OPTIMIZACIÓN DEL CONSUMO Y FACTURACIÓN DE
ENERGÍA ELÉCTRICA
INFORME
DE
SUFICIENCIA
PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE:
INGENIERO ELECTRICISTA
PRESENTADO POR:
CARLOS SERGIO LUJÁN CARRÁN
PROMOCIÓN
1994 - 1
eléctrica, buscando mejorar los procesos de la empresa de tal manera que los
recursos energéticos sean usados de la manera más económica, sin perjudicar el nivel
de producción y determinando cuál es la opción tarifaría menos costosa.
En el capítulo I se introduce al lector en la problemática y los beneficios de contar con un estudio de eficiencia energética y análisis de la facturación eléctrica.
En el capítulo II se realiza un análisis del comportamiento de la carga y la estructura
de costos de cinco empresas sobre la base de encuestas y mediciones, las cuales
pertenecen al sector educativo, textil, plástico, hotelero y agroindustrial.
En el capítulo 111 se realiza un análisis de la optimización del consumo de energía en los procesos energéticos de los mencionados sectores, la idoneidad de la opción
tarifaría del suministro de la empresa, así como las alternativas que tiene la empresa
para minimizar la facturación del consumo eléctrico; asimismo, se expone los
PRÓLOGO
CAPÍTULO!
LA EFICIENCIA ENERGÉTICA
1.1 Descripción del problema: barreras que impiden el uso eficiente de la
Encrgfu 3
1.2 Beneficios del estudio de optimización energética 6
1.3 Soluciones 7
1.4 Situació.r:t energética 8
1.4.1 Consumo final de energía eléctrica del sector industrial 9
1.4.2 Ventas de Energía por Tipo de Uso l l
DIAGNOSTICO DEL CONSUMO ENERGÉTICO
2.1 Procedimiento 2.1.1 Inspección 2.1.2 Monitoreo
2.1.3 Análisis
2.1.4 Seguimiento, control y evaluación
2.2 Levantamiento de información de los sectores seleccionados 2.2.1 Información histórica
2.2.2 Programa de mediciones CAPÍTULO 111
ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
13 14 14
15 16 17 17 20
3.1 Sector Educativo 23
3.1.1 Estructura del consumo de energía 24
3.1.2 Perfil de carga 25
3.1.3 Análisis de la optimización del consumo de energía en los procesos
energéticos del sector Educativo 28
3.1.4 Cuadro de resultados 35
3.2 Sector Textil 36
3.2.1 Estructura del consumo de energía 36
3.2.4 Cuadro de resultados 41
3.3 Sector Plástico 42
3.3.1 Estructura del consumo de energía 42
3.3.2 Perfil de carga 44
3.3.3 Análisis de la optimización del consumo de energía en los procesos
energéticos del sector Plástico 4 7
3.3.4 Cuadro de resultados 53
3 .4 Sector Hotelero 54
3.4.1 Estructura del consumo de energía 55
3.4.2 Perfil de carga 56
3.4.3 Análisis de la optimización del consumo de energía en los procesos
energéticos del sector Hotelero 58
3.4.4 Cuadro de resultados 62
3.5 Sector Agroindustrial 62
3.5.1 Estructura del consumo de energía 63
3.5.2 Perfil de carga 65
3.5.3 Análisis de la optimización del consumo de energía en los procesos
energéticos del sector Agroindustrial 70
3.5.4 Cuadro de resultados 82
3.6 Beneficios económicos por sectores estudiados 83
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 85
ANEXOS 95
en el plano técnico como económico. Nuestra calidad de vida depende ampliamente
de la energía. Abastecer en cantidad suficiente un suministro de energía a los
ciudadanos y al sector económico, es uno de los objetivos estratégicos perseguido
por la mayoría de los países.
Para alcanzar una utilización energética racional y eficiente, se tiene que realizar un
estudio exhaustivo de los procesos que demandan energía eléctrica en la empresa y
utilizar las tecnologías que están a su alcance económico y que demandan un menor
consumo y pérdidas de energía
Así con la eficiencia energética se logra reducir los costos del consumo de energía
eléctrica o de lo contrario puede permitir el acceso al uso de más servicios con la
misma inversión económica. Además, la inversión es de bajo costo, requiere de poco
capital y toma en consideración las restricciones ambientales.
El presente trabajo, pretende dar a conocer a los ciudadanos, la industria, el comercio
y las instituciones, que la eficiencia energética debe constituir un elemento esencial
en el análisis de los costos de la empresa, así como también el análisis de la
alternativa tarifaria más económica, lo cual les permitirá tener el acceso a más
1.1 Descripción del problema: barreras que impiden el uso eficiente de la energía
El Perú, como la mayor parte de los países de nuestro continente enfrenta varios
desafíos, siendo probablemente el más importante el referido a su integración en la
economía mundial, para lo cual requiere elevar cada vez más, su nivel de
competitividad.
Durante los últimos años el estado peruano ha efectuado una reforma económica,
que viene empujando la modernización de nuestro país. Una de esas medidas ha
consistido en el sinceramiento del mercado energético, teniéndose en la actualidad
los precios y las tarifas en sus valores reales. Esto, sumado al logro de una menor
inflación y devaluación, permite que la población y los agentes productivos y
servicios puedan realizar acciones de ahorro de energía, y ver los frutos de sus
Por otro lado, según estudios efectuados por CENERGÍA, existe en el sector industrial un importante potencial de ahorro energético de entre el 10% y 25% en combustibles y entre 5% y 10% en energía eléctrica, el cual no ha sido aprovechado y como consecuencia, no se ha reducido la emisión asociada de gases de efecto invernadero, que es un problema que enfrena el mundo. Si bien el mercado de eficiencia energética ha sido aperturado en el país, éste aún es incipiente ya que son pocas las mejoras energéticas implementadas, dado que prevalecen barreras que dificultan dinamizar dicho mercado.
Existen dificultades en iniciar acciones por el lado de la demanda e implantar medidas de uso eficiente de la energía, evidentemente la tarea no es fácil, tampoco constituye una solución para todos los problemas del sector. Las principales barreras que limitan y conspiran contra la adopción de las medidas de uso eficiente de la energía se puede señalar como sigue:
• Hábitos de usuarios no acordes con prácticas de uso eficiente. • Naturaleza dispersa de los consumidores.
• Insuficiente conocimiento de señales tarifarías. • Dificultades para acceso a información de mercados.
• Escasa disponibilidad de equipos eficientes en el mercado local a precios competitivos.
• Falta de mecanismos de financiamiento para proyectos de uso eficiente de energía.
