eficiencia energética : una herramienta de gestión...

Eficiencia Energética :

Una Herramienta de Gestión Productiva

1

Puerto Montt - Noviembre 2012

Ricardo Cereceda O.

Gerente de Estudios

INGENIERIA PROQUILAB LTDA.

www.proquilab.cl INGENIERIA PROQUILAB 2

Desde 1993 entrega Soluciones Integrales

Ingeniería – Proyectos – Obras - Asesorías

EFICIENCIA ENERGÉTICA (EE)

ENERGÍAS RENOVABLES (ERNC)

OBRAS DE INGENIERÍA

ADMINISTRACION DE OBRAS

NGENIERÍA NUCLEAR Y RADIOLOGÍA

CONSULTOR REGISTRADO - AChEE

SOCIO FUNDADOR DE ANESCO

SISTEMAS DE GESTION

EIA Y DIA

PRODUCCIÓN LIMPIA (PL)

TRATAMIENTO DE AGUAS Y RILES

EMISIONES ATMOSFERICAS

GESTIÓN Y MANEJO DE RISES Y

RESPEL

ACTIVIDAD ECONÓMICA EMPRESAS

INDUSTRIA ALIMENTARIA

Cecinas La Española (RM)

Alimentos Pacífico S.A. (RM)

Procarne – Frima (X Región)

Omeñaca S.A. (V Región)

INDUSTRIA ACUÍCOLA

Procesadora Hueñocoihue Ltda. (X Región)

Pesquera Mytilus (X Región)

Transantartic S.A. (X Región)

Agroindustrial Santa Cruz (X Región)

Empresas Aqua Chile S. A.

Aguas Claras S. A.

SERVICIOS DE FRIO Frigo Rent Ltda. (RM)

INDUSTRIA QUÍMICA, COSMÉTICA Y VETERINARIA

Italquim S.A. (RM)

Inversiones Liguria (RM)

Laboratorio Dukay S.A. (RM)

INDUSTRIA MANUFACTURERA Indubal S.A. (RM)

Tintorería Industrial P. de Valdivia (RM)

AGROINDUSTRIA

Agroservicios Elite S.A. (VI Región)

Comercial Santa Laura Ltda. (VI Región)

Vivero Rancagua (VI Región)

Avagar S.A. (VI Región)

Agrícola Puente Negro (VI Región)

Roberto Tamm y Cía. Ltda. (VI Región)

Frutícola José Soler Ltda. (VII Región)

INDUSTRIA LACTEA Chilolac (X Región)

INDUSTRIA VITIVINÍCOLA

Viña MontGras (VI Región)

Viña Intriga (RM)

Viña Laura Hartwig (VI Región)

INDUSTRIA HOTELERA Hotel Radisson Plaza (RM)

Hotel Radisson Huechuraba (RM)

PROCESO DE RESIDUOS Pesquera Pacific Star (X Región)

-

Nuestros Clientes

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(US

$/b

arr

il)

EVOLUCIÓN DEL PRECIO DEL PETRÓLEO CRUDO BRENT

Brent Promedio Serie Brent Promedio Brent - desv_estand Promedio Brent + desv_estand

promedio serie Brent y desviaciones estándar se determinan con datos desde enero de 2005

Fuente www.cne.cl


Fuente www.cne.cl

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ABRIL 2000 INDEX. A DIC-01 OCTUBRE 2003 MOD JUNIO 2005 INDEX. A SEPT-06 OCTUBRE 2007 INDEX A OCT-2008 INDEX A ABR-2009 INDEX A OCT-2009 INDEX A AGO-2010

OCTUBRE 2011

[$/k

W/m

es]

PRECIO DE NUDO MONÓMICO - SIC Stgo(Valores en pesos)

¿Por qué Eficiencia Energética?

• Aumento del costo de la energía

• Tecnología y Automatización de los procesos

• Exigencias de mayor productividad

• Percepción de imagen externa

• Mercados más exigentes

• Comunidad empoderada

• Mayor conciencia ambiental

7

8

No se confunda…

Eficiencia Energética no es

• Sólo una reducción de costos, sin efecto sobre

un uso racional de la energía.

• Ahorrar energía deteriorando las condiciones

ambientales o de operación

• Sólo el cambio a una tarifa o contrato más

conveniente

• Adquirir equipos más baratos

La Eficiencia Energética consiste en un conjunto sistemático de actividades que tienen como objetivos:

Energía útil

• MAXIMIZAR la relación ------------------------------

Energía consumida

Energía consumida

• REDUCIR la relación ------------------------------

Unidad producida

Costos de Energía

• MINIMIZAR los costos energéticos ------------------------------

Unidad producida

• Mejorar o al menos mantener las condiciones operacionales y ambientales de la actividad

9

¿Qué pretende la Eficiencia Energética?

