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Diagnóstico del desempeño en consumo de energía eléctrica en plantas de
beneficio
Conferencista: Juan Camilo Barrera
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Identificación de la gestión
en generación y consumo
de servicios industriales
Desarrollo de indicadores
de servicios industrial
Establecimiento de Línea
Base de Estudio
Gestión de Mejoramiento
Estandarización y
regulación
Me
jora
mie
nto
co
nti
nu
o
Recambio tecnológico
DIA
GN
OS
TIC
OE
ST
RA
TE
GIA
S
Resultados de un proceso sistemático de administración de servicios industriales
Basados en norma ISO 50001
Productividad desde servicios industriales
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ISO 50001.
Decreto 3172 de 2003.
Decreto 030 de 2018.
RSPO
SISTEMA DE GESTIÓN DE LA ENERGÍA
SOSTENIBILIDAD EN PRODUCCIÓN DE ACEITE DE
PALMA
REDUCCIÓN DE ARANCELES E IMPUESTOSCERTIFICADOS
INTERNACIONALES E INCENTIVOS TRIBUTARIOS
Ley 1715 de 2014
Motivantes del sector
VENTA DE ENERGÍA
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Metodología de medición Inicio diagnóstico
consumo
Revisión de instalaciones e
información histórica
¿Existen medidor
es?
Registro de datos
Selección de muestreo e
instrumentación
Verificación de información
Reportes
Indicadores de consumo
Análisis de información
Estudio de tendencias de
consumo
Establecimiento de meta
Construcción de línea base
Plan de mejora de consumo
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APC RAP RACP APL PTAR PTA GVA
DIESEL COGEN RED
SISTEMA DISTRIBUCIÓN
MONITOREO INTERNO
FUENTESGENERACIÓN
CONSUMOS MODULOS DE PRODUCCIÓN Y SERVICIOS
Metodología de medición
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DISTRIBUCIÓN ENERGIA SUMINISTRADA Y GENERADAFuente: Metodología para la medición del consumo de energía eléctrica. Caso de estudio.
1- GENERACIÓN Y/O SUMINISTRO
RED; 97.04%
DIÉSEL;2,96 %
RED36%
COGEN63%
DIÉSEL1%
COGEN68%
DIÉSEL32%
CASO 1ZONA NORTE
4672 MWh/año
CASO 2ZONA CENTRAL3258 MWh/año
CASO 3ZONA ORIENTAL3156 MWh/año
Análisis de información
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RELACIÓN POTENCIA INSTALADA
Fuente: Metodología para la medición del consumo de energía eléctrica. Caso de estudio.
2- ANÁLISIS DEMANDA
Análisis de información
11.696.87
32.52
117.35
9.77
0
20
40
60
80
100
120
140
EAPC (kWInst/tRFF)
RAPC (kWInst/m3 Lodo)
RAL (kW Inst/tNuez)
EAPL (kW Inst/tAlmendra)
GVA (kW Inst/TonVapor)
PO
TEN
CIA
(K
W)
PLANTA A PLANTA B PLANTA C PROM PLANTA D PLANTA E PLANTA F EL ROBLE
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APC32%
RAL28%
GVA19%
RAPC13%
NO OP.5%
PTA3%
DISTRIBUCIÓN DE POTENCIA REQUERIDA POR EL PROCESO
Fuente: Metodología para la medición del consumo de energía eléctrica. Caso de estudio.
2- ANÁLISIS DEMANDA
CASO CZONA ORIENTAL
APC22%
GVA8%
PTA5%
PTAR0%RAL
16%RAPC11%
NO OP3%
APL35%
APC28%
APL23%
GVA18%
RAL21%
RAPC10%
CASO AZONA NORTE
734 kW
590 kW
338 kW
ConvenciónAPC: Extracción Aceite de Palma CrudoRAP: Recuperación de Almendra de PalmísteRAPC: Recuperación de Aceite de Palma CrudoGVA: Generación de VaporGEE: Generación de Energía EléctricaPTA: Planta de Tratamiento de Agua
Análisis de información
CASO BZONA NORTE
45 tRFF/h
27 tRFF/h
42 tRFF/h
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INDICADORES DE CONSUMO POR MÓDULOS
Fuente: Metodología para la medición del consumo de energía eléctrica. Caso de estudio.
