Auditoría energética de una industria de colorante

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Texto completo

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ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA (ICAI)

INGENIERO INDUSTRIAL

AUDITORÍA ENERGÉTICA DE UNA

INDUSTRIA DE COLORANTE

Autor: Juan Baiz Arranz

Director: Alejandro Morell Fernández

Madrid

Junio 2017

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Baiz

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1 AUTORIZACIÓN PARA LA DIGITALIZACIÓN, DEPÓSITO Y DIVULGACIÓN EN ACCESO ABIERTO (RESTRINGIDO) DE DOCUMENTACIÓN

1º. Declaración de la autoría y acreditación de la misma.

El autor D. Juan Baiz Arranz, como alumno de la UNIVERSIDAD PONTIFICIA COMILLAS (COMILLAS), DECLARA que es el titular de los derechos de propiedad intelectual, objeto de la presente cesión, en relación con la obra TRABAJO FIN DE MÁSTER: AUDITORÍA ENERGÉTICA DE UNA INDUSTRIA DE COLORANTE, que ésta es una obra original, y que ostenta la condición de autor en el sentido que otorga la Ley de Propiedad Intelectual como titular único o cotitular de la obra.

En caso de ser cotitular, el autor (firmante) declara asimismo que cuenta con el consentimiento de los restantes titulares para hacer la presente cesión. En caso de previa cesión a terceros de derechos de explotación de la obra, el autor declara que tiene la oportuna autorización de dichos titulares de derechos a los fines de esta cesión o bien que retiene la facultad de ceder estos derechos en la forma prevista en la presente cesión y así lo acredita.

2º. Objeto y fines de la cesión.

Con el fin de dar la máxima difusión a la obra citada a través del Repositorio institucional de la Universidad y hacer posible su utilización de forma libre y gratuita (con las limitaciones que más adelante se detallan) por todos los usuarios del repositorio y del portal e-ciencia, el autor CEDE a la Universidad Pontificia Comillas de forma gratuita y no exclusiva, por el máximo plazo legal y con ámbito universal, los derechos de digitalización, de archivo, de reproducción, de distribución, de comunicación pública, incluido el derecho de puesta a disposición electrónica, tal y como se describen en la Ley de Propiedad Intelectual. El derecho de transformación se cede a los únicos efectos de lo dispuesto en la letra (a) del apartado siguiente.

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3º. Condiciones de la cesión.

Sin perjuicio de la titularidad de la obra, que sigue correspondiendo a su autor, la cesión de derechos contemplada en esta licencia, el repositorio institucional podrá:

(a) Transformarla para adaptarla a cualquier tecnología susceptible de incorporarla a internet; realizar adaptaciones para hacer posible la utilización de la obra en formatos electrónicos, así como incorporar metadatos para realizar el registro de la obra e incorporar “marcas de agua” o cualquier otro sistema de seguridad o de protección.

(b) Reproducirla en un soporte digital para su incorporación a una base de datos electrónica, incluyendo el derecho de reproducir y almacenar la obra en servidores, a los efectos de garantizar su seguridad, conservación y preservar el formato. .

(c) Comunicarla y ponerla a disposición del público a través de un archivo abierto institucional, accesible de modo libre y gratuito a través de internet.

(d) Distribuir copias electrónicas de la obra a los usuarios en un soporte digital.

4º. Derechos del autor.

El autor, en tanto que titular de una obra que cede con carácter no exclusivo a la Universidad por medio de su registro en el Repositorio Institucional tiene derecho a:

a) A que la Universidad identifique claramente su nombre como el autor o propietario de los derechos del documento.

b) Comunicar y dar publicidad a la obra en la versión que ceda y en otras posteriores a través de cualquier medio.

c) Solicitar la retirada de la obra del repositorio por causa justificada. A tal fin deberá ponerse en contacto con el vicerrector/a de investigación (curiarte@rec.upcomillas.es).

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3 d) Autorizar expresamente a COMILLAS para, en su caso, realizar los trámites necesarios para la obtención del ISBN.

e) Recibir notificación fehaciente de cualquier reclamación que puedan formular terceras personas en relación con la obra y, en particular, de reclamaciones relativas a los derechos de propiedad intelectual sobre ella.

5º. Deberes del autor.

El autor se compromete a:

a) Garantizar que el compromiso que adquiere mediante el presente escrito no infringe ningún derecho de terceros, ya sean de propiedad industrial, intelectual o cualquier otro.

b) Garantizar que el contenido de las obras no atenta contra los derechos al honor, a la intimidad y a la imagen de terceros.

c) Asumir toda reclamación o responsabilidad, incluyendo las indemnizaciones por daños, que pudieran ejercitarse contra la Universidad por terceros que vieran infringidos sus derechos e intereses a causa de la cesión.

d) Asumir la responsabilidad en el caso de que las instituciones fueran condenadas por infracción de derechos derivada de las obras objeto de la cesión.

6º. Fines y funcionamiento del Repositorio Institucional.

La obra se pondrá a disposición de los usuarios para que hagan de ella un uso justo y respetuoso con los derechos del autor, según lo permitido por la legislación aplicable, y con fines de estudio, investigación, o cualquier otro fin lícito. Con dicha finalidad, la Universidad asume los siguientes deberes y se reserva las siguientes facultades:

a) Deberes del repositorio Institucional:

- La Universidad informará a los usuarios del archivo sobre los usos permitidos, y no garantiza ni asume responsabilidad alguna por otras formas en que los usuarios hagan un uso posterior de las obras no conforme con la legislación

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4 vigente. El uso posterior, más allá de la copia privada, requerirá que se cite la fuente y se reconozca la autoría, que no se obtenga beneficio comercial, y que no se realicen obras derivadas.

- La Universidad no revisará el contenido de las obras, que en todo caso permanecerá bajo la responsabilidad exclusiva del autor y no estará obligada a ejercitar acciones legales en nombre del autor en el supuesto de infracciones a derechos de propiedad intelectual derivados del depósito y archivo de las obras. El autor renuncia a cualquier reclamación frente a la Universidad por las formas no ajustadas a la legislación vigente en que los usuarios hagan uso de las obras. - La Universidad adoptará las medidas necesarias para la preservación de la obra en un futuro.

b) Derechos que se reserva el Repositorio institucional respecto de las obras en él registradas:

- retirar la obra, previa notificación al autor, en supuestos suficientemente justificados, o en caso de reclamaciones de terceros.

