CIRCUTOR Eficiencia Energética Eléctrica

Transcripción

1 CIRCUTOR Eficiencia Energética Eléctrica

2 Índice 1.- CIRCUTOR, SA. 2.- Eficiencia energética eléctrica (e 3 ). 3.- Sistemas de supervisión energéticos.

3 35 años apostando por la eficiencia y control energético.

4 MERCADO Presentes en todos los procesos de generación, transporte y consumo de la energía eléctrica (sectores industrial, terciario y doméstico)

5 TECNOLOGÍA PROPIA Laboratorios de ensayo propios Grandes recursos en I+D+I

6 INNOVACIÓN PERMANENTE CIRCUTOR ha apostado por la innovación para seguir los últimos adelantos tecnológicos, y así poder incorporarlos a sus productos

7 Eficiencia energética eléctrica e 3

8 Qué es la eficiencia energética eléctrica (e³)? Es la reducción de la potencia y de la energía eléctrica demandada a la red sin que afecte a las actividades normales realizadas en un edificio, industria, o procesos de fabricación. Además Reducción de los costes: Costes técnicos Costes económicos Costes ecológicos

9 Consigue: Eficiencia energética. Reducción de potencia aparente. Reducción de energía activa y reactiva. Reducción de corriente. Descarga de instalaciones. Métodos Reducción emisiones Compensación De reactiva Control de la máxima demanda Filtrado de armónicos Reducción factura eléctrica Descarga de instalaciones Reducción de pérdidas Aumento nivel U

10 Eficiencia energética Compensación de reactiva Filtrado de armónicos Control de potencia Disminución de demanda: - Reducción de costes y pérdidas

11 Costes de una instalación Costes Económicos Visibles Ocultos Energéticos Instalación Producción Conceptos factura Energía no necesaria Ampliación de instalaciones Paradas, averías, laboral. Costes Técnicos Costes Ecológicos Sobrecarga de instalaciones CO2 generado por demanda excesiva Falta de capacidad en transformadores y líneas Niveles de pérdidas elevados Caídas de tension elevadas Energías fósiles 1Mwh = 1 tco2 Energías mixtas 1Mwh = 0,6 tco2

12 Costes económicos Costes visibles Tarifa eléctrica no adecuada. Puntas de consumo eléctrico. Recargo o pago de energía reactiva. Instalaciones Costes ocultos Proceso productivo Ampliación de instalaciones: Cambio de transformadores Nuevas líneas de distribución Averías de máquinas. Pérdidas de potencia y energía Paradas de procesos productivos. Pérdidas de producto. Mano de obra adicional.

13 Costes técnicos Capacidad de instalaciones Pérdida de capacidad en instalaciones de distribución de energía: Sobrecarga y descalificación de transformadores Sobrecarga de conductores. Pérdidas Pérdidas por exceso de demanda y armónicos. Calentamiento de cables y transformadores. Niveles de tensión Aumento de las caídas de tensión en: Cuadros Barras subestaciones Finales de líneas

14 Emisiones de gases contaminantes Costes ecológicos Emisiones realizadas de forma innecesaria por exceso de consumo de energía Este exceso de demanda implica más generación Energías fósiles 1MW h = 1 tco2 Energías mixtas 1MW h = 0,6 tco2

15 Cómo conseguir una instalación eficiente? Información: Las auditorias energéticas, permanentes o eventuales, nos permiten obtener una información de nuestra instalación: Curva de demanda de la instalación. Armónicos existentes y grado. Energía reactiva consumida. Control de consumos de energía activa y aparente. Perturbaciones eventuales. Sistema Gestión Power Studio Scada Equipo portátil de medida AR5-L La información nos muestra las variables eléctricas, el comportamiento de la instalación y permite el análisis para poder tomar decisiones.

16 Energía reactiva.

17 Compensación energía reactiva Todas las máquinas eléctricas alimentadas con corriente alterna convierten la energía eléctrica suministrada en trabajo mecánico y calor. Esta energía se mide en Kw h y se denomina energía activa. Ciertos receptores necesitan campos magnéticos o arcos eléctricos para su funcionamiento. Consumen otro tipo de energía denominada energía reactiva. La energía reactiva afecta directamente a la energía aparente que es la que se solicita al transformador.

18 Compensación energía reactiva 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 0,5 0,55 0,6 0,65 0,7 0,75 0,8 0,85 0,9 0,93 0,95 0,98 1 ATENCIÓN Aunque los valores de cos φ de nuestra instalación se encuentren entre 0,90 < cos φ < 0,95 y no se nos penalice en la factura, tenemos pérdidas entre el 6 y 10% en nuestra instalación.

