descarga - Ministerio de Electricidad y Energía Renovable

INTRODUCCIÓN
El sector industrial ecuatoriano consume el 18% de la oferta de energía, lo que representa aproximadamente 19 millones de barriles equivalentes de petróleo. Este
sector ha incrementado sus consumos a una tasa anual de 5,3% según el Balance
Energético Nacional 2015, siendo los siguientes tipos de energía los más utilizados
en los procesos productivos: diésel (45%), energía eléctrica (28%) y bunker (14%).
En este sentido, el Gobierno Nacional, a través del Ministerio de Electricidad y
Energía Renovable, tiene como uno de sus principales objetivos el de mejorar el
desempeño energético del sector industrial, para lo cual ha implementado el Proyecto: “Eficiencia Energética para la Industria (EEI)” con el apoyo de la Organización de Naciones Unidas para el Desarrollo Industrial (ONUDI) y el financiamiento del Fondo para el Medio Ambiente Mundial (FMAM).
Dentro de los objetivos del proyecto se considera mejorar la eficiencia energética de
la industria ecuatoriana a través del desarrollo de estándares nacionales de gestión
de la energía y la aplicación de metodologías de Optimización de Sistemas eléctricos motrices y de vapor.
¡El uso eficiente de la energía es una de las mejores estrategias para reducir costos,
emisiones y otros impactos al medio ambiente, ya que permite tener resultados directos enfocados a incrementar la productividad, competitividad y posicionar a los
productos en mercados nacionales e internacionales!
Durante la ejecución de este proyecto, 39 industrias participantes lograron un ahorro anual de aproximadamente 13.000 MWh en el consumo de electricidad y se
dejaron de consumir 2.000.000 galones de diésel, implicando una reducción total de
31.000 tCO2, lo que representa la salida de circulación de 6.200 vehículos en 1 año.
Publicado por:
Ministerio de Electricidad y Energía Renovable
(MEER)
República del Ecuador
www.energia.gob.ec
Quito – Ecuador, 2016
Adicionalmente, dentro del proyecto Eficiencia Energética para la Industria se
publicó la “Guía Práctica para la Implementación de un Sistema de Gestión de la
Energía” basada en la norma ISO 50001, documento técnico que recoge modelos de
aplicación de dicha norma en distintas industrias a nivel mundial, y las experiencias exitosas obtenidas de su aplicación en la industria ecuatoriana.
El Ministerio de Electricidad y Energía Renovable presenta en este documento 5
casos de estudios destacados de las implementaciones de Sistemas de Gestión de
Energía desarrollados durante el proyecto EEI con el propósito de promover a otras
empresas e industrias del país la adopción de medidas de eficiencia energética para
que sea considerada dentro de su modelo de gestión.
Estudio de caso:
INDIMA S.A.
Implementación de un
SISTEMA DE GESTIÓN DE ENERGÍA SGEn
SITUACIÓN ACTUAL
“Con el uso óptimo de vapor hemos bajado
nuestros costos de producción”. Luis Padilla,
Operador de Calderas, DELLTEX.
“ La aplicación del Programa de Eficiencia
Energética nos ha permitido reducir nuestros
costos de operación en varias etapas del proceso productivo, permitiéndonos ser más competitivos”. Xavier Cuesta Vásconez, Gerente General,
PLASTICAUCHO.
“Nos permite identificar nuevas oportunidades
para contribuir a la mejora de nuestro desarrollo sostenible con la comunidad y como consecuencia tener ahorros en nuestra estructura de
costos”. Julio Naranjo, Director de Ingeniería y Asset Care, CERVECERÍA NACIONAL.
Indima es una industria ecuatoriana
fundada en 1990, dedicada a la fabricación de autopartes para vehículos de
producción nacional e importación. Las
autopartes son componentes fabricados
de acuerdo a los requerimientos técnicos
de diseño, usando materiales locales e
importados que cumplen las especificaciones y son homologados por las marcas dueñas de su desarrollo tales como:
General Motors, Kia, Great Wall.
El personal de planta en su mayoría
tiene formación técnica y permanentemente rota por las diferentes áreas de la
planta, con lo cual se reducen riesgos de
lesiones y se mejora la motivación, entre
otros beneficios.
La planta consume alrededor de 35.122
kWh/mes en: iluminación, procesos de
suelda, corte, conformado de tubos y silenciadores, generación de aire comprimido, inspección final y áreas de oficina,
lo que implica costos mensuales mayores
a los 2.000 dólares.
Los materiales principales empleados en
la elaboración de autopartes son: tubos
de acero inoxidable, acero galvanizado
y acero negro, bobinas de acero aluminizado e inoxidable y planchas de acero
negro. La industria cuenta con 146 empleados entre administrativos y de producción.
IMPLEMENTANDO UN
SGEn
Decisiones importantes sobre la marcha
de la ejecución:
cificación de un sistema de gestión de la
calidad aplicado al sector automotriz);
con esta experiencia, decidió que el alcance del SGEn cubriría a toda su planta
de producción.
Indima, al ser una industria de fabricación de componentes que se incorporan
en la producción de vehículos, está sujeta
al cumplimiento y verificación de procedimientos estrictos de manufactura, lo
que ha generado una cultura dirigida a
los procesos, la satisfacción del cliente y
el cumplimiento de normas. Está certificada con la norma ISO TS 16949 (espe-
Al igual que la mayoría de industrias
en Ecuador, Indima cuenta solo con el
registro totalizado de consumo eléctrico
suministrado de manera mensual por la
empresa de servicio local. Esta información ha sido la base para estructurar el
balance de consumo energético por procesos. Al no contar con medición interna
por áreas o líneas productivas, el análisis
1
Bajo este enfoque, los objetivos y metas
propuestos inicialmente fueron muy conservadores, así por ejemplo; una reducción
del 1% en la factura eléctrica a través de
acciones de control sobre el uso de la iluminación, 1% menos por mejoras en las
prácticas de mantenimiento (limpieza de
filtros, lubricación) en el área de suelda,
0,5% en el consumo por equipos de computación de oficinas.
de consumo se hizo atendiendo a la potencia instalada y las horas de funcionamiento de forma que:
• Los Usos Significativos de la Energía
se fijaron según el nivel de participación en el consumo global de energía
de la planta y en atención al potencial
de ahorro factible sin realizar inversiones en cambios de tecnología.
• Se eligieron las áreas de: soldadura,
iluminación y equipos de oficina. A
pesar del alto consumo que representa
el área de corte, esta sección se descartó porque utiliza tecnología actualizada y cuenta con un control automático
sobre el proceso, lo que hace que sus
consumos sean óptimos.
• El indicador habitual de consumo de
energía kWh/unidades producidas, se
mantuvo para el sistema de energía
cada vez que la información para su
determinación estaba lista.
• Se trabajó en la construcción de nuevos indicadores aplicados por el área
de producción.
• El parámetro comparativo de mejora
fue el valor de la factura eléctrica mensual. Si una medida ha sido implementada esta debería observarse en la
reducción del valor mensual a pagar.
2
Los objetivos propuestos por el jefe de
mantenimiento, quien a la par de la instalación del SGEn recibía capacitación por
parte del Proyecto del Ministerio de Electricidad y Energía Renovable - Organización de las Naciones Unidas para el Desarrollo Industrial, se aprobarían por la alta
gerencia buscando siempre alinearlos con
los objetivos estratégicos de la compañía.
Los resultados se medirían mes a mes.
Con los objetivos propuestos, Indima
apuesta a la participación, compromiso y
conciencia de sus empleados en todos los
ámbitos.
Implementación y Operación:
responde a un esfuerzo diario y constante
de crear conciencia en el personal sobre el
grado de incidencia de sus acciones positivas en los indicadores de consumo de la
empresa y cómo éstas finalmente benefician en sus aspiraciones individuales.
Verificación: el proceso pasa por la
comprobación de los parámetros de control definidos para los Usos Significativos,
seguido de un continuo y permanente
monitoreo del cumplimiento de las tablas
de control por parte del personal idóneo.
Usos Significativos
Planeación del Sistema: en función
de la experiencia de la empresa en el manejo de sistemas de calidad y otras normas, el alcance del SGEn cubre todos los
procesos productivos.
La norma fue implantada por un equipo
técnico liderado por el jefe de mantenimiento y el soporte técnico de expertos
internacionales de ONUDI.
USOS SIGNIFICATIVOS
Las medidas de actuación previstas para
cada Uso Significativo identificado se
muestran a continuación, y si bien aparecen acciones que implican inversiones,
estas fueron ejecutadas luego de aquellas
que no precisaban egresos económicos.
Medidas recomendadas
Sistema
de
suelda
• Ligar el control de encendido y apagado de
los extractores de humo a la presencia de
personal en las cabinas de suelda.
• Programar el mantenimiento preventivo de
motores eléctricos y accionamientos mecánicos enfocado a la eficiencia energética.
• Revisar temperatura en el cableado eléctrico para determinar pérdidas de energía por
temperaturas elevadas.
