Monitoreo del consumo eléctrico del sistema y de los parámetros de flujo (T, P, HR) WAGES

16 Energía eficiente y productiva Sistemas de Bombeo Control del flujo de agua en función de la demanda Control del consumo eléctrico del sistema

17 Energía eficiente y productiva Sistemas de Iluminación Empleo de luminarias y reflectores de alta eficiencia Control de la iluminación en áreas no ocupadas Control del consumo eléctrico del sistema

18 Ciclo de vida de la eficiencia energética Medir, obtener información, documentar Monitoreo, mantenimiento, mejora Toma de decisiones en tiempo real Etapa Pasiva Etapa Activa Arreglar lo básico Optimizar con automatización y control integrado Auditoria Monitoreo constante, análisis de información

19 Agenda Antecendentes Definiciones y áreas de oportunidad Sugerencias de estudios Ejemplos y conclusiones

20 Fundamentos de un programa de gestión de la energía y sustentabilidad Diseñar una estrategia Obtención de eficiencia Resultados sostenidos Colaboración para definir objetivos y métricas claras. Priorizar planes de acción. Ejecución impulsada por la estrategia Entregar proyectos que cumplan con las metas Mejora continua Maximizar el impacto a largo plazo 20

21 Plan de gestión de energía y sustentabilidad Análisis de datos de energía y carbono Soporte en Operaciones y Mantenimiento (O&M) Informes de emisiones de Gases de Efecto Invernadero (GEI) Aplicación del Protocolo Internacional de Medición y Verificación (IPMVP) Estrategias de energía y sustentabilidad Asesoramiento para certificaciones ISO 50001, LEED Análisis de oportunidades de inversión (ROI, NPV, IRR) Optimizar soluciones de energías renovables Proyectos de eficiencia energética Mejora de sistemas mecánicos, eléctricos (i.e. HVAC) Auditorías de energía y carbono Sistemas de medición y monitoreo de energía, agua, aire, vapor Diseño, implementación y puestas en marcha de sistemas de gestión y control Fuentes de energía Gestión de energías renovables Análisis de tarifas energéticas Gestión de riesgo energético 21

22 Análisis de oportunidades de inversión Ahorros de energía Ahorros en costos de energía Ahorros en mantenimiento Evitar costos Ahorros CapEx, OpEx 22

23 Administración Integral de la energía 4. Inventarios 5. Calidad 6.Benchmarki ng entre sitios 7. Planeación 8. Localización de costos 3. Tiempos muertos 9. Gases de efecto invernadero 2. Desempeño de la energía 1. Monitoreo de Agua, Aire, Gas, 10. Demanda de Energía 23

24 Criticidad= Stress vs. Confiabilidad Stress Level Low Normal severe Reliability Level Criticality Index Critical Equipment Important Equipment Minor Equipment 24

25 Planes derivados de los estudios Confiabilidad Controlar la evolución Su necesidad Valor original Plan de mantenimiento adecuado Plan de management Plan de monitoreo Plan de modernización t1 t2 t3 t4 Tiempo 25

26 Y el retorno de la inversión? Menos de un año Consciencia / labor humana Mantenimiento Ajuste de sistemas de control existentes <1 y 3 años Modernización del alumbrado (lámparas eficientes / balastros) Control del alumbrado (automatización, sensores de ocupación) Control HVAC (termostatos programables) Proyectos con variación de velocidad Sistemas para administración del edificio 3 años o mas Reemplazo de motores por alta eficiencia Retiro de equipos ineficientes (reemplazo / modernización) Los retornos de inversión se pueden reducir o extender de acuerdo a cada caso En algunas situaciones, los gobiernos y los proveedores de energía otorgan estímulos económicos que fomentan el ahorro de la energía

27 Ciclo de vida de las inversiones Costo Total = inversión en capital + costos de operación La administración de la energía minimiza los costos de operación (75% del costo del edificio a lo largo de su vida útil)