Medición, Verificación y

Seguimiento de Ahorros

PROGRAMA DE EFICIENCIA ENERGÉTICA

Pre-diagnóstico o Caracterización

Energética

Indicadores de Desempeño

Mediciones y perfiles de energía eléctrica y térmica

Análisis de los Procesos Productivos

Evaluación Económica de las

medidas

Ingeniería Básica y de Detalles para Medidas Duras

Contrato de Desempeño

Evaluación Técnico Económica de

Medidas Duras

Implementación de Medidas Duras

10

Levantamiento de Información Terreno

Definición de Medidas de Gestión y Tecnologías Blandas

Diseño de Plan de Implementación de Medidas Gestión y

Tecnologías Blandas

Definición de Medidas Duras

Análisis de Alternativas de Financiamiento

Medición y Seguimiento de

Medidas Gestión y Tecnologías Blandas

Usos de Energía

Aire Comprimido

Motores de Combustión

Sistemas de Calefacción

Agua caliente sanitaria

Aire acondicionado

Iluminación

Secadores

Motores eléctricos

Equipos de refrigeración

Calderas

Fundición

Cogeneración


Calidad de la Energía

Energía Eléctrica Tensión / Voltaje

Corrientes Activa/Reactiva

Frecuencia

Armónicas


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COMPOSICION DE ARMONICAS

1a Armónica

3a

5a

7a

Calidad de la Energía

Térmica (Combustibles) PCI

Humedad

Contenido de S

Granulometría

Temperatura de Gasificación


Perfiles de Costos y Consumos Energéticos

15

Energía Eléctrica

72,5%

Diesel8,3%

GLP

19,2%

Matriz de costos de la energía(Base MM$ 340/año)

Energía Eléctrica68%

Diesel12%

GLP20%

Matriz de consumo de energía(Base 4.500 Gcal)

16 INGENIERIA PROQUILAB www.proquilab.cl

Agua dulce1,6%

Aire Comprimido4,8%

Bombas de peces y agua de mar13,4%

Envasado5,3%

Equipos de Frío48,1%

Producción de hielo9,0%

Iluminación Planta y exterior

3,9%

Equipos de Proceso5,4%

Residuos1,4%

Administración y servicios7,2%

Distribución de Consumos de Energía

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Estacionalidad de la Actividad

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(kW

h)

Consumo Energía Eléctrica 2011

Energía kWh Producción

ASPECTOS ELÉCTRICOS ASPECTOS TÉRMICOS

+

=

OPORTUNIDADES DE AHORRO ENERGÉTICO

ÁREAS DE OPORTUNIDAD EN UNA PLANTA TÍPICA

18 INGENIERIA PROQUILAB www.proquilab.cl

Calderas

– Condiciones de Operación

• Aire 1rio y 2rio - Exceso de aire

• Presión y Temperatura de Operación

• Factor de Carga

• Corrientes de Aire

– Retorno de Condensado

– Economizadores

– Purgas


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Diagrama de Pérdidas de Energía

9,5%

1,5%

2,6%

2,6% 0,8%

100,0%

45,7%

10,6%

10,2%

5,4%

11,1%Humos

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Purgas

(P)

Radiación y

Convección (TC)

Radiación y

Convección

(TV)

Revaporización

(R)

Radiación y

Convección

(TCond)

Radiación y

Convección

(TEC)

Relleno

Agua

Fresca

Combustible

(C)

Vapor

Condensado

Energía

Disponible

Procesos

(U)

Estanque

Caldera

Energía Suministrada

Perdidas de Energía

Pérdidas en

Trampas de

Vapor

(TV)

Pérdidas por

Fugas de Vapor

(FV)

Fuente: GAMMA INGENIEROS S.A.