Sistema
de
iluminación
• Sectorizar circuitos de encendido de luminarias atendiendo a la disponibilidad de luz
natural.
• Utilizar sensores de presencia, movimiento y
temporizadores.
• Reemplazar lámparas actuales por otras de
mayor eficiencia, garantizando niveles de
iluminación recomendados para cada tipo de
actividad.
Equipo de
oficina
• Control del encendido y apagado de los equipos de computación y un mantenimiento
continuo.
FASES AL INSTITUIR UN
SISTEMA DE GESTIÓN
DE ENERGÍA SGEn
Compromiso Inicial: se consolida
con el acuerdo entre ejecutivos de Indima para que la empresa se convierta en
aula y facilite la formación de técnicos
en la “implementación de la norma ISO
50001”.
Diariamente se miraba el comportamiento de las variables y se hacían los ajustes
en caso de existir desviaciones.
Tabla 1. Usos Significativos de Indima.
LOGROS ALCANZADOS
Los componentes automotrices que fabrica Indima deben cumplir con normativas específicas exigidas por las marcas
de los vehículos que demandan estos
productos. En este sentido, la industria
tiene experiencia en la implementación
de normas y sistemas de gestión, lo que
ha facilitado incorporar el SGEn.
3
Consumos y ahorros referentes a energía eléctrica
Energético
Consumo
kWh/año
Electricidad
Porcentaje de
ahorro logrado
%
421.464
Ahorro en energía y costos
kWh **
USD*
17.828
1.247
4.23%
Tabla 2. Consumos y ahorros referentes a energía eléctrica.
* Calculado con la tarifa incrementada de electricidad: 0,07 USD.
**Ahorros logrados en seis meses.
La inversión en la implementación del
SGEn incluye: cableado y accesorios para
la sectorización y encendido del sistema
de iluminación, cambio de lámparas antiguas por nuevas y más eficientes.
Esto asciende a 1.500 dólares. Un cálculo simple del periodo de recuperación de la inversión mostraría que el mismo es de 14 meses.
La gráfica que sigue muestra el comportamiento del indicador base 100 (Se toma
un valor como referencia al que se asigna
100%, en función de ese valor se comparan
los siguientes valores) para los meses siguientes a partir del segundo mes de iniciada la implementación del SGEn.
Se evidencia que el indicador permanece
siempre superior a la meta y hay una tendencia marcada a la baja del indicador.
Esto explica la empresa por un tema coyuntural en el mercado automotriz ecuatoriano, que tuvo un año marcado con la
reducción en el volumen de ventas incidiendo directamente en la demanda de
los productos fabricados por Indima.
115
feb-12
mar-12
mayo-12
abr-12
Tiempo (meses)
105
En términos de energía eléctrica que se ha
dejado de consumir durante el mismo periodo de análisis del indicador base 100, la
gráfica muestra los kWh acumulados.
Con la implementación del SGEn se verificaron ahorros importantes, a pesar de
• Control de procesos.
100
• Eliminación de fugas.
95
• Mantenimiento adecuado, supervisado
y con seguimiento.
90
feb-12
mar-12
abr-12
mayo-12
Tiempo (meses)
Valor meta
Indicador meta
Figura 1. Indicador de desempeño base 100.
jun-12
jul-12
jun-12
jul-12
Figura 2. Ahorro Acumulado.
El éxito del trabajo se sustentó en la implementación del SGEn integrando 4 pilares importantes:
110
Indicador
20.000
18.000
16.000
14.000
12.000
10.000
8.000
6.000
4.000
2.000
0
LECCIONES APRENDIDAS
EN EL PROYECTO
Indicador de desempeño base 100
4
Ahorro Acumulado
Energía Eléctrica (kWh)
A continuación se muestran los consumos anuales de energía y ahorros energéticos
alcanzados como resultado de la implementación del SGEn en la industria.
• Compromiso por parte de todos los
empleados de la empresa.
que la tasa de ahorro se reduce en los
últimos meses por la razón mencionada. Según esto, en los 6 meses se logró
ahorrar 17.828 kWh, es decir un 73% del
potencial factible para un año.
Los objetivos y planes necesitan estar alineados con los objetivos estratégicos de
la empresa y contar con el compromiso
de apoyarlos por parte de la alta dirección.
Un refuerzo positivo diario de las acciones, que se espera de los operarios y
empleados en general, va creando conciencia y cambiando comportamientos.
Resultó motivante para el personal conocer permanentemente los logros que
se van obteniendo con el proyecto emprendido y cómo esto incentivará a sus
aspiraciones personales.
Participación, compromiso, conciencia; los pilares a los que INDIMA apuesta para
alcanzar sus objetivos y metas energéticas.
5
Estudio de caso:
NOVACERO S.A.
Implementación de un
SISTEMA DE GESTIÓN DE ENERGÍA SGEn
SITUACIÓN ACTUAL
Se dirigió especial interés a los usuarios
con un alto consumo de energía que representan mayores oportunidades de ahorro
y se eligieron las áreas de: acería, tren de
laminación 1, planta de tratamiento de
humos y fragmentadora; aunque el SGEn
aplica a todos los procesos productivos,
administrativos, documentales y compras.
Novacero S.A. es una empresa ecuatoriana dedicada a la producción de acero a
partir del reciclaje de chatarra.
Fabrica barras, varillas y secciones sólidas de hierro y acero. Opera desde 1973
y actualmente posee 3 plantas industriales ubicadas en Quito, Lasso y Guayaquil; 3 oficinas comerciales en Quito,
Guayaquil y Cuenca, las que atienden a
800 puntos de distribución en el país y
a representantes comerciales en Centroamérica, Bolivia, Perú y Chile.
La planta Novacero Lasso, ubicada en
la provincia de Cotopaxi, consume alrededor de 10 millones de kWh/mes, para
procesos de laminación y fundición, lo
que implica costos mensuales mayores a
900.000 dólares.
Novacero implementó el Sistema de Gestión de Energía (SGEn) en toda la planta
y cumplió con las fases de planeación,
planificación energética, implementación, operación y verificación.
Previamente, incorporó en sus 3 plantas industriales sistemas de gestión de
calidad y ambiental, seguridad y salud
ocupacional y los certificó en las normas
ISO 9001, ISO 14001 y OSHAS 18000, actividades que le han brindado experiencia a la empresa en la implementación de
sistemas de gestión.
A nivel del tren de laminación se completaron los requisitos de la norma, incluidas la auditoría interna, la revisión
por la alta dirección y la ejecución de
medidas de ahorro (identificadas durante este proceso).
6
Se elaboró el cuadro de consumo general
de energía, basado en los datos registrados
por los medidores de energía y la carga
instalada por el tiempo de funcionamiento de los equipos, para así determinar las
plantas de producción consideradas Usuarios Significativos de Energía (USEs).
IMPLEMENTANDO UN
SGEn
Novacero está sujeta al cumplimiento y
verificación de procedimientos estrictos
de producción, calidad, ambientales y de
seguridad, bajo normas internacionales, a
fin de mantener estándares muy altos en
cada una de sus actividades.
Además, es un gran consumidor de energía eléctrica y combustible, lo que hace vital la implementación de un SGEn.
En las instalaciones de la planta principal de producción en Lasso, la empresa
cuenta además del medidor de consumo
general de la Empresa Eléctrica Cotopaxi
(ELEPCO S.A.), con 25 medidores de consumo de energía eléctrica para cada uno
de los centros productivos y 6 medidores de control, monitoreo y registro en su
subestación eléctrica.
Adicionalmente lleva registros diarios detallando el consumo de combustible en sus
procesos.
El indicador de consumo de energía kWh/
tonelada producida se aplicó para toda la
planta y adicionalmente, para el tren de laminación 1, se aplicó el indicador kWh/ tonelada deshornada (tonelada que sale del
horno, debido a que no toda la palanquilla
salida del horno se hace varilla).
La aplicación del SGEn inició en enero del
año 2013 y el personal de proyectos y mantenimiento recibió capacitación por parte
del Ministerio de Electricidad y Energía
Renovable - Organización de las Naciones
Unidas para el Desarrollo Industrial, para
luego difundir lo aprendido al resto de trabajadores de la planta.
Con esto, Novacero ha participado de todas
las iniciativas planteadas por el Ministerio
de Electricidad y Energía Renovable y la
Organización de las Naciones Unidas para
el Desarrollo Industrial, en el proyecto de
Eficiencia Energética para la Industria:
• Implementación de SGEn.
• Estudios a detalle sistemas motrices.
• Proyecto piloto de cambio de tecnología a alta eficiencia.
FASES DE LA ADOPCIÓN
DE UN SGEn
A nivel de los USEs se implementó el indicador de desempeño (IDEn) y se construyó
líneas base y meta con los datos de consumo y producción de años anteriores, para
calcular el consumo estimado de energía.
Compromiso Inicial: la Gerencia General comprometió, de manera formal, el
apoyo y recursos necesarios para la implementación del proyecto Eficiencia Energética para la Industria en Ecuador.
