Eficiencia Energética

Transcripción

1 Eficiencia Energética Tertulia Clúster de Energía Eléctrica Julio 27 de 2016

2 Parte 1. Ana Cecilia Escudero A. I.M. PhD. Profesora Titular Universidad Pontificia Bolivariana Facultad de Ingeniería Mecánica Grupo de Energía y Termodinámica Conceptos generales de la eficiencia energética. Indicadores de ahorro. Mecanismos de implementación (modelos ESCOs).

3 Parte 2. Alejandro Rivera Álvarez. I.M. PhD. Consultor Ingenergía Termaltec Casos de éxito en proyectos de Cogeneración y Autogeneración en Colombia.

4 Parte 1. Conceptos generales de la eficiencia energética. Indicadores de ahorro. Mecanismos de implementación (modelos ESCOs).

5 Eficiencia energética Hace referencia al uso adecuado de los recursos energéticos (energía eléctrica o térmica), logrando que los equipos operen en un nivel óptimo de eficiencia y sin afectar la producción. Esto deriva en una mejora de la productividad y en la disminución del impacto ambiental.

6 No es un concepto nuevo. Evolución de publicaciones en eficiencia energética

7 Toma relevancia en momentos críticos - fenómenos del niño, altos precios de combustibles, restricciones de suministro- y se olvida en momentos de bonanza. Precio de bolsa ayer 121$/kWh (fuente: Acolgen)

8 : Plan piloto auditorías energéticas. EPM-UPB. 2000: URE por sectores UPME 2006 e-ure. UPME. 2006: SGIE. Guías Colciencias-UPME 2007: URE. AMVA 2010:SGIE. Implementación. UPME, Colciencias, EPM, RECIEE 2014:Consolidación RECIEE. Colciencias

9 Hay innumerables fuentes de información, herramientas de apoyo, personal capacitado y empresas especializadas. UPME, DOE, UNIDO- e-ure Página web UPME

10 Es un tema que cuenta con recursos económicos de diversas fuentes -empresas de energía, entidades del gobierno, fabricantes de equipos- Ley URE Ley 1715 Convocatoria beneficios tributarios Colciencias

11 Motivadores clásicos Disminución de costos asociados a los recursos energéticos. competitividad- Seguridad energética. diversificación de la canasta, equilibrio oferta/demanda- Disminución de impacto ambiental. regulación, certificaciones-

12 Motivadores actuales Volatilidad en costos de los recursos. Política pública. normas y protocolos- Acceso a capital. valoración de inversionistas al desempeño y capacidades energéticas- Reconocimiento público. metas y resultados- Competencia. e.e se está usando como estrategia para atraer nuevos clientes-

13 2% 7% 6% 8% 11% 10% 24% 22% 30% 38% ENERGÍA FINAL EN COLOMBIA Demanda Pérdidas en consumo TRANSPORTE INDUSTRIAL RESIDENCIAL OTROS COMERCIAL Y PÚBLICO Fuente: UPME, 2014.

14 Estrategias Buenas prácticas de operación y mantenimiento. Monitoreo y control de variables. Actualización tecnológica. Gestión integral de la energía. Planeación de la producción con eficiencia energética.

15 Buenas prácticas de operación y mantenimiento Operar los equipos de acuerdo con las especificaciones de los fabricantes, ajustado a las condiciones del proceso productivo y realizar acciones de mantenimiento orientadas a conservar los rangos de eficiencia energética de los equipos -relación aire/combustible en calderas-. -limpieza de filtros, revisión de fugas-

16 Buenas prácticas de operación y mantenimiento Calibración de calderas Combustible Medición CO (ppm) Exceso de aire (%) Consumo Ahorro Gas natural Antes ,3 535 m3/h 16 % Después m3/h Carbón Antes kg/g 7 % Después kg/h

17 Buenas prácticas de operación y mantenimiento Recuperación de condensados Ahorro: 193 millones de pesos al año (agua y combustible). Inversión: 167,3 millones de pesos. Reparación de fugas de aire comprimido Una disminución de fugas del 19% al 7% Ahorro: 9,1 millones de pesos al año Inversión: 300 mil pesos

18 Monitoreo y control de variables Involucra el ajuste dinámico de los parámetros de operación de los equipos para maximizar su desempeño en condiciones cambiantes del proceso. -variadores de velocidad- -control automático de temperatura-

19 Monitoreo y control de variables Adecuada presión de succión y descarga del compresor de refrigeración Ahorro: 132,1 millones de pesos al año Inversión: 100 millones de pesos.

20 Actualización tecnológica Se refiere al cambio de equipos por unos más eficiente, que cuenten con sistemas modernos de instrumentación y control, y en lo posible, que tengan menos emisiones asociadas. -motores de alta eficiencia- -iluminación LED-

21 Actualización tecnológica Sustitución de motores por motores de alta eficiencia Ahorro: 152,8 millones de pesos al año Inversión: 283,5 millones de pesos.