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5 Declaro, bajo mi responsabilidad, que el Proyecto presentado con el título

AUDITORÍA ENERGÉTICA DE UNA INDUSTRIA DE COLORANTE en la ETS de Ingeniería - ICAI de la Universidad Pontificia Comillas en el

curso académico 2016/2017 es de mi autoría, original e inédito y

no ha sido presentado con anterioridad a otros efectos. El Proyecto no es plagio de otro, ni total ni parcialmente y la información que ha sido tomada

de otros documentos está debidamente referenciada.

Fdo.: Juan Baiz Arranz Fecha: 12 / 06/ 2017

Autorizada la entrega del proyecto EL DIRECTOR DEL PROYECTO

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AUDITORÍA

ENERGÉTICA

DE

UNA

INDUSTRIA

DE

COLORANTE

Autor: Baiz Arranz, Juan

Director: Morell Fernández, Alejandro Entidad Colaboradora: Creara Consultores S.L.

RESUMEN DEL PROYECTO

Este proyecto tiene por objeto la auditoría de una industria de colorante analizando la forma en que se utiliza la energía, la eficiencia con la que se aprovecha ésta e identificar las oportunidades para mejorar la eficiencia energética de la instalación.

La metodología utilizada para el desarrollo de esta auditoría energética cumple con los requisitos que establece el Real Decreto 56/2016 de 12 de febrero, por el que se transpone la Directiva 2012/27/UE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 25 de octubre de 2012, relativa a la eficiencia energética, en lo referente a auditorías energéticas, acreditación de proveedores de servicios y auditores energéticos y promoción de la eficiencia del suministro de energía. Así mismo este documento también cumple con los requisitos de la UNE-EN 16247 “Auditorías Energéticas”.

Para este estudio, se ha obtenido la demanda de energía de las instalaciones en el año 2015. Se analizan los consumos energéticos en dos plantas de la industria (las cuales se denominarán Planta 1 y Planta 2), tanto de electricidad como de gas natural, y también se realiza un desglose del balance eléctrico en las plantas.

Dentro de la distribución de los consumos energéticos de ambas plantas, el consumo de gas tiene sustancialmente más peso que el consumo eléctrico; siendo en la Planta 1 de un 92% y un 8%, y en la Planta 2 de un 70% y 30%, respectivamente.

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8 Como se puede apreciar en ambas plantas, la mayor parte del consumo es de gas, debido a que para la producción de fritas se necesita el funcionamiento de hornos de fusión que utilizan el gas natural como combustible. Estos tratamientos son los principales de estas plantas.

En la Planta 1 prácticamente la totalidad del consumo de gas es destinado al funcionamiento de los hornos, mientras que en la Planta 2 los hornos rozan los dos tercios de la demanda, los equipos de producción de vapor ligeramente superan el veinte por ciento y los secaderos suponen prácticamente el resto del consumo de gas natural.

Además, se estudia la distribución del consumo de energía eléctrica en las dos plantas para poder detectar los puntos potenciales de mejora dentro de las mismas.

En la Planta 1, más del treinta por ciento del consumo eléctrico se destina a la planta de oxígeno, alrededor de un quince por ciento es utilizado por compresores y moledoras prácticamente a partes iguales. Respecto a la Planta 2, se puede apreciar que las moledoras y las mezclas corresponden entre ellas a prácticamente el cincuenta por ciento. El resto del consumo eléctrico en ambas plantas, se distribuye entre otros usos como puede ser climatización, depuración de agua y humos o pérdidas en transformadores.

Tras haber analizado minuciosamente todos estos consumos, haber estimado los precios de las distintas fuentes de energía y estudiar las medidas de ahorro ya implementadas en las instalaciones, se han considerado una serie de nuevas propuestas para mejorar la eficiencia de las plantas.

Para la Planta 1, se ha considerado el aumento del aislamiento de los hornos, sustituir los equipos de climatización de R22, instalar compresores modulantes, mejorar el aprovisionamiento energético, reconexionar los transformadores, recuperar el calor de aire de salida de las chimeneas y realizar una instalación solar térmica.

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9 En la Planta 2, además de la instalación de compresores modulantes y la optimización del aprovisionamiento energético, se ha considerado la renovación de la iluminación y la instalación de una planta de cogeneración.

La implantación de todas estas medidas en las instalaciones, supondrían un ahorro energético y económico cada año de 13.151.022 kWh y 293.081 € respectivamente, y unas emisiones evitadas de 2.584.492 kg CO2 por año. La

inversión necesaria para llevarlas a cabo sería de 1.582.684 € y el período de retorno simple de la misma de 5,8 años.

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ENERGY AUDIT OF A CERAMIC MANUFACTURING INDUSTRY

Author: Baiz Arranz, Juan

Director: Morell Fernández, Alejandro Supporting Entity: Creara Consultores S.L.

PROJECT SUMMARY

The aim of this project is to perform an energy audit of a ceramic manufacturing industry so that meets with the technical and legal requirements established by the European Union.

Furthermore, it is compulsory to comprehend how energy is used, analyze its performance and identify the key points where improvements can be made in order to increase the industry efficiency.

The methodology used to perform this energy audit meets with all requirements specified in the Real Decreto 56/2016 of 12th February 2016, where

the Energy Efficiency Directive 2012/27/EU of the European Parliament and of the Council of the 25th October 2012 is approved by the Spanish Government.

This Directive establishes a common framework of measures for the promotion of energy efficiency within the Union in order to ensure the achievement of the Union’s 2020 20 % headline target on energy efficiency and to pave the way for further energy efficiency improvements beyond that date. It lays down rules designed to remove barriers in the energy market and overcome market failures that impede efficiency in the supply and use of energy, and provides a set of minimum requirements, not preventing any Member State from maintaining or introducing more stringent measures. This document also satisfies the criterion stablished in the UNE-EN 16247 “Auditorías Energéticas”.