Se establecieron metas de reducción de parámetros para todas las plantas:
Equipo de Trabajo: se nombraron
responsables del SGEn en cada localidad
quienes realizaron la implantación según
las directivas del experto proporcionado
por el Ministerio de Electricidad y Energía
Renovable y se formó un equipo de trabajo
en la reunión gerencial en enero de 2013 en
la planta de Lasso.
• Tren de laminación: 15% en sistemas
de recuperación de calor, 3% en control operacional de perfiles de temperatura, 8% en apagado de equipos en
tiempos muertos, 2% en automatización de auxiliares.
• Acería: reducir el consumo de energía
eléctrica en 3% de horno de arco, reducir 5% el consumo de diésel en calentadores.
• Fragmentadora: reducir 2% el consumo de energía eléctrica.
• Planta de tratamientos de humos
(FTP): reducción de 5% de consumo
de energía eléctrica.
7
Recopilación de la Información:
1.000.000
0
Trafo EAF
Tren
Trafo horno Ventilador
cuchara
1
Ventilador
2
Ventilador
3
Energía Eléctrica (kWh)
Motor
Compresor
principal
1
fragmentadora
Compresor
2
Compresor
3
Porcentaje Acumulado (%)
Figura 3. Electricidad utilizada (kWh) en cada Usuario Significativo de Energía (USEs).
Al inicio de cada mes se consolida el consumo de energía mensual de todas las plantas
en base a la lectura de Novacero y la Empresa Eléctrica Cotopaxi (ELEPCO S.A.).
Identificación de las fuentes de
energía: a nivel planta se utiliza tres ti-
pos de energéticos en el proceso: energía
eléctrica, combustible y energía química.
Energético
mes mensuales de producción y costos, se
identificó una buena correlación entre el
consumo de los energéticos y la producción mensual de acero en toneladas, por lo
tanto se definieron las siguientes variables
significativas:
Variable
significativa
(Galones)
(TON acero producidas)
Electricidad
(kWh)
(TON acero producidas)
Tabla 3. Variables Significativas.
8
USOS SIGNIFICATIVOS
USEs
Horno Cuchara en Acería
Combustible
partir de la información recopilada se obtuvieron las líneas base de cada USEs y
por cada servicio energético utilizado
con sus ecuaciones de consumo, con lo
cual se establece también la meta con los
parámetros de mejor eficiencia.
14.000
13.500
Producción (ton)
Figura 4. Línea base EAF Electricidad año 2014 (Base de cálculo indicadores 2015).
Análisis del uso y consumo de la
energía: tomando en cuenta los infor-
Unidades de
medición
Determinación de líneas base: a
4.000.000
13.000
2.000.000
4.500.000
12.500
3.000.000
y = 484,87x + 247600
R² = 0,9954
5.000.000
12.000
4.000.000
5.500.000
11.500
5.000.000
6.000.000
11.000
6.000.000
Histórico
de consumo
y = 456,94x + 750405
R² = 0,9009
10.500
7.000.000
100%
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
6.500.000
10.000
8.000.000
7.000.000
9.500
Usos Significativos de Energía (USEs)
Línea base horno EAF
7.500.000
9.000
en cada planta se instalaron medidores de
consumo de energía eléctrica, para media
y baja tensión.
Energía Eléctrica (kWh)
Planeación: la planta de Lasso incorporó
un sistema documental para el SGEn utilizando la base de los Sistemas de Gestión ya
implementado, debido a la compatibilidad
de la norma ISO 50001 con normas de gestión existentes tales como la ISO 9001.
El horno de fusión funde la chatarra y el
horno cuchara se encarga del calentamiento necesario y afino químico del producto,
de esta forma el horno de fusión continúa
fundiendo la siguiente colada mientras el
horno cuchara afina y calienta la anterior,
evitando que se desperdicie energía al trabajar solo con el horno de fusión.
En mayo de 2014 inició el funcionamiento
del horno cuchara obteniendo el siguiente
ahorro:
El horno cuchara es un proceso secundario
fundamental en la metalurgia del acero y
una mejora sustancial en productividad,
flexibilidad del proceso y calidad del producto.
Su propósito es aprovechar al máximo el
tiempo del horno de fusión y mejorar la calidad del acero, permitiendo que el horno
de fusión no tenga la necesidad de sobrecalentar el acero para su posterior afino.
Ahorro kWh/mes
666.653
Ahorro USD/año
615.987
Tabla 4. Ahorros horno cuchara.
Automatización precalentadores y
distribuidores
La automatización consiste en seguir una
curva de calentamiento y control de combustión a las cucharas y tundish (artesa
distribuidora de colada), para tener un
ahorro de energía en las bombas de combustible, el ventilador de aire de combustión y reducción en el consumo de diésel.
9
Tablero original
Tablero nuevo
Ahorro kWh/mes
1.700
Ahorro USD/año
1.570
25,00
Tabla 5. Ahorros por automatización precalentadores.
Automatización de ventilador
tren de laminación
En marzo de 2013 se automatiza el ventilador de uno de los trenes de laminación, el cual operaba en tiempos muertos (alimentación de chatarra, cambios
de matricería y otros) 24 horas de los 7
días de la semana, debido a la falta de un
sistema de control que accione el equipo
cuando realmente era necesario.
Actualmente, el ventilador se activa únicamente cuando los equipos que refrigeran están en operación. Esto se refleja en
la Figura 5A, la cual presenta la demanda del ventilador antes y después del
proyecto de mejora.
20,00
Potencia (kW)
El proyecto de automatización se ejecutó
en febrero de 2015, en base a PLCs, variadores de velocidad, sensores de flama,
temperatura, presión, válvulas proporcionales y quemadores.
15,00
10,00
5,00
0,00
18:00:00
22:48:00
3:36:00
8:24:00
13:12:00
18:00:00
Hora de trabajo
B. Perfil de potencia respecto al tiempo después de la Optimización.
Figura 5. Perfil de potencia en el tiempo del ventilador del tren de laminación.
Potencia del ventilador del tren intermedio
del tren de laminación
Este proyecto obtuvo un ahorro de 3.360
dólares por año. La inversión de aproximadamente 100 dólares se utilizó para
realizar el cableado desde los laminadores que el ventilador refrigera hasta su
arrancador.
25,00
Potencia (kW)
20,00
15,00
4.000
Ahorro USD/año
3.360
Tabla 6. Ahorros automatización de ventilador.
Control de activación de la bomba de lubricación del desbaste 2
(Sistema de Lubricación D2)
10,00
En el segundo sistema intermedio de
rodillos del tren de laminación, se reveló que el motor principal del sistema hi-
5,00
0,00
18:00:00
22:48:00
3:36:00
8:24:00
13:12:00
Hora de trabajo
A. Perfil de potencia respecto al tiempo antes de la Optimización.
10
Ahorro kWh/mes
18:00:
dráulico trabajaba de forma continua, incluso en tiempos muertos.
En mayo de 2013, se enlazó la señal del
variador de velocidad del segundo sistema de rodillos con el contactor que
acciona la bomba de lubricación del sistema hidráulico, con el objetivo de que
esta bomba se accione únicamente cuando el motor del desbaste esté en funcionamiento.
En la Figura 6 se observa la demanda
eléctrica de la bomba de lubricación del
sistema hidráulico antes y después de la
ejecución del proyecto de mejora.
00
Liderazgo, integridad, innovación y actitud de servicio son los valores que practicamos día
a día y nuestra visión es llegar a ser reconocida como una empresa innovadora y líder en la
industria del acero del Ecuador (Novacero S.A.).
11
Potencia de la bomba de lubricación del sistema hidraúlico del
segundo desbaste del tren intermedio - tren de laminación
6,00
Potencia (kW)
5,00
4,00
3,00
400
Ahorro USD/año
336
PLANTA DE HUMOS
2,00
Cambio de mangas planta de
tratamiento de humos (FTP)
0,00
9:07:12 11:31:12 13:55:12 16:19:12 18:43:12 21:07:12 23:31:12 1:55:12 4:19:12 6:43:12 9:07:12
Hora de trabajo
6,00
5,00
Las mangas son los filtros que atrapan el
polvo que proviene del horno de arco eléctrico y es extraído por los ventiladores.
La saturación de polvo en las mangas
provoca que la eficacia en la extracción de
humos de fusión de la chatarra se reduzca
dramáticamente, por lo que se implementó en el calendario de mantenimiento el
cambio periodico de las mangas según el
número de coladas y las inspecciones que
se realizan en los filtros.
El cambio de todas las mangas de la planta
de tratamiento de humos permitió disminuir aún más la velocidad de los ventiladores a través de sus variadores de velocidad.
4,00
Potencia (kW)
Ahorro kWh/mes
Tabla 7. Ahorros por control de la bomba de lubricación.
1,00
3,00
2,00
Ahorro kWh/mes
60.900
Ahorro USD/año
65.772
Éste fue reemplazado por un sistema
automático de mayor alcance, capaz de
regular la resistencia en el rotor para
todo el periodo de funcionamiento de la
máquina.
De esta forma se tiene un medio para
aumentar el torque del motor cuando la
chatarra grande cae, logrando triturarla.