• Costo de oportunidad o tasas de descuento al consumidor superior a las tasas de
Los empresarios están interesados en mejorar su competitividad, sin embargo existe poca motivación y falta de información para emprender proyectos de eficiencia energética, como opción para reducir costos. Por el lado de la oferta, las empresas consultoras requieren mejorar su capacidad técnica para ofrecer servicios integrados de eficiencia energética, que puedan efectivizar ahorros de energía en las empresas industriales. Por otro lado, es necesario contar con líneas de crédito específicas para el financiamiento de este tipo de proyectos. Para motivar a los industriales a implantar mejoras de eficiencia energética, es necesario asociarlas a la reducción de costos, trabajando con todos los energéticos: agua, electricidad, vapor, diesel, petróleo residual, etc., y contar con proyectos demostrativos que muestren la efectividad' de implementar proyectos de ahorro de energía y de reducción de
em1s10nes gaseosas al ambiente. Asimismo, se requiere que los consultores pongan a disposición de los industriales una amplia gama de serv1c10s, desde los estudios de prefactibilidad, hasta serv1c10s integrales llave en mano y con el financiamiento respectivo.
En forma general, la problemática que muchas industrias e instituciones viven hoy en día se puede resumir en:
•
•
•
•
•
Costo de energía elevado por un uso no racional de la energía Presupuestos de operación limitados
Equipos obsoletos
Siendo en muchos casos la respuesta la de producir nuevos recursos energéticos, que
de hecho son tan costosos, olvidúndose a veces de asegurar una óptima utilización de
esta energía y evitar el derroche de los recursos que de paso son escasos. Una política de utilización racional de la energía es el complemento lógico de una política de
inversión en producción energética.
Esto no es sólo lo deseado, smo también económicamente muy rentable y por
afiadidura los medios y técnicas para llegar a ello de manera segura, podrán ponerse
a disposición de los consumidores de energía en el Perú.
1.2 Beneficios del estudio de optimización energética
Mejorar el control del consumo de los energéticos por Centros de Costos,
concientización sobre los costos energéticos y un mayor compromiso para aumentar la eficiencia en el uso de la energía.
• Contar con información confiable sobre los costos de los energéticos para apoyar
en la toma oportuna de decisiones comerciales y de producción, ademús de
planificar gastos futuros sobre energía.
• Disponer de un procedimiento más confiable para la medición de los consumos y balances de energía y por tanto mejores posibilidades de cuantificar los ahorros
de energía obtenidos periódicamente, así como para la evaluación del retorno de
la inversión.
• Reducción del consumo de energía generalmente en torno al 5-1 O 1½, y reducción
productos.
• Mejorar la productividad y la competitividad a nivel nacional e internacional de
la planta.
• Reducir emisiones contaminantes.
Para alcanzar estos beneficios, es necesario el compromiso de los ejecutivos de alto
nivel de la empresa, de manera que el sistema de administración sea incorporado en
la estructura de la gestión empresarial existente, con la finalidad de que el uso de la
energía sea controlado adecuadamente en todos los niveles de la organización.
1.3 Soluciones
Para hacer frente a esta problemática se pueden visualizar varias soluciones
ecoenergéticas:
• Realización de trabajos al interno, es decir utilizando el personal de la empresa o
institución para realizar todos los cambios y mejoras. Esta solución resulta
económica en mano de obra pero muy larga lo cual impide obtener ganancias a
corto plazo. •
•
Utilizar servicios externos por etapas, es decir contratar empresas que poco a
poco irán implantando los cambios según la especialidad de cada una. Esta
solución puede resultar muy costosa y larga.
Buscar una Empresa de Servicios Ecoenergéticos (E.S.E.) que ofrece servicios
integrados en eficiencia energética. Esta es una solución económica y que
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1.4 Situación energética
En el Perú, la producción de energía comercial registrada en el año 2001 fue 34413 8
TJ, siendo la producción de petróleo crudo la predominante, representando el 57%
del total. Tenemos un gran potencial en reservas de gas natural y líquidos. En
segundo lugar tenemos potencial atractivo de reservas de hidroenergía. Por último,
las reservas de petróleo crudo y carbón se encuentran en menor proporción. Ver
cuadro Nº 1.1.
Cuadro Nº 1.1: Producción y Reservas de Energía Comercial 2001 (TJ)
Comparando la estructura de la producción de energía comercial con sus reservas
probadas, se observa que existe un mayor consumo de las reservas escasas que las
abundantes y de las no renovables que de las renovables. Esto se puede notar en la
80% -- - --Q_.�º{o -60%
40%
20%
0% -+---'
PRODUCION RESERVAS
111 Petróleo (*) 13 Gas Natural + LGN (*)
o
Carbón Natural (*) im HidroenergíaFuente: Balance Nacional de Energía 2001 (*) Reservas a diciembre de 2000
Fig. Nº 1.1: Perú Reservas VS. Producción 2000
1.4.1 Consumo final de energía eléctrica del sector industrial
, El consumo final de energía eléctrica o energía disponible al usuario final fue de 18253 GW.h en el año 2001 y tuvo un crecimiento del 5.3% con respecto al año
anterior.
El consumo final se orienta principalmente a satisfacer la demanda del sector
residencial, comercial, público, agropecuario, agroindustrial, pesquería, minero
metalúrgico e industrial.
Los sectores con mayor participación de consumo de electricidad lo constituye el
sector residencial y comercial (37.7%), industrial (31.8%), y el minero metalúrgico
La electricidad se utiliza principalmente en iluminación y en diversos artefactos
eléctricos en el sector residencial y comercial y en los otros sectores se utiliza en los
equipos de fuerza motriz. En el cuadro Nº 1.2 y Figura Nº 1.2 se muestra el consumo final por sectores del año 2001.
Cuadro Nº 1.2: Consumo final de energía eléctrica por sectores(GWh)
Fuente: OTERG-MEM (Cifras estimadas)
Industrial 31.8%
Pesquería
2.6% Minero
Metalúrgico 25.2%
Residencial, Comercial y
Público 37.7%
Agropecuario y · Agroindustrial
2.8%
Durante el año 2001 el mayor consumo de energía se registró en el sector industrial
con el 56.9%, seguido del sector residencial con 24.6% y finalmente el sector
comercial con 15 .1 %. La energía destinada al servicio de alumbrado público
representa el 3.3% del total de ventas en el país. En el cuadro Nº 1.3, se muestra las ventas de energía (MWh) por tipo de uso y en la Figura Nº 1.3, se muestra la participación.
Cuadro Nº 1.3: Ventas de Energía Eléctrica por Tipo de Uso (MW.h)
Fuente: Anuario Estadístico OSINERG 2001
Industrial, 24.6%
Comercial, 15.1%
Alumbrado Público, 3.3%
Residencial, 56.9%
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1.4.3 Ventas de Energía del Mercado Libre
Las ventas de energía, de acuerdo al tipo de actividad económica se muestra en el
cuadro Nº 1.4. Las actividades que más consumen energía son los negocios
relacionados a la extracción, fundición y refinación de metales las que en conjunto
representan respectivamente el 53.2%, 8.1% y 7.0% de las ventas de energía en el
mercado libre. En la figura Nº 1.4, se muestra la estructura del consumo de energía
eléctrica por cada actividad económica desarrolladas por los clientes libres, durante
el 2000.
