Gestión Integral de la Energía en la Industria

Juan C. Campos Avella Ph.D. Ciencias Técnicas Experto ONUDI Eficiencia Energética

Bogotá, Septiembre 2013

CONTENIDO: 1.  La eficiencia energética: una respuesta al cambio climático que no podemos eludir. 2.  Norma ISO 50001. SGE la nueva metodología que Ud debe aplicar. 3.  10 pasos para iniciar a reducir costos energéticos según ISO 50.001 4.  Presentación de casos de reducción de costos energéticos

La Eficiencia Energética: Una respuesta al calentamiento global y sus consecuencias. Todos  hemos  visto  de  alguna  forma  las  consecuencias  del  cambio  climá6co  

• Aumentos cíclicos de temperaturas • Tormentas destructivas • Sequia • Incrementos del nivel del mar • Cambios de ecosistemas

• Agotamiento de agua potable • Agotamiento de alimentos • Destrucción de ciudades • Aumento de enfermedades

La Eficiencia Energética: Una respuesta al calentamiento global y sus consecuencias. También hemos conocido con diferentes niveles de profundidad su Causa fundamental: el calentamiento global por el rompimiento del equilibrio energético de la tierra

La superficie de la Tierra recibe del Sol 161 w/m2 y del Efecto Invernadero de la Atmósfera 333w/ m², en total 494 w/m2, como la superficie de la Tierra emite un total de 493 w/m2 (17+80+396), supone una absorción neta de calor de 0,9 w/ m2, que en el tiempo actual está provocando el calentamiento de la Tierra.

La Eficiencia Energética: Una respuesta al calentamiento global y sus consecuencias. Aún  mas,  conocemos  las  causas  del  Calentamiento  Global  y  el  rompimiento  de   este  equilibrio  

Acuerdo  unánime  de  la  Conferencia  Anual  de  Cambio  Climá6co:   • Evitar  incremento  de  temperatura  global  de  2°C   • Reducción  mundial  de  las  emisiones  de  CO2  en  al  menos  un  50%  en  2050  respecto  a   1990  

La eficiencia Energética: Una respuesta al calentamiento global y sus consecuencias.

Escenarios del Cambio Climático

Reducir más del 75% de la tendencia actual de emisiones de CO2

Las mayores esperanzas de la reducción de emisiones de CO2 están puestas en: La

eficiencia energética y la introducción de fuentes de bajo carbono.

La Eficiencia Energética: Una respuesta al calentamiento global y sus consecuencias. Por primera vez, las concentraciones mensuales del dióxido de carbono (CO2) en la atmósfera excedieron 400 partes por millón (ppm) en abril en todas partes del hemisferio norte (1)

A c u e r d o s Copenhague 193 países 7-18 Diciembre 2009 Según el Panel Intergubername ntal de Cambio C l i m á t i c o (IPCC), un calentamiento superior a dos grados sería catastrófico para el ser humano y la naturaleza.

S e g ú n e l Informe Stern a los 550 ppm existe al menos un 77% de posibilidades de que el aumento de la temperatura media global exceda los 2ºC(2).

Todas las estaciones de observación del hemisferio norte que forman la Red Global de Organizaciones Meteorológicas Mundial (WMO) relataron concentraciones CO2 atmosféricas de registro durante el máximo estacional. Fuente 1: Wordl Meterological Organization, Genova, 26 May 2014.Fuente 2. Redactado por el economista Sir Nicholas Stern por encargo del gobierno del Reino Unido y publicado el 30 de octubre del 2006  

¡Una respuesta! ISO 50.001 . Nueva forma de administrar la energía. Ø  Incorpora el consenso de los expertos acerca del estado del arte nacional e internacional.

Management   Participation Committment

Management   Review

Yes

Ø  Marco de evaluación homogéneo a nivel nacional e internacional del nivel de desempeño en EE.

Policy

Information  and   plans

Ø  Norma voluntaria. Sin embargo, autoridades gubernamentales pueden darle fuerza reglamentaria o legislativa. Ø  Calificación acreditada del logro en el desempeño energético y medio ambiental de la organización.

Monitoring   performance

Day  to  day   activities

Operations

Ø  Realiza una planeación integral para una actuación efectiva sobre todos los procesos que pueden lograr reducir los consumos de forma continúa. Ø  Realiza y mantiene un control operacional sobre esos procesos. Ø  Logra y mantiene competencia del personal para ejecutar los procedimientos que reducen los consumos. Ø  Establece parámetros de medición efectivos para el control, evaluación y sostenimiento de la eficiencia.