El control de corriente permanente sobre
el motor principal permite que el nuevo
sistema de alimentación sea más lento o
más rápido dependiendo si el motor se
encuentra sobrecargado o con poca carga, acelerando o deteniendo sus rodillos
dobles.
Control de temperatura y vibraciones
El propósito de este proyecto es reducir
de forma significativa los tiempos muertos en la fragmentadora debido a fallas o
roturas en los equipos que se producen
por temperaturas elevadas o vibración
excesiva.
El control está diseñado en base a un
PLC Siemens S7-1200, sensores de temperatura y de vibración instalados en los
rodamientos del motor y el eje de motor
respectivamente, además de un interfaz
hombre máquina de monitoreo y alerta
para el operador de la fragmentadora.
Ahorro kWh/mes
255.000
Ahorro USD/año
235.620
Tabla 9. Ahorros por control de temperatura y vibraciones.
1,00
Tabla 8. Ahorros por cambio de mangas.
RESULTADOS
0,00
Sistema de control de alimentación
automática
La inversión estimada de los proyectos
implementados, sin considerar el horno cuchara, fue de aproximadamente
900.000 dólares, brindando un ahorro de
más de 300.000 kWh/mes, lo que permite
a Novacero ser una empresa sostenible
en el mercado del acero.
7:55:12 10:19:12 12:43:12 15:07:12 17:31:12 19:55:12 22:19:12 0:43:12 3:07:12 5:31:12 7:55:12
Hora de trabajo
Figura 6. Potencia de la bomba de lubricación.
12
En este proyecto se obtuvo un ahorro de
336 dólares por año con una inversión
aproximada de 20 dólares, utilizados
para el cableado al variador de velocidad
para que la central de lubricación funcione cuando el motor esté activo.
El motor principal del triturador tenía su
sistema de arranque por medio de un banco de resistencia líquido, que solamente actuaba para el periodo de arranque.
13
Los resultados globales obtenidos de la implementación del SGEn son:
Estudio de caso:
GM OBB S.A.
Implementación de un
SISTEMA DE GESTIÓN DE ENERGÍA SGEn
Por Usuario Significativo
Consumo anterior
Consumo actual
Ahorro Anual
(promedio año 2013) (promedio año 2014)
USEs
Horno EAF Electricidad
Acería Diésel
Planta Tratamiento de
Humos FTP Electricidad
Tren 1 Bunker
620 kWh/ton
595 kWh/ton.
3.507.560 kWh
119 galones/ton
84 galones/ton
113.022 galones
128 kWh/ton
78 kWh/ton
2.567.608 kWh
1.300.036 galones
1.262.617 galones
37.417 galones
Tabla 10. Consumos y ahorro por Usuario Significativo.
Dichos ahorros energéticos se tradujeron en los siguientes ahorros económicos:
Impacto en el consumo energético después
de la implementación del SGEn
Energético
Reducción de Consumo
Energía eléctrica kWh/ton
-12,2%
Bunker galones/ton
-2,8%
Tabla 11. Impacto en el consumo energético después de la implementación del SGEn.
LECCIONES APRENDIDAS
EN EL PROYECTO
•Del SGEn se generaron los parámetros
para la adquisición de materiales basados en eficiencia energética. Esto ha permitido garantizar la calidad de los materiales a utilizar en la planta.
• El personal de planta ha aprendido a
valorar el consumo de energía tanto en
su labor diaria como en su vida cotidiana. Han relacionado el consumo de energía de la planta con el consumo de energía de sus hogares; el dejar el horno de
cuchara funcionando innecesariamente
1 minuto equivale al consumo de energía de un año de una casa de 4 personas.
14
• El personal de planta, antes de implemantar el SGEn, no era capaz de conocer
el consumo energético de los procesos ni
su impacto en su empresa.
• Como resultado de las capacitaciones,
los operarios aprendieron a identificar
situaciones anormales en el proceso, lo
cual ha permitido realizar ahorros energéticos.
• El SGEn permitió realizar un control
más detallado, antes solo se analizaba el
producto terminado sin importar que los
equipos estén prendidos, consumiendo
energía y sin producir.
SITUACIÓN ACTUAL
General Motors – Ómnibus BB del Ecuador es una de las empresas más importantes de la industria automotriz ecuatoriana,
fabricantes de los vehículos más vendidos
en el país bajo su marca Chevrolet. Fue
fundada en 1975 por Bela Botar (Ómnibus
OBB Transportes) y desde 1981 cuenta con
la participación accionaria de General Motors Company, constituyendo GM OBB
del Ecuador. GM OBB ha implementado
sistemas de gestión mediante normas ISO
9001:2008 e ISO 14001:2004, lo cual le ha
dado un valor agregado a la producción
industrial.
La empresa posee una planta industrial
en Quito, la cual consume alrededor de
5.000 MWh/mes en promedio, (energía eléctrica + diésel) en los procesos de
suelda, pintura, ensamble, iluminación
general y localizada de planta y edificios
lo que implica costos anuales mayores a
2.400.000 dólares.
los cuales se han convertido en la base
para adoptar la metodología del SGEn en
la industria.
GM OBB del Ecuador implementó un
Sistema de Gestión de Energía (SGEn)
en toda la planta y ha cumplido con las
fases de planeación, planificación energética, implementación, operación y verificación.
La planta de GM OBB posee 3 áreas importantes de producción: suelda, ensamblaje y pintura. En cada una de estas se
realizó la implementación del SGEn, así
como en el sistema de iluminación, que
tiene un elevado consumo eléctrico mensual.
Dentro de la planta se han adoptado varios procesos a través de sistemas eficientes,
El 22 de septiembre de 2014 GM OBB recibió la certificación internacional en la
norma UNE-ISO 50001 por la Asociación
Española de Normalización y Certificación (AENOR). Dicha norma certifica a
empresas con una efectiva implementación de un SGEn, que buscan mejoramiento continuo en la reducción de uso
de energía y por ende de gases de efecto
invernadero.
15
Esta decisión reafirma el compromiso de
GM OBB de ser protagonista del cambio
de matriz productiva, pues se alinea con la
estrategia de mejorar su competitividad y
continuar con una gestión ambientalmente
responsable.
IMPLEMENTANDO UN
SGEn
Las principales barreras que GM identificó
para implementar su SGEn:
• No existía integración de las áreas involucradas para lograr el uso eficiente
de energía. El seguimiento y control lo
hacía el área de producción, mantenimiento llevaba las estadísticas, pero el
personal administrativo, de ingeniería,
operarios y ayudantes no participaban
ni conocían los objetivos y metas.
• Identificación de los consumos energéticos de los equipos de las plantas
de suelda, pintura y ensamble, para
determinar, a través del diagrama de
Pareto, los equipos de mayor consumo
energético (energía eléctrica y diésel)
en GM OBB.
Acciones emprendidas
• Dificultad en establecer los objetivos y
metas para cada tipo de energía (eléctrica/diésel), debido a la falta de datos
e información.
• Desconocimiento inicial para determinar los problemas de eficiencia energética por la falta de monitoreo y control.
• El mantenimiento e inversiones estaban enfocados únicamente a la disponibilidad de equipos y para asegurar
la producción y calidad de los vehículos, con el SGEn se enfocó el mantenimiento y adquisiciones de materiales
y equipos con criterios de eficiencia
energética.
16
• El control y seguimiento del uso de
energía se realizaba a través del índice
de consumo MW/vehículo.
• Sobre la base de mediciones de energía
y datos de fabricación de equipos, se
definieron los Usos Significativos para
establecer la línea base de consumo
para un periodo de tiempo con el fin de
obtener y analizar a futuro los índices
de desempeño energético. Se considera
a más de la energía por vehículo producido, la carga base o energía demandada para mantener la producción bajo
las condiciones operacionales.
• Asignar personal para acompañamiento
al técnico formado que apoyó con la implementación del SGEn, facilitar el compromiso y la participación de las áreas involucradas para realizar las inducciones y
entrenamientos contemplados.
• Todas las decisiones adoptadas por la
empresa apoyaron el cumplimiento de la
política de energía, con un fuerte compromiso, recursos, objetivos y metas claras que
llevaron a una exitosa implementación del
SGEn y a su posterior certificación.
• Para el alcance del SGEn la empresa realizó
la primera implementación del Sistema de
Gestión de Energía en el proceso productivo de ensamblaje de vehículos, operación
de edificios, patios aledaños y el Centro de
Distribución de Repuestos (CDR).
FASES DE LA ADOPCIÓN DE
UN SGEn
Planeación Energética:
• Se realizó un diagnóstico energético
en función de la información histórica
respecto al uso y consumo de la energía para identificar apropiadamente
a los Usos Significativos que serán el
objeto del seguimiento.
• Se realizó un levantamiento de la línea
base.
• Se establecieron indicadores de desempeño.
Se definieron objetivos y metas energéticas
para identificar planes de acción que hizo
viable el ahorro energético en la industria.
Implementación y Operación: se
planificó el control operacional y de mantenimiento aplicado a los Usos Significativos efectuando una adecuada socialización de los nuevos mecanismos de control
al personal directamente involucrado en
la operación y recolección de información.
Verificación:
• Se definieron procesos de monitoreo,
planes de acción, objetivos y metas de
desempeño energético de las variables
relevantes.
• Se precisaron los métodos empleados
en la verificación del desempeño
Pintura
pasando por los procedimientos de medición, equipos, instrumentos y necesidades de calibración.
• La mejora continua se enfocó en la
conformación de auditores internos,
revisiones, retroalimentación y revisiones por parte de la Dirección de
la Industria.
Certificación ISO 50001: GM OBB tuvo la
iniciativa de tomar un paso adicional en
su compromiso de mejorar su desempeño energético, certificando su SGEn con
el organismo de certificación AENOR.
Así, GM OBB se convirtió en la segunda empresa ecuatoriana, en adquirir esta
certificación y constituirse en un ejemplo
para las industrias locales, evidenciando
ahorros significativos al año en cada uno
de sus procesos productivos seleccionados.
USOS SIGNIFICATIVOS
La selección de Usos Significativos de
Energía se rige bajo criterios técnicos que
evidencian importantes consumos de
energía y combustibles en toda la planta
industrial. A partir de las cuales se realizó
la implementación del SGEn.
Las actividades de mejora realizadas en el
proceso seleccionado como Uso Significativo fueron las siguientes:
Ensamblaje
Metodología del sistema de
gestión de energía
Planeación del Sistema: se definió la con-
formación de equipos, alcance y límites del
SGEn en concordancia con los intereses de GM
OBB con el objetivo de establecer una política
energética.
17
Suelda
Iluminación
El proceso de pintado representó el mayor
valor en consumo de electricidad de los 4
USEs seleccionados, con un 66% del total de
consumos. Con la implementación del SGEn
se registró un ahorro total del 5,18% al año.
USEs
Consumo normal
kWh/año
Ahorro
kWh/año
Porcentaje
de ahorro
959.007
42.196
4,4%
Pintura
Pintura:
• Mantenimiento a los medios de
transmisión, motor - carga y los rodamientos de los motores.
• Reducción de la velocidad de los
ventiladores.
• Análisis del uso de motores de alta
eficiencia.
• Uso de los compresores de menor
potencia en periodos de baja carga y
de producción fuera de línea.
Ensamblaje:
• Uso de compresores de menor potencia en periodos de baja carga y de
producción fuera de línea.
• Instalación de un sistema de control
para coordinar los compresores.
• Implementación de un programa de
mantenimiento - eficiencia del uso
de energía (limpieza regular, estado
de conexiones, revisión de la transmisión motor compresor).
• Implementación de un programa
para minimizar las purgas, fugas,
caídas de presión excesivas y la acumulación de condensado.
Suelda:
• Estudio de las características de trabajo a cargas parciales y del costo
del ciclo para determinar la manera
más eficiente de trabajar con varios
compresores.
• Planificación de proyectos para reemplazo de la torre de enfriamiento.
• Verificación de las condiciones de
bajos y altos voltajes.
• Cambio de toda la iluminación incandescente y sistemas fluorescentes
obsoletos, a sistemas de iluminación
(LED).
• Iluminación de puntos específicos
en lugar de fondos.
• Instalación de sistemas de iluminación en patios con acumuladores fotovoltaicos.
RESULTADOS
Se muestran los valores que indican el consumo energético anual del año 2014 antes de
la implementación, el ahorro en kWh que representa el SGEn y su porcentaje.
USEs
Pintado
Ensamblaje
Iluminación
Suelda
Total
Consumo normal
kWh/año
12.707.178
1.322.883
1.576.331
3.644.012
19.250.404
T
Tabla
12. Consumos y ahorros por USEs.
18
Ahorro
kWh/año
698.895
21.695
51.388
221.556
993.534
Tabla 13. Consumo y ahorro en pintura.
Se obtuvo una reducción de costos en el
consumo de energía eléctrica y de diésel
después de la implementación del SGEn;
representando un porcentaje del consumo y ahorro de cada Uso Significativo
dentro de la planta industrial referentes
a diésel y energía eléctrica.
El ahorro en consumo de energía eléctrica y diésel en el año 2014 fue de 76.625
USEs
Iluminación:
Porcentaje
de ahorro
5,50%
1,64%
3,26%
6,08%
5,18%
A continuación se muestra el consumo y
ahorro del único Uso Significativo identificado dentro de la planta industrial referente
al consumo de diésel.
Costo antes
del SGEn
dólares, con una inversión inicial de
aproximadamente 200.000 dólares para
la implementación del SGEn en cada Uso
Significativo incluyendo la capacitación
al personal de la planta.
El porcentaje de ahorro de consumo de
energía eléctrica y diésel en 2014 fue de
2,3%, pero en el periodo enero-septiembre de 2015 se obtuvo ahorros del 9%.
Ahorros obtenidos
después del SGEn (2014)
(USD/año)
(USD/año)
Energía eléctrica
1.347.528
69.547
Diésel
959.007
42.196
Total
2.306.535
111.743
Tabla 14. Ahorros obtenidos después del SGEn.
* Tarifa incrementada de electricidad: 0,07 USD/kWh.
* Precio del diésel: 1,03 USD/Galón.
LECCIONES APRENDIDAS
EN EL PROYECTO
La disposición y apoyo de la alta gerencia
fue indispensable para llevar a cabo la implementación del SGEn en la planta. La industria mostró gran interés por conseguir
la certificación de la norma ISO 50001.
El proceso de socialización del SGEn resultó ser bastante asequible, por cuanto en la
industria se tenía implementado previamente otros sistemas de gestión.
Se creó un compromiso con el SGEn en
todos los sectores de la industria, logrando involucrar a la totalidad de empleados,
quienes son concientes de la importancia
de su implementación.
La cultura de los colaboradores, enfocada
al ahorro energético, se fortaleció con la
implementación de la norma ISO 50001.
19
Estudio de caso:
INDURAMA S.A.
Implementación de un
SISTEMA DE GESTIÓN DE ENERGÍA SGEn
SITUACIÓN ACTUAL
Indurama se ha certificado previamente
en Sistemas de Gestión de Calidad para
brindar mayor seguridad al cliente en la
adquisición de electrodomésticos.
La industria consume regularmente un
valor mensual de 238.027 kWh en energía eléctrica.
Indurama cuenta con 2.500 empleados
en las áreas de transformación, calidad,
ingeniería técnica, innovación y desarrollo, administración, etc., dedicándose
especialmente a la fabricación de cocinas
a gas, cocinas de inducción, refrigeradoras, vitrinas, frigoríficos verticales y congeladores horizontales.
Actualmente existe un aporte a la industria por parte de la Organización de
las Naciones Unidas para el Desarrollo
Industrial sobre el programa ambiental,
20
Al adoptar el compromiso de implementar el SGEn se dio total apertura
por parte de la Gerencia General y
una dotación asertiva de recursos del
área de transformación.
• Los Usos Significativos de la empresa
se establecieron mediante los registros de consumos globales de energía
y la oportunidad de mejora factible
sin realizar mayores inversiones en
cambios tecnológicos, determinándose de este modo los Usuarios Significativos de Energía (USEs) mediante
un análisis de Pareto a las áreas de:
parrillas, inyección de plásticos, laminado, sala de máquinas de Partes
y Piezas.
Partes y Piezas Indurama es una empresa fundada en Cuenca en 1972, dedicada
a la fabricación y comercialización de
electrodomésticos.
En la actualidad la empresa ha establecido un Sistema Integrado de Gestión, tomando como base para su estructura los
requisitos de las normas ISO, relacionadas con la Gestión de la Calidad, Gestión
Medio Ambiental, Gestión en Seguridad,
Salud Ocupacional y Gestión de la Energía como una manera de asegurar que el
producto satisfaga los requerimientos de
sus clientes de manera sustentable. Bajo
este criterio la implementación del Sistema de Gestión de la Energía (SGEn) se
incorporó dentro del esquema documental existente.
•
de la reducción de gases que impactan la
capa de ozono (Protocolo de Montreal)
en sus materias primas principales como
es el aislante poliuretano, siendo el proceso de ciclo pentano hoy en día una de
las fortalezas de Indurama.
IMPLEMENTANDO UN
SGEn
Descisiones importantes sobre la implementación:
Partes y Piezas de Indurama es una empresa dedicada a la fabricación de componentes para los electrodomésticos de
línea blanca que se ensamblan en la planta matriz.
Dicha planta está sujeta a verificación de
cumplimientos estrictos de manufactura,
lo que ha generado una cultura dirigida
al cumplimiento de normas. Los procesos están certificados bajo las normas ISO
9001, ISO 14001, normas BASC y actualmente está en proceso de certificación de
la norma ISO 17025 e ISO 50001.
• Se decidió utilizar como indicador de
consumo de energía los kWh/ton de
materia prima producida, ya que se
cuenta con la información al día e indicadores por el área de transformación que aportan directamente al uso
eficiente de la energía. El parámetro
de mejora también se pudo evidenciar en el valor de la factura de consumo eléctrico mensual.
