AHORRO Y EFICIENCIA ENERGÉTICA EN LAS ALMAZARAS

PROYECTO CO2OP “AHORRANDO ENERGÍA EN LA PRODUCCIÓN DE ALIMENTOS COOPERATIVOS”

Antonio López Godoy. FAECA Madrid, 27 de enero de 2011

MANUAL DE EFICIENCIA ENERGÉTICA EN ALMAZARAS PARTICIPANTES COOPERATIVAS: ANDALUCÍA: S.C.A. Santa Eulalia (Úbeda). Jaén S.C.A. La Union de Úbeda (Úbeda). Jaén S.C.A Agraria de Porcuna (Porcuna). Jaén S.C.A. Nuestra Señora del Carmen (Torredonjimeno). Jaén ARAGON: Cooperativa Santa Leticia (Ayerbe). Huesca Cooperativa de labradores de Alcorisa (Alcorisa). Teruel

ELABORACION: Juan Jesús Lara Perales (FAECA) José López Dupla (FACA) Antonio López Godoy (FAECA) REVISION: Juan Sagarna, Irene Cerezo y Susana Rivera (Coop. Agro-alimentarias) Helena Santalla (Creara Consultores) 3

MANUAL DE EFICIENCIA ENERGÉTICA EN ALMAZARAS TIPOLOGIA DEL PROCESO DE LAS ALMAZARAS PROCESOS COMUNES A TODAS LAS ALMAZARAS 1. Recepción, limpieza y almacenamiento: 2. Preparación de la pasta a) Molienda b) Batido 3. Separación de las fases 4.

Almacenamiento y conservación del aceite

OTROS PROCESOS ANALIZADOS 1.

Envasado: a) Preparación del Lote b) Filtrado c) Embotellado

2. 3.

Separación del hueso del orujo Depuración de aguas residuales

4

MANUAL DE EFICIENCIA ENERGÉTICA EN ALMAZARAS DIAGRAMA DE FLUJO 1. Recepción y descarga de aceituna

6. Recepción de materias auxiliares

2. Limpieza – Lavado 5. Transporte 3. Pesada 7. Descarga y almacenamiento de materias auxiliares 4. Almacenamiento

12. Almacenamiento

8. Molienda

Expedición a granel

9. Batido

10. Centrifugación horizontal

Envasado 11. Centrifugación Vertical

5

MANUAL DE EFICIENCIA ENERGÉTICA EN ALMAZARAS ANÁLISIS ENERGÉTICO DEL SECTOR DIAGNOSTICOS ENERGETICOS 2007 A 2009 (Extremadura y Andalucía) Distribución según producción final

Tm

Distribución según tipologías 60

10.000 9.000 8.000 7.000 6.000 5.000 4.000 3.000 2.000 1.000 0

50

40 30 20 10

1

11

21

31

41

51

61

71

81

91

0 Pequeña

kWh

Mediana

Grande

Muy grande

Distribución según consumo eléctrico

1.800.000 1.600.000

Consumo eléctrico (kWh)

1.400.000 1.200.000 1.000.000 800.000 600.000 400.000 200.000 0 1

11

21

31

41

51

61

71

81

Pequeña

90.559

Mediana

434.996

Grande

728.614

Muy grande

1.241.287

91

6

MANUAL DE EFICIENCIA ENERGÉTICA EN ALMAZARAS ANÁLISIS ENERGÉTICO DEL SECTOR DIAGNOSTICOS ENERGETICOS 2007 A 2009 (Extremadura y Andalucía) kWh/Tm 450

Precio promedio de electricidad 2007

2008

2009

Total

Pequeña

0,1391

0,1525

0,2162

0,1693

Mediana

0,1001

0,1070

0,1288

0,1120

Grande

0,1122

0,0988

0,1738

0,1283

Muy grande

0,0991

-

0,1439

0,1215

Total

0,1126

0,1194

0,1657

Distribución según consumo eléctrico/producción total

400 350 300 250 200

150 100

Consumo eléctrico/produc ción total (kWh/Tm)