Fuente: Boletín del Mercado Libre OSINERG 2000
G!Alimentos
• Arcilla y Cerámicos l!I Cementos
o Cervecerías o Fundición a Industria Metálica o Minería
O Papel
o Químicos
l!il Refinación de Hidrocarburos o Refinación de Metales O Textil
o Vidrio, Caucho y Plásticos •otros
El diagnóstico energético permite establecer el estado operativo de las instalaciones y
la modificación de los perfiles de consumo de energía. Básicamente el análisis
contempla la posibilidad de llegar a un ahorro de energía y demanda modificando los
1 consumos y hábitos de consumo de los usuarios.
2.1 Procedimiento
El procedimiento para la elaboración de un diagnóstico energético es general para cualquier tipo de empresas.
Para efectos de análisis se ha considerado las siguientes cuatro etapas significativas:
Inspección Monitoreo Análisis
2.1.1. Inspección
En esta etapa se realiza un análisis visual, que permite obtener un pnmer
acercamiento de las condiciones de operación físicas, operacionales y de personal de
la planta. Asimismo, se analiza el consumo histórico de energía eléctrica. Estas
actividades permiten evaluar las áreas susceptibles de mejora en la eficiencia
energética, así como jerarquizar los equipos a monitorearse de acuerdo con el
consumo de energía que requieren y consumen.
Los datos necesarios para esta fase son:
• Diagramas unifilares y esquemas de principio de las instalaciones eléctricas.
• Copias de facturas eléctricas de las empresas suministradoras de energía
eléctrica.
• Flow sheet del proceso y relación de equipos Eléctricos más importantes, por
área de producción.
• Régimen de actividad de la planta y horas de funcionamiento de las distintas
áreas productivas.
• Del mismo modo será necesario conocer los equipos de medida instalados en las
subestaciones de la planta y/o los tableros principales.
2.1.2. Monitoreo
Se evalúa el funcionamiento y operación de los eqmpos, identificando y
cuantificando los parámetros de diseño (especificaciones del proveedor) y operación
de los equipos, determinando si hay una sub-utilización de los mismos o si se trabajan a niveles mayores de los diseñados. En ambos casos, existirá un consumo de energía elevado, dando como consecuencia altos costos de energía eléctrica.
2.1.3. Análisis
Para verter los resultados obtenidos del análisis de campo realizado en el paso
anterior, se preparan hojas de cálculo con el fin de validar los datos estadísticamente.
Esto da paso a la planificación y realización de un programa de ahorro energético, el
cual incluye medidas tanto de carácter preventivo como correctivo.
Los criterios más usuales a tomar en cuenta para la obtención de potenciales de ahorro energético y económico son:
• Verificación de la opción tarifaria actual
La facturación de la empresa en la opción tarifaría que tiene asignada el suministro
depende de una serie de factores asociados al ciclo productivo de cada empresa,
pudiendo generarle ahorros significativos de energía y dinero. Es por esto que resulta
importante realizar el cálculo comparativo en la opción tarifaría asignada antes y
después de la optimización energética, y también evaluar las diversas alternativas
tarifarias que tiene la empresa para minimizar sus costos de energía. ver anexo C.
• Uso de motores eficientes
/
• Compensación Reactiva
Los principales equipos que requieren energía reactiva para su funcionamiento son:
Motores eléctricos y todos los demás equipos de corriente alterna que tengan bobinas
en su construcción ( luminarias, maquinas de soldar, etc.).
Los bancos de condensadores tienen como propósito _disminuir o eliminar los pagos
por concepto de energía reactiva. • Sistema de iluminación
En la actualidad la importancia que representa el tener adecuados y eficientes
sistemas de iluminación se ve reflejada directamente en los costos de la energía
eléctrica, la productividad y la seguridad. Al producir luz de calidad y cantidad
suficiente, provocará un impacto directo sobre el personal que labora,
proporcionando niveles de iluminación recomendados respecto a la actividad para
evitar disminución de la capacidad física por esfuerzos visuales, además de una
correcta movilización al desarrollar sus actividades con mayor eficiencia y con menor tiempo.
2.1.4. Seguimiento, control y evaluación
Estos tres términos son una forma de complementar e integrar el programa de ahorro de energía permitiendo una mejor administración y ahorro de la misma. El seguimiento asegura que siempre se conozca el consumo de energía de la planta; el control permite prever situaciones que pudieran afectar al sistema y la evaluación supervisa constantemente las condiciones de operación asegurando que se lleve a cabo el programa de ahorro de energía dando como resultado una reducción en los
2.2. Levantamiento de información de los sectores seleccionados
La fijación y procedimiento para la toma de datos seguirá los siguientes pasos: Levantamiento de información histórica y mediciones eléctricas.
2.2.1. Información histórica
Tiene como objetivo obtener la siguiente información: • Número de suministros y tipo de contrato tarifario.
• Potencia contratada y máxima demanda mensual.
• Consumo histórico de energía eléctrica.
• Establecimiento de la composición de las cargas que se posee en la planta
por centro de costo o producción.
• Tipo de luminarias y lámparas usadas por ambiente o centro de costo
• Determinación de las horas de operación por centro de área de producción o
centro de costo, equipos, etc.
Información que servirá para establecer el grado de contribución a las horas de
ocurrencia de la máxima demanda del sistema eléctrico de la empresa.
Para el desarrollo del estudio, se han seleccionado a cinco empresas delos siguientes
sectores productivos: sector educativo, textil, plástico, hotelero y agroindustrial, con el fin de tener un panorama amplio y variado de los procesos que demandan energía
Sector Educativo
Como entidad modelo se seleccionó a una institución educativa dedicada a la
capacitación de la juventud peruana para la industria de la construcción, a la cual llamaremos "EDUCA", esta institución cuenta con tres suministros de energía, dos en la opción tarifaría BT4 y uno en BT5.
Empresa suministradora : LUZ DEL SUR S.A.
Máxima demanda y consumo de energía suministro Nº 849-E Tarifa eléctrica
Energía activa Energía reactiva Máxima demanda
:BT4
: 254,410 kWh/año : 162,590 kV ARh/año : 88.5 kW
Máxima demanda y consumo de energía suministro Nº 123-E Tarifa eléctrica
Energía activa Energía reactiva Máxima demanda
:BT4
: 185,595 kWh/año : 9,000 kV ARh/año : 108.70 kW
Suministro Nº 927-E - Bomba contra incendios
Tarifa eléctrica : BT5
Sector Textil
La empresa seleccionada es una empresa del sector industrial, del ramo de fabricación de tejido de punto, cuya producción se destina al mercado externo en un 100% y que en el presente trabajo la llamaremos "TEXTILEZA".
Empresa suministradora suministro
Tarifa eléctrica Energía activa
Máxima demanda en H.P
: ELECTROSURMEDIO S.A. : 386-T
:MT4P
Sector Plástico
La empresa seleccionada la llamaremos "TUBEZA", que está dedicada a la fabricación de tuberías de PVC, desde½" hasta 20" de diámetro.
Empresa suministradora Tarifa eléctrica
Energía Activa Factor de potencia Máxima demanda
Sector Hotelero
: LUZ DEL SUR S.A. :MT2.
: 2479890kWh/año : 0.91
: 392.SkW
Dentro de este sector se seleccionó a un hotel que tiene años de funcionamiento en
Lima, que llamaremos "HOTELEZA".
Empresa suministradora suministro
Tarifa eléctrica Energía Activa Factor de potencia Máxima demanda
Sector Agroindustrial
: EDELNOR S.A. : 185-H
:BT2.
: 242970kWh/año : 0.56 (día típico útil) : 53.48kW
Dentro de este sector se seleccionó a una empresa que llamaremos "LECHEZA", que se caracteriza por tener varias líneas de producción. Está compuesta por tres plantas dedicadas a la elaboración de productos lácteos, carnes y leches (UHT).
Cuadro Nº 2.1: Tipo de tarifa por planta de producción
NO SUMINISTRO PLANTA TARIFA NIVEL DE TENSIÓN POTENCIA CONTRATADA
(kV) (k\/V)
224-L Lácteos MT4 10 254
739-L Cárnicos MT4 10 350
126-L
UHT
MT3 22.9 950Teniendo como fuente de información estadística los reportes de consumo de energía eléctrica de "LECHEZA" desde Diciembre 2000 a Noviembre 2001 se tiene:
Máxima demanda y consumo de energía Planta Lácteos
Energía activa: Factor de potencia Máxima demanda:
128 325 kWh/mes 0.99
301.9 kW
Máxima demanda y consumo de energía Planta Cárnicos
Energía activa: l l 5490kWh/mes
Factor de potencia 0.97
Máxima demanda: 370.2 kW
Máxima demanda y consumo de energía Planta UHT Energía activa:
Factor de potencia Máxima demanda:
2.2.2. Programa de mediciones.
La etapa de medició11 contempla los siguientes pasos:
193 486 kWh/mes 0.91
482.4 kW
• Ubicación de los equipos de medida.
• Constantes de relación de transformación de tensión y corriente.
• Tipo de instalación (monofásica, trifásica).
• Tipo de variables que se desea medir (kW, kVAR, kVA, etc)
• Periodo de integración para determinar la máxima demanda normalmente
para nuestro sistema es de 15min.
• Tiempo de registro mínimo 24 horas ( se recomienda realizar registros de dos
días útiles, día sábado y domingo).
b) Mediciones en motores trifásicos de C.A.
Realizar una preselección de los motores de cada área o línea de producción sobre
' todo aquellos motores cuya potencia nominal sea mayor a 20HP. Seguidamente se
procederá a realizar las pruebas que consistirá en lo siguiente:
• Pruebas de corriente por fase.
• Potencia eléctrica que toma el motor de la red.
• Factor de potencia de operación.
• Condiciones de trabajo(humedad, tóxico, corrosión, etc.)
e) Instrumentación Utilizada
La instrumentación requerida para la realización de los diagnósticos energéticos en
• Equipos analizadores de redes eléctricas, que se instalan en los puntos de
medición previamente programados ( el analizador utilizado para este caso es
de la marca LEM modelo memobox 603, apropiado para redes eléctricas de
tres hilos)
• Multímetro digital
• Pinza Amperimétrica
• Herramientas eléctricas(alicates, desarmadores, navajas, etc)
En el Anexo D, se muestra el procedimiento de programación del analizador de redes
Dentro de este sector se desarrolló un estudio energético en el local de la entidad
educativa "EDUCA", ubicado en el distrito de San Borja, con el objetivo de realizar
un diagnóstico energético integral y proponer las recomendaciones más convenientes
para optimizar el uso de la energía eléctrica y la opción tarifaría que implique el
menor costo.
"EDUCA", es un Organismo Administrativo y Educativo del Estado peruano
dedicado a la capacitación de la juventud peruana para la industria de la
construcción.
'
3.1.1 Estructura del Consumo de Energía
Se proyectaron los consumos de energía eléctrica mensual, teniendo en cuenta el modo de funcionamiento de las Oficinas Administrativas, Aulas, Talleres,
Laboratorios, Cocina, Centro de Computo y Auditorio. Asimismo, se identificaron y cuantificaron los ahorros potenciales de energía eléctrica.
La distribución de los consumos de energía y las máximas demandas se muestra por
área de consumo sobre la base de facturación de los dos suministros, concluyéndose que el Instituto Superior y el sector administrativo son las que tienen mayor
incidencia en el consumo de energía activa total con una participación del 42.1 % y 34.8% respectivamente. Ver cuadro Nº 3 .1
Cuadro Nº 3.1: Distribución del consumo y máxima demanda por sectores
SECTOR ENERGIA (%) DEMANDA(%)
INSTITUTO SUPERIOR
42.1% 37.3%ADMINISTRATIVO
34.8% 20.8%AUDITORIO
3.0% 29.8%COCINA Y COMEDOR
5.0% 2.1%LABORATORIOS DE MATERIALES
7.8% 6.0%SERVICIOS GENERALES
7.3% 4.0%TOTAL
100.0% 100.0%•.
E� cuanto a la demanda total de "EDUCA", las áreas que tienen mayor incidencia sobre la máxima demanda son el Instituto Superior (29.7%), el sector administrativo
(30.3%) y el auditorio (28.4%); asimismo, se ha considerado una demanda total
materiales y servicios generales. Ver cuadro Nº 3 .1
3.1.2 Perfil de Carga
a). Máxima demanda y consumo de energía suministro Nº 849-E
Este suministro abastece el Instituto, Laboratorios de materiales, Cocina y parte de
las áreas Administrativas. La operación normal de las oficinas administrativas es de
Lunes a Viernes, de 8:30 a 17:30 horas, prolongándose normalmente hasta las
20:00 con menos personal; los días sábados y domingos el consumo disminuye
debido a que el personal de las oficinas administrativas no trabaja . El horario normal
del Instituto es de lunes a sábado de 8:00 a 22:00 horas y de los servicios de
Laboratorios de Materiales de lunes a viernes de 8:00 a 17:00 horas. Ver anexo A
(figuras 3-a,3-b,3-c)
Tomando como diagrama de carga típico el miércoles 3 de mayo, debido a las
condiciones operativas normales presentadas para éste día, el diagrama de carga
presenta un factor de carga de 0.54 que es típico para un Instituto que trabaja 14
horas.
En la Figura 3.1 se tiene la medición del día útil, en el cual se registró la máxima
�
90.0
80.0
70.0
60.0
60.0
40.0
30.0
20.0
10.0
DIAGRAMA DE CARGA
1 1 1 1 1 1
- - - i- - - ,- - - -, - - - ., - - - -, - - - r - - - ,... -
--1 1 1 1 t
1 1 t 1 1 1 1
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0:00 2:00 4:00 6:00 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00
�I -
-- ----Po--t. A--ctiv_a_(kW-) --_--,P-ot.-Re-act-iva-(kV_AI_)
-Fig. Nº 3.1: Diagrama de carga del día útil típico
20:00 22:00 24:00
El resumen de los registros realizados en el circuito totalizador de este suministro se
muestra el cuadro Nº 3.2.