• Como objetivos y metas planteados
estuvo la reducción del 15% en los indicadores de desempeño, enfocados
principalmente en la eficiencia del
control operacional, en el seguimiento de las acciones correctivas y en un
buen plan de sugerencias.
• El SGEn se alineó con los objetivos
propuestos en las estrategias regionales para América Latina de Indurama,
los cuales aspiran a una total participación, compromiso y concientización de sus empleados, para alcanzar
sus objetivos y metas energéticas.
• Existe también un gran apalancamiento del SGEn con la filosofía
LEAN MANUFACTURING bajo la
cual opera Indurama.
FASES DE LA ADOPCIÓN
DE UN SGEn
Planeación del SGEn: se consolidó
el acuerdo con los objetivos de Indurama
gracias a la motivación de la alta dirección
en los diferentes cursos del MEER sobre
la norma ISO 50001 capacitando a uno de
sus ingenieros de producción como técnico en el SGEn.
Iniciando así una motivación a la dirección y a la alta gerencia a comprometer
recursos para la implementación de esta
norma. Se brindó formación al equipo de
gestión de la energía y se designó a los
representantes de la dirección otorgándoles roles y responsabilidades. Se ajustó la
estructura organizacional y documental
existente para acoplarla a la norma ISO
50001.
Planeación Energética: se establecieron criterios para la revisión energética
gracias al uso de herramientas tales como
la lista de verificación para el diagnóstico energético y con la experiencia de sus
técnicos se delimitaron las necesidades de
medición. Posteriormente con los datos
estadísticos se determinaron las variables
significativas, los Usos Significativos de
Energía (USEs) y las primeras oportunidades de mejora en el desempeño.
Implementación y Operación: se
capacitó y entrenó a todo el personal crítico que opera los USEs y se generaron listados de equipos y sistemas a ser controlados. Los equipos de recursos humanos
y comunicación añadieron al sistema integrado los elementos del sistema de energía
en lo referente a identificar las necesidades
del personal, la planeación de competencias, el plan de entrenamiento y un plan de
comunicación para todo el personal.
También se establecieron procedimientos en otras áreas operativas, por ejemplo en la sección de compra se revisaron
21
las condiciones de adquisición de servicios energéticos y se definieron los requisitos de eficiencia. En los departamentos
de ingeniería técnica (automatización y
mantenimiento) adoptaron una metodología de costo beneficio para los nuevos
diseños.
Verificación: se definieron procesos de
de auditorías, y se presentó como gestión ejecutiva los resultados del SGEn
a la alta dirección cumpliendo de esta
manera el ciclo de Deming: Planear-Hacer-Verificar -Actuar.
USOS SIGNIFICATIVOS
medición, control, planes de acción, objetivos y metas de desempeño energético
de las variables que influyen en el consumo de energía.
En la industria de Partes y Piezas Indurama, se identificaron 4 Usos Significativos
que señalan los procesos de mayor consumo de energía eléctrica.
Igualmente se identificaron los métodos
empleados en la verificación de desempeño que incluyeron los procedimientos de
medición y necesidades de calibración de
instrumentos.
Además de las oportunidades de mejora
en los USEs, se establecieron las siguientes
medidas:
• Elevación de la cubierta para reemplazar iluminación artificial por natural.
• Instalación de luminarias LED en toda
la planta.
• Implementación de indicadores y seguimiento de control de productividad y desperdicios.
• Seguimiento a indicadores de accidentabilidad, capacitación y entrenamiento al personal crítico del SGEn.
Las no conformidades, correcciones, acciones correctivas y preventivas se adaptaron al sistema de gestión de Indurama
para implantar los registros de mejora
continua.
La mejora del SGEn se estableció mediante el entrenamiento y calificación de auditores internos, planeación y realización
600,00
500,00
400,00
300,00
200,00
100,00
0,00
Sección
Parrillas
Sección
Inyección
Sala de
Sección Sección Metal Sección
Máquinas Laminado Mecánica Sistemas
Energía Eléctrica (kWh)
Figura 7. Usos Significativos de Energía (USEs).
22
Porcentaje Acumulado (%)
100%
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
Inyección de plásticos
Sala de máquinas
Laminado
Las siguientes medidas de reducción en el consumo energético fueron:
N°
Usos
Significativos
Descripción de actividades
1
Área de
laminado
• Optimizar las horas de funcionamiento de las máquinas de producción.
• Cambiar los equipos obsoletos e ineficientes.
• Implementar el control operacional en el sistema
de refrigeración.
2
Área de
producción
de parrillas
• Optimizar las cargas de producción disminuyendo y/o eliminando cargas en vacío.
• Implementar el control operacional en suledas de
punto identificadas por modelo, tiempo, presión
y voltaje.
3
Área de
inyección
• Implementar sistemas automatizados para encendido y apagado.
• Cambiar las luminarias convencionales a LED.
• Optimizar las horas de funcionamiento de máquinas inyectoras, establecer el control operacional,
con los parámetros por molde que contempla temperatura, velocidad de inyección y presión de aire.
4
Área de sala
de máquinas
generales
• Instalar un sistema de control automático de funcionamiento de compresores.
• Controlar el factor de potencia de los equipos de la
empresa y mantenerlos dentro de los límites.
Usos Significativos de Energía (USEs)
700,00
Parrillas
Tabla 15. Usos Significativos.
23
RESULTADOS
Estudio de caso:
DELLTEX INDUSTRIAL S.A.
Implementación de un
SISTEMA DE GESTIÓN DE ENERGÍA SGEn
Con la implementación del SGEn en la planta se obtuvo un ahorro de 1.642.857 kWh
al cabo de 11 meses.
Consumos y ahorros referentes a energía eléctrica
Consumo
kWh/mes
238.027
USD/mes
16.662
Ahorro Total
kWh/año
USD/año
1.642.857
115.000
Tabla 16. Consumos y ahorros referentes a energía eléctrica.
Tarifa de electricidad: 0,07 USD/kWh.
En base al ahorro obtenido, se puede contrastar los costos de energía eléctrica antes y
después de la implementación del SGEn:
Impacto de los costos promedio de la energía
eléctrica con la tarifa 0,07 USD/kWh
Costo antes del SGEn
Costo después del SGEn*
199.943
84.943
Tabla 17. Impacto en los costos de energía eléctrica.
* Considerando el cumplimiento del potencial de ahorro.
Como resultado de la implementación del
SGEn en Partes y Piezas Indurama S.A., se
identificó que la empresa proveedora de servicios eléctricos había sobrefacturado el consumo, ya que en la lectura del medidor no se
mostraban valores.
El monto sobrefacturado en los meses de
mayo a agosto de 2013 fue de 132.734 dólares.
El error se evidenció en el proceso de revisión
documental y como resultado de la adopción
del SGEn.
Se observa que mediante el SGEn se obtuvo
beneficios económicos como resultado de la
gestión, sin necesidad de inversiones significativas, en determinados procesos, para obtener un ahorro.
LECCIONES APRENDIDAS
EN EL PROYECTO
• Para realizar la implementación del
SGEn fue necesario contar con el apoyo
de la alta gerencia a fin de viabilizar el desarrollo del proyecto en la industria.
• Al inicio de la implementación del SGEn
no fue indispensable realizar inversiones
24
económicas, con la mera gestión de los
recursos se pudo obtener beneficios energéticos, económicos y ambientales.
• El involucramiento de todas las personas
responsables de los procesos con potencial de ahorro fue indispensable y la socialización para lograr un acercamiento
del SGEn a estos actores hicieron la diferencia al momento de obtener resultados.
El manejo de la información energética constituyó un factor importante para Indurama,
ya que a pesar de contar con otros sistemas
de gestión en la industria, no se advirtió la sobre facturación de la empresa eléctrica. Este
hecho justifica y reafirma que el SGEn es un
sistema independiente con metodología y
política propia que se encarga de gestionar el
manejo exclusivo de la energía en todas sus
formas dentro de cualquier industria.
Gracias a la implementación del SGEn de Partes y Piezas Indurama se pudo contagiar de
esta corriente de eficiencia energética a diferentes empresas proveedoras y distribuidores
de equipos/maquinarias al contar con tecnología para un buen desempeño energético y
mantener un control eficiente en sus fuentes
de energía.
SITUACIÓN ACTUAL
Delltex Industrial S.A. es una empresa
ecuatoriana que inició sus actividades en
1963, para satisfacer las necesidades del
mercado de hilos acrílicos en el Ecuador.
La filosofía empresarial es la calidad y la
mejora continua, características que han
convertido a Delltex, en una de las principales empresas textiles del país.
Delltex Industrial S.A., enfrenta al siglo
XXI con modernas instalaciones, desarrollo y capacitación permanente, a fin
de complacer las necesidades de sus
clientes sin dejar de lado el compromiso
ambiental.