Coste eléctrico/pro ducción total (€/Tm)

Pequeña

173,81

27,40

Mediana

194,55

21,26

Grande

138,14

15,19

Muy grande

147,81

16,99

50 0

1

11

21

31

41

51

61

71

81

- Las almazaras grandes o muy grandes son las más eficientes - El ratio coste/producción es más elevado en las almazaras de tipología pequeña, lo que puede ser debido a que los costes fijos de operación son similares a los de una almazara mediana y sin embargo se repercuten sobre una menor producción

7

91

MANUAL DE EFICIENCIA ENERGÉTICA EN ALMAZARAS DIAGRAMA ENERGETICO DEL PROCESO PRODUCTIVO EN ALMAZARAS

DESCRIPCIÓN ENERGÉTICA DEL PROCESO Recepción Aceitunas

Limpieza Limpieza yy lavado lavado

Pesaje Pesada

Recepción de Aceite

Consumo eléctrico de motores Adición de agua

Toma de muestra

LÍNEAS DE PROCESADO

Recepción

Análisis

Consumo eléctrico de molinos y palas de batido Molturación

Batido Batido

Almacenamiento Almacenamiento en en tolvas tolvas MOLINO MOLINO

Molienda Molienda

Consumo térmico Adición agua de caldera Tamizado Tamizado Extracción Extracción parcial parcial

Decantación Decantación

Centrifugación Horizontal

Centrifugación Centrifugación Vertical Vertical

Centrifugación Consumo eléctrico de motores en centrifugación y bombas trasiego

Análisis Adición Aguaagua de caldera Decantación Decantación Prealmacenamiento Prealmacenamiento

Almacenamiento

Expedición

Almacenamiento Almacenamiento Intermedio Intermedio yyen en Bodega Bodega

Consumo eléctrico de bombas trasiego

Consumo térmico Aerotermos en bodega

Toma de muestra

Análisis

Carga Partidas y Expedición de Venta

8

MANUAL DE EFICIENCIA ENERGÉTICA EN ALMAZARAS DESCRIPCIÓN ENERGÉTICA DEL PROCESO

9

MANUAL DE EFICIENCIA ENERGÉTICA EN ALMAZARAS DESCRIPCIÓN ENERGÉTICA DEL PROCESO ENERGIA ELECTRICA

-Motores fase de limpieza del fruto -Motores en molinos, batidoras y centrifugación -Tecnologías horizontales (Iluminación, Climatización y Ofimática)

Potencia media instalada (kW)

%

Recepción

805

47,85%

Molienda

253

15,03%

Batido

183

10,86%

Centrifugación

172

10,20%

Almacenamiento

167

9,94%

Envasado

67

3,99%

Otros

36

2,13%

TOTAL

1.683

100%

ENERGIA TERMICA -Caldera de gasoil y biomasa (hueso) para el proceso de batido y para la climatización de las bodegas-

10

MANUAL DE EFICIENCIA ENERGÉTICA EN ALMAZARAS CONSUMOS ENERGÉTICOS

PROMEDIOS DE CONSUMO DE LAS ALMAZARAS AUDITADAS Consumo anual eléctrico (kWh)

Consumo anual de gasóleo

Consumo anual de biomasa

Litros

Kwh

tonelad as

Kwh

AL-1

376.932

0

0

128

640.000

AL-2

871.532

0

0

150

750.000

AL-3

1.296.33 6

0

0

205

1.025.000

AL-4

138.911

0

0

41

205.000

AL-5

91.525

0

0

24

120.000

AL-6

32.540

5.150

50.344

0

0

PROMEDIO DE LA MUESTRA

467.960

858

8.391

91

456.667

11

MANUAL DE EFICIENCIA ENERGÉTICA EN ALMAZARAS CONSUMOS ENERGÉTICOS DISTRIBUCION DE CONSUMOS EN LAS ALMAZARAS AUDITADAS Consumo eléctrico (%)

