Consultoría de ingeniería

Christian León Torrecillas

cleon@simcae.com

Sim

CAE

ü

www.simcae.com

Día mundial de la energía 14/02/2012

Nuestra meta es lograr un compromiso entre desarrollo y sostenibilidad a través del ahorro energético, la reingeniería de procesos y una integración eficiente de todos los elementos activos y pasivos existentes en la instalación.

Ingeniería y sostenibilidad

Eficiencia energética

Aspectos generales

Nos alarmamos por un incremento en las tarifas de energía, cuando en realidad estamos siendo ineficientes en su uso.

Lo que puede diferenciar a las empresas, es la forma en que manejan la energía y usan las tecnologías disponibles en el mercado.

Después de un largo proceso, parece que progreso y medioambiente tienden a converger, motivados por una cultura más sancionadora que responsable.

Objetivo 20-20-20 para 2020 (UE, dic. 2008): ØReducción de al menos un 20% respecto de los

niveles de 1990 de los GEI.

Ø20% de consumo de energías renovables.

Ø20% de eficiencia energética.

Introducción

la explotación

Ø Sociedad basada en de la energía.

la utilización

Ø Hay un crecimiento de la demanda eléctrica. La electricidad es una forma de energía versátil y limpia en el punto de consumo.

Ø Ratio de consumo > Ratio de Producto Interior

Bruto.

Se incrementa la Intensidad energética.

Ø Consumo creciente, a pesar de las mejoras

en la eficiencia.

Consumo de energía

La electricidad es una forma de o.

r

la explotación

la utilización

Medioambiental

Económico Social

Viable Viable

Desarrollo

sostenible

Equitativo

Desarrollo

energético

Medioambiental

Abastecimiento Económico

Compatible Seguro

Eficiente

Ø Proceso de liberalización. Ø Eficiencia de mercado. Ø Agotamiento de los recursos naturales. Ø La transformación y el uso de la energía tienen efectos negativos sobre el medio ambiente.

Desarrollo sostenible VS Desarrollo energético sostenible

*GIC: grandes instalaciones de combustión ( > 50MWt)

Las centrales térmicas tienen impactos ambientales.

Son responsables de:

68% de emisiones totales de SO2

Lluvia ácida 23% de emisiones totales de NOx

90% de emisiones de NOx procedentes de GIC*

90% de emisiones de SO2 procedentes de GIC*

Cambio Climático 27% de emisiones totales de CO2

Residuos peligrosos 95% producción de residuos de alta actividad

Impactos ambientales en la generación

Energía primaria = Energía final + Pérdidas en transporte + Pérdidas de transformación

Internalización de los costes ambientales

Ø Los precios de mercado no incluyen la totalidad de los costes. Ø Costes ambientales Ø Costes del suministro a largo plazo

Ø Los costes ambientales recaen en la sociedad: LOS QUE CONTAMINAN NO SON LOS QUE PAGAN. Ø La administración tiene dos opciones:

ØProhibir la actividad o el producto (gasolina con plomo sep.02) ØInternalizar los costes ambientales

INTERNALIZACIÓN DE LOS COSTES AMBIENTALES Obtener las eficiencias del mercado y un desarrollo energético sostenible.

Fiscalidad (impuesto CO2).

Mercado (comercio de emisiones, certificados verdes). Incentivos económicos

(energías renovables, pagadas por todos los consumidores).

Generación en el mercado mayorista

Régimen especial Ø Producción de instalaciones P ≤ 50MW

que utilicen:

Ø Cogeneración.

Ø Energías renovables.

Ø Energías residuales.

Ø Incorpora su energía excedentaria a la red ó a participan voluntariamente en el mercado .

Ø Retribución:

Precio Mercado + Prima. La prima la pagan todos los consumidores.

Régimen ordinario Ø Instalaciones convencionales.

Ø Térmicas.

Ø Nucleares.

Ø Hidráulicas.

Ø Obligación de ir al mercado P>50MW.

Ø Retribución: Precio Mercado.

La regulación eléctrica y el medioambiente

Marco regulatorio español

Ley del sector eléctrico (1997) Formulada para garantizar:

• Suministro. • Calidad. • Menor coste. • Respeto al

medioambiente.

Ministerio de Economía • Estrategia española

de eficiencia energética.

Ministerio de Medio ambiente • Estrategia española

frente al cambio climático .

• Estrategia española de desarrollo sostenible.

Marco legal de la eficiencia energética comunitario

Ø Directivas europeas en el marco de la edificación:

Ø Directiva SAVE 97/76/CEE, de 13 de septiembre de 1993, relativa a la limitación de las emisiones de CO2 mediante la mejora de la eficiencia energética. Ø Directiva 2002/91/CE, de 16 diciembre de 2002, referente a la eficiencia energética de los edificios.