19 Calidad de la onda.

20 Perturbaciones

21 calidad de onda y e³ Cómo afecta al calidad de onda? Equipos utilizados para la eficiencia energética se basan en electrónica de potencia. (variadores, arrancadores, SAIS, cargas no lineales.) Convertidores AC/AC o AC/DC son generadores de armónicos 5º y 7º así como de fugas a tierra (retorno de 3º armónico por Neutro). Por tanto se necesita: Equipos de filtrado Protección diferencial inteligente

22 Armónicos El matemático francés Jean Baptiste Fourier determinó que toda forma de onda periódica no-senoidal puede ser representada como la suma infinitas de ondas senoidales cuya frecuencias son enteros múltiples de la frecuencia fundamental. 200,00 150,00 100,00 50,00 0,00-50,00-100,00-150,00-200,00 0,2 0,4 0,6 0,8 1,2 1,4 1,6 1,8 2,2 2,4 2,6 2,8 3,2 3,4 3,6 Fundamental ,00 40, ,00 0,00-20,00-40,00-60,00 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2 2,4 2,6 2,8 3 3,2 3,4 3,6 30,00 20,00 10,00 0,00-10,00-20,00-30,00 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2 2,4 2,6 2,8 3 3,2 3,4 3,6 Armónicos 250,00 200,00 150,00 100,00 50,00 0,00-50,00-100,00 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2 2,4 2,6 2,8 3 3,2 3,4 3,6=Resultante -150,00-200,00-250,00

23 Efectos de los armónicos Sin armónicos: Cosϕ = P S = 2 P P + 2 Q PF Con armónicos: = P S = 2 P + P 2 Q + 2 D S Q' S T D Cos ϕ P γ ϕ P S 1 Q Cos ϕ = PF

24 I n Los problemas generados 2 2 = I (A) V = V (V) RMS n 1 Armónicos: RMS Corriente fundamental I1 = 536 A Corriente RMS I RMS = 631 A Sobrecarga de la línea en un 18 %. Aumento de las pérdidas Joule en un 38 %. Corriente de Neutro: n Retorno de corrientes de 3º armónico por cable de neutro. Mayor calentamiento = pérdidas 1 n

25 Gestión de la demanda

26 Control de potencia Adecuar la curva de carga por debajo de 1,05 veces la potencia contratada (en España). Reubicar las cargas a otros horarios, cuando la demanda está por encima de la potencia contratada. Desconexión de cargas no prioritarias. Sin Control de potencia Reubicación cargas P máxima Control de potencia

27 Otros parámetros de Calidad

28 Perturbaciones Hueco Defecto en tensión de duración mayor a 10ms y amplitud 1%< x <90%. Microcorte Defecto en tensión de duración mayor a 10ms y amplitud inferior al 1%.

29 Factor de cresta Perturbaciones El factor cresta es útil para tener una rápida idea de cómo afectan eventos no periódicos, impactos o ruidos aleatorios en la onda. Flicker Sensación de parpadeo, debido a las fluctuaciones de la tensión (0,5Hz y 25Hz).

30 Porqué implementarlo? Costes energéticos , , , , ,00 Coste implementación SGE , , , , ,00 Ahorro! Entre el 7 y 15% de la factura*. Gestión eficiente. Reducción costes técnicos. Demanda justa de energía. ROI, período inferior a 2 años *Fuente: Energy Management Information Systems, Canadian industry program for energy conservation.

31 Implementando e3

32 Esquema unifilar

33 Sistemas de medida y supervisión POWER STUDIO SCADA PowerStudio Scada Control parámetros eléctricos. Generación de informes. Estados de alarmas. Control procesos. Sistema de gestión energética. Histórico de alarmas (hora y tiempo de activación).

34 Procesos

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36 Monitoreo

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38 Registros históricos

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40 Creación informes

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42 Power Studio Scada Las principales prestaciones son: Visualización en tiempo real del analizador de redes Configuración desde software del equipo. Registro de históricos. Explotación de los datos mediante tablas o gráficos. Visualización de informes y simulaciones de recibos. Dispone de Servidor Web integrado (software multipuesto). Posibilidad de creación de perfiles de acceso. Gran versatilidad y muy fácil uso. Aplicación de discriminadores horarios. Para intercambio de datos, posee: Servidor DDE XML integrados Servidor OPC

43 Ejemplo instalaciones

44 Centro Hospitalario Control de curvas de demanda Control de protecciones Control de fugas a tierra Disparo de protecciones

45 Estación de Bombeo y Depuración de Aguas Controlar el Rendimiento de la planta y realizar un seguimiento de los procesos. Controlar las materias Primas básicas: Agua (Extraída y Enviada) Energía eléctrica (energía activa y reactiva, puntas demanda, horarios..) Mejorar la seguridad en el proceso de potabilización: Mayor Control de dosificaciones de reactivos: Sistema Redundante

46 Industrial: Termoconformado de plásticos Control de curvas de demanda de potencia y energía Imputación de costes en proceso Control de protecciones y fugas Generación informes diarios de consumos y costes Alarmas Consumo. 27 Gw h/ año Reducción 6 %, 1,62 GW h / año Reducción 900 Tn emisiones Amortización 6 meses

47 Complejo Universitario Control consumo: Energía eléctrica Agua Imputación de costes Informes diarios de: Energías, costes y alarmas Mantenimiento Integración de alarmas Protecciones Detección de presencias.

48 Web: eficiencia energética

49 Conclusiones La eficiencia energética es la optimización del consumo eléctrico + calidad de la onda + calidad de suministro. La no eficiencia energética comporta costes económicos, técnicos y ecológicos. El Confort eléctrico conlleva la generación de armónicos y fugas. Por tanto es necesario su eliminación y control. La medida nos aporta la información necesaria para conocer el funcionamiento de nuestra instalación, y poder buscar diferentes aplicaciones de mejora. El filtrado de armónicos y la compensación de reactiva, permiten una mayor demanda de potencia en una instalación, evitando paradas de procesos y averías.

50 Gracias por su atención Conéctese: