CONTROL DE LA DEMANDA ELECTRICA Ing. Alejandro Rueda Albino JULIO DE 2017 2 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico Control de la Demanda Eléctrica ANALISIS DE INFORMACIÓN IDENTIFICACIÓN DE CARGAS HISTORICA DE METODOS DE CONTROL DE LA DEMANDA DE POTENCIA ELECTRICA EQUIPOS DE MEDICIÓN Y PARAMETROS CAPACITORES OPTIMIZACIÓN DEL CONSUMO DE ENERGIA 3 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico ANALISIS DE INFORMACIÓN HISTORICA DE IDENTIFICACIÓN DE CARGAS 4 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico Que es consumo? Que es Demanda? Que es Energía Reactiva? 5 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico Demanda Máxima Medida Es la demanda instantánea integrada por el medidor de la compañía eléctrica sobre cualquier intervalo de 15 minutos (en el caso de las tarifas horarias sobre los tres intervalos de demanda máxima integrada que forman el período de 15 minutos, como se ve en la siguiente gráfica), en el cual la demanda de energía eléctrica sea mayor que en cualquier otro intervalo de 15 minutos en el período de facturación. 6 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico Demanda Máxima Medida Períodos de Demanda de Energía PRIMER PERÍODO DE DEMANDA SEGUNDO PERIODO DE DEMANDA TERCER PERIODO DE DEMANDA 0 7 5 10 1 15 20 25 Tiempo, minutos Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico Demanda Media Es la relación del consumo de energía durante el período de facturación y las horas de OPERACIÓN de la empresa durante el mismo período, es decir Demanda Media = Consumo (kWh) / Hrs. de Operación La diferencia entre las demanda máxima y media es un indicador de la manera en que se consume la energía a la potencia eléctrica máxima solicitada 8 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico Factor de Demanda Se define como la razón del consumo eléctrico y la demanda máxima medida entre el tiempo que dura el ciclo de análisis. Se puede interpretar como una medida del aprovechamiento de la energía consumida y la demanda máxima solicitada. FD =Consumo (kWh) / (Demanda Máx) x (Hrs. del período) FD = Demanda Media (kW) / Demanda Máxima (kW) 9 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico Factor de Carga Es la razón entre el consumo (kWh) de un período y el producto de la demanda máxima medida por el número de horas del período de facturación. El factor de carga es utilizado para conocer cuánta energía del total disponible de una empresa es utilizado. FC = Consumo (kWh) / (Demanda Máx) x (Hrs. Facturación) Un factor de carga bajo puede usarse como indicativo de la posibilidad de controlar la demanda. Mientras más alto es el factor de carga menor es el costo promedio de la energía. El pasar de un FC del 25% al 35% representa un ahorro de 29% en la facturación eléctrica 10 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico Factor de Carga Tabla 1 Variaciones en el Precio Promedio de la Energía con el Factor de Carga ( Tarifa HM) Operación de la planta Un turno Dos turnos Tres turnos 11 Consumo de energía, (kWh/mes) 118,800 118,800 118,800 316,800 316,800 316,800 633,600 633,600 633,600 Demanda máxima, (kW) 1,650 1,100 825 1,467 1,100 733 1,257 1,100 978 FC $/kWh 0.10 0.15 0.20 0.30 0.40 0.60 0.70 0.80 0.90 0.9117 0.7227 0.6282 0.5337 0.4864 0.4391 0.4256 0.4155 0.4076 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico DEMANDA INSTANTÁNEA Es la suma instantánea de todas las potencias útiles en el sistema en cualquier instante dado. DEMANDA FACTURABLE Es la demanda utilizada para establecer la factura de energía eléctrica, puede ser la demanda máxima o alguna combinación de demandas, dependiendo de la tarifa contratada 12 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico 13 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico 14 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico Análisis de Facturación El análisis de la facturación eléctrica se realiza con el fin de identificar si existe la posibilidad de realizar: Reducción en la demanda eléctrica máxima Consumo de energía eléctrica Optimizar el factor de potencia Mejorar el factor de carga y de demanda Encontrar errores en la toma de lecturas Potenciales de ahorro a través de índices energéticos Disminución de la factura eléctrica Condición general de la situación en el uso de energía 15 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico Análisis de Facturación Es necesario que se recopile la información de las facturas de energía eléctrica y producción. El análisis energético consiste en presentar en forma gráfica las principales variables como son: El consumo y la demanda, el factor de potencia, factor de carga y factor de demanda, El monto de recargos y bonificaciones, el monto de la facturación y la producción total de la empresa. 16 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico Análisis de Facturación TABLA A. COMPORTAMIÉNTO DEL CONSUMO DE ENERGÍA ELÉCTRICA EMPRESA: TARIFA: REGIÓN: CALZADO VAN VIEN S.A. DE C.V. HM CENTRAL DEMANDA CONTRATADA: 461 kW 17 P erío do Co nsumo Demanda (mes - año) (kWh) (kW ) Enero 116,000 240 Febrero 116,000 340 Marzo 110,000 320 Abril 120,000 280 Mayo 116,000 320 Junio 112,000 280 Julio 138,000 280 Agosto 128,000 240 Septiembre 110,000 240 Octubre 108,000 280 Noviembre 122,000 240 Diciembre 100,000 240 Enero 112,000 280 Febrero 120,000 272 Marzo 162,000 432 TOTAL PROMEDIO 1,790,000 119,333 4,284 286 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico Análisis de Facturación TABLA A. COMPORTAMIÉNTO DEL CONSUMO DE ENERGÍA ELÉCTRICA EMPRESA: TARIFA: REGIÓN: CALZADO VAN VIEN S.A. DE C.V. HM CENTRAL DEMANDA CONTRATADA: 461 kW Hrs. Operación de Lunes a viernes: Hrs. Operación sábados: Hrs. Operación domingo: Hrs. promedio al mes: 18 24 16 0 590 P erío do Demanda M edia Facto r de Dem. Facto r de carga Facto r P o tencia (mes - año) (kW) (%) (%) (%) Enero 196.5 0.819 0.671 0.9976 Febrero 196.5 0.578 0.474 0.9963 Marzo 186.4 0.582 0.477 0.9973 Abril 203.3 0.726 0.595 0.9965 Mayo 196.5 0.614 0.503 0.9963 Junio 189.8 0.678 0.556 0.996 Julio 233.8 0.835 0.685 0.9973 Agost o 216.9 0.904 0.741 0.9969 Sept iembre 186.4 0.777 0.637 0.9958 Oct ubre 183.0 0.653 0.536 0.9972 Noviembre 206.7 0.861 0.706 0.9966 Diciembre 169.4 0.706 0.579 0.9968 Enero 189.8 0.678 0.556 0.9974 Febrero 203.3 0.747 0.613 0.9977 Marzo 274.5 0.635 0.521 0.9179 TOTAL PROMEDIO 3032.7 202.2 0.720 0.590 0.9916 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico Análisis de Facturación TABLA A. COMPORTAMIÉNTO DEL CONSUMO DE ENERGÍA ELÉCTRICA EMPRESA: TARIFA: REGIÓN: CALZADO VAN VIEN S.A. DE C.V. HM CENTRAL DEMANDA CONTRATADA: 461 kW 19 P erío do Cargo / B o nific. Energia Reactiva P ago de energia P ago to tal (mes - año) ($) (kV Arh) ($) ($) Enero 1,387 8,000 57,811.00 66,298.00 Febrero 1,493 10,000 62,241.00 71,379.00 Marzo 1,439 8,000 59,993.00 68,800.00 Abril 1,426 10,000 59,454.00 68,183.00 Mayo 1,454 10,000 60,597.00 69,493.00 Junio 1,384 10,000 57,696.00 66,167.00 Julio 1,719 10,000 71,644.00 82,162.00 Agost o 1,578 10,000 65,786.00 75,444.00 Sept iembre 1,432 10,000 59,691.00 68,454.00 Oct ubre 1,549 8,000 64,578.00 74,059.00 Noviembre 1,620 10,000 67,503.00 77,412.00 Diciembre 1,445 8,000 60,212.00 69,051.00 Enero 1,564 8,000 65,194.00 74,765.00 Febrero 1,654 8,000 68,926.00 77,363.00 Marzo 468 70,033 93,661.00 109,461.00 TOTAL PROMEDIO 21,612 1,441 198,033 13,202 974,987.00 64,999.13 1,118,491.00 74,566.07 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico Análisis de Facturación TABLA "A" CONSUMO Y DEMANDA DE ENERGÍA ELÉCTRICA EMPRESA: TARIFA: FECHA Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre PROMEDIO 20 VALEO CLIMATE S.A. DE C.V. H-M kWh (consumo) Punta Intermedio Base 46,928 180,470 92,470 57,791 231,458 127,236 55,905 211,510 91,565 45,923 178,306 76,618 48,847 195,037 77,812 47,105 177,414 74,673 44,231 170,651 79,606 36,275 145,884 67,693 54,543 212,062 112,660 58,902 222,201 117,667 53,996 223,193 111,289 51,608 197,826 97,106 50,171 195,501 93,866 kW (Demanda) Punta Intermedio Base 759 776 792 656 682 620 696 744 646 696 675 600 660 728 617 629 648 536 612 672 591 632 668 617 651 689 639 687 687 639 653 653 288 658 744 658 666 697 604 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico Análisis de Facturación TABLA "A" CONSUMO Y DEMANDA DE ENERGÍA ELÉCTRICA EMPRESA: TARIFA: FECHA Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre PROMEDIO 21 VALEO CLIMATE S.A. DE C.V. H-M kWh totales 319,868 416,485 358,980 300,847 321,696 299,192 294,488 249,852 379,265 398,770 388,478 346,540 kW Facturable 767 664 710 696 680 635 630 643 662 687 653 684 F.P. 0.95913 0.92935 0.95105 0.95327 0.94177 0.94466 0.91292 0.94217 0.90378 0.89863 0.92138 0.94943 339,538 676 0.93396 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico Análisis de Facturación GRAFICA "1" Comportamiento de kWh totales, base, intermedio y punta 450000 400000 350000 kWh 300000 250000 200000 150000 100000 50000 0 enero febrero marzo abril mayo junio julip agosto septiembre octubre noviembre diciembre MESES kWh en punta 22 kWh intermedio kWh base kWh totales Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico Análisis de Facturación GRAFICA "2" Comportamiento de kW facturables, base, punta e intermedio 900 800 kW 700 600 500 400 300 200 enero febrero marzo abril mayo junio julio agosto septiembre octubre noviembre diciembre MESES kW en punta 23 kW en intermedio kW en base kW facturable Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico Análisis de Facturación TABLA "B" DEMANDA FACTURABLE VS DEMANDA MEDIA EMPRESA: TARIFA: VALEO CLIMATE S.A. DE C.V. H-M Período de Consumo Demanda máxima Demanda Media Factor de Dem. Factor de carga Facturación (kWh) (kW) (kW) (%) (%) ene-10 may-11 319,868 416,485 358,980 300,847 321,696 299,192 294,488 249,852 379,265 398,770 388,478 346,540 792 682 744 696 728 648 672 668 689 687 653 744 519.0 675.8 582.5 488.2 522.0 485.5 477.8 405.4 615.4 647.1 630.4 562.3 0.655 0.991 0.783 0.701 0.717 0.749 0.711 0.607 0.893 0.942 0.965 0.756 0.561 0.848 0.670 0.600 0.614 0.641 0.609 0.519 0.765 0.806 0.826 0.647 TOTAL PROMEDIO 4,074,461 339,538 8,403 700 6,611 551 0.789 0.676 feb-10 may-10 jun-10 oct-10 nov-10 dic-10 ene-11 feb-11 mar-11 abr-11 Hrs. Operación diarias entre lunes y viernes: Hrs. Operación sábados: Hrs. Operación domingo: Hrs. promedio al mes: 24 24 18 4 616 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico Análisis de Facturación GRÁFICA "3" Comportamiénto de la Demanda Facturable VS Demanda Media 900 800 700 Demanda (kW) 600 500 400 300 200 100 0 enero febrero marzo abril mayo junio julio agosto septiembre octubre noviembre diciembre Meses 1999 DEMANDA MÁXIMA 25 DEMANDA MEDIA Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico Análisis de Facturación GRAFICA "4" COMPORTAMIENTO DEL FACTOR DE DEMANDA 1.200 1.000 % 0.800 0.600 0.400 0.200 0.000 enero febrero marzo abril mayo junio julio agosto septiembre octubre noviembre diciembre meses FACTOR DE DEMANDA 26 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico Análisis de Facturación GRAFICA "5" COMPORTAMIENTO DEL FACTOR DE CARGA 0.900 0.800 0.700 0.600 % 0.500 0.400 0.300 0.200 0.100 0.000 enero febrero marzo abril mayo junio julio agosto septiembre octubre noviembre diciembre meses FACTOR DE CARGA 27 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico Índices Energéticos Los índices son utilizados para determinar la eficiencia energética de las operaciones, así como para identificar el potencial de ahorro económico. Son solo una referencia de cómo los sistemas consumidores de energía deben funcionar. Relación entre la producción y consumo de energía eléctrica en un mismo periodo Comparación histórica durante 1 año (mínimo) Determina intervalos de eficiencia (máximos y mínimos) Permite establecer metas de eficiencia Detecta fallas en la operación o información 28 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico Ejemplo 1. Tabla de Datos Producción (ton) Consumo Total (kWh/mes) Factura eléctrica ($) Costo unitario ($/kWh) Índice energético (kWh/ton) Ene 1,268 685,912 355,624 0.5185 541 Feb 1,198 754799 385,660 0.5109 630 Mar 1,376 723,576 365,050 0.5045 526 Abr 1,287 872,383 425,349 0.4876 678 May 1,241 728,965 333,827 0.4579 587 Jun 1,349 793,480 353,955 0.4461 588 Jul Ago 1,567 1,511 789,637 812,241 354,799 366,255 0.4493 0.4509 504 538 Sep 1,609 815,905 371,981 0.4559 507 Oct Nov 1,620 1,295 916,297 882,938 413,227 444,297 0.4510 0.5032 566 682 Dic 1,351 796,499 351,303 0.5660 590 Promedio 1,389 797,717 384,527 0.4835 574 mes 29 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico Gráfica de Índices Energéticos Promedio máximos 700 626 (kWh/ton) 650 682 600 550 500 530 450 Promedio mínimos Ahorro 504 96 400 E F M A M J J A S O N D mes KWh/ton 30 Promedio general Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico Datos Índices Energéticos Valores 31 (kWh/ton) Máximo 682 Mínimo 504 Prom. Gral. 574 Prom. Max. 626 Prom. Min. 530 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico Potenciales de Ahorro En consumo de energía / producción 626 - 530 = 96 (kWh/ton) En consumo de energía mensual 96 (kWh/ton) x 1,389 (ton) = 132,888 (kWh/mes) Económico mensual (16.7%) 132,888 (kWh/mes) x 0.93 ($/kWh) = 123,585.00 ($/mes) 32 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico Nivel de Prioridad de cada Carga Para definir el nivel de prioridad de las cargas se tendrán que realizar varias juntas con el personal operativo de la empresa y que ellos estén completamente de acuerdo con el nivel de prioridad y el tiempo máximo de desconexión. Prioridad de las Cargas Eléctricas Prioridad Prioridad “0” Prioridad “1” Prioridad “2” Prioridad “3” 33 Descripción Es para aquellas cargas que pueden ser desconectadas en tiempos dispersos: noches, cambios de turno, ciclos de descanso, etc. Sin efectos adversos sobre el proceso productivo. Es para aquellas cargas que, aunque su termostato, manómetro, electro – nivel, etc., pidan un arranque, este pueda ser retrasado o adelantado 30 minutos o más. Es para aquellas cargas que puedan retrasar o adelantar su arranque menos de 30 pero más de 15 minutos. Aquellas que no puedan retrasar o adelantar su arranque ni 15 minutos. Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico Traslado de Cargas (1) Operar equipos en horarios dónde la energía sea más económica Horario base e intermedio Evitar operar cargas no necesarias en el proceso Anuncios publicitarios Bombas para almacenamiento de agua Establecer niveles de demanda máxima y mínima 34 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico Traslado de Cargas (2) Evitar o trasladar cargas del periodo punta al intermedio 2,000 1,800 1,400 1,000 Punta 800 600 Intermedio 400 200 Punta Intermedio 1,200 Intermedio Demanda (kW ) 1,600 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 h/día (L-V) 35 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico Curvas de Carga ó Perfil de Demanda La curva con el perfil de demanda eléctrica de todo un mes se le puede solicitar a la compañía suministradora por medio de una carta dirigida al superintendente de zona, con atención al jefe de departamento de medición. Otra forma, y MÁS SEGURA Y RÁPIDA, es con la colocación de un analizador de redes eléctricas el cual, nos registre y grafique la demanda en un período determinado. 36 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico Curvas de Carga ó Perfil de Demanda Estos perfiles de demanda se deberán obtener al menos para los doce últimos meses, para poder hacer una correcta evaluación del comportamiento de la demanda, por día, semana y mes. Es importante identificar las estacionalidades en el proceso productivo, esto explicaría las variaciones en las curvas. 37 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico Curvas de Carga ó Perfil de Demanda 1,000 900 800 700 Potencia, kW 600 500 400 300 200 100 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Dia 38 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico Análisis del Perfil de Demanda Actual Con la determinación de curvas de carga se pueden determinar cuando y donde provienen las contribuciones a las demandas máximas. 1,000 800 Demanda600 kW 400 200 0 Sept Dic Mar Jun Sep Dic Mar Jun Mes de Facturación 39 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico Análisis del Perfil de Demanda Actual Las curvas de carga deben de graficarse empezando con la escala de tiempo más grande como se muestra en la siguiente tabla. Características de las Curvas de Carga Curva de carga Período Fuente de datos Demanda mensual Diaria Horaria 40 máxima Al menos de dos años 30 días Uno o dos ciclos de trabajo, o un día típico Facturas eléctricas Equipo de medición de la CFE y/o gráficador de demanda Un gráficador de demanda Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico Análisis del Perfil de Demanda Actual Con el perfil de demanda máxima mensual se puede identificar rápidamente el patrón de demanda durante un año y determinar cuales meses pueden contribuir más a la demanda máxima. Si se cuenta con un gráficador horario se pueden determinar las horas donde ocurre el máximo registrado en el mes. Como se ve en la gráfica siguiente. 41 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico Análisis del Perfil de Demanda Actual Demanda (kW) 1,000 800 600 400 200 0 11.05 13.35 16.05 18.35 21.05 23.35 02.05 04.35 07.05 09.35 Hora del Dia 42 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico Análisis del Perfil de Demanda Actual Tan pronto como cualquiera de estas curvas se ha elaborado, aparecen varias preguntas: •Por qué un determinado mes tuvo la mayor demanda?. •Por que la variación de mes con mes?. •La producción esta variando lo suficiente como para explicar los diferentes niveles? •Las diferencias corresponden con la producción?. •Por que la demanda no es constante, entre un día y otro? 43 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico Perfil de Demanda a Partir de las Mediciones Es necesario colocar un analizador de redes en el secundario del transformador principal durante una semana y se programa para que tome mediciones cada cinco minutos como se muestra a continuación de forma esquemática 44 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico Perfil de Demanda a Partir de las Mediciones 45 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico Perfil de Demanda a Partir de las Mediciones Las curvas con los perfiles de carga tienen que ser explicadas de acuerdo a las condiciones de operación y producción de la empresa. Es importante conocer los horarios de comida de cada uno de los turnos y observar los procedimientos de arranque después de cada comida o paro. Es conveniente instalar un analizador de redes en cada uno de los transformadores y hacer mediciones sincronizadas. 46 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico METODOS DE CONTROL DE LA DEMANDA DE POTENCIA ELECTRICA 47 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico Métodos para Limitar la Demanda Alternativas tecnológicas Termo almacenaje Autoabastecimiento Cogeneración Sistemas de control Control manual Control automático 48 BAC Modular ICE CHILLER Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico Alternativas Tecnológicas (1) Termo almacenaje Es la práctica de utilizar un Chiller o una planta de refrigeración para fabricar y almacenar hielo fuera de las horas de demanda punta, para proveer parcial o totalmente los requerimientos de enfriamiento en las horas de demanda pico Se aplica en una amplia gama de sistemas de aire acondicionado y de enfriamiento para procesos industriales 49 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico Carga de Enfriamiento Almacenaje Parcial 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 Ice Load Chiller Load 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 Hora del Día 50 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico Cooling Load Almacenaje Total 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 Chiller Load 0 2 4 Ice Load 6 8 Chiller Load 10 12 14 16 18 20 22 Time of Day 51 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico Alternativas Tecnológicas (2) Autoabastecimiento Es la generación de energía eléctrica para las satisfacciones de las necesidades propias Los generadores podrán destinar toda o parte de su producción 52 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico Alternativas Tecnológicas (3) Cogeneración La producción de energía eléctrica conjuntamente con vapor u otro tipo de energía térmica secundaria, o ambas. La producción directa o indirecta de energía eléctrica a partir de energía térmica no aprovechada en los procesos de que se trate, o La producción directa o indirecta de energía eléctrica utilizando combustibles producidos en los procesos de que se trate 53 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico Sistemas de Control Control manual Controles de encendido y apagado Control automático Controles programables Sistemas de control inteligente 54 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico Control Manual Se realiza con los propios equipos de arranque/paro (inversión cero) La secuencia de paro la realiza el propio personal (acciones momentáneas) No se cuenta con monitoreo de la demanda (incertidumbre de beneficios) 55 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico Control Automático (1) Controles programables Active Chilled Water Setpt: Evap Leaving Water Temp: Sistema modular que actúa sobre una señal, que temporalmente desconecta cargas eléctricas predeterminadas Manejan niveles de prioridad para distintos horarios y fechas 56 REPORT GROUP SETTINGS GROUP Cycle 42.0 F 42.0 F Custom Report Chiller Report Report Report Operating Settings Service Settings Service Tests Diagnostics Previous + Enter Auto Next - Cancel Stop TRANE TM Alarm Pump/Purge Adaptive Control TM Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico Control Automático (2) Sistemas de control inteligente Sistema que integra a un conjunto de módulos Provee el control sobre procesos para que sean seguros, confiables, precisos y eficientes, lo cual es posible monitoreando y controlando los sistemas mecánicos y eléctricos Pueden incorporarse otras opciones, como señales de falla de equipos, niveles de confort por horario y clima exterior, etc. 57 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico Sistema de Control Inteligente 58 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico Estrategias de Control Tiempos y horarios Horarios calendario COOL SUPPLY AIR Días festivos Ciclos de carga Monitoreo de la demanda - TIME HEAT WARM UP CLOCK + RUN TEMP MANUAL SYSTEM FAN Límite de demanda 59 