Circuitos y Estanques

– Aislación

– Fugas en Válvulas

– Trampas de vapor

– Temperatura del fluido térmico

– Temperatura ambiente


Compresores de Aire


• Presión

• Caudal

– Tk acumulación

– Circuitos – Anillos

– Fugas

– Válvulas

– Recuperación de calor

• Aire

• Aceite www.proquilab.cl INGENIERIA PROQUILAB 23

Unidades de Frío


• Refrigerante

• Presión succión y descarga

• Temperatura de evaporación y condensación

• Ciclos de deshielo

• Apertura de puertas

– Características de la Cámaras

• Flujo de Aire en Cámaras

• Ubicación de evaporador

• Fuentes de calor

• Iluminación

• Motores

• Grúas

– Recuperación de calor en Condensadores


Hornos


• Precalentamiento

• Ciclos de Operación

• Temperatura de Operación

• Circulación de Aire

• Remoción de Humedad

• Apertura de puertas

– Recuperación de calor de Gases /Aire Caliente


Grupo Electrógeno


• Potencia

• Régimen de funcionamiento

• Factor de carga

– Requerimientos de energía térmica

• ACS – Calefacción – Proceso

• Temperaturas (calidad/nivel térmico)

• Caudales



Procesos Industriales


– Flujos Residuales

• Temperaturas (calidad/nivel térmico)

• Caudales


• Características Físicas de Fluidos

– Necesidades de Calor (Temperatura)del proceso

– Requerimiento Frío-Calor


31

MEDICIONES TÉRMICAS

ETAPA A ETAPA C ETAPA B

Carga Nº 8 – Túnel Nº 1

(gráfica más representativa de la situación actual)

ETAPA A:

- Pre-enfriamiento y

Gestión de Túneles

ETAPA C:

- Gestión en Post-

Congelados

Definición de

Indicadores

Energéticos

y = 2836,8x-0,491

R² = 0,9396

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h/to

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P][ton MP/semana]

Correlación de Consumo específico de Energía Eléctrica

Piruquina

Potencial (Piruquina)

y = 1040,6e-2E-05x

R² = 0,1408

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Correlación Consumo Específico de Vapor

Periodo mar 09 - jun 11

Exponencial (Periodo mar 09 - jun 11)

Ton/mes

Ton vapor /Ton MP

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…y que beneficios trae la EE a la empresa?

• uso racional de los recursos energéticos disponibles.

• reducción de los costos energéticos de la empresa.

• reconocer y priorizar alternativas de recuperación de

“energía residual”

• disponer de información relevante para la toma de

decisiones de operación y de inversión.

34

VAN Retorno

10 años; 10% Inversión

(MM$) (MM$) (MM$) % (años)

Recuperación de Calor de Grupos

Electrógenos34.360 19.650 61.660 47,4 2,1

Inversión TIRAhorro

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ESQUEMA PROPUESTO

Intercambiador de Calor

Refrigerante (Amoníaco) a 70 - 90 °C

Estanque de agua de

procesos

Agua Potable

Condensador Evaporativo

Estanque de Refrigerante a 20°C

Agua con Antiincrustante

Agua Evaporada

Agua Descargada a los riles

Caldera 1 45°C

Caldera 2 65°C

Caldera 3 90°C

Proceso1 Proceso2 Proceso 3

Recuperación de Calor de los Condensadores Evaporativos

Van (a 10 años) Retorno

9% Inversión

(M$) (M$ año) (M$) % (años)

-46.100 38.600 64.327 58,3% 1,5

TIRInversión Ahorro

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VAN Retorno

10 años; 10% Inversión

(MM$) (MM$) (MM$) % (años)

Recuperación de Calor de Calderas 31.660 15.940 48.730 42,6 2,3

EscenarioInversión TIRAhorro

BALANCE DE ENERGIA CALDERAS

Condiciones Nominales GASES DE COMBUSTIÓN

Caudal de gases 8.086 (litros humos/litros GLP)

17,3 kg gases/kg GLP

Densidad gases 1,18 kg/m3

AGUA FRIA Caudal de gases 2.538 kg/h

Caudal de agua 2.758 l/h Temperatura de gases 180 °C AGUA CALIENTE

Temperatura 5 °C Cp gases 0,259 kcal/kg/°C Temperatura 60 °C

Calor recuperado 151.691 kcal/h Calor en gases 229.937 kcal/h Ahorro GLP 8,6%

13%

GLP

266,0 litros/hora

PCI 6.646 kcal/litro

Energía Ingresada 1.767.743 kcal/hora

100%

Pérdidas por radiación 2%

AGUA

Temperatura entrada (fria) 60,0 °C

Temperatura de salida 90,0 °C

Calor retirado 1.502.451 kcal/h

Caudal de Agua 50.082 litros/hora

85%

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Muchas Gracias

por su atención

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Ricardo Cereceda O.

Gerente de Estudios

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02-7164774 065- 278595 09-9197132.

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