Marco legal de la eficiencia energética en España

La transposición de la Directiva Europea 2002/91/CE de mejora de la eficiencia energética se realiza mediante:

Ø El Código Técnico de la Edificación (CTE) que regula parámetros constructivos (RD 314/2006 del 28/3/2006).

Ø Las modificaciones al Reglamento de Instalaciones Térmicas de Edificios (RITE) que regula la eficiencia energética de las instalaciones térmicas (RD 1027/2007 del 29/8/2007).

Ø La aplicación de una Certificación Energética (RD 47/2007 del 31/1/2007).

Ø Otras normas autonómicas o locales: Decreto de Ecoeficiencia, ordenanzas solares, etc. nanzas solares, eEcoeficiencia, o

Eficiencia energética

En la empresa

Cultura de gestión energética

Ø Como no medimos ni conocemos la eficiencia, nuestras soluciones se dirigen hacia cambios tecnológicos costosos que en ocasiones se aplazan indefinidamente.

Ø Invertimos cuantiosas sumas en cambio de combustibles cuando simplemente por incremento de eficiencia podemos bajar los costes. ( se invierte más en la reducción de energía primaria que secundaria).

Ø Nuestra cultura es intermitente ( depende de los cambios de tarifas y de la disponibilidad).

Ø No involucramos las áreas más importantes (producción, operación, proyectos, compras).

Ø No es prioridad para la producción ni el mantenimiento. (se entiende que mantenimiento y optimización energética es lo mismo).

Ø Depende de contratistas externos a la empresa. (No hay un “especialista” en la empresa).

Energías renovables y no renovables

No renovables

Petróleo

Carbón

Gas

Nuclear

Renovables

Geotérmica

Solar

Eólica

Biomasa

Hidráulica

Mar

Fuentes de

energía

Cantidad limitada en la naturaleza

Cantidad ilimitada en la naturaleza

Eficiencia energética

Medidas y casos de éxito

Medidas a tomar en pymes y hoteles

69%

31%

Eléctrico

Térmico (gasóleo, butano,

propano, panel)

Distribución consumos en establecimiento hotelero

31%

22% 21%

8%

11% 7%

Distribución del consumo Climatización

ACS y piscina

Lavandería y

cocina Iluminación

general Habitaciones

Otros

Ø Instalar ventanas con doble cristal o doble ventana. Las pérdidas de calor se reducen a la mitad. Ø Uso de lámparas de bajo consumo, que consumen hasta un 80% menos que una incandescente y tienen una vida útil 8 veces más larga. Uso de detectores de presencia y temporizadores. Aumento uso luz natural. Ø Uso de cabezales con limitadores o controladores de caudal en grifos y duchas. Ø Aislar las tuberías de agua caliente, tanto interiores como exteriores (radiador). ØUso de electrodomésticos eficientes. Ø Apagado de equipos en standby. Ø Usando el aire acondicionado en verano a 24 ºC, es suficiente y ahorraremos (consumo de un 8% por cada grado). Ø Uso de la bomba de calor con sistema inverter, para calentar y enfriar. Ø Optimización tarifaria, control factor potencia, disminuir el consumo de reactiva.

Consumos en un hotel y medidas a tomar

Los consumos más importantes en un hotel, son los térmicos, eléctricos y de agua. ØAire acondicionado: frío solar (LiBr/H2O). Ø Producción de ACS y climatización piscinas: solar térmica, caldera de biomasa, microcogeneración. Ø La microcogeneración, además permite el autoconsumo de energía eléctrica y la inyección de energía eléctrica a la red. Ø Uso de manta térmica en piscinas climatizadas. ØReutilización agua de piscinas, recogida de aguas pluviales. Ø Optimización del rendimiento de la caldera. Ø ISO 50001, sistema de gestión energética. Ø ISO 14064, inventario de GEI, permite calcular la huella de carbono de la instalación e introducir medidas de reducción efectivas.

ACS + piscina + Aire acondicionado

Hotel en Fuerteventura (I)

Ø Hotel de 5 plantas y 375 dormitorios. Ocupación media anual del 66%. Ø Consumo anual medio de 3,78GWh/año. 69% electricidad y 31% térmico (propano). Ø Energía calorífica se genera en dos calderas de propano de 288 kW c/u. PROBLEMÁTICA: Elevado consumo anual de energía térmica, eléctrica y de agua. SOLUCIÓN:§ Instalación de enfriadora con compresor monotornillo, de una potencia frigorífica de 238 kW, condensada por agua (recuperación total del calor de condensación). Calor recuperado se usa para ACS y climatización de la piscina. § Optimización de puntos terminales de consumo de agua en habitaciones , instalando perlizadores y reductores de flujo volumétrico en duchas, limitando el caudal de agua. § Instalación de grifos de ducha ecológicos en las torres de prelavado en la cocina. § Optimización del sistema de iluminación, sustituyendo las lámparas fluorescentes estándar y los balastos electromagnéticos por fluorescentes eficientes y balastos electrónicos. § Tele gestión y control, mediante una plataforma de medida y tele gestión que permite consultar los consumos energéticos después de las mejoras implantadas.