Consumo de biomasa (%)

Consumo de gasóleo (%)

AL-1

37

63

0

AL-2

54

46

0

AL-3

56

44

0

AL-4

60

40

0

AL-5

43

57

0

AL-6

39

0

61

CONSUMOS MEDIOS

48%

42%

10%

Distribución del consumo en almazaras con caldera de biomasa 50

50

Porcentaje de consumo eléctrico (%)

Distribución del consumo en almazaras con caldera Porcentaje de consumo energía térmica (%) de gasoil 61

39

-Se aprecian consumos de energía térmica un 10% mayores para las almazaras que emplean gasoil Porcentaje de consumo eléctrico (%) Porcentaje de consumo energía térmica (%)

12

MANUAL DE EFICIENCIA ENERGÉTICA EN ALMAZARAS CONSUMOS ENERGÉTICOS MEDIA DE CONSUMOS ELECTRICOS EN ALMAZARAS AUDITADAS

La curva de consumo presenta sus valores máximos entre los meses de diciembre y marzo, que coinciden con la temporada de campaña, en la que existe producción de aceite. El resto del año el único consumo existente corresponde a la zona de envasado y las oficinas.

13

MANUAL DE EFICIENCIA ENERGÉTICA EN ALMAZARAS CONSUMOS ENERGÉTICOS MEDIA DE CONSUMOS TERMICOS EN ALMAZARAS AUDITADAS 20000 18000 16000 14000

Gasoleo

12000

Biomasa

10000 8000 6000 4000 2000 0 may-09

jul-09

sep-09

nov-09

ene-10

mar-10

Tal y como se puede observar en las 2 gráficas el consumo de gasóleo y biomasa sigue la evolución de la climatología. El pico de consumo se produce durante los meses de invierno debido a las necesidades de calefacción tanto de la zona de envasado como de la bodega, mientras que el resto del año dicho consumo desaparece

14

MANUAL DE EFICIENCIA ENERGÉTICA EN ALMAZARAS COSTES ENERGÉTICOS Coste anual eléctrico (€)

Coste anual del gasóleo (€)

Coste anual de biomasa (€)

Coste anual energético (€)

AL-1

62.302

0

7.680

69.982

AL-2

135.069

0

9.000

144.069

AL-3

186.488

0

12.300

198.788

AL-4

21.232

0

2.460

23.692

AL-5

18.633

0

1.440

20.073

AL-6

7.611

3.776

0

11.387

PROMEDIO MUESTRAL

71.889

3.776

6.576

77.999

COSTES MEDIOS

Fuente de energía

Coste de la energía (€)

Electricidad

71.889

Gasóleo

3.776

Biomasa

6.576

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MANUAL DE EFICIENCIA ENERGÉTICA EN ALMAZARAS BALANCE ENERGÉTICO BALANCE ELECTRICO Fases de producción

Consumo (%)

Centrifugación

40%

Molienda

17%

Iluminación y Otros

14%

Recepción

11%

Batido

9%

Almacenamiento

8%

Envasado

2%

TOTAL:

100%

•Más de la tercera parte del consumo eléctrico total (40%) se destina a la Centrifugación de la pasta de aceituna, por lo que será el proceso al que se le prestará más atención y en el que más se incidirá respecto de las mejores técnicas disponibles. •Con un 17% del consumo eléctrico en la Molienda y el batido suponen el 26% •Las 3 fases de extracción suponen el 66% de todo el consumo eléctrico. 16

MANUAL DE EFICIENCIA ENERGÉTICA EN ALMAZARAS BALANCE ENERGÉTICO BALANCE TERMICO Balance de Gasóleo

Biomasa

Gasoleo 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0%

8% 12%

19%

Otros (Climatización) Batido 81%

80%

Batido

Otros (Climatización)