Cuadro Nº 3.2: Cuadro resumen de mediciones
Variable/Día UTIL 1 UTIL2 SABADO DOMINGO
Dm día(Kw) 41.3 41.4 18.1 7.1
MDh.p.(Kw) 77.1 79.7 19.8 11.5
MDh.f.p.(Kw) 54.8 55.9 33.1 11.6
EA(kWh/día) 991 993 435 169
ER(kvarh/día) 683 734 295 133
FC 0.54 0.52 0.55 0.61
'
Este suministro abastece principalmente el edificio Administrativo, el Auditorio y la Biblioteca del Instituto. La operación normal de las oficinas administrativas es de
Lunes a Viernes, de 8:30 a 17:30 horas, prolongándose normalmente hasta las 20 :00 con un 20% del personal; los días sábados y domingos el consumo disminuye debido a que el personal de las oficinas administrativas no trabaja . El uso normal del
auditorio es de 2 veces por semana de 2 a 4 horas diarias de lunes a sábado entre las
09:00 a 22:00 horas. Ver anexo A (figuras 3-d,3-e,3-f).
En la Figura 3 .2 se tiene la medición del día útil, en el cual se registró la máxima
demanda.
FECHA 03-May-00 DIA MIÉRCOLES
DIAGRAMA DE CARGA
60.0 ..---,----,----,----,----,---,---,---.---..---,----,----,
1 1 1 1
60.Q 1 , T ,
-' '
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1 1 1 1
- - - i- - - -1 T ,
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,¡:-- 40.0 -- -- -, - --- - -, - - - --T - -- --,-- , 'j ,
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O 30.0 - - - -' ' ¡ t
-1 1 1 1
20.0 - - - - -' - - -- - -. - - -- - 7 - - -- -1- - - - -' - - - - -J. �
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0:00 2:00 4:00 6:00 8:00 10:00 12:00 14:00
1--Pot. Activa (kW) • • Pol Reactiva(kVAr) 1
16:00 18:00 Fig. Nº 3.2: Diagrama de carga del día útil típico
El resumen de los registros realizados en este suministro se muestra en el cuadro Nº
3.3.
Cuadro Nº 3.3 Cuadro resumen de mediciones
Variable/Día
Dm día(Kw)
MDh.p.(Kw)
MDh.f.p.{Kw)
EA(kWh/día)
ER(kvarh/día)
FC
FP
Donde:
Dmdia. MDhp. MDhfp. EA
ER
FC
FP
UTIL 1 UTIL2 SABADO DOMINGO
24.6 26.6 12.5
36.2 41 10.3
56 55.3 68
591 638 300
8 28 59
0.44 0.48 0.18
1.0 1.0 1.0
Demanda promedio por día
Máxima Demanda en horas punta
Máxima Demanda en horas fuera de punta Energía activa
Energía reactiva
Factor de carga
Factor de potencia
3
6
5.4
72
1
0.5 1.0
3.1.3 Análisis de la optimización del consumo de energía en los procesos energéticos del sector educativo.
por energía eléctrica e incrementar la confiabilidad de las instalaciones. Las cuales
son:
a). Desplazamiento del circuito de Iluminación del Auditorio hacia el suministro con tarifa BT5.
Realizado el análisis comparativo para establecer la convemencia del contrato
tarifario actual, se llegó a la conclusión que las tarifas actuales son adecuadas; es
decir, que los suministros Nº 849-E y Nº 123-E estén en la tarifa BT4, y que el
suministro Nº 927-E en la tarifa BT5, ver anexo B (cuadros 3-a,3-b).
Salvo que durante la etapa de mediciones en las instalaciones eléctricas de
"EDUCA", se constató que el uso del auditorio es aleatorio y por periodos cortos
, pero con una demanda de 50 kW, dicha forma de consumo resulta inadecuado al tipo
de tarifa del suministro Nº 123-E (BT4FP), por lo cual se recomienda reducir el pico
de demanda mediante el traslape parcial de la carga del auditorio hacia el suministro
Nº 927-E con tarifa BT5, con lo cual se podrán obtener beneficios económicos.
El traslado de carga recomendado es el que corresponde a los circuitos de
iluminación: reflectores y sala principal al suministro cuya demanda es de
aproximadamente 15 k W.
Considerando la frecuencia de uso mensual de 6 veces/mes y un tiempo promedio de
Ahorro por máxima demanda:
15kW x 14.5 US$/kW x 12 meses
Pago adicional en energía por pasar de BT4 a BT5:
Tarifa BT5 = 0.1065 US$/kWh
Tarifa BT4P = 00480 US$/kWh
Diferencia 0.0585 US$/kWh
Consumo mensual = 15*4*6 = 360 kWh
2 610 US$
Pago adicional = 360x12*0.0585 = 253 US$
Ahorro efectivo anual: 2 357US$/año
b ). Mejoras en el sistema de iluminación
Siendo la iluminación uno de los principales consumidores de energía, es necesario
analizar el sistema de alumbrado en las diferentes áreas, para poder hacer un uso
eficiente del sistema se tendrá en cuenta lo siguiente:
, • Mejoramiento del nivel de iluminación
• Control operativo de lámparas: aprovechamiento de luz natural
• Reemplazo de lámparas de 40 W por lámparas de 36 W.
Las oficinas requieren un nivel de iluminación relativamente alto y de excelente
calidad para satisfacer las necesidades de una amplia diversidad de tareas visuales de
350 a 500 Lux. Asimismo, es importante que el consumo de energía eléctrica sea lo
más eficiente posible sin perjudicar la calidad del alumbrado.
En el cuadro Nº 3 .4 se muestra el ahorro energético y económico de implantarse las
Cuadro Nº 3.4 Cuadro resumen de opción de mejoras en iluminación
MEJORA
Ahorro Energético Ahorro Económico
(kWh)
(US$)
1.- Mejoramiento del nivel de iluminación
7408
815
2.- Aprovechamiento de luz
2867
315
natural
3.- Cambio de lámoaras: 40 Woor 36W
9558
1051
TOTAL
19833
2,181
c). Control operativo de equipos de computo.
Durante las horas de trabajo de oficina, normalmente se tienen equipos de computo
encendidos durante varias horas, sin hacer uso de ellos por más de 15 minutos, para
el caso de entidades educativas, el uso de computadoras tiene mayor significado.
Se tiene aproximadamente 115 computadoras con 52 impresoras de diversos tamaños
y modelos, las cuales tienen un uso efectivo de 4 a 6 horas, sin embargo están
encendidas todo el día de 8 a 1 O horas. Por lo tanto se recomienda apagar el monitor
cuando no se hace uso de ellas por tiempos mayores a 15 minutos haciendo uso del
software controlador de pantalla de apagado automático de Windows 95, para lo cual
previamente deberá aparecer en la pantalla un mensaje : APAGUE CUANDO NO
SE USE "AHORRE ENERGIA", dicho mensaje deberá ser implementado con el
Software correspondiente ; asimismo deberá pegarse en un lugar visible cerca del
monitor un Stickers (de 9 cm x 7.5 cm. en color verde fosforescente) con el mismo
Considerando 3 horas de encendido innecesario por día incluido el período de refrigerio para 80 computadoras se obtiene el siguiente ahorro:
Consumo promedio por monitor Tiempo de encendido innecesario
Ahorro energético = 80 x 0.1 O x 792
d). Control operativo de los ascensores.