3- ANÁLISIS CONSUMO
Análisis de información
5.73
4.67
2.34
5.50
0.93 0.94 1.12
0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
7.00
8.00
9.00
10.00
EAPC RAL RAPC GVA PTA NO OP. PÉRDIDAS(CALIDAD)
IND
ICA
DO
R C
ON
SUM
O E
SPEC
ÍFIC
O(k
Wh
/tR
FF)
PLANTA A PLANTA B PROMEDIO PLANTA C PLANTA D PLANTA E
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4.774.58
4.12
1.65
1.15 1.11 1.00 0.91 0.76 0.76 0.72
0.2722%
43%
62%
69%75%
80%84%
88%92%
95%99% 100%
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
0
1
2
3
4
5
6
FREC
UEN
CIA
AC
UM
ULA
DA
CO
NSU
MO
DE
ENER
GÍA
ELÉ
CTR
ICA
(K
WH
/T D
E R
FF)
Análisis de información
3- ANÁLISIS CONSUMO
INDICADORES DE CONSUMO POR ÁREAS
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3- ANÁLISIS CONSUMO
INDICADORES DE CONSUMO - GVA
3.72.9
5.6
9.4
2.2
3.63.2
5.2
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
8.0
9.0
10.0
Planta A Planta B Planta C Planta D Planta E Planta F Planta I Planta J
Co
nsu
mo
de
en
ergí
a (k
Wh
t R
FF-1
)
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3- ANÁLISIS CONSUMO
INDICADORES DE CONSUMO - PALMISTERIA
5.1
4.0 4.13.6
7.9
3.5
5.2
1.8
3.0
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
8.0
9.0
Planta A Planta B Planta C Planta D Planta E Planta F Planta G Planta I Planta J
Co
nsu
mo
de
ener
gía
(kW
h t
RFF
-1)
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3- ANÁLISIS CONSUMO
INDICADORES DE CONSUMO – DIGESTIÓN Y PRENSADO
3.6
2.5
5.5
3.5
4.3
5.4
4.2 4.13.7
3.4
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
Planta A Planta B Planta C Planta D Planta E Planta F Planta G Planta H Planta I Planta J
Co
nsu
mo
de
ener
gía
(kW
h t
RFF
-1)
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Benchmarking – Indicadores energéticos
INDICADORES DE CONSUMO ESPECÍFICO (APC)
12
13.5
17.3 17.4 17.6 17.8 18.118.7
19.720.6
21.2
23
0
5000
10000
15000
20000
25000
0
5
10
15
20
25
Pro
du
cció
n (
t R
FF/m
es)
Co
nsu
mo
de
en
ergí
a (k
Wh
t R
FF-1
)
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66.6
87.6
117.4
69.7
106.28
43.2042.81
42.50 41.99
38.69
36
37
38
39
40
41
42
43
44
0
20
40
60
80
100
120
140
SOLVENTES PASO SENCILLO+ COMPRA
DOBLE PASO +COMPRA
PASO SENCILLO DOBLE PASO
EXTR
AC
CIÓ
N (
%)
IND
ICA
DO
R C
ON
SUM
O D
E EN
ERG
ÍA
ELÉC
TRIC
A (
KW
H/T
ALM
)
IC (kWh/tALM) EXTRACCIÓN (%)
Benchmarking – Indicadores energéticos
INDICADORES DE CONSUMO ESPECÍFICO (APL)
Fuente: Metodología para la medición del consumo de energía eléctrica. Caso de estudio.
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ÍTEMSIDENTIFICACIÓN
DEL PROBLEMA
POTENCIAL
DE AHORROESTRATEGIAS DE MEJORA
ANÁLISIS
GENERACIÓN
• Irregularidades con el
suministro de la energía
por parte de proveedor
-• Evaluación de fuentes de energía eléctrica de respaldo
menos costosas
ANÁLISIS
DEMANDA
• Sobredimensionamiento
de fuerza motriz para
equipos.
Disposición de
< 600 kW>
• Reducción de fuerza motriz en equipos
• Inspección de equipos para verificar su operación
• Utilización de excedentes de fuerza motriz en otras
operaciones y procesos.