ISO 50.001. Integración del ISO/PC 242 Actual TC/242

Norma ISO 50.001. SGE la nueva metodología que se debe aplicar.

Adopción de ISO 50.001 a nivel mundial.

Lugares  cer*ficados  con  ISO  50001  a  nivel  mundial  

  47 centros de certificación, acreditados a nivel mundial.

Asimilación empresarial ISO 50.001. Sistemas de gestión energética. 2011-2014 2020                           50.000     2050                          670.000  

6912  empresas   Cer6ficadas   Marzo  2014  

Futuro Cercano

La mayor parte de la eficiencia energética en la industria se logra a través de cambios en la forma que se gestiona la energía en una instalación industrial y no a través de la instalación de nuevas tecnologías. La gestión activa de la energía requiere un cambio organizacional en la cultura. La gerencia superior debe estar comprometida en la gestión de la energía sobre una base permanente. En su esencia, la gestión energética requiere que un grupo de personas cambien su conducta y sustenten el cambio. Aimee McKane, Senior Program Manager del Lawrence Berkeley National Laboratory y vicepresidenta del Equipo Técnico para la IS0 50001 que representa a Estados Unidos

Norma ISO 50.001. SGE la nueva metodología que Usted debe aplicar. Prevención de ineficiencias Corrección de ineficiencias inesperadas

REDUCCIÓN DE COSTOS ENERGÉTICOS

=

• 

Gestión del mantenimiento

• 

Gestión de la producción

• 

Gestión de la operación

• 

• 

Gestión de indicadores de eficiencia energética. Gestión de selección y compra de energía y equipos eficientes. BARATO Y DIFÍCIL GESTIÓN ENERGÉTICA

+

+

Potenciales tecnológicos

• 

Sistemas de control

• 

Equipos de servicios eficientes

• 

Tecnologías productivas eficientes.

• 

Reingeniería de procesos.

CARO Y FÁCIL CAMBIOS TECNOLÓGICOS

Sólo  10  recomendaciones  para  reducir  costos   energé6cos  en  el  marco  de  ISO  50.001.   1.  Evaluar  cuándo,  cómo  y  donde  gasto  la  energía   2.  Aproveche  las  oportunidades  que  le  brinda  la   legislación  y  el  entorno.   3.  Evalúe  su    eficiencia  en  el  uso  de  la  energía   4.  Planee  su  producción  a  ratas  de  bajos  índices  de   consumo   5.  Realice  un  buen  presupuesto  de  energía   6.  Haga  seguimiento  efec6vo  del  presupuesto  de  energía   7.  Establezca  metas  sustentadas  de  reducción  de  costos   8.  Haga  seguimiento  efec6vo  de  las  metas  en  los  USE  (  si   es  necesario  invierta  en  medición)   9.  Iden6fique  y  controle  las  variables  que  impactan  el   consumo   10.  Iden6fique  y  proyecte  mejoras  tecnológicas  

1.  Evaluando  ¿Cuánto,  cómo  y  dónde  gasto  energía?   • Haga un balance general de energéticos: Partiendo de los energéticos primarios hasta el uso final. Identifique cuanto le cuesta cada uno de ellos mensualmente y cuanto representan esos costos en sus costos de producción.

•  Identifique cuales son los usos significativos de energía de su empresa: Haga un pareto, por tipo de energético de alto costo, de consumos estimados de procesos y de equipos. Identifique que equipos y que procesos consumen mas energía. Trate de llegar al 20% de equipos y procesos que consumen cerca del 80% de la energía.