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico Programación del Controlador Definir el punto de referencia sobre el cual se basarán sus funciones El punto de referencia se determina conjuntamente con el personal de producción, mantenimiento e ingeniería Durante la operación del sistema se establecen los rangos de ajuste (arriba y abajo), dependiendo de las cargas seleccionadas y la flexibilidad del proceso 60 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico Métodos de Operación de un Controlador • Método de carga instantánea • Método de la demanda acumulada Carga • Proyección de la curva de demanda Tiempo 61 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico EQUIPOS DE MEDICIÓN 62 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico Equipos de Medición El conocimiento de la curva de demanda es de gran utilidad para definir las posibilidades de controlarla, y mantener a su nivel mínimo la facturación mensual por el servicio eléctrico y por otra parte para utilizar las posibilidades de ahorrar energía eléctrica cuando se tienen desperdicios de la misma. En la actualidad existen gran variedad de equipos de medición, los cuales miden todos los parámetros eléctricos además de armónicos y guardan esta información en memoria, para después pasarla a la computadora y poder ser analizada. Para poder realizar análisis de demanda el equipo debe ser de preferencia trifásico. La mayoría de estos equipos cuestan del orden de $60,000 pesos. Los más básicos hasta 100,000 pesos algunos mas sofisticados. 63 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico Equipos de Medición Analizadores de redes eléctricas y de armónicas, portátiles y/o fijos, para determinar los perfiles de carga en transformadores y cargas importantes. 64 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico Analizadores de Redes Eléctricas Estos instrumentos de medición de redes eléctricas programables, los cuales miden los siguientes parámetros: son Corriente por fase: I1, I2, I3 Voltaje entre fases: V1-2, V1-3, V2-3 y voltaje trifásico Factor de potencia trifásico (F.P. trifásico) Aportación de corrientes armónicas y voltajes armónicos Potencia Eléctrica Activa Total o trifásica (kW totales). Potencia Eléctrica Reactiva Total o trifásica (kVAR). Kwh kvar Potencias direccionales Consumos horarios, etc. 65 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico Analizadores de Redes Eléctricas Además registran en memoria (y/o impresora) estos parámetros en sistemas monofásicos y/o trifásicos. La programación puede realizarse para que las mediciones se realicen cada minuto, 5 minutos, 15 minutos durante un periodo de 24 horas, 48 horas, 72 horas, etc., e inclusive algunos de estos equipos pueden registrar cada 125 milisegundos esto puede de gran utilidad para determinar el comportamiento en el arranque de algún equipo en particular. Los analizadores de redes son una herramienta de medición muy importante para el análisis de la energía eléctrica, tal como en los siguientes puntos: 66 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico Analizadores de Redes Eléctricas Analizar como es usada la energía y el costo que esta representa Análisis de la demanda máxima Análisis de la calidad de la energía Análisis de armónicos Problemas de distribución y equipos eléctricos Índice de carga de transformadores Análisis de motores eléctricos El analizador de redes es idóneo para análisis y la optimización del rendimiento de los sistemas de potencia. 