The industry analyzed is a complex facility, where only two of its plants will be examined (named as Plant 1 and Plant 2 in the study). Data regarding energy demand through 2015, considering both electricity and gas, has been compiled, as well as its production in this period.

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11 Energy consumption distribution is considerably altered by gas, being a 92% of Plant’s 1 energy consumption and a 70% in Plant 2. The remaining 8% in Plant 1 and 30% in Plant 2, is due to electricity. This extraordinary gas demand is caused by fusion ovens, which are essential for the ceramic manufacturing process.

Almost the entire gas demand of Plant 1 comes out of ovens, whereas in Plant 2, only two thirds are due to this fact, a 20 % is consumed by steam generators and the rest, by dryers.

In addition, electric consumption distribution in both plants will be analyzed so that potential improvement opportunities can be detected.

Plant 1 requests around one third of its total electricity demand for the oxygen plant and around a fifteen percent for both, its compressors and grinders. However, in Plant 2, grinders and mixers comprehend together around half of this energy’s consumption. The rest of electricity demand in both plants regard other services, as air conditioning, water and smoke treatment and transformers’ losses.

After having studied precisely all consumptions mentioned, estimated energy sources’ prices and evaluated previously implemented saving measures, a set of measures have been proposed to be applied and improve plants’ efficiency.

Proposals for Plant 1 are: increasing oven isolation, R22 air conditioners’ replacement, modulating compressors’ installation, energy supply improvement, transformers’ reconnection, heat recovery out of chimneys and a solar thermal installation.

In Plant 2, in addition to modulating compressors’ installation and energy supply improvement, other measures as illumination replacement and a cogeneration plant installation have been considered.

The implementation of these procedures in the facilities considered will suppose an energetic and economic savings up to 13.151.022 kWh and 293.081 €,

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12 as well as avoiding 2.584.492 kg of CO2 emissions each year. An investment of

1.582.684 € will be required and its payback would be of 5,8 years.

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NDICE DE

C

ONTENIDOS

CAPÍTULO I:INTRODUCCIÓN ... 19

CAPÍTULO II:ANÁLISIS Y CRITERIOS ADOPTADOS ... 39

CAPÍTULO III:MEDICIONES REALIZADAS ... 63

CAPÍTULO IV:BALANCE ENERGÉTICO GLOBAL ... 75

CAPÍTULO V:MEDIDAS DE AHORRO ... 89

CAPÍTULO VI:RESUMEN YCONCLUSIONES ... 149

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NDICE DE

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ABLAS

Tabla 1: Sanción Según La Infracción ... 26

Tabla 2: Consumo Energético Planta 1 ... 29

Tabla 3: Consumo Energético Planta 2 ... 29

Tabla 4: Producción De Fritas De La Planta 1 ... 30

Tabla 5: Producción De Fritas De La Planta 2 ... 30

Tabla 6: Suministros Energéticos De La Planta 1 ... 41

Tabla 7: Suministros Energéticos De La Planta 2 ... 41

Tabla 8: Datos Mensuales De Consumo Eléctrico En La Planta 1 ... 43

Tabla 9: Datos Mensuales De Consumo Eléctrico En La Planta 2 ... 43

Tabla 10: Evolución De La Potencia Horaria Absorbida En La Planta 1 ... 48

Tabla 11: Evolución De La Potencia Horaria Absorbida En La Planta 2 ... 49

Tabla 12: Evolución De La Potencia Horaria Absorbida En La Planta 1 Discriminada Por Colores ... 50

Tabla 13: Evolución De La Potencia Horaria Absorbida En La Planta 2 Discriminada Por Colores ... 51

Tabla 14: Distribución Mensual Del Consumo De Gas Natural En La Planta 1 ... 54

Tabla 15: Distribución Mensual Del Consumo De Gas Natural En La Planta 2 ... 54

Tabla 16: Emisiones Unitarias Por Kwh Eléctrico ... 60

Tabla 17: Precio Por Kwh ... 61

Tabla 18: Analizadores De Redes ... 65

Tabla 19: Medidas Puntuales Por Sectores ... 69

Tabla 20: Herramientas Para El Cálculo Del Balance Energético ... 78

Tabla 21: Distribución Global Del Consumo Por Fuentes De Energía En La Planta 1 ... 79

Tabla 22: Distribución Global Del Consumo Por Fuentes De Energía En La Planta 2 ... 79

Tabla 23: Distribución Global Del Consumo Energético En La Planta 2 ... 82

Tabla 24: Distribución Global Del Consumo Energético En La Planta 1 ... 83

Tabla 25: Distribución Global Del Consumo Eléctrico En La Planta 2 ... 84

Tabla 26: Distribución Global Del Consumo De Gas Natural En La Planta 2 ... 86

Tabla 27: Consumo De Gas Y Producción En La Planta 3 Durante 2014 Y 2015 ... 94

Tabla 28: Comparación Del Consumo Sin La Implantación Con El Consumo Real Tras La Implantación ... 96

Tabla 29: Ahorro Energético Gracias A La Implantación De La Medida ... 96

Tabla 30: Ahorro Económico Tras La Implantación De La Medida ... 97

Tabla 31: Automatización Sobre La Conexión De Los Transformadores Del Ct De La Planta 1 103 Tabla 32: Sustitución Bombas De Calor Actuales Con R22 Por Otras Adaptadas A Normativa. Planta 1 ... 104

Tabla 33: Proposición De Medida De Implantación Solar Térmica ... 110

Tabla 34: Resultados Implantación Solar Térmica En La Planta 1 ... 111

Tabla 35: Resultados De La Implantación De La Medida De Compresores Modulantes En La Planta 1 ... 114

Tabla 36: Resultados De La Implantación De La Medida De Compresores Modulantes En La Planta 2 ... 114

Tabla 37: Clasificación De Motores En Función De Su Eficiencia ... 115

Tabla 38: Calendario De Implementación De La Eu Meps ... 116

Tabla 39: Resultados De La Implantación De La Medida De Aislamiento De Los Hornos En Planta 1 ... 119

