Guía de Eficiencia Energética en Proyectos de Inversión. Pedro Pablo Torres Área Industria y Minería [email protected]

Santiago, 05 de Octubre del 2015.

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Introducción Guía y Metodología EEPI (EED) Casos de Éxito Santiago, 05 de Octubre del 2015.

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¿Qué es la Eficiencia Energética?

La eficiencia energética se puede entender de diversas formas: es usar bien la energía, es ahorrar energía sin perder en calidad de vida o en calidad de producción

también es la optimización de la relación entre la cantidad de energía consumida y los productos y servicios finales obtenidos. Fuente: Ministerio de Energía

¿ Cual es la Energía más conveniente?

La primera Energía, debiese ser la más barata, la que menos contamina; la que menos se degrada, inmediata y eficiente. EE es la energía que dejamos de consumir, la que no se genera.

350,8 300,8 250,8 200,8 150,8 100,8 50,8 0,8 Mexico Korea United States Norway Estonia Israel France Greece Turkey Chile Poland Slovenia Finland Czech Republic Hungary Switzerland Luxembourg United Kingdom Sweden Slovak Republic New Zealand Netherlands Belgium Austria Portugal Ireland Japan Italy Germany Denmark

Precio de la Energía Eléctrica

Precio para clientes regulados USD/MWh

Fuente: IEA 2014

Índice Energético

kWh/ Población/año

10500

8500 6500 4500 2500 500

Fuente: IEA

¿Chile puede competir en el Mundo Globalizado? Precio de Energéticos Aumento del consumo de Energéticos Producción por Volumen

Fuerte requerimientos de Disminución de costos

3. Incorporación de EE en el diseño de procesos y proyectos ¿Cuáles son los potenciales Beneficios de Implementar Medidas de Mejora en Eficiencia Energética?

Análisis de Ciclo de Vida, Huella Energética., ¿Quién paga la Energía?

Antecedentes

El Programa de incorporación de la EE en el diseño de procesos y proyectos, iniciado el año 2013, ha detectado que en las prácticas actuales para el desarrollo de proyectos, mayoritariamente, no existen metodologías para asegurar la evaluación energética en proyectos de ingeniería e inversión a nivel industrial. La AChEE Fomentó directamente el desarrollo de 14 estudios de EE para procesos y proyectos en fase de diseño, donde participaron 13 empresas. Se identificaron potencialidades mayores al 23% de reducción de consumos energéticos con inclusión de medidas de EE. La EE en proyectos de Inversión, es un eje estratégico, mencionado como meta en la Hoja de ruta energía 2050.

Referencias

Distribución de Roles y Equipo EED

Distribución de la Guía.

Necesidad de hacer Interrogantes recursivas

Oportunidades de EE.

Conclusiones

- La mayor dificultad es la gestión Integral de la información del proyecto.

- Establecer la línea base puede aumentar el consumo energético insitu.

- Registrar los cambios de los proyectos, es vital para registrar las reducciones de consumos

.

Resultados

o 14 Empresas Participaron del Programa de Cofinanciamiento de Estudios o 44 GWH de Universo de Consumo (T + E) o > 23 % Ahorros energéticos

OMEE

o > 15 % Con medidas EE Costo Efectivas, PRI < 4 Años.

OMEE A

o Valorización de ahorros Anuales > $ 400.000.000

Caso de Éxito Consorcio Recimat - Inppamet

Reciclaje de plomo y producción de ánodos de Pb-Ca-Sn

Recimat e Inppamet son un consorcio de empresas donde Recimat recicla Pb y lo vende a Inppamet que produce ánodos con este material.

Figura 1: Diagrama de producción de ánodos con plomo Reciclado.

Introducción

Objetivos específicos

I. Revisar la línea base de consumo energético de las plantas II. Desarrollar auditorías energéticas en Inppamet y Recimat. III. Estudiar la incorporación de una Planta generadora de oxígeno gaseoso para procesos de fundición. IV. Desarrollar un proceso de briqueteado y secado de pasta plumbífera (baterías & borras anódicas) para el proceso de reducción de Pb metálico.

Introducción

Motivación general de desarrollos en eficiencia energética

El consorcio Inppamet consume una cantidad considerable de energía y oxígeno para procesos, lo que lo transforma en un foco con potencial para el desarrollo de proyectos de eficiencia energética.

Figura 2: Motivación general para proyectos de eficiencia energética.

Antecedentes productivos

Antecedentes energéticos consorcio Inppamet

El consumo de energía es de unos 20 GWh anual y tiene un costo de MM$ 1.088, a lo que se suma MM$ 496 en consumo de Oxígeno para combustión.