1.  Evaluando  ¿Cuánto,  cómo  y  dónde  gasto  energía?   USE por sectores y potenciales mínimos de ahorro

2. Aproveche las oportunidades que le brinda la legislación. Revise en su factura energética mensualmente lo siguiente: El sector de consumo; los cargos; el tipo de usuario; factor de pérdidas; los valores de corrección del equipo de medición. Si paga penalidad por reactiva; realice auto facturación y verifique la facturación que llega. Defina cual es la tarifa horaria de consumo que más le conviene pagar. Haga una base de datos de sus consumos hora a hora, día a día e identifique: horas y días que más consume. Asócielo a los eventos de esas horas y días. Revise si puede evitar esos eventos o desplazarlos de la mayor tarifa horaria. Revise si ya solicito la deducción de la contribución de gas y de energía eléctrica en la facturación (Decreto 0654 de 2013 y Decreto 2915 de 2011) . Revise si los activos de transformación son suyos o compartidos para solicitar la tarifa adecuada.( Res 097/2008 CREG). Evalúe si puede cambiar a un rango de consumo más económico (Gas >50000 m3/mes ahorra 142$/m3. Energía >100KW o 55000 KWh/mes ahorra 15$/Kwh. Energía eléctrica de regulado a NO Regulado). Evalúe si le es posible cambiar de nivel de tensión (Nivel 1 a Nivel 2) con el objeto de mejorar su calidad de energía y bajar el costo de su tarifa de energía. Aplique incentivos tributarios vigentes para realizar inversiones en aprovechamiento de calor residual o cambio de motores convencionales a motores de alta eficiente (Res MADS –MME 186 de 2012- Res UPME 563 de 2012); incentivos tributarios a la inversión en fuentes no convencionales de energía y gestión eficiente de la energía (Capitulo 3 Ley 1715 de 2014). Participe en Programas gratuitos o subsidiados de eficiencia energética. Programa GREENPYME para Colombia 2014; Programa de Naciones Unidas para el Desarrollo Industrial “Promoción de la eficiencia energética en las industrias en Colombia”; Red de Conocimiento en Eficiencia Energética.

3. Evalué su eficiencia en el uso de la energía. Evaluando la eficiencia energética de forma correcta

¿Por costos mes a mes? SI NO ¿Por índice de consumo mes a mes? SI NO ¿Por consumo absoluto mes a mes? SI NO ¿Por comparación con su línea base? SI            NO

3. Evalué su eficiencia en el uso de la energía. Evaluando la eficiencia energética Ej. Fábrica de papel

may-­‐04  

jun-­‐04  

jul-­‐04  

ene-­‐04  

abr-­‐04  

dic-­‐03  

feb-­‐04  

nov-­‐03  

mar-­‐04  

oct-­‐03  

ago-­‐03  

sep-­‐03  

jul-­‐03  

jun-­‐03  

2066  

may-­‐03  

2015  

abr-­‐03  

2079  

1945  

2016  

2079  

1933  

2164  

2000  

1982  

2173  

2210  

2039  

2188  

2247  

2064  

2219  

mar-­‐03  

KWh/ton  

2183  

2500  

2399  

3000  

2997  

3500  

1500   1000  

feb-­‐03  

0  

ene-­‐03  

500  

ene-­‐03  

feb-­‐03  

mar-­‐03   abr-­‐03  

may-­‐03   jun-­‐03  

jul-­‐03  

ago-­‐03  

sep-­‐03  

oct-­‐03  

nov-­‐03  

dic-­‐03  

feb-­‐04  

may-­‐04   jun-­‐04  

jul-­‐04  

mar-­‐04   abr-­‐04  

ene-­‐04  

Los KWh/ton de Feb-03 fueron mayores que Jun-03, sin embargo Feb-03 fue mas eficiente. Los KWh/ton de Dic-03 fueron mayores que en Feb-04 sin embargo Dic-03 fue mas eficiente.

3. Evalúe su eficiencia en el uso de la energía.

feb-07 mar-07 Apr-07 may-07 jun-07 jul-07 Aug-07 sep-07 oct-07 nov-07 Dec-07 TOTALES

Secado    

GJ reales

toneladas    

108.362 108.783 102.723

31.275     33.691     29.614    

129.144 119.629 121.938 134.257 121.641 123.068 104.574 87.914 122.705 1.384.737

35.683     35.378     36.209     35.491     31.724     35.441     33.924     25.070     35.425     398.925    

Dec-08

111.426 127.055 118.299 120.751 118.322 118.607 126.342 120.681 118.148 127.280 123.900 123.165

TOTALES

1.453.978

Jan-09

Dec-09

101.063 107.202 99.211 107.861 120.223 127.617 118.631 116.712 120.215 109.844 95.070 105.921

TOTALES

1.329.571

Jan-08 feb-08 mar-08 Apr-08 may-08 jun-08 jul-08 Aug-08 sep-08 oct-08 nov-08

feb-09 mar-09 Apr-09 may-09 jun-09 jul-09 Aug-09 sep-09 oct-09 nov-09

GJ  Base  2007   IDesempeño   29.321 102.335 32.610 113.277 33.896 117.556 32.740 113.710 34.992 121.202 34.311 118.937 33.155 115.091 34.155 118.418 34.222 118.641 34.109 118.265 33.899 117.566 32.555 113.094 399.965