Tabla 40: Calor Disponible En La Planta 1 ... 120

Tabla 41: Demanda De Frío ... 124

Tabla 42: Cantidad De Agua Que Se Puede Evaporar ... 125

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Tabla 44: Sustitución De Proyectores Por Led ... 129

Tabla 45: Optimización Y Negociación Del Aprovisionamiento De Energía ... 130

Tabla 46: Potencias Contratadas Y Óptimas De La Planta 1 ... 131

Tabla 47 : Potencias Contratadas Y Óptimas De La Planta 2 ... 131

Tabla 48: Resultados De La Optimización De Los Suministros ... 132

Tabla 49: Requerimientos Para Cogeneración ... 134

Tabla 50: Ventajas E Inconvenientes De Los Diferentes Sistemas De Cogeneración ... 141

Tabla 51: Consumos Y Costes Energéticos Planta 2 ... 142

Tabla 52: Características De La Planta De Cogeneración ... 143

Tabla 53: Producción De La Planta De Cogeneración ... 144

Tabla 54: Resumen De Resultados ... 145

Tabla 55: Resultados De La Implantación De La Cogeneración ... 147

Tabla 56: Prs De La Medida Según Los Precios De Los Suministros ... 148

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NDICE DE

G

RÁFICAS

Gráfica 1: Cronograma De Actividades ... 28

Gráfica 2: Consumo Mensual Eléctrico De La Planta 1 ... 44

Gráfica 3. Consumo Mensual Eléctrico De La Planta 2 ... 44

Gráfica 4: Consumo Energético Por Semana De La Planta 1 ... 45

Gráfica 5: Consumo Energético Por Semana De La Planta 2 ... 45

Gráfica 6: Evolución De La Potencia Demandada En Los Meses De Febrero Y Julio En La Planta 1 ... 46

Gráfica 7: Evolución De La Potencia Demandada En Los Meses De Febrero Y Julio En La Planta 2 ... 46

Gráfica 8: Promedio De Consumo Eléctrico Por Día En La Planta 1 ... 52

Gráfica 9: Promedio De Consumo Eléctrico Por Día En La Planta 2 ... 52

Gráfica 10: Curva Del Consumo En Días Laborables Y Fines De Semana Según La Hora En La Planta 1 ... 53

Gráfica 11: Curva Del Consumo En Días Laborables Y Fines De Semana Según La Hora En La Planta 2 ... 53

Gráfica 12: Evolución Mensual Del Consumo De Gas Natural En La Planta 1 ... 55

Gráfica 13: Evolución Mensual Del Consumo De Gas Natural ... 55

Gráfica 14: Línea Base De Electricidad Y La Producción En La Planta 1 ... 56

Gráfica 15: Línea Base De Electricidad Y La Producción En La Planta 2 ... 57

Gráfica 16: Línea Base De Gas Y La Producción En La Planta 1 ... 57

Gráfica 17: Línea Base De Consumo De Gas Y La Producción En La Planta 2 ... 58

Gráfica 18: Consumo Energético Compresores ... 66

Gráfica 19: Consumo Energético De Las Torres De Refrigeración De La Planta 1 ... 67

Gráfica 20: Consumo Energético De Los Molinos (Parcial) En La Planta 1 ... 68

Gráfica 21: Consumo Energético Del Edificio De Oficinas ... 70

Gráfica 22: Consumo Energético De La Línea 21 ... 71

Gráfica 23: Consumo Energético Del Jet 21 ... 71

Gráfica 24: Consumo Energético De La Mezcladora 9 ... 72

Gráfica 25: Consumo Energético Del Compresor Que Sirve Al Jet 1 ... 72

Gráfica 26: Consumo Energético Del Ct 3 ... 73

Gráfica 27: Consumo Energético En La Planta 1 ... 79

Gráfica 28: Consumo Energético En La Planta 2 ... 80

Gráfica 29: Balance Energético Por Usos En La Planta 2 ... 82

Gráfica 30: Balance Eléctrico De La Planta 1 ... 83

Gráfica 31: Balance Eléctrico Por Usos En La Planta 2 ... 85

Gráfica 32: Balance De Gas Natural Por Usos ... 87

Gráfica 33: Línea Base De Gas De La Planta 3 En 2014 ... 95

Gráfica 34: Rentabilidad De La Sustitución De Motores En Función De Horas De Uso ... 117

Gráfica 35: Consumo De Gas Para Electricidad (Cogeneración) ... 145

Gráfica 36: Consumo De Gas Y Electricidad Antes Y Después De La Cogeneración ... 146

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NDICE DE

I

LUSTRACIONES

Ilustración 1: Proceso De Fundición. Fuente Propia ... 31

Ilustración 2: Generador De Vapor. Fuente Propia ... 36

Ilustración 3: Sala De Compresores. Fuente Propia ... 66

Ilustración 4: Torres De Refrigeración. Fuente Propia ... 67

Ilustración 5: Paneles Solares Térmicos En La Planta 2. Fuente Propia ... 91

Ilustración 6: Esquema Hornos Gas-Aire ... 98

Ilustración 7: Esquema Hornos Oxygas ... 98

Ilustración 8: Esquema Unifilar Para La Automatización Del Transformador De Potencia ... 102

Ilustración 9: Imagen De Una Instalación De Funcionamiento Con Termosifón ... 106

Ilustración 10: Esquema De Funcionamiento De Una Instalación Con Circulación Forzada ... 106

Ilustración 11: Imagen De Un Colector De Polipropileno ... 107

Ilustración 12: Imagen De Colectores De Placa Plana ... 107

Ilustración 13: Imagen De Un Colector De Tubos De Vacío ... 108

Ilustración 14: Compresores De Aire Todo / Nada. Fuente Propia ... 113

Ilustración 15: Chimeneas En La Planta 1. Fuente Propia ... 120

Ilustración 16: Torres De Refrigeración. Fuente Propia ... 123

Ilustración 17: Luminaria De Vapor De Sodio. Fuente Propia ... 127

Ilustración 18: Esquema Básico De Una Cogeneración ... 133

Ilustración 19: Esquema Ciclo Simple Con Motor Alternativo ... 135

Ilustración 20: Diagrama De Distribución De Energía Del Ciclo Simple Con Motor Alternativo ... 136

Ilustración 21: Esquema Ciclo Simple Con Turbina De Gas ... 137

Ilustración 22: Diagrama De Distribución De Energía Del Ciclo Simple Con Turbina De Gas . 137 Ilustración 23: Esquema Ciclo Simple Con Turbina De Vapor ... 138

Ilustración 24: Diagrama De Distribución De Energía Del Ciclo Simple Con Turbina De Vapor ... 139

Ilustración 25: Esquema Ciclo Combinado ... 140

Ilustración 26: Diagrama De Distribución De Energía Del Ciclo Combinado ... 140

Ilustración 27: Reparto De Consumos En La Planta ... 143

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NDICE DE

E

SQUEMAS

Esquema 1: Obligación de Cumplimiento del Real Decreto según tipo de Sociedad y Empresa 24 Esquema 2: Metodología Basada en la Norma UNE-EN 16247 ... 26 Esquema 3: Proceso Productivo de la Planta 1 ... 32 Esquema 4: Proceso Productivo de la Planta 2 ... 35

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C

APÍTULO

I:

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1

M

OTIVACIÓN DEL

P

ROYECTO

El consumo energético crece en paralelo al desarrollo económico; es por tanto primordial implantar medidas que optimicen la demanda energética. Desde una planta industrial, un pequeño comercio o un hogar, las medidas encaminadas a la eficiencia energética son múltiples, y a menudo, muy económicas.

La eficiencia energética permite reducir el consumo de energía, la dependencia energética del exterior y las importaciones de combustibles fósiles y las emisiones de efecto invernadero. La eficiencia y el ahorro energético son claves para mejorar la competitividad de las empresas y crear empleo.

1.1

A

UDITORÍAS ENERGÉTICAS

Las auditorías energéticas son herramientas que permiten a las organizaciones conocer su situación respecto al uso de energía y permiten detectar las operaciones dentro de los procesos que pueden contribuir al ahorro y la eficiencia de la energía primaria consumida, así como para optimizar la demanda energética de la instalación. Asimismo, se refieren al uso y la diversificación de las fuentes energéticas, incluyendo la optimización por cambio de combustible.

Con las auditorías energéticas se asienta un plan estructurado de ahorro energético ya que implican realizar una labor de recogida de información, análisis, clasificación, propuesta de alternativas, cuantificación de ahorros y toma de decisiones.

Mediante la auditoría energética se estudia de forma exhaustiva el grado de eficiencia energética de una instalación. Se analizan los equipos consumidores de energía, la envolvente térmica y los hábitos de consumo.

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22 De los resultados obtenidos, se recomiendan las acciones idóneas para optimizar el consumo en función de su potencial de ahorro, la facilidad de implementación y el coste de ejecución.

La auditoría energética facilita la toma de decisiones de inversión en ahorro y eficiencia energética. La eficiencia energética es un aspecto esencial de la estrategia europea para un crecimiento sostenible en el horizonte 2020, y una de las formas más rentables para reforzar la seguridad del abastecimiento energético y para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y de otras sustancias contaminantes.

Por este motivo, la Unión Europea se ha fijado como objetivo para 2020 aumentar en un 20 por ciento la eficiencia energética, aunque, de momento, no lleva camino de cumplirse.

1.2

O

BJETO

Los principales objetivos que se pretenden alcanzar con este diagnóstico energético son los siguientes:

• Compilación de datos de diversa índole sobre el comportamiento energético de las instalaciones objeto de estudio.

• Evaluación del estado general de las instalaciones.

• Evaluación del aprovechamiento energético general de las instalaciones.

• Cuantificación, análisis y clasificación de los consumos energéticos.

• Identificación y cuantificación de las oportunidades de ahorro energético.

• Redacción de medidas para la reducción de los consumos energéticos.

• Cuantificación de los ahorros tanto energética como económicamente y propuesta de una metodología para la implementación de estas medidas.

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23

1.3

N

ORMATIVA

El 25 de octubre de 2012, La Directiva 2012/27/UE del Parlamento Europeo y del Consejo de la eficiencia energética, demandaba que los Estados miembros consiguiesen ahorrar energía entre el 1 de enero de 2014 y el 31 de diciembre de 2020. Para lo que debían emplear sistemas de obligaciones de eficiencia energética u otras medidas de actuación específicas para impulsar la mejora de la eficiencia energética en los sectores de la vivienda, los edificios industriales y los transportes antes del mes de junio de 2014.

Sin embargo, España no había puesto en marcha ninguna regulación para llevar a cabo el deseo de la Unión Europea al igual que otros diez países pertenecientes a la misma. Por este motivo, el 22 de Octubre de 2015, Bruselas lanzó un paquete de procedimientos y acciones legales por incumplimiento de sus directivas a todos los Estados miembros.

Estas resoluciones, que engloban muchos campos y ámbitos políticos, pretenden asegurar la adecuada aplicación del Derecho de la Unión Europea en beneficio de los ciudadanos y de las compañías. Obligaban a España a cumplir con esta obligación en un plazo de dos meses, con la amenaza de llevarla ante el TJUE e imponerle una sanción financiera en caso de no hacerlo.

Finalmente, el 12 de febrero de 2016, el Ministerio de Industria, Energía y Turismo del Gobierno de España lanzó el Real Decreto 56/2016, en el cual transpone parcialmente la citada directiva, principalmente en lo relativo a auditorías energéticas, sistemas de acreditación para proveedores de servicios energéticos y auditores energéticos y la promoción de la eficiencia energética en los procesos de producción y uso del calor y del frio.

Este Real Decreto establece la obligación de realizar una auditoría energética en las compañías que no sean PYMES, sobre las actividades que administra la compañía. Afecta a aquellas empresas que tengan la consideración de grandes empresas, entendiendo por tales tanto las que ocupen al menos a 250

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24 personas como las que, incluso sin cumplir dicho requisito, tengan un volumen de negocio que sobrepase de 50 millones de euros y, a la par, un cómputo general que sobrepase de 43 millones de euros. El presente reglamento establece que debe efectuarse cada 4 años desde la fecha de la auditoría energética precedente.