Electricidad: 2,986 GWh-e

33,1%

23,5%

Electricidad: MM$ 196,88

32,3%

Gas licuado: MM$ 27,94 Gas Licuado: 0,285 GWh-t

Petróleo: MM$ 242,00 63,6%

Petróleo: 5,570 GWh-t 3,3%

Oxigeno: MM$ 143,30 39,7%

4,6%

Figura Figura5:4:Matriz Matrizenergética energéticade deInppamet. Recimat.

Principales proyectos desarrollados

Tecnologías de producción de O2 vs consumo de energía

Comparación Comparación de procesos dede procesos obtención de de obtención oxígeno. de oxígeno. Comparación de procesos de obtención de oxígeno. de pureza Límite de Tiempo pureza de Tiempo deConsumo Límite de pureza Tiempo de Calidad de Calidad losde losLímite de los Mínimo Mínimo de Consumo de Calidad Mínimo Consumo de Proceso Proceso Proceso inicio inicio inicio subproductos subproductos energía, m³N/kWh energía, m³N/kWh subproductos (en volumen) energía, m³N/kWh (en volumen) (en volumen) Excelente Excelente Excelente Destilación Destilación Criogénica Criogénica Destilación Criogénica

99+ 99+

99+ HorasHoras Horas

0,90 0,90 0,90

Adsorción PSA Adsorción Adsorción PSA PSA

PobrePobre Pobre

97

97

97 Minutos Minutos 1,10 1,10 1,10 Minutos

Adsorción VSA Adsorción Adsorción VSA VSA

PobrePobre Pobre

97

97

97 Minutos Minutos 0,32 0,32 0,32 Minutos

Principales proyectos desarrollados

Proceso de briqueteado y secado de pasta de plomo

En Recimat se consume Oxígeno líquido y petróleo para el proceso de reducción y refinación de Pb. Durante el proceso de reducción en el horno rotatorio se pierde gran parte de la energía en secar la materia.

Figura 9: Pérdida de calor en secado de la materia durante la reducción de Pb.

Situación actual

Diagrama de proceso

La pasta de plomo consiste en un 90% de pasta de baterías y un 10% de borras anódicas. Además a esta se le agrega un 30% de fundentes.

Borras anódicas

Proceso de limpieza

Fundentes

Dosificación

Pasta de Baterías

Mezclado

Pasta de plomo 18% humedad

Proceso de limpieza

Figura 10: Diagrama del proceso de carga del horno rotatorio.

Fundicion en horno rotatorio

Pruebas de material

Resultados obtenidos (En trámite de patentamiento)

Se obtuvieron briquetas de la mezcla de pasta de plomo y fundentes con un 2% de humedad, maniobrables y útiles para el proceso de reducción de Pb.

Fundentes secos Mezcla 11% de humedad Pasta de plomo 18% de humedad

1% de humedad

8% de humedad

Compactación

Briqueta 3% de humedad

Secador

Briqueta 2% de humedad

Figura 14: Balance del proceso de briqueteado y secado.

Diseño y dimensionamiento del proceso

Diagrama de proceso

Los equipos se integran de acuerdo a un proceso, establecido en los ensayos. Aire Húmedo

Caldera

Aire Ambiente

Gases de escape

Mezcla

M

Bomba Cinta

Prensa

Cinta

Secador

Acopio Combustible

Horno

Figura Figura 15:16: Diagrama PotenciaP&ID de los delequipos procesodepropuesto. proceso.

Evaluación técnica y económica

Balance energético

Dada la situación actual de acopio de la pasta de plomo, la humedad de entrada al horno es variable; por esto se evalúan tres casos.

Figura 17: 19: Consumo energético anual por equipo Figura Figura 18: Ahorro Potencia ende el secado consumo delde horno petróleo rotatorio yde proceso. para cada caso oxígeno. de humedad de la carga.

Evaluación técnica y económica

Inversión y costos de operación

La inversión necesaria es de unos MM$ 161 y los costos operacionales de unos MM$ 48.

Figura Figura 20: Estructura 19: Costosde deinversión operación para anuales. la planta de briqueteado y secado.

Evaluación técnica económica

Indicadores económicos

El proyecto es factible económicamente en los tres casos con excelentes indicadores económicos.

Figura Figura 22: 21: Taza Costo interna energético de retorno dedelalasituación para cadacon caso. y sin 23: Período de retorno inversión para proyecto y costo operacional en cada caso. cada caso.

Gracias

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