Fuente: unión fenosa.

Hotel en Fuerteventura (II)

Resultados: Ø Ahorro eléctrico de 28 MWh/año. Ø Reducción del consumo de propano un 50%. Ø Ahorro de 7.560 m3 de agua al año. Ø Inversión instalaciones: 354.000 €. Ø Retorno de la inversión: 5 años. Ø Reducción del 14,6% en emisiones de CO2.

Caso de éxito industrial, Cracking de refinería

Ø Alto consumo de combustible en la unidad de cracking térmico (horno). Ø Aumento de la eficiencia energética al introducir convenientemente, mediante el análisis pinch del proceso, dos intercambiadores de calor en el tren de intercambiadores de calor. Ø Uso de con corrientes residuales para la producción de vapor a baja y alta presión, utilizando intercambiadores de calor de carcasa y tubos.

Ø Supuso una inversión que se recuperaró en 1,5 años. Ø Se alcanzó una eficiencia del 81,25% del máximo técnico y económicamente viable. Ø El ahorro es equivalente a 0,634 TEP cada hora. Ø Se evitan 1,33 toneladas de CO2 cada hora.

Subvenciones y ayudas

Ø MEJORA DE LA EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR INDUSTRIAL: Equipos e instalaciones de proceso, 22% del coste hasta 75.000 euros. Equipos auxiliares, 30% del coste hasta 75.000 euros. Sistemas de control y regulación, un 22% del coste.

Ø AUDITORÍAS ENERGÉTICAS EN EL SECTOR INDUSTRIAL: 75 % del coste del estudio, con un máximo de 22500 euros.

Ø INSTALACIONES DE ILUMINACIÓN INTERIOR EN LOS EDIFICIOS: Luminarias, lámparas y equipo; sistemas de control y regulación. 22% del coste, máximo de 10.000 euros por edificio destinado a vivienda y 50.000 euros por edificio destinado a otros usos.

Ø INSTALACIONES ACTUALES DE POTABILIZACIÓN, ABASTECIMIENTO, DEPURACIÓN DE AGUAS RESIDUALES Y DESALACIÓN: Regulación electrónica de motores, Control del nivel O2, recuperadores de energía en plantas desaladoras, Sustitución de membranas por ósmosis inversa. 40 % de los costes elegibles.

Subvenciones de ahorro y eficiencia energética (29 febrero)

Ø DESARROLLO POTENCIAL DE COGENERACIÓN NO INDUSTRIAL: Desarrollo del potencial de cogeneración en el sector terciario y no industrial. 10% del coste elegible y un máximo de 200.000 euros por proyecto.

Ø REHABILITACIÓN ENERGÉTICA DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA DE LOS EDIFICIOS EXISTENTES: Obras destinadas a la mejora de la envolvente térmica del edificio y renovación de cerramientos (huecos). 22% del coste elegible, 10.000 euros por cada vivienda unifamiliar y 200.000 euros por cada edificio de viviendas en bloque u otros usos. Ø MEJORA DE LA EFICIENCIA ENERGÉTICA DE LAS INSTALACIONES TÉRMICAS DE LOS EDIFICIOS EXISTENTES: Sustitución de equipos de producción de calor y frío, de equipos de movimiento de los fluidos portadores, sistemas de control y regulación , combinación de equipos convencionales con técnicas evaporativas. 22% del coste elegible ampliable con un límite del 30% del coste elegible. Ø INSTALACIÓN DE ESTACIONES DE RECARGA DE COMBUSTIBLE: Estaciones de recarga de GLP, Hidrógeno y recarga eléctrica para el sector público o flotas de vehículos. 30% de la inversión.

Subvenciones de ahorro y eficiencia energética (29 febrero)

Subvenciones de ahorro y eficiencia energética (29 febrero)

Ø MEJORA DEL AHORRO Y LA EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR PESQUERO: Auditorías energéticas, mejoras con elevado ahorro energético. Hasta el 70% para auditorías energéticas. 20% del coste elegible de la inversión para mejoras. Ø AUDITORÍAS ENERGÉTICAS Y PLANES DE ACTUACIÓN DE MEJORAS EN EXPLOTACIONES AGRARIAS: Auditorías Energéticas, mejoras en las explotaciones. 75% de la auditoría, con un coste de hasta 10.000 euros. 20% del coste elegible de la inversión en mejoras que aumenten la eficiencia energética. 40% para mejora de los sistemas de iluminación artificial. Ø SimCAE T&C es proveedor de bonos tecnológicos; estás subvenciones permiten realizar estudios , subvencionados por el Gobierno de Canarias, donde se subvencionan hasta un 60 % del coste total, dando un máximo de 10.000 euros.

Programa de bonos tecnológicos (próxima apertura)

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