IMPLEMENTANDO UN
SGEn
La empresa produce cobijas de pelo alto
estampadas tipo Raschell, que es un producto antialérgico, antihongos, antibacterial y antiácaros; hilos acrílicos de fibra
larga crudos, tinturados especiales, telas
fabricadas en telares planos para vestidos tradicionales y uniformes de colegios, instituciones, entre otros usos.
Delltex no había incorporado ningún sistema de gestión administrativo, ni tampoco había identificado indicadores de
desempeño energético como instrumento de gestión.
Utiliza al Fuel Oíl 6 (Bunker), como combustible para la generación de vapor en
el área de calderas. La planta dispone
de 4 calderas pirotubulares con una potencia total instalada de 1.300 BHP, y en
funcionamiento estaban los 3 más grandes (1.050 BHP), es decir el 81% de su capacidad, independiente de la programación de la producción. La adquisición de
Bunker tiene un promedio mensual de
3 tanqueros de 10.000 galones de combustible y representa un gasto mensual
aproximado de 24.660 dólares al año.
Este consumo representa en promedio
272.670 dólares (incluyendo costos de
transporte).
Al implementar el SGEn, la empresa encontró una serie de desafíos a superar.
El consumo de combustible en el área
de calderas era medido de forma indirecta, por medio de un flotador unido a
una cinta flexible de un flexómetro, para
identificar la altura del líquido. Por lo
tanto, su costo estaba determinado por
las facturas mensuales de los proveedores, que mostraban un gasto mensual
constante en la empresa.
Las principales decisiones tomadas por
Delltex durante la implementación fueron:
• Limitar el alcance de la implantación
del proyecto al área de tintorería,
identificada por la administración
como de mayor consumo de energía
térmica.
25
• Designar un equipo, de personal técnico y administrativo, responsable
del uso y consumo de la energía y del
desempeño energético.
de producción en cada usuario energético
y el consumo real de energía de las máquinas disponibles planificadas.
• Actualizar los flujos de procesos de
producción, acorde a las situaciones
actuales con los respectivos consumos energéticos.
Los objetivos y metas se establecieron
de acuerdo a la realidad financiera de la
empresa y la situación empresarial en el
país.
• Crear un sistema documental para
administrar correctamente los procedimientos, registros e instructivos de
trabajo para una gestión eficiente y
de mejora continua del SGEn.
Implementación y Operación: el
FASES DE LA ADOPCIÓN
DE UN SGEn
Se definió un tablero de control en el
SGEn para las variables operacionales
con las acciones respectivas que se debían
ejecutar en el caso de existir desviaciones
a los rangos establecidos.
ció un equipo interdisciplinario para la
gestión de la energía, conformado por
representantes de los departamentos de
producción, mantenimiento, recursos humanos, financiero y personal operativo
del área de mantenimiento.
Los límites establecidos para el programa
de implementación del SGEn fue el área
de tintorería. La alta dirección se comprometió en la implementación a través de la
política energética.
Planeación Energética: se identifica-
ron los procesos de acabado y tintorería
como los principales consumidores de
energía.
Al no disponer de medidores de consumo, en la distribución de vapor e ingreso
a los equipos, resultó difícil recolectar la
información necesaria para el diagnóstico
energético.
Las líneas base energéticas se calcularon
de forma teórica, tomando en consideración a la producción equivalente del área
de tintorería, el consumo global de energía ponderado de acuerdo a la capacidad
26
Sistema de vapor
Las principales observaciones resultado
de la adopción del SGEn fueron:
• El combustible de las calderas, Fuel
Oíl 6, representaba el 23% del costo
mensual que la empresa cancelaba
por concepto de energéticos (entre
combustibles fósiles y energía eléctrica), es decir, un aproximado de
222.350 dólares por año.
• El costo de energía en electricidad
representaba aproximadamente el
60% del costo mensual por concepto
de energéticos.
• La meta energética inicial planteada
por el equipo fue reducir en 15% en
Se incluyeron criterios de eficiencia energética en el plan de mantenimiento anual,
especialmente para los USEs.
El personal operativo fue capacitado en
los nuevos criterios de operación y de
mantenimiento aplicado a los USEs.
el consumo del Fuel Oíl 6 (Bunker)
en el área de calderos hasta finales
de 2013.
• En la información histórica del consumo del combustible estaba identificada una cantidad de galones
constantes en el área de calderos,
existía una operación diaria de 1050
BHP (semanalmente se planifican el
encendido diario de 3 calderos: 500
BHP, 350 BHP y 300 BHP).
• En los registros de operación de los
calderos se encontró presiones de
operación mínima hasta de 70 psi,
ocasionando una reprogramación en
la planificación de producción, ya
que el rango de operación de trabajo
estaba determinado como límite inferior 100 psi y como límite superior
120 psi.
Capacidad instalada de calderos
Verificación: los criterios para mo-
nitorear, seguir y evaluar los planes de
acción, objetivos y metas de desempeño
energético de las variables relevantes fueron determinados en un tablero de control, administrado por el equipo de gestión de la energía.
En la documentación generada, como
parte del proceso de implementación, se
definieron los métodos empleados para
la verificación de equipos e instrumentos
de medición, incluyendo las necesidades de calibración. El marco de la mejora
continua se enfocó en la planeación de
auditorías internas, formación de auditores internos, revisiones permanentes y
retroalimentación hacia la dirección de la
industria.
500,00
Potencia BHP
Planeación del Sistema: se estable-
control operacional para los Usuarios
Significativos de Energía (USEs) se determinó mediante rangos de control para
las principales variables de operación que
afectan el desempeño energético.
USOS SIGNIFICATIVOS
400,00
300,00
200,00
100,00
Caldero 1
Caldero 2
Caldero 3
Caldero 4
Figura 8. Calderos disponibles en la planta industrial.
27
Los Usuarios Significativos del área de Tintorería son identificados en el diagrama de flujo energético.
Usuario
Significativo
Porcentaje de
consumo de energía
Máquinas
Calderos
50%
3
Estampación
20%
1
5%
2
Hilatura de hilo
5%
2
Tintorería de madejas
20%
6
Tintorería de conos
8%
3
Tintorería de telas
20%
4
Tintorería acabado de telas
1%
3
Tintorería secado madejas
1%
2
Tabla 18. Usuarios Significativos en el área de Tintorería.
Usos Significativos de Energía (USEs)
50%
45%
40%
35%
30%
25%
20%
15%
10%
5%
0%
Calderos
Estampe
Tintorería
de telas
Hilatura
de hilo
Consumo de Energía (%)
Tintorería Tintorería
de madejas de conos
Tintorería
acabado de
telas
Porcentaje Acumulado (%)
Figura 9. Análisis de Pareto para identificar a los Usuarios Significativos de Energía.
100%
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
Las medidas de reducción del consumo energético en Delltex se enfocaron en el uso
de combustible empleado en el sistema de generación de vapor y fueron las siguientes:
Descripción
de la
oportunidad
Potencial de
ahorro
Objetivo
Estado actual
Habilitar el caldero de
150 BHP, que se encuentra instalado en una distancia de 10 m del usuario energético.
Suministrar vapor desde
la caldera de 150 BHP
directamente al área de
Estampación en donde
se consume con una sola
máquina. (Fijado de estampación y secado de
cobija).
El suministro de vapor al área de Estampación es realizada desde la línea
principal de los calderos, ubicada aproximadamente a 300 m del área de generación. Además la tubería está en algunos puntos sin aislamiento térmico y en
otros el aislamiento térmico está deteriorado (temperatura exterior a 65° C).
Recuperación del agua
caliente (condensado) de
la línea principal de suministro de vapor en el
proceso de telas de la línea
principal en la línea telas.
Recuperar el condensado
enviado al caño en el área
de telas y aumentar la
temperatura del agua de
retorno de la línea principal de vapor.
A una distancia menor a 10 m de los
calderos se encuentra una válvula de
la línea principal de vapor, donde se ha
colocado una línea de retorno de condensado.
Relevamiento de la tuberia de distribución de
vapor.
Planos e informe técnico.
Detener el estado del aislamiento térmico actual
de la línea de retorno y
el diseño de la tuberia de
distribución de vapor a las
actuales condiciones de
trabajo de la planta.
Existen muchos tramos de tubería que
no se encuentran graficados en los planos de la planta. El diseño de las tuberias de distribución de vapor es antiguo.
Reemplazo y/o instalación de aislamiento térmico en las tuberias de
distribución de vapor,
incluyendo tuberías, válvulas y bridas.
Eliminar la pérdida de
energía por falta de aislamiento térmico en la
tuberia de distribución de
vapor.
Existen muchos tramos de la tuberia
principal de distribución de vapor con
deterioro del aislamiento térmico, incluso mucha tubería y accesorios sin
aislante térmico.
5%
Recuperación de agua caliente que se desborda del
tanque de almacenamiento de recuperado.
Recuperar el condensado Existe mucho desperdicio de agua caque se está enviando al liente del tanque de almacenamiento de
caño y aumentar la tem- retorno.
peratura del agua de suministro a las calderas.
3%
Comunicar y coordinar
con el personal de mantenimiento la programación semanal de producción.