92 89 99 94 102 100 91 98 100 93 95 92

1.388.092  

GJ  Base  2007   IDesempeño   30.298 105.585 33.151 115.077 31.755 110.433 34.212 118.607 35.185 121.844 35.260 122.094 34.323 118.977 32.940 114.375 34.832 120.670 34.017 117.959 29.485 102.881 33.990 117.869 399.445

Línea Base 2007

(*)  

1.386.371

160.000   140.000   y  =  3,3272x  +  4784,8   120.000   R²  =  0,71004   100.000   80.000   60.000   40.000   20.000   0   20.000   22.000   24.000   26.000   28.000   30.000   32.000   34.000   36.000   38.000   Linea  Base  2007  

Lineal  (Linea  Base  2007)  

Gráfico del desempeño energético años 2008 y 2009 respecto al 2007 120   110  

104 107 111 110 101 96 100 98 100 107 108 111

100   90   80   70  

Jan-­‐08   feb-­‐08   mar-­‐08   Apr-­‐08   may-­‐08   jun-­‐08   jul-­‐08   Aug-­‐08   sep-­‐08   oct-­‐08   nov-­‐08   Dec-­‐08   Jan-­‐09   feb-­‐09   mar-­‐09   Apr-­‐09   may-­‐09   jun-­‐09   jul-­‐09   Aug-­‐09   sep-­‐09   oct-­‐09   nov-­‐09   Dec-­‐09  

Jan-07

Gas natural

Grafico  del  desempeño  energé*co  años  2008  y  2009  respecto  al  2007  

3. Evalúe su eficiencia en el uso de la energía. Gas natural GJ reales Jan-07 feb-07 mar-07 Apr-07 may-07 jun-07 jul-07 Aug-07 sep-07 oct-07 nov-07 Dec-07 TOTALES

108.362 108.783 102.723 129.144 119.629 121.938 134.257 121.641 123.068 104.574 87.914 122.705 1.384.737

Dec-08

111.426 127.055 118.299 120.751 118.322 118.607 126.342 120.681 118.148 127.280 123.900 123.165

TOTALES

1.453.978

Jan-08 feb-08 mar-08 Apr-08 may-08 jun-08 jul-08 Aug-08 sep-08 oct-08 nov-08

Dec-09

101.063 107.202 99.211 107.861 120.223 127.617 118.631 116.712 120.215 109.844 95.070 105.921

TOTALES

1.329.571

Jan-09 feb-09 mar-09 Apr-09 may-09 jun-09 jul-09 Aug-09 sep-09 oct-09 nov-09

1.  Realice una línea de base de sus consumos mensuales tomando como base los datos de consumo y producción mensual del año anterior

Secado    

toneladas    

31.275     33.691     29.614     35.683     35.378     36.209     35.491     31.724     35.441     33.924     25.070     35.425     398.925    

Línea Base 2007 150.000   100.000  

GJ  Base  2007   IDesempeño   29.321 102.335 92 32.610 113.277 89 33.896 117.556 99 32.740 113.710 94 34.992 121.202 102 34.311 118.937 100 33.155 115.091 91 34.155 118.418 98 34.222 118.641 100 34.109 118.265 93 33.899 117.566 95 32.555 113.094 92 399.965

1.388.092  

GJ  Base  2007   IDesempeño   30.298 105.585 104 33.151 115.077 107 31.755 110.433 111 34.212 118.607 110 35.185 121.844 101 35.260 122.094 96 34.323 118.977 100 32.940 114.375 98 34.832 120.670 100 34.017 117.959 107 29.485 102.881 108 33.990 117.869 111 399.445

y  =  3,3272x  +  4784,8   R²  =  0,71004  

1.386.371

50.000   20.000  

22.000  

24.000  

26.000  

28.000  

Linea  Base  2007  

30.000  

32.000  

34.000  

36.000  

38.000  

Lineal  (Linea  Base  2007)  

2. Determine para el año que quiere evaluar la eficiencia el consumo según la línea base ( columna en amarillo años 2007-2008). 3. Grafique el indicador de desempeño como la relación : Consumo LB / Consumo real * 100. ( columna verde).Si es > 100 su desempeño es bueno; si es