22 Gestión integral de la energía Es un conjunto estructurado de actividades y procedimientos que permite integrar la eficiencia energética a la estructura organizacional de la empresa, materializando las políticas, objetivos y las metas. Comprende la autogestión, control de indicadores y mejoramiento continuo. -certificación ISO

23 SGIE - Etapas 1. Política energética 2. Equipo interdivisión 3. Caracterización energética 4. Indicadores energéticos y puntos de referencia 5. Objetivos y metas energéticas 6. Planes de acción 7. Controles y procedimientos operativos 8. Mediciones y documentación 9. Informes periódicos sobre los avances a la gerencia

24 SGIE Información básica Flujograma del proceso productivo Estructura y datos de medición de los consumos energéticos y de la producción. Estructura organizacional de la empresa Centros de costo actuales de la empresa Actividades de mantenimiento de los equipos y procesos mayores consumidores y manuales de operación de los equipos de mayor consumo Métodos actuales de evaluación de la eficiencia energética e informes de auditorías energéticas previas

25 SGIE Caraterización

26 SGIE Línea base

27 SGIE Línea base

28 Planeación de la producción con eficiencia energética Requiere articular a los modelos de planeación de la producción (que normalmente optimizan tiempos de entrega, costos de personal, uso de materias primas) la eficiencia energética. -DSM o respuesta de la demanda-

30 Demanda sector industrial [TJ] Demanda Potencial ahorro Fuente: UPME, 2014.

31 En Colombia (UPME) Los mayores consumos están en los procesos de generación de calor (34%), producción de vapor (24%), auto y cogeneración (14%) y fuerza motriz (6%). Potencial de ahorro por buenas prácticas está entre 8 y 15% Y por actualización tecnológica 20%

32 Indicadores sector industrial Fuentes: 1. Determinación y priorización de alternativas de eficiencia energética para los subsectores manufactureros códigos CIIU 19 a 31 en Colombia. Corpoema para UMPE, Determinación del potencial de reducción del consumo energético en los subsectores manufactureros códigos CIIU 10 a 18 en Colombia. Incombustión para UPME 2014.

33 Potencial de ahorro - sistema eléctrico A < 1 año B 1<3 años C >3 años

34 Potencial de ahorro - sistema eléctrico

35 Potencial de ahorro - sistema eléctrico

36 Potencial de ahorro - vapor

37 Potencial de ahorro - hornos

38 Potencial de ahorro - gestión

39 Resultados preocupantes En la gran mayoría de empresas diagnosticadas, tanto grandes, medianas, pequeñas y micro, no se encontraron instrumentos de medición de consumo (energía térmica y energía eléctrica) en los equipos y procesos macro-consumidores.

40 Resultados preocupantes En muchas empresas no se dispone de datos de placa de los equipos ni de sus especificaciones técnicas más importantes. Es evidente la falta de tradición en el registro, actualización y control de la información tecnológica de los procesos industriales.

41 Indicios de un potencial de cogeneración El mayor consumo de energía en los códigos CIIU lo representa la energía térmica. Los sectores alimentos, textil, bebidas y papel se caracterizan por tener la relación ET/EE mayor que uno y en promedio alrededor de 1,5 a 3 Los sectores confección, cueros, madera e impresión usan como principalmente energía eléctrica en la caracterización global, aunque se presentan valores de ET/EE mayores a 2 en algunas empresas.

43 Servicios Energéticos Auditorías energéticas Diseño de ingeniería Instalación de equipo Gestión de proyectos y construcción Monitoreo y verificación Operación y mantenimiento Financiación Integración de proyectos Fuente, Goldman, C. and Dayton.

44 Empresa de Servicios Energéticos ESCO Es una empresa que presta los servicios anteriores y además: Asume la tercerización de actividades relacionadas con la energía. Utiliza esquemas de contratos por desempeño.

45 Tipos de contrato Compra de equipo o servicios Contrato tradicional de pago por producto o por servicio. -compra de luminarias eficientes, auditorías energéticas, diseño de instalaciones-. Fácil de administrar. Estructura legal y financiera estable. Implementación rápida del proyecto.

46 Tipos de contrato Leasing de equipo El contratista instala un equipo (propiedad de la empresa de leasing) y es utilizado por el cliente; se separa del contrato de instalación. Se usa cuando el equipo tiene alto valor de recompra dado que este es la garantía de crédito. turbina a gas para cogeneración-. Usuario evita o reduce inversión inicial. Los pagos del leasing pueden compensarse con el ahorro. Al final puede tener opción de compra.

47 Tipos de contrato Financiamiento del proveedor/amortización con ahorros El vendedor ofrece equipo y financiamiento para equipos de consumo masivo y con efectividad demostrada. motores de alta eficiencia-. Usuario evita o reduce inversión inicial. Los pagos al proveedor se amortizan con los ahorros. Es un préstamo de una entidad no bancaria.

48 Tipos de contrato Garantía de desempeño Se compra un llave en mano con garantía integral de desempeño, mantenimiento y monitoreo. servicios en edificaciones-. La garantía cubre aspectos técnicos, confiabilidad, niveles de confort. No hay ahorros de energía garantizados (no es un contrato por desempeño). La operación la hace el usuario y el vendedor realiza el mantenimiento y monitoreo.

49 Tipos de contrato Ahorros compartidos / Ahorros garantizados (D) La ESCO financia el proyecto y recibe una parte de los ahorros o el usuario financia la inversión y la ESCO implementa y garantiza el desempeño y los ahorros para el pago de la deuda y para sus ingresos. Requiere de contratos minuciosos y protocolos de validación del ahorro (International Performance Measurement and Verification Protocol).

50 Tipos de contrato Servicios integrales (D) La ESCO cobra un cargo fijo por la prestación de servicios. zonas francas -. La relación contractual es la clave. Es la figura de outsourcing para el usuario concentrarse en el core del negocio.

51 Recomendaciones Iniciar por la caracterización energética. Retomar trabajos previos. Mantenerse informado y focalizarse en referentes de su sector. Las empresas de energía tienen programas y planes para la promoción y desarrollo de proyectos, conocerlos. Capacitación y sensibilización del personal nuevo.

52 Parte 2. Casos de éxito en proyectos de Cogeneración y Autogeneración en Colombia.