Almacenamiento

•Se comprueba la importancia energética del proceso de batido en el consumo de energía térmica. • Consumo de biomasa: 49% del total •Consumo de gasóleo: 1% del total de energía consumida en la almazara respecto del total de consumos, teniendo en cuenta la media de todas. 17

MANUAL DE EFICIENCIA ENERGÉTICA EN ALMAZARAS BALANCE ENERGÉTICO

18

MANUAL DE EFICIENCIA ENERGÉTICA EN ALMAZARAS TEMPORALIDAD EN EL CONSUMO 180.000 160.000 140.000 120.000 100.000 80.000 60.000 40.000 20.000 0 may-09

jul-09

Consumo eléctrico (kWh)

sep-09

nov-09

Consumo de gasóleo (kWh)

ene-10

mar-10

Consumo de biomasa (kWh)

•La curva de consumo presenta sus valores máximos entre los meses de diciembre y marzo, que coinciden con la temporada de campaña, en la que existe producción de aceite. El resto del año el único consumo corresponde al envasado y las oficinas. 19

MANUAL DE EFICIENCIA ENERGÉTICA EN ALMAZARAS MEDIDAS DE AHORRO ENERGETICO TECNOLOGIAS HORIZONTALES

1.- AISLAMIENTO TÉRMICO DE TUBERÍAS EL ahorro obtenido en las almazaras auditadas ha sido notable alcanzando hasta 89.385 KWh/año con periodo de retorno de 5,5 años 2.- AUTOMATIZACIÓN DEL PROCESO El precio de la energía eléctrica no es el mismo a lo largo del día, ni a lo largo del año, dependiendo de la época del año, la hora del día y la tarifa de acceso que tengamos contratada con nuestro suministrador de energía eléctrica, éste puede variar hasta en un 280%. 3.- REGLETAS ELIMINADORAS DEL MODO STAND-BY Los ahorros conseguidos con la instalación de regletas son bajos, pero nos parece interesante potenciar este tipo de medidas de ahorro junto con una serie de recomendaciones respecto a los equipo de oficinas, para crear un hábito de consumo de energía responsable en los despachos 20

MANUAL DE EFICIENCIA ENERGÉTICA EN ALMAZARAS MEDIDAS DE AHORRO ENERGETICO TECNOLOGIAS HORIZONTALES 4.- CAMBIO DE LÁMPARAS POR OTRAS MÁS EFICIENTES Los periodos de retorno resultantes al proponer esta medida en las cooperativas estudiadas han estado entre los 0,4 y los 7,5 años. Para reducir el periodo de retorno y la inversión inicial, se ha recomendado un cambio secuencial de lámparas que se haga coincidir con la rotura de éstas. 5.- INSTALACIÓN SOLAR FOTOVOLTAICA En 2 de las cooperativas auditadas se ha establecido como recomendación una posible diversificación de actividad, como es la instalación de un sistema fotovoltaico conectado a red (SFCR), para la venta de la electricidad producida. Teniendo en cuenta que la vida útil de una instalación fotovoltaica es de 25 años los periodos de retorno varían en torno a los 10 años y suponen un ahorro anual medio de emisiones de CO2 sería de 105 Tm 21

MANUAL DE EFICIENCIA ENERGÉTICA EN ALMAZARAS MEDIDAS DE AHORRO ENERGETICO EQUIPOS DE PROCESO 1.- SUSTITUCIÓN A MOTORES EFICIENTES. MOLINOS DE LISTELLOS Son molinos con martillo rotante a 1.500 y 3.000 r.p.m. Contienen una sola criba rotante con sentido de giro inverso a los martillos, con diámetro de perforación en función de la granulometría deseada. Menor intensidad a igual rendimiento. 2.- CONTROL DEL CONSUMO DE BIOMASA A raíz del análisis de los consumos energéticos y del balance, la energía térmica consumida en la caldera es muy elevada por lo que se recomienda realizar un control del gasto y una automatización del proceso de alimentación de la caldera y de las temperaturas de entrada del agua al proceso. Aunque en la actualidad no supone ningún ahorro económico, es posible que, a medida que aumente el precio de los combustibles fósiles pueda ser una vía de ahorro económico y energético muy importante. 22