Estas auditorías tendrán que realizarse antes del 14 de Noviembre de 2016 con el 14 de Febrero como fecha límite de entrega de los documentos acreditativos de la misma.

En el siguiente diagrama de flujo, se explica con mayor claridad las empresas y las sociedades que deben cumplir este Real Decreto:

Tal y como se cita en el Real Decreto, las auditorías energéticas deben atenerse a las siguientes directrices:

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25

• Deberán basarse en datos operativos actualizados, medidos y verificables, de consumo de energía y, en el caso de la electricidad, de perfiles de carga siempre que se disponga de ellos.

• Abarcarán un examen pormenorizado del perfil de consumo de energía de los edificios o grupos de edificios, de una instalación u operación industrial o comercial, o de un servicio privado o público, con inclusión del transporte dentro de las instalaciones o, en su caso, flotas de vehículos.

• Se fundamentarán, siempre que sea posible en criterios de rentabilidad en el análisis del coste del ciclo de vida, antes que en periodos simples de amortización, a fin de tener en cuenta el ahorro a largo plazo, los valores residuales de las inversiones a largo plazo y las tasas de descuento.

• Deberán ser proporcionadas y suficientemente representativas para que se pueda trazar una imagen fiable del rendimiento energético global, y se puedan determinar de manera fiable las oportunidades de mejora más significativa.

En estas auditorías energéticas se reflejarán los cálculos detallados y validados para las medidas propuestas, facilitando así́ una información clara sobre el potencial de ahorro. Todos estos datos deben almacenarse para fines de análisis histórico y trazabilidad del comportamiento energético.

En cuanto a las empresas y grupos de sociedades obligados al cumplimiento del Real Decreto, deben conservar la auditoría energética en vigor y ponerla a disposición de las autoridades competentes para inspección o cualquier otro requerimiento. También son responsables de actualizar la información contenida en sus auditorías, conforme a las condiciones que establezca el Ministerio de Industria, Energía y Turismo.

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26 Asimismo, se ha establecido un régimen sancionador por los incumplimientos de lo dispuesto en este Real Decreto 56/2016 de acuerdo con lo dispuesto en los artículos 80 y 82 de la Ley 18/2014, de 15 de octubre, de aprobación de medidas urgentes para el crecimiento, la competitividad y la eficiencia.

Las sanciones más significativas se recopilan en la siguiente tabla:

Tipo de Infracción Infracción

Muy Graves

(10.000 € - 60.000 €) No realizar la auditoría en el plazo legal

Graves (1.000 € - 10.000 €)

Realización de la auditoría energética sin que su contenido alcance la exigencia y criterios mínimos

legales establecidos

Leves

(300 € - 1.000 €) No comunicar la realización de la auditoría al órgano competente

En este Real Decreto, se cita como método y procedimiento para la realización de auditorías energéticas la Norma UNE-EN 16247 de Aenor. En el siguiente esquema se muestra la metodología propuesta por la norma:

Tabla 1: Sanción según la Infracción

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27

2

M

ETODOLOGÍA

2.1

D

ESARROLLO DEL TRABAJO

La metodología utilizada para el desarrollo de esta auditoría energética cumple con los requisitos que establece el Real Decreto 56/2016 de 12 de febrero, por el que se transpone la Directiva 2012/27/UE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 25 de octubre de 2012, relativa a la eficiencia energética, en lo referente a auditorías energéticas, acreditación de proveedores de servicios y auditores energéticos y promoción de la eficiencia del suministro de energía. Así mismo este documento también cumple con los requisitos de la UNE-EN 16247 “Auditorías Energéticas”.

Tras un previo estudio de esta legislación y normativa, el trabajo llevado a cabo se puede esquematizar en las siguientes fases:

Fase I: Recopilación inicial de información

• Datos de facturación de energía eléctrica y gas natural.

• Inventario general de instalaciones.

• Superficie, distribución y número de usuarios en las instalaciones.

Fase II: Realización de medidas y toma de datos

• Toma de datos de las instalaciones consumidoras de energía.

• Entrevista con personal de mantenimiento.

• Mediciones sobre los equipos.

Fase III: Análisis y evaluación del estado actual de la instalación

• Análisis de los registros de energía realizados.

• Análisis técnico de la situación energética actual de las instalaciones.

• Elaboración de un balance energético global.

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28 Fase IV: Elaboración de informe

• Entrega del informe preliminar.

• Recepción de los comentarios.

• Entrega del informe definitivo.

2.2

C

RONOGRAMA DE

A

CTIVIDADES

Todas estas actividades se han recopilado en el siguiente cronograma, especificando detalladamente su duración, tanto de cada fase como de cada tarea en concreto:

Mes

Semana 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Fase 0: Estudio de legislación y normativa

Fase I: Recopilación inicial de información

· Datos de facturación de energía eléctrica y gas natural.

· Inventario general de instalaciones.

· Superficie, distribución y número de usuarios en las instalaciones. Fase II: Realización de medidas y toma de datos

· Toma de datos de las instalaciones consumidoras de energía.

·    Entrevista con personal de mantenimiento

· Mediciones sobre los equipos.

Fase III: Análisis y evaluación del estado actual de la instalación

· Análisis de los registros de energía realizados.

· Análisis técnico de la situación energética actual de las instalaciones.

· Elaboración de un balance energético global.

· Propuestas de mejora y potencialidad de cada mejora. Fase IV: Elaboración de informe

· Entrega del informe preliminar.

· Recepción de los comentarios.

· Entrega del informe definitivo.

Septiembre Octubre Noviembre Diciembre

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29

3

I

NSTALACIÓN OBJETO DE ESTUDIO

3.1

D

ATOS BÁSICOS

La industria objeto de estudio se dedica a la fabricación de productos cerámicos, Fritas y Esmaltes Cerámicos, de distintas características para diferentes técnicas de aplicación.

