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Eficiencia Energética

Tertulia Clúster de Energía Eléctrica

Julio 27 de 2016

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).

Parte 2.

Alejandro Rivera Álvarez. I.M. PhD.

Consultor

Ingenergía

Termaltec

Casos de éxito en proyectos de Cogeneración y

Autogeneración en Colombia.

Parte 1.




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.

No es un concepto nuevo.

Evolución de publicaciones en eficiencia energética

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)

1995-1997: 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

Hay innumerables fuentes de información,

herramientas de apoyo, personal capacitado

y empresas especializadas. –UPME, DOE,

UNIDO-

e-ure http://www.si3ea.gov.co/Eure/

Página web UPME

http://www.si3ea.gov.co/Default.aspx?alias=www.si3ea.gov.co/ure

http://www.si3ea.gov.co/Eure/

http://www.si3ea.gov.co/Eure/



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

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-

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-

Fuente: UPME, 2014.

38

%

24

%

22

%

10

%

6%

30

%

7%

11

%

8%

2%

TRANSPORTE INDUSTRIAL RESIDENCIAL OTROS COMERCIAL Y PÚBLICO

ENERGÍA FINAL EN COLOMBIA

Demanda Pérdidas en consumo

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.

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-



Combustible Medición CO (ppm) Exceso de aire (%)

Consumo Ahorro

Gas natural Antes 32726 2,3 535 m3/h 16 %

Después 33 16 462 m3/h

Carbón Antes 871 172 360 kg/g 7 %

Después 880 70 336 kg/h

Calibración de calderas



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

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-

Monitoreo y control de

variables

Adecuada presión de succión y descarga del

compresor de refrigeración


Inversión: 100 millones de pesos.

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-

Actualización tecnológica

Sustitución de motores por motores de

alta eficiencia


Inversión: 283,5 millones de pesos.

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 50001-

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

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

SGIE – Caraterización

SGIE – Línea base

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-

Parte 1.




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Demanda sector industrial [TJ]

Demanda Potencial ahorro

Fuente: UPME, 2014.

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%

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, 2014.

2. “Determinación del potencial de reducción del

consumo energético en los subsectores

manufactureros códigos CIIU 10 a 18 en Colombia”.

Incombustión para UPME 2014.

Potencial de ahorro - sistema eléctrico

A < 1 año B 1<3 años C >3 años

Potencial de ahorro - sistema eléctrico

Potencial de ahorro - vapor

Potencial de ahorro - hornos

Potencial de ahorro - gestión

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.

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.

Resultados preocupantes

Indicios de un potencial de

cogeneración

El mayor consumo de energía en los códigos CIIU 10-

18 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.

Parte 1.




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.

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.

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.

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.

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.

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.

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).

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.

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.

Parte 2.

Casos de éxito en proyectos de Cogeneración y

Autogeneración en Colombia.

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