Reducción de pérdidas de La unidad de mantenimiento no tiene
energía por máquinas en- conocimiento de la programación de
cendidas sin estar progra- operación de las máquinas.
madas para trabajar.
Medir la cantidad de
combustible para la generación de vapor utilizado
en el área de los Calderos.
Medir y controlar el El combustible es medido con un flotaconsumo de combus- dor de cinta flexible.
tible en los calderos en
cada turno.
25%
7%
5%
10%
2%
Tabla 19. Medidas de reducción de consumo energético en Delltex.
28
29
Ahorro energético
El consumo de Fuel Oíl 6 en la empresa
era constante y tenía un promedio mensual de 28.814 galones.
Luego de la ejecución de las medidas recomendadas, se analizaron las facturas
de adquisición de combustible, en la
Figura 10 se observa que a partir del
mes de febrero de 2013 existe una disminución en el consumo de combustible y en la frecuencia de reposición
del mismo.
Análisis de consumo de bunker
345.000
29.000
340.000
335.000
AHORRO GENERADO
DEL PROYECTO
23.000
330.000
19.122 Gal
21.000
325.000
320.000
1,3
17.000
315.000
1,2
15.000
310.000
nov-13
sep-13
jul-13
mayo-13
mar-13
ene-13
nov-12
sep-12
jul-12
mayo-12
mar-12
ene-12
nov-11
sep-11
jul-11
mar-11
mayo-11
ene-11
19.000
Figura 10. Análisis del consumo esperado vs el consumo real del Fuel Oíl 6, en el área de Calderos.
Tendencia de factor de corrección
medidor 220V-440V
1,1
1
0,9
0,8
0,7
Acciones Ejecutadas
• Instalación y cambio de aislamiento
térmico en la distribución de vapor.
• Recuperación del condesado a la línea principal de retorno.
• Planificación de máquinas coordinadas entre producción y mantenimiento.
• Rediseño de la distribución de vapor.
30
Otra medida adoptada, resultado del
análisis energético, fue la creación de un
proyecto para eliminar la penalización
por el factor de corrección (FC) en la factura de energía eléctrica. Esto se logró
gracias a una mejor planificación de la
demanda eléctrica.
0,6
0,5
ene-11
mar-1
mayo-11
jul-11
sep-11
nov-11
ene-12
mar-12
mayo-12
jul-12
sep-12
nov-12
ene-13
mar-13
mayo-13
jul-13
sep-13
nov-13
ene-14
mar-14
mayo-14
jul-14
sep-14
nov-14
25.000
Sistema eléctrico
Factor de corrección
Galones / Mes
27.000
Instalación de aislamiento térmico en el sistema de vapor.
Galones /Año
31.000
Tiempo (meses)
Figura 11. Análisis de tendencia del factor de corrección.
31
Costo de la demanda esperada
vs costo de la demanada real
$57.000,00
$550.000,00
$500.000,00
AHORRO ACUMULADO
USD. 72.122.28
$450.000,00
$56.000,00
$400.000,00
$350.000,00
$55.000,00
$300.000,00
$54.000,00
$250.000,00
$200.000,00
DEMANDA PAGADA
$53.000,00
COSTO DE LA DEMANDA
ESPERADA
$150.000,00
COSTO DE LA DEMANDA REAL
ene-11
mar-11
mayo-11
jul-11
sep-11
nov-11
ene-12
mar-12
mayo-12
jul-12
sep-12
nov-12
ene-13
mar-13
mayo-13
jul-13
sep-13
nov-13
ene-14
mar-14
mayo-14
jul-14
sep-14
nov-14
$52.000,00
Costo de la demanda acumulada
Costo de la demanda mensual
$58.000,00
bas empíricas de producción, que consistieron en apagar también el caldero más
pequeño (150 BHP), logrando así apagar
ambos calderos para trabajar al 65,7% de
la capacidad disponible en la planta.
$100.000,00
Figura 12. Análisis del costo de la demanada esperada.
RESULTADOS
Según la Figura 11, hasta octubre de 2013,
la empresa mantenía una tendencia a pagar una penalización de 1,20 por el costo
de kW contratado, es decir el costo tarifario de 4,129 dólares por kW resultaba en
un costo final de 4,95 dólares por kW. A
partir del mes de noviembre de 2013, la
penalización del factor de potencia en la
factura de energía eléctrica se convirtió
en un beneficio económico; hasta diciembre de 2014 el ahorro llegó a la suma de
72.122 dólares (Figura 12).
La implementación del SGEn generó
ahorros en el consumo de combustible
de Fuel Oíl 6 y en el costo de la factura de
energía eléctrica.
**Los ahorros anuales obtenidos de las
mejoras en la operación del sistema de
generación y transferencia de vapor hasta noviembre de 2013, fueron los siguientes:
La acción inicial en el proyecto fue apagar el caldero de 300 BHP y realizar prue-
Durante algunos meses la empresa no
pagó la penalización debido a una baja
de producción, mas no a una planificación del control de la demanda.
**Cálculo realizado en base a Guía Práctica para el cálculo
de emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) de Canvi
Climatic, edición 2013.
Consumos y ahorros referentes a los combustibles
Energético
Consumo
Ahorro
Fuel Oíl 6
(Bunker*)
341.122
gal/año
5,60%
Tabla 20. Consumo y ahorros referentes a los combustibles.
* Precio del Bunker: 0,89 USD/Galón.
32
Ahorro en 6 meses
19.122
gal
17.009
USD
La siguiente acción fue apagar el caldero
de 500 BHP y trabajar con los calderos de
350 BHP y 300 BHP, es decir a un 50% de
la capacidad instalada durante dos jornadas en condiciones normales, obteniendo
resultados positivos.
La empresa invirtió el ahorro generado
en consumo de combustible, por la disminución de operación de los calderos,
en la reparación e instalación de aislamiento térmico para las tuberías de vapor y al mismo tiempo disminuyó los
gastos en el transporte de combustible,
consumo de agua, químicos y energía
eléctrica necesarios para la operación.
Además del ahorro económico en combustible de Fuel Oíl 6, también se dejó
de emitir al ambiente aproximadamente
220.000 kg CO2.
Salió de servicio el caldero de mayor tamaño (500 BHP), por lo tanto se cuenta
con una capacidad disponible de 650
BHP en perspectiva de utilización.
Existe una disminución del tiempo de
operación de las máquinas por parada
en aproximadamente un 30% y el tiempo
de carga y descarga por parada está controlado hasta máximo 10 minutos (en los
registros de producción existían tiempos
de 1 o 1.5 horas), originando un aumento en la capacidad instalada en el área de
tintorería.
La empresa eliminó la penalización al
costo de la electricidad a partir del mes
de agosto de 2014 y se corrigió el factor
de potencia que llega a un valor de 0,53.
Por lo tanto el costo final en la factura de
energía eléctrica se reduce, tal como se evidencia en la Figura 12.
LECCIONES APRENDIDAS
EN EL PROYECTO
• Involucrar en el equipo de gestión
de la energía al personal operativo
ha conseguido una participación activa y positiva en los cambios de criterio operacional para los Usuarios
Significativos de Energía, llegando
al empoderamiento de las acciones a
desarrollar para mejorar el desempeño energético de la empresa.
• Formar un equipo interdisciplinario permite analizar los planes
de acción desde varios escenarios,
para alcanzar las metas energéticas y
eliminar la incidencia de una acción
errónea.
• Contar con la interpretación y la información, de las líneas base energéticas, por parte del personal de producción para conocer la demanda de
energía requerida en cada turno.
• La necesidad de implementar equipos de medición en las actividades
prioritarias de consumo de energía
en la planta. Solo lo que se mide se
puede mejorar.
• Evolucionar en el criterio financiero
de gasto en combustibles y energía
eléctrica a costo, porque la cantidad
de energía usada en la fabricación
del producto también está afectando
al costo del mismo.
• El éxito del SGEn es posible alcanzarlo gracias a la colaboración y apoyo de los gerentes de la empresa y el
compromiso adquirido por el equipo
de gestión de la energía.
33
“El proyecto de Eficiencia Energética (EEI) nos
ha ayudado a comprender el gran potencial que
tienen las industrias en mejorar sus procesos y
hacerlos más eficientes, minimizando pérdidas
y desperdicios provocados por los mismos procesos, logrando con esto importantes ahorros
en los recursos tiempo y dinero y optimizando
el recurso humano; el disminuir el consumo de
energía a través de un uso adecuado y dimensionando los equipos de manera precisa no está
solamente provocando beneficios a la empresa
sino a todo el entorno porque estamos minimizando la explotación de los recursos y aprovechando solo lo que necesitamos; esto con el
tiempo se convertirá en una cultura de ahorro y
de cuidado del medio ambiente”. Paúl Espinosa,
Jefe Servicios Generales, PLASTICAUCHO.
Para mayor información, revisar la documentación técnica del proyecto “Eficiencia Energética para la Industria” a través del siguiente link:
http://www.energia.gob.ec/biblioteca/, o contactarse a: (+593) 23976000,
info@meer.gob.ec
La Eficiencia Energética es un buen negocio para todos
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