28 Agenda Antecendentes Definiciones y áreas de oportunidad Sugerencias de estudios Ejemplos y conclusiones

29 Ejemplos para lograr el uso eficiente de la energía Hasta > 30% Soluciones de control de HVAC, ventilación y temperatura Control de alumbrado Control de bombas y ventiladores Administración de cargas / control de demanda Sistemas de información y monitoreo de la energía Administración y optimización de procesos Etc. De energía se puede ahorrar en algunas instalaciones

30 Conclusiones

31 Puntos a recordar Identificación de recargos por bajo factor de potencia Identificación de multas por demanda máxima (Demanda máxima mayor a demanda contratada) Demanda Máxima en Punta = Probable oportunidad en ahorro en demanda. Instale un sistema de monitoreo, hoy!!! Factor de carga bajo = oportunidad de ahorro en demanda Coleccione recibos, grafique los datos Materias primas y cheques al portador!!!

32 Gracias!!! 2014

33 Recomendaciones CFE para ahorro de energía Usar iluminación de alta eficiencia significa un ahorro de energía de hasta un 75 por ciento. Acondicionar reflectores ópticos. Iluminar las áreas donde se realizan las actividades: la correcta distribución de los circuitos de alumbrado evitará tener áreas iluminadas sin necesidad.

34 Recomendaciones CFE para ahorro de energía Instalar fotoceldas para que la iluminación se active cuando disminuya la iluminación natural. Evitar la centralización de interruptores de iluminación y utilizar controles automáticos de apagado en áreas externas e internas que lo requieran. Balancear adecuadamente los circuitos de alimentación para evitar calentamiento en ellos. Usar colores claros en paredes, techos, pisos y mobiliario

35 Conectividad Ethernet Estación de trabajo Sub-red 1 Sub-red 2

36 Qué es control de demanda? Control Automático De demanda Es la acción de interrumpir, por intervalos de tiempo, la operación de ciertas cargas eléctricas que inciden directamente sobre la demanda facturable. La restricción de cargas se hace de tal manera que el proceso no se vea afectado Carga no crítica en Cierto momento Requiere amplia comprensión de la operación y el proceso Es un traje a la medida,

37 Costo de la demanda, implicaciones Máximos de demanda Consumo de Energía DF = DP + FRI x max(di-dp,0) + FRB x max(db-dpi,0) = demanda facturable

38 Costo de la demanda, implicaciones Casi 20% de la factura se traduce en cargos por demanda

39 Por qué nos cuesta la demanda? Combustible primario Implica que la compañía suministradora esté siempre preparada para suministrar la demanda requerida La demanda se traduce en capacidad instalada de la compañía suministradora Razones de inversión para generación: Energía = kwh = Combustible = Gasto de día con día Demanda = kwd = Capacidad instalada = inversión inicial Generador Transmisión y Distribución Usuario final

40 Sistemas de información y monitoreo Adminis trador general

41 Con un sistema de monitoreo testigo se conocen sus costos de energía tal como se cobraría, sin tener que esperar la fecha de corte. Conoce sus máximos y mínimos de demanda en el momento que suceden e incluso antes para poder prevenirlos

42 Con sub-medición en alimentadores usted conoce la distribución del consumo de la energía por rubro, departamento o línea de producción Adminis trador general

43 Adminis trador general Con los reportes de calidad de la energía usted conoce a detalle los eventos que provocan costosos paros en producción Y puede tomar acciones para evitarlos Con los reportes de tendencias conoce sus oportunidades de aho tanto en demanda, como en energ

44 Adminis trador general En Schneider Electric ofrecemos servicios de monitoreo remotos, donde un experto en Energía de Schneider genera reportes personalizados A nuestros clientes y hace sugerencia para incrementar Su productividad, sabemos que su negocio no es la calidad Ni el ahorro de la energía

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46 Sistema WAGES