= 0.10 KW
= 792 h/año = 6,336 KWh/año
Durante la etapa de mediciones se ha observado que los ascensores permanecen
funcionando durante las 24 horas, siendo el horario normal de funcionamiento
efectivo con carga entre las 7:00 a 23:00 horas de lunes a viernes y el resto de las
horas funciona en vacío.
La operación en vacío de los ascensores implica un consumo de energía debido a que
siempre permanece funcionando el motor que acciona el generador de corriente
continua cuya demanda registrada es de 2.5 kW con un factor de potencia de (0.20),
por lo que se recomienda desconectar de lunes a sábado los dos interruptores
principales de los dos ascensores durante 7 horas (entre las 23:00 a 06:00 horas),
pudiendo permanecer los días domingos y feriados desconectado.
De los registros realizados en el circuito de ascensores se ha obtenido los siguientes
resultados para el período de operación en vacío:
Demanda registrada en vacío
Consumo registrado en vacío
Considerando 26 días/mes (lunes a sábado) 4 domingos/mes
Consumo en vacío mensual Ahorro energético anual
2.5kW
= 20 kWh/día 520kWh y 240kWh
760 kWh/mes
Una propuesta adicional de ahorro económico a mediano plazo consiste en efectuar un cambio de nivel de tensión de alimentación del suministro, para lo cual la empresa
debe decidir en invertir en la compra e instalación de un transformador de potencia
100 kVA y un equipo de medición en media tensión cuyo costo total es de
aproximadamente, US$ 35,000.
De los suministros de "EDUCA", el que resulta más conveniente de efectuar el
cambio de nivel de alimentación es el suministro Nº 849-E por tener un mayor
consumo de energía y una mayor demanda de potencia.
En el cuadro 3.5 se muestra la evaluación económica de la inversión en el cambio de
nivel de tensión, en que se observa que la facturación de energía para el suministro
indicado disminuye de un promedio anual de US$ 37,213.59 en la opción tarifaria
BT4 a US$ 21,484.86 en la opción tarifaria MT4, obteniéndose un ahorro en la
facturación de US$ 15,728.73; pero, considerando un flujo de caja real descontando
los gastos de la empresa en impuestos, utilidades del trabajador y mantenimiento, se
obtiene un ahorro neto de la empresa de US$ 13,191.35/año.
Es decir, la empresa recuperaría su inversión en un período de 4 años a un costo de
oportunidad de capital promedio de 18%; de ser menor, como por ejemplo 12% la
Cuadro Nº 3.5: Evaluación económica
EVALUACIÓN ECONÓMICA - CAMBIO DE NIVEL DE TENSIÓN
Situación con Proyecto
EDUCA-SUMINISTRO Nº 849-E { us $)
Periodo de Evaluación Descrioción
Ingresos (1)
Facturación Anual BT 4 Facturación Anual MT 4
Ahorro por cambio de tarifa
Total Ingresos
Gastos (G)
- Mantenimiento (1 vez al ailo) Cambio de aceite
Total Gastos
Margen M=I-G
Depreciación (Acelerada en 4 anos) .o($ 35.000)
Utilidad antes de participación de Trabajadores UAPT=M-D Participación de Trabajadores ( Si UAPT > O) PT =5% UAPT
Utilidad Despues de participación de Trabajadores UDPT = UAPT-PT Impuestos (si UDPT >01 IM =30% UDPT Utllldad Desoues de lmouestos UDI = UDPT • IM
Inversión lo Transformador
Costo de sistema de medición
Valor Residual VR
Ahorro Paao de lmouestos de la Emoresa /Si UAPT < 01 APIM = -0.335xUAPT
Flulo de Cala Neto FCN = UDI + D +lo+VR+APIM
Tasa de Descuento
VAN
o 1
37213.59 21484.86 15728.73 15728.73 300.00 300.00 15428.73 8750.00 6678.73 333.94 6344.79 1903.44 4441.35 20000.00 15000.00
-35000.00 13191.35
12% 13.00%
$ 4 498. 75 $ 3,684.25 2 37213.59 21484.86 15728.73 15728.73 300.00 300.00 15428.73 8750.00 6678.73 333.94 6344.79 1903.44 4441.35 13191.35 14.00% $ 2 897.18
La evaluación de las mejoras identificadas, han permitido determinar un potencial de
ahorro en los siguientes rubros Ahorro energético
Ahorro en máxima demanda
=
35,289 KWh/año 5.7KWEn el cuadro 3 .6 se muestra las mejoras propuestas y los ahorros respectivos. Los
porcentajes de ahorros están referidos al consumo total de energía anual proyectada
( 5. 6%) y la máxima demanda facturada en el mes ( 1 1. 7%).
Cuadro Nº 3.6 Cuadro resumen de mejoras
Disminución Ahorro anual Ahorro Mejoras de demanda de energía económico
(kW) (kW.h/año) (US$/año)
1.- Despalazamiento del circuito de 15 2,357
iluminación del auditorio
hacia el suministro con tarifa BT5
2.- Mejoras en el sistema de iluminación 2,181
Mejoramiento del nivel de iluminación 7,406
Control operativo de lámparas 2,867
Reemplazo de lámparas de 40 W por 9,558
lámparas de 36 W.
3.- Control operativo de equipos de cómputo 6,336 697
4.- Control operativo de ascensores 9,120 1,003
5.- Cambio de nivel de tensión de BT a MT 13,191
(beneficio a partir del 4° año)
3.2 Sector Textil
Dentro de este sector se desarrolló un estudio energético a las instalaciones de la
empresa "TEXTILEZA", ubicado en la provincia de Chincha.
"TEXTILEZA", es una empresa del sector industrial, del ramo de fabricación de
tejido de punto, constituida como persona jurídica bajo la forma de empresa privada.
La empresa cuenta con maquinaria de tecnología moderna, lo cual le da un nivel de
alta competitividad en el ramo textil. La producción se destina al mercado externo en
un 100%.
3.2.1 Estructura del Consumo de Energía
Se proyectaron los consumos de energía eléctrica mensual, teniendo en cuenta el
modo de funcionamiento de las áreas de tejeduría, tintorería, corte y habilitado,
costura, acabado, planta de fuerza y servicios generales.
La energía eléctrica, es suministrada por la empresa Concesionaria ELECTRO SUR
MEDIO S.A, mediante un contrato de suministro de energía con tarifa regulada en
media tensión 10 kV (MT4); con una potencia contratada en horas punta de 880 kW
y fuera de punta de 990 k W, siendo el suministro eléctrico Nº 3 86-T.