MANUAL DE EFICIENCIA ENERGÉTICA EN ALMAZARAS MEDIDAS DE AHORRO ENERGETICO EQUIPOS DE PROCESO 3.- DECANTACIÓN MEDIANTE DEPÓSITOS Debido a la problemática de años anteriores en el suministro de agua, debido al alto consumo de las centrífugas verticales, ya que se suele adicionar agua con una relación 1:1 en proporción con el aceite; se ha propuesto la sustitución del sistema de centrífugas verticales por el sistema de decantación estático, consiguiéndose un notable ahorro en el consumo de agua, así como una disminución de los efluentes líquidos procedentes de las aguas de lavado del aceite. El ahorro energético que se llega es del 100% con respecto al sistema de centrifugadoras verticales. Ahorro de hasta 75.000 KWh/año PRS entre 2 y 4,5 años

23

MANUAL DE EFICIENCIA ENERGÉTICA EN ALMAZARAS MEDIDAS DE AHORRO ENERGETICO EQUIPOS DE PROCESO 4.- SISTEMA OLEOSIM Otra alternativa para sustituir a las centrífugas verticales es mediante el sistema OLEOSIM que, al contrario que la propuesta anterior de depósitos de decantación, no requiere tanto espacio en fábrica y puede trabajar con grandes volúmenes de producción. La finalidad del sistema OLEOSIM es separar, clarificar y purificar los aceites sin crear vertidos y

con un consumo de energía muy por debajo de la centrifugación vertical. - Ahorro de hasta 72.000 KWh/año. - PRS entre 3 y los 5 años

24

MANUAL DE EFICIENCIA ENERGÉTICA EN ALMAZARAS MEDIDAS DE AHORRO ECONOMICO OPTIMIZACION DE LA FACTURA ELECTRICA 1.- Negociación con las comercializadoras (Mercado Libre) - Precio del término de potencia - Precio del término de energía 2.- Optimización de la Potencia Contratada 3.- Reducción de energía reactiva En las instalaciones hay consumos importantes de aparatos que necesitan crear campos de inducción para su funcionamiento, como son los motores. Si ese consumo supera el 33% de la energía activa

nos penalizan con importantes incrementos en. Para evitar esto debemos compensar esa demanda con la instalación de unas baterías de condensadores en paralelo con nuestra instalación que suministren esa energía reactiva. 25

MANUAL DE EFICIENCIA ENERGÉTICA EN ALMAZARAS MEDIDAS DE AHORRO ECONOMICO EJEMPLO DE MEDIDAS OFERTADAS Y VALORADAS

(€)

INVERSIÓN INICIAL (€)

PERIODO RETORNO (años)

AHORRO ANUAL CO2 (kg CO2)

AHORRO ANUAL

DESCRIPCIÓN DE LA MEJORA

(kWh)

%

33.553

2,07

5.200

37.600

7,23

13.421

-

-

-

-

-

-

66.368

4,10

10.287

0

0

26.547

74.189

4,58

23.959

50.000

2,09

29.676

Instalación del sistema Oleosim

71.221

4,39

23.498

58.292

2,48

28.489

Aislamiento térmico de tuberías

89.385

5,51

1.073

4.850

4,52

35.754

Optimización de la potencia contratada

-

-

-

-

-

-

Optimización del factor de potencia

-

-

15.350

12.540

0,81

-

Instalación Solar Fotovoltaica

309.782

19,11

91.447,70

895.032

9,78

123.913

TOTAL

644.498

39,76

Sustitución de los motores principales por otros más eficientes Excesos de potencia en los arranques de equipos Optimización del funcionamiento de los molinos Sustitución de centrífugas verticales por depósitos de decantación

1

26

GRACIAS POR SU ATENCION