ANÁLISIS
CONSUMO
• Desarrollo mínimo planes
de mantenimiento,
medición y corrección.
Reducción en
consumo
< 8 % a 10 % >
Sin reemplazo de
tecnología
• Planificación de tiempo para proceso
• Operación racional de equipos
• Evaluar la integración de alternativas tecnológicas
ANÁLISIS CALIDAD
• Perdidas por Activa
• Perdidas por Reactiva
• Perdidas por Armónicos
• Perdidas por Desequilibrio
Reducción de
pérdidas sin
inversiones.< 16 % >
• Mantenimiento de redes de distribución, dispositivos de
control y acoples mecánicos.
• Compensación de factor de potencia individualmente por
tableros de distribución.
• Instalación de filtros para contrarrestar efectos de la
presencia de distorsiones armónicas.
Oportunidades de ahorro
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y = 17.464x + 45945R² = 0.7008
y = 18.105x + 10452R² = 0.9611
0
50000
100000
150000
200000
250000
300000
350000
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000
Ener
gía
(kW
h/m
es)
Produccion (t de RFF)
Caracterización energética en planta de beneficio
Relación consumo de energía vs producción
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10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
Co
nsu
mo
en
ergí
a (k
Wh
/t R
FF)
Indicador meta Indicador actual
Caracterización energética en planta de beneficio
Comparativo de indicadores de consumo de energía
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•Rango de operación entre 50 Hz y 54 Hz
•Variación cada 0.5 Hz
Variable de control
•Medición de velocidadde arrastre
•Medición de velocidadmotor
Pruebas envacío •Muestreo de pérdidas
•Medición de consumo
Pruebas con carga
CaudalΤ𝑞1 𝑞2 = Τ𝑛1 𝑛2 Τ𝑑1 𝑑2
3
PresiónΤ𝑑𝑝1 𝑑𝑝2 = Τ𝑛1 𝑛2
2 Τ𝑑1 𝑑22
PotenciaΤ𝑃1 𝑃2 = Τ𝑛1 𝑛2
3 Τ𝑑1 𝑑25
Implementación de variadores de frecuencia
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0.80
0.90
1.00
1.10
1.20
1.30
1.40
1.50
50.0 50.5 51.0 51.5 52.0 52.5 53.0 53.5 54.0
Re
laci
ón
(m
3/s
, kW
, alm
/fib
ra)
Frecuencia (Hz)
Pérdidas (Alm/fibra) Caudal Potencia
Caudal7,42 m3/s
Potencia37,6 kW
Pérdidas1,90 % Alm/fib
Implementación de columnas de desfibración
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Escenario
Min Prom Max
Producción (tRFF)Energía
(kWh)
Indicador
(kWh/tRFF)
Producción
(tRFF)
Energía
(kWh)
Indicador
(kWh/tRFF)
Producción
(tRFF)
Energía
(kWh)
Indicador
(kWh/tRFF)
Antes 310.1 1355.66 3.26 475.9 1857.8 4.77 590.55 2339.8 6.82
Actual 523.3 1465.7 2.80 540.1 1567.5 2.90 555.5 1615.6 3.03
4.77
2.90
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Digestión y Prensado _ Actual Digestión y Prensado _Antes
kWh
/ t
de
RFF
Min Prom Max
-80% -60% -40% -20% 0% 20%
Prom
Indicador (kWh/tRFF) -64%
Energía (kWh) -19%
Producción (tRFF) 12%
Variación respecto a escenarios
Implementación de motores de alta eficiencia y reducción de carga
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Consumo de energía KWh/t RFF Energía anual (kWh) Coste energía eléctrica
22 3.300.000 $315.000
Planeación energética y buenas prácticas
KWh/t RFF Energía anual (kWh) Ahorro potencial
1,3 195.000 $ 18.600 6 %
Variadores de frecuenciaKWh/t RFF Energía anual (kWh) Ahorro potencial
0,6 90.000 $8.600 3 %
Implementación motores (IE3o superior)
KWh/t RFF Energía anual (kWh) Ahorro potencial
1,76 264.000 $ 25.000 8 %
Ahorro potencialKWh/t RFF Energía anual (kWh) Ahorro potencial
3,6 549.000 $ 52.400 17 %
Ahorro potencial de energía eléctrica en plantas de beneficio