En el cuadro Nº 3.7 y en las figuras 3.3 y 3.4, se muestra la distribución porcentual
SECTOR DBUIANDA(Kw) .�ergía Activa (kVVh)
•. HP HFP DIA % HP HFP DIA MES
TEJEDURIA 54.6 54.4 54.6 8.7 194 770 964 23136
llNTORERIA 294.6 318.7 318.7 50.6 1275 5103 6378 153072
CORTE Y HABILITADO 17.5 17.5 17.5 2.8 87 166 253 6072
COSTURA 84.7 125.4 125.4 19.9 256 1465 1721 41304
ACABA.DO 5.8 6.7 6.7 1.1 25 92 117 2808
PI.ANTA DE FUERZA 107.1 109.5 109.5 17.4 466 1575 2041 48984
SERVICIOS GENERALES . - 37.3 36.2 37.3 5.9 121 533 654 15696
"' .T OTAL 623.7 100.0 2424 9704 12128 291072
Estructura de Consumo de Energético por tipo de carga(kWh)
Servicios generales 5.4%
Planta de fuerza 16.8%
Acabado 1.0%
14.2%
Corte y habilitado 2.1%
Tejed u ria 7.9%
52.6%
Figura Nº 3.3 Estructura de consumo de energía activa.
%
7.9
52.0 2.1 14.0
1.0 16.6
Estructura de contribución a la demanda por tipo de carga (kW)
Planta de fuerza 16.3%
Costura 18.7%
Servicios generales 5.6%
Corte y habilitado 2.6%
Tejed u ria 8.1%
Tinto re ria 47.6%
Figura Nº 3.4: Estructura de contribución a la demanda eléctrica
El centro de costos tintorería, representa el mayor consumo de energía eléctrica y
mayor contribución a la demanda eléctrica.
3.2.2 Perfil de Carga
Para la determinación de la máxima demanda diaria y consumo de energía total por
centro de costos, se realizaron registros y mediciones puntuales en los diferentes
en dos niveles de tensión debido a que se tiene equipos consumidores de energía
tanto en 440 como en 220 V.
A continuación se muestra el diagrama total de la planta, para el día de registro de
máxima demanda. Ver Anexo A (figura 3-g) y la figura 3.5.
FECHA 25-Jul-01 DIA MIÉRCOLES
DIAGRAMA DE CARGA
700.0 ,---,---,---,---,---,---,---,----.----.----r----r----,
600.0 - - - - -, - -- - -r - - - - -, - - - - -r
-500.0
400.0
300.0
200.0
100.0
'
- - - - -1 - - - t- - - -1 - - - .. - - - - _, - - - .. - - - - -, - - - t- - - -, -
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t 1 1 1 1 1
o.o -l--�--+--�--+---+---i----i----i----i----i----+--�
0:00 2:00 4:00 6:00 8:00
--Pot Activa (kW)
10:00 12:00
HORAS 14:00
• • Poi. Reactiva(kVAr)
16:00 18:00
Fig. Nº 3.5: Diagrama de carga del día útil típico
3.2.3 Análisis de la optimización del consumo de energía en los procesos energéticos del sector textil
El análisis energético y operativo realizado en las instalaciones de "TEXTILEZA",
ha permitido identificar mejoras para la reducción del consumo de energía eléctrica y
costos operativos; la evaluación económica se ha efectuado teniendo en cuenta los
precios de energía eléctrica de la opción tarifaria MT3, (lro. de mayo del 2,001):
a) Ahorro por cambio de opción tarifaria de MT4 a MT3
De acuerdo a los datos estadísticos de consumo de energía eléctrica de
"TEXTILEZA", se ha evaluado la factibilidad de solicitar el cambio de opción
tarifaria actual MT 4 presente en punta a la tarifa MT3 presente en punta. Ver anexo
B (cuadro 3-c)
b ). Reemplazo de motores convensionales por motores de alta eficiencia
Al sustituirse un motor, al final de su vida útil o por desperfecto grave, es necesario
tener en cuenta a los motores de alta eficiencia; los cuales, están específicamente
diseñados para reducir al mínimo las pérdidas de energía.
El ahorro energético calculado es de 643 172 kWh/año por disminución del consumo
de energía con un beneficio adicional de la reducción de la demanda en 85.9 kW.
c). Evitar en horas punta en punta - El secador ALBRECHT
De acuerdo a las mediciones realizadas y la forma de operación del Secador
realizadas al personal de planta, éste modo de operación puede ser aprovechada
haciendo operar a la máquina en las horas fuera de punta.
El ahorro energético en HP calculado es de 39600 kWh/año por disminución del
consumo de energía con un beneficio adicional de la reducción de la demanda en
55kW.
d) Sistema de Iluminación
Se recomienda el cambio de luminarias existentes por otras de mayor eficiencia, en
la siguiente tabla se muestra el potencial de ahorro energético identificado.
3.2.4 Cuadro de resultados
El potencial energético identificado lo podemos agrupar en aquellas que requieren
inversión y otras que no lo requieren.
El porcentaje de ahorro energético esperado es el 15.8% del consumo anual de la
Cuadro Nº 3.8: Cuadro de resultados
1.-Cntioce qxjén taifaia ce Mr4 a Ml3
2-R:mpazoce rrctms cx:n.e-cicraes ¡xr rrctms ce ata aida-cia
3.-B.it:r q:mrel se:a:b" Jlllra:tt 81 hra; p.rta
4.-SslaT8 ce IIUTira::iál
a-0:rtrd qB'aM)ce lálµra; fh.ms::aies
b.-R:mpazocefll.ll'ESBtesce 33W¡xr lá'Tp:ras a a 1a:bes re 9W
TOTAL
N:ta: (..a¡ �es ce ames erun ráaicm a ICE sg...ia1es vaaes: Eraga a::liva tda a-te:
f,.l{pórra ci:mni:I
3.3 Sector Plástico
FHlll'.](N[ElA
FOIB'OAB\IHP. %
ffi.9 10.4
55.0 6.6
8.7 1.0
224 27
172.0 ZJ.7
#OR)/INJOlES 8\ffi3A
klNl %
643172 13.3
:mD Q8
17400 Q4
621!:6 1.3
762433 15.8
BXMMCO
5247
21225
13J7
811 '2EEl
32147
Dentro de este sector se desarrolló un estudio energético a las instalaciones de la
empresa "TUBEZA", dedicada a la producción de tuberías de PVC.
La tarifa eléctrica de la empresa es la MT2.
Según la información histórica recopilada, se tiene lo siguiente:
Energía Activa= 2479890 kWh/año
Energía Reactiva facturada = 389285 kVARh/año
Factor de potencia= 0.91
Máxima Demanda = 392.8kW
3.3.1 Estructura del Consumo de Energía
La planta cuenta con un tablero general totalizador y dos sub tableros que distribuye
energía eléctrica de la siguiente forma:
a) Tablero totalizador
b) Totalizador Nºl
Las cargas son oficinas (alumbrado, computadoras, ventiladores, etc), iluminación de
planta, taller de mantenimiento y maestranza).
e). Totalizador Nº 2
Las cargas son extrusoras, acampanadoras, molinos, turbomezclador y balanza
electrónica.