67 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico OPTIMIZACIÓN DEL CONSUMO DE ENERGÍA 68 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico Optimización del Consumo Eléctrico La optimización del consumo de energía eléctrica esta de la mano con el mejor aprovechamiento de la demanda de energía eléctrica, esto se da en función al control de la demanda de energía. Para la optimización del consumo de energía eléctrica además del control de la demanda, se encuentra el uso racional de la energía eléctrica, ya que tenemos equipos que pueden ser eficientes pero con un uso irracional de su energía, por lo que no se esta llevando a cabo una optimización del consumo de energía. 69 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico Optimización del Consumo Eléctrico Para la optimización del consumo de energía eléctrica se debe llevar a cabo un análisis de facturación, analizando producción, consumo de energía, y aprovechamiento de equipos, conociendo los procesos de producción y sistemas auxiliares. REQUIRIMIENTOS DE INFORMACIÓN. Horario de operación Análisis de índices energéticos Se relaciona el consumo de energía y producción Gráfica de índices energéticos Censo de cargas eléctricas Tiempos de operación y desconexión. 70 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico Optimización del Consumo Eléctrico EL COSTO DEL CONSUMO EN PERÍODO PUNTA. $/kWh punta 1.8263 $/kWh base 0.7309 2.5 veces más 300 000 kWh x $/kWh 1.8263 = $ 547,890.00 300 000 kWh x $/kWh 0.7309 = $ 219,270.00 EL COSTO DE LA DEMANDA FACTURABLE. D.F. = DP + FRI x máx (DI - DP, 0) + FRB x máx (DB - DPI , 0) 100% de demanda en punta. Sólo 30% de la diferencia entre Demandas interm y punta. Sólo 15% de la diferencia entre Demandas base y máximo entre punta e intermedio. 71 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico Modulo de calculo de tarifa horaria 72 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico Regiones Tarifarias 1 5 6 2 4 1 Región Baja California 7 2 Región Baja California Sur 3 3 Región Central 8 4 Región Noreste 5 Región Noroeste 6 Región norte 73 7 Región peninsular 8 Región sur Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico Tarifa HM Cuotas aplicables en el mes de Julio de 2017 Región Cargo por kilowatt Cargo por kilowatt Cargo por kilowatt Cargo por kilowatt de demanda - hora de energía - hora de energía - hora de energía facturable de punta intermedia de base Baja California $ 321.76 $ 2.4914 $ 1.1057 $ 0.8685 Baja California Sur $ 309.25 $ 1.9990 $ 1.5340 $ 1.0859 Central $ 222.94 $ 2.3878 $ 1.2244 $ 1.0235 Noreste $ 204.96 $ 2.2058 $ 1.1369 $ 0.9315 Noroeste $ 209.33 $ 2.2187 $ 1.1282 $ 0.9445 Norte $ 205.92 $ 2.2215 $ 1.1477 $ 0.9330 Peninsular $ 230.40 $ 2.3356 $ 1.1505 $ 0.9472 Sur $ 222.94 $ 2.3385 $ 1.1697 $ 0.9733 74 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico Tarifa HM Periodos de punta, intermedio y base Regiones Central, Noreste, Noroeste, Norte, Peninsular y Sur Del primer domingo de abril al sábado anterior al último domingo de octubre Día de la semana Base lunes a viernes 0:00 - 6:00 sábado domingo y festivo 0:00 - 7:00 0:00 - 19:00 Intermedio 6:00 - 20:00 22:00 - 24:00 7:00 - 24:00 19:00 - 24:00 Punta 20:00 - 22:00 Del último domingo de octubre al sábado anterior al primer domingo de abril Día de la semana Base lunes a viernes 0:00 - 6:00 sábado 0:00 - 8:00 domingo y festivo 0:00 - 18:00 75 Intermedio 6:00 - 18:00 22:00 - 24:00 8:00 - 19:00 21:00 - 24:00 18:00 - 24:00 Punta 18:00 - 22:00 19:00 - 21:00 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico “LO QUE NO SE MIDE, NO SE COMPRENDE, LO QUE NO SE COMPRENDE, NO SE CONTROLA. Y LO QUE NO SE CONTROLA NO SE PUEDE MEJORAR” 76 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico 77 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico 78 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico ¡MUCHAS GRACIAS! Asesores en Eficiencia Energética E-Mail: aruedaa@yahoo.com.mx alejandro.rueda@prodigy.net.mx Cel. 55-31-07-49-31 79 Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