Las instalaciones de dicha industria constan de dos plantas, las cuales se denominarán como Planta 1 y Planta 2, y de las que se han obtenido los datos de los consumos energéticos y la producción de fritas del último año:

Consumo Eléctrico (GWh) 8,5

Consumo de Gas Natural (GWh) 91,5

Consumo Eléctrico (GWh) 11,6

Consumo de Gas Natural (GWh) 27,2

Mes Producción (kg)

Enero 1.223.117 Febrero 2.610.178 Marzo 2.972.271 Abril 3.412.870 Mayo 3.746.874 Junio 3.559.685 Julio 3.832.863 Agosto 3.285.671 Septiembre 3.086.610 Octubre 2.996.541 Noviembre 2.830.754 Diciembre 1.609.351

Tabla 2: Consumo Energético Planta 1

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30

Mes Producción (kg)

Enero 1.201.042 Febrero 1.185.277 Marzo 1.421.638 Abril 924.797 Mayo 1.003.468 Junio 1.416.576 Julio 1.598.389 Agosto 806.606 Septiembre 1.553.576

Octubre 619.813 Noviembre 1.229.551

Diciembre 613.328

3.2

D

ESCRIPCIÓN

3.2.1 Planta 1

El proceso productivo que se lleva a cabo en la planta, comienza por la recepción de diversos minerales que sirven como materia prima para la fabricación de fritas. Estos minerales son fundidos en hornos de fusión, se enfrían con agua y se almacenan las denominadas fritas.

Cabe destacar que los hornos, que son el principal factor del proceso de producción, conllevan la mayor parte de consumo energético de las plantas, el cual es prácticamente íntegro de gas natural, debido a la alta temperatura a la que han de someterse las materias primas. Además, para evitar la emisión de partículas, estos hornos tienen un sistema de depuración de humos.

• Son equipos de alto consumo debido a las temperaturas que alcanzan, en torno a 1.500 ºC

Tabla 4: Producción de Fritas de la Planta 1

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31

• A pesar del alto consumo, son equipos muy eficientes. Existe un comité de optimización del proceso de fusión y en la industria se lleva a cabo I+D específico en los hornos

Según el requerimiento del cliente, las fritas pueden o bien entregarse directamente, o pasar por otra serie de procesos, dependiendo del producto demandado: fritas, granillas, barbotinas, serigrafías o granulados.

Las fritas pueden pasar por dos procesos, uno de molturación húmeda, a partir del cual se obtienen las barbotinas; o seca, del cual resultan las granillas. Las granillas son esmaltes secos a cierta distribución de las partículas de frita para su aplicación en seco, mientras que las barbotinas son unos esmaltes líquidos que se usan para su aplicación en húmedo. De estas últimas, se pueden obtener también productos como serigrafías y granulados. Se debe mencionar que para la obtención de algunos de estos esmaltes, se requiere incluir en su formulación aditivos y colorantes a las fritas y materias primas, para que los productos presenten el aspecto final deseado.

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32 Para que todo este proceso sea posible, son necesarias fuentes de electricidad y de gas natural que den servicio a todos los equipos presentes.

Por ello, la Planta 1 cuenta con un suministro eléctrico en media tensión que da servicio a todas las instalaciones y cuatro centros de transformación. Por otro lado, existe un contador de gas natural que da servicio a los hornos, a los secaderos y a las calderas de agua sanitaria.

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33 Además de los hornos, las principales instalaciones, desde un punto de vista energético son:

• Plantas de oxígeno. Como se verá más adelante son responsables de una gran parte del consumo eléctrico de las plantas

o El O2 generado se utiliza en los hornos Oxygas, reduciendo el consumo de gas natural

o Más adelante se muestra un análisis de ahorro y rentabilidad de estas plantas, comparando el ahorro de gas con el incremento de consumo de electricidad

• Aire comprimido. Muchos puntos de las plantas demandan aire comprimido y los compresores son equipos de alto consumo eléctrico. Se cuenta con 8 compresores de 75 kW divididos en 3 salas formando un anillo de aire comprimido. Estos equipos funcionan en todo momento ya que siempre hay demanda de aire comprimido.

o El sistema de aire comprimido es eficiente, siendo dos de los compresores modulantes.

• Molinos o bombos. Aunque su funcionamiento no es continuo, son equipos muy grandes con alta potencia eléctrica, de prácticamente 1.000 kW.

3.2.2 Planta 2

El proceso de esta planta también comienza con la recepción de materias primas. Todos los materiales que posteriormente son utilizados en alguna fase de fabricación son inspeccionados, para comprobar su correcto estado, y posteriormente almacenados correctamente para una buena conservación hasta su utilización.

Según el producto a fabricar, se procede a la elección de los componentes adecuados, en las cantidades correctas, de acuerdo con la fórmula correspondiente.

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34 Tras haber elegido las dosis correctas, se procede a la mezcla de los componentes hasta conseguir una perfecta homogeneización. Esta fase se realiza con mezcladoras. Se dispone de sistema de aspiración con filtrado por vía seca para eliminar el polvo ocasionado en la dosificación, carga y descarga de las mezcladoras, que dispone de chimenea de evacuación del aire filtrado al exterior de las naves. También se realiza el mezclado mediante molinos, tipo ALSING, en vía húmeda.

Posterior a la mezcla, se produce la calcinación, es decir, la transformación de la mezcla de materias primas en colorantes propiamente dichos. Se produce en el interior de hornos, ya bien sean intermitentes, tipo mufla, a gas natural, en las que el material es introducido en unas cubetas de refractario apiladas sobre una plataforma móvil, también de refractario, o del tipo continuo rotativos a gas natural, en donde el material se descarga en una tolva, que se mantiene siempre con carga, desde la que se introduce por gravedad en un extremo del horno de forma continua, produciéndose la calcinación y enfriamiento a lo largo del horno, en forma de cilindro, que va dando vueltas y sale por el otro extremo del horno. Cada horno del proceso de calcinación dispone de chimenea de emisión de humos al exterior de las naves.

Acto seguido viene la molturación, el cual es un proceso de micronización donde se obtiene el producto final con la granulometría deseada.