Las áreas de consumo energético identificadas son:
• Área de producción:
Se encuentra conformada por las áreas de mezcla, siendo los consumidores típicos
los siguientes: Turbomezclador de 250kg de capacidad, balanza electrónica y dos
molinos.
• Área de Extrusión y acampanado.
Conformada por los siguientes consumidores: cmco máquinas extrusoras, cuatro
acampanadoras, una cortadora de tuberías, resistencias de calentamiento, etc.
•
Área de Servicios:Se cuenta con sistemas de generación y distribución de · agua helada, a1re
helada. la cual sirve para el enfriamiento del producto extraído en las máquinas de
extrusión.
• Área de Iluminación:
La iluminación se encuentra presente en toda la distribución de planta. el tipo de
iluminación es con fluorescentes de 40 W, lámparas de luz mixta de 250W (en el
área de producción y taller de maestranza) y focos incandescentes de 100W, en los
pasadizos y baños .
• Área de Taller de Mantenimiento y maestranza
En esta área se cuenta con tres tomos, una fresa circular, un taladro radial , dos máquinas de soldar, tres esmeriles de pie, dos taladros de pie, una sierra eléctrica,
una fresa horizontal, dos esmeriles manuales.
3.3.2 Perfil de Carga
Se obtuvieron los perfiles de carga de los tres tableros totalizadores de la empresa, las
figuras Nº 3.6, Nº 3.7 y Nº 3.8 están referida al diagrama de carga para el día de
450.00 400.00 350.00
� <300.00 � ::250.00 é <200.00
o ifi 150.00 D..100.00
50.00
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(Kw) ... Q (kWh)
Figura Nº 3.6: Diagrama de carga típico registrado en el tablero totalizador
140.00
120.00
� 100.00 < � • 80.00
1
<o 60.00
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300.00
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(Kw) ..•.. Q (kWh)
Figura Nº 3.8: Diagrama de carga típico registrado en el tablero Nº 2
De los diagramas anteriores se determinó que la hora de ocurrencia de la máxima
demanda del tablero Nº 2 es coincidente con la hora de ocurrencia de la máxima
demanda del tablero totalizador (386.05kW, 11 :00horas), mientras que la hora de
máxima demanda del tablero Nº 1 es a las 15:00horas(l 14.8kW).
Fecha Circuito Día HP Máxima Demanda(kW) HFP DIA HP Energía Activa kWh) HFP DIA Demanda promedio(kW) HP HFP DIA FC FP
28/09/2001 Totalizador Viernes 351.05 386.05 386.05 1644.00 6436.33 8080.33 328.80 338.75 338.75 0.87 0.91
29/09/2001 Totalizador Sábado 303.10 329.40 329.40 1388.00 5547.64 6935.64 277.60 291.98 291.98 0.88 0.91
30/09/2001 Totalizador Dominao 51.76 287.46 287.46 213.98 2478.50 2692.48 42.80 130.45 130.45 0.45 0.92
28/09/2001 Tablero nº1 Viernes 95.30 114.80 114.80 408.56 1530.68 1939.24 81.71 80.56 81.71 0.71 0.91 29/09/2001 Tablero nº1 Sábado 94.30 97.96 97.96 405.92 1543.34 1949.26 81.18 81.23 81.23 0.82 0.91
30/09/2001 Tablero nº1 Domin!lo 49.40 90.50 90.50 202.54 1038.96 1241.50 40.51 54.68 54.68 0.60 0.91
28/09/2001 Tablero n°2 Viernes 275.47 311.85 311.85 1086.93 4286.60 5373.53 217.39 225.61 225.61 0.72 0.92
29/09/2001 Tablero nº2 Sábado 219.80 251.34 251.34 982.00 3942.80 4924.80 196.40 207.52 207.52 0.82 0.91
30/09/2001 Tablero n°2 Dominoo 3.12 205.50 205.50 11.44 1439.54 1450.98 2.29 75.77 75.77 0.36 0.95
Máximo totalizado Viernes 351.05 386.05 386.05 1644.00 6436.33 8080.33 328.80 338.75 338.75 0.88 0.92
Mínimo totalizador Domingo 51.76 287.46 287.46 213.98 2478.50 2692.48 42.80 130.45 130.45 0.45 0.91
3.3.3 Análisis de la optimización del consumo de energía en los procesos energéticos del sector Plástico
El análisis energético y operativo realizado en las instalaciones de "TUBEZA", ha
permitido identificar mejoras para la reducción del consumo de energía eléctrica y
costos operativos.
a) Compensación Reactiva
Dado el bajo factor de potencia, se sugiere la instalación de dos bancos de
condensadores fijos dado el perfil de consumo registrado, del tipo parcial ubicados
en los dos tableros eléctricos principales. Teniendo en consideración lo siguiente:
• Diagrama de carga cuasi constante, típico de usuarios con tres tumos de trabajo.
• Alto consumo de energía reactiva( mayor del 30% de Energía activa total)
• Demanda promedio(tablero principal Nºl): 81.7lkW.
En el tablero principal N 1
Considerando los registros obtenidos en este tablero, se tiene:
Factor de potencia promedio actual (cos<j>l ): 0.91
Factor de potencia propuesto ( cos<j>2) : 0.99
Se determinó que la potencia del banco es de 2 3.9kVar. Normalizada es de
3x7kV AR+ l x4. 5kV AR
En el tablero principal Nº2
Factor de potencia promedio actual (cos<j>l) : 0.91
Factor de potencia propuesto ( cos<j>2) : 0.99
Se determinó que la potencia del banco es de 66.lkVar. Normalizada es de
9x7kVAR+ lx4.5kVAR
b) Cambio de opción Tarifaria
Sobre la base de la información histórica disponible y considerando que la tarifa
actual es MT2, se realizó el cálculo comparativo entre las distintas opciones
tarifarias, tal como se muestra en el Anexo B ( cuadro 3-d), determinándose que la
mejor opción tarifaria para el suministro es la tarifa MT3P con calificación de cliente
presente en punta, en la modalidad de máxima demanda leída. Ver cuadro Nº 3 .1 O
TARIFAS
MT2 MT3P MT4P
COSTO TOTAL (US$/./mes) 4669.60 4233.86 4238.05
AHORRO MENSUAL (US$/./mes) 435.74 431.55
PORCENTAJE DE AHORRO(%) 9.33 9.24
AHORRO ANUAL (US$/./año) 5228.93 5178.64
e). Uso de motores de alta eficiencia
Como resultado de las mediciones puntuales llevadas a cabo, se calcularon las
pérdidas eléctricas en los motores principales de las máquinas extrusoras.
En la figura 3.9, se tiene la ubicación de los motores extrusores que se deben cambiar
por otros más eficientes.
T ermocuplas
Tubería extraída
Matriz de extrusión