Tras su análisis y comprobación del correcto resultado, el producto obtenido es envasado, almacenándose, en sacos de plástico apilados y/o en bigbag’s, en palets (tarimas de madera), hasta su expedición al punto de consumo.

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35 En base al consumo de energía, las principales instalaciones y equipos de la planta son:

• Hornos. Son el principal grupo de consumo, responsables de un 65% del consumo de gas natural, que a su vez es el principal suministro de la planta.

o En total la planta cuenta con 18 hornos, principalmente hornos rotativos y hornos muflas

o Las potencias están comprendidas entre los 60 kW y los 1.000 kW

DIAGRAMA DE FLUJO

RECEPCIÓN DE MATERIA PRIMA

ALMACENAMIENTO

DOSIFICACIÓN

DOSIFICACIÓN

MANUAL DOSIFICACIÓNAUTOMATICA

MEZCLADORA

HORNOS

DISCONTINUOS HORNOS CONTINUOS

MOLINOS VIA SECA

MICRONIZADO

ENVASADO

EXPEDICIONES

(38)

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36

• Calderas de generación de vapor. La planta cuenta con dos calderas de generación de vapor que dan servicio a dos Jets

o El consumo de estas calderas es alto, en torno a los 5,7 GWh / año. Los equipos no son nuevos, aunque funcionan de forma eficiente o La medida de ahorro más significativa que se recomienda es la

implantación de una planta de cogeneración para generar parte del vapor que actualmente se genera en estas calderas

• Molienda. La molienda es uno de los procesos más consumidores de la planta, siendo el responsable de un 30% del consumo de electricidad

o La planta cuenta con unos 30 molinos, con una potencia total de unos 1.500 kW (en el anexo se pueden ver detallados los equipos de molienda)

• Mezclas. La planta cuenta con 8 mezcladoras, con una potencia total de 900 kW

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37

• Aire comprimido. Actualmente la planta cuenta con compresores de sala para el aire comprimido de la planta y compresores específicos para los Jets.

o En cuanto al aire comprimido de fábrica, los compresores se dividen en dos salas

§ Una de las salas cuenta con 3 compresores de 75 kW, siendo uno de ellos modulante

§ La otra sala cuenta con un compresor 75 kW y otro de 110 kW, siendo los dos Todo o Nada

o Este sistema funciona a una presión de 7 bares

o Además, la planta cuenta con un compresor modulante para proveerla de aire comprimido a baja presión

o Por último, algunos de los Jets requieren aire comprimido, para ello se cuenta con un compresor modulante de 250 kW y cuatro compresores fijos de 132 kW.

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39

C

APÍTULO

II:

A

NÁLISIS Y

C

RITERIOS

(42)

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(43)

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41

1

A

NÁLISIS DE

C

ONSUMOS

E

NERGÉTICOS

1.1

C

ONSUMO

E

NERGÉTICO

G

LOBAL

Cada una de las plantas en estudio, cuenta con un suministro eléctrico en media tensión que da servicio a todas las instalaciones. En el caso de la Planta 1 hay cuatro centros de transformación, mientras que la Planta 2 tiene tres. Desde éstos se abastece a todas las instalaciones eléctricas de la Fábrica: maquinaria de fábrica, motores, aire comprimido, alumbrado, equipos ofimáticos, etc., además de la climatización de la zona de oficinas.

Por otro lado, existen dos contadores de gas natural, uno por planta, que dan servicio a las calderas de agua sanitaria, a los secaderos, a los generadores de vapor y a los hornos de sendas plantas.

Fuente energética Consumo energético anual (kWh) Coste energético anual () Emisiones de COanuales (kg) 2

Electricidad 8.453.502 763.506 3.043.261

Gas Natural 91.445.024 2.447.236 18.289.005

Total 99.898.526 3.210.742 21.332.266

Fuente energética Consumo energético anual (kWh) Coste energético anual () Emisiones de COanuales (kg) 2

Electricidad 11.631.132 1.009.193 4.187.208 Gas Natural 27.213.213 775.804 5.442.643

Total 38.844.345 1.784.997 9.629.850

Tabla 6: Suministros Energéticos de la Planta 1

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42 Existe también un depósito de gasóleo por planta que da servicio al grupo electrógeno. Éste apenas funciona, únicamente para realizar las tareas de mantenimiento pertinentes, por lo que su consumo no se tendrá en consideración en el presente estudio energético.

La contabilidad energética, económica y de emisiones de CO2 para el consumo energético que se muestra en las tablas anteriores, ha tomado como año de referencia desde enero hasta diciembre de 2015.

1.2

C

ONSUMO

E

LÉCTRICO

M

ENSUAL

Como se ha comentado anteriormente, la Planta 1 cuenta con 4 centros de transformación:

• El CT – 1 cuenta con dos transformadores de 1.000 kVA y da servicio a la mayor parte de la fábrica

• El CT – 2 cuenta un transformador de 800 kVA y da servicio al edificio de I+D y a la nave de reciclado

• El CT – 3 cuenta un transformador de 1.000 kVA y da servicio a la depuración de humos

• El CT – 4 cuenta un transformador de 1.000 kVA y da servicio a la planta de oxígeno

Por otro lado, en la Planta 2, el consumo eléctrico proviene de un único suministro en media tensión, que llega hasta 3 centros de transformación:

• El CT – 1 cuenta con un transformador de 1.000 kVA

• El CT – 2 cuenta con un transformador de 2.000 kVA

• El CT – 3 cuenta con 3 transformadores, uno de 1.000 kVA y otro de 2.000 kVA

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43 Se han facilitado las facturas eléctricas del último año, desde Enero a Diciembre de 2015. A continuación, se muestran dos tablas con el consumo eléctrico mensual por planta:

Mes Consumo (kWh) Mes Consumo (kWh)

Enero 567.771 Julio 846.611

Febrero 665.708 Agosto 746.659

Marzo 706.974 Septiembre 749.186

Abril 716.927 Octubre 719.376

Mayo 772.175 Noviembre 677.999

Junio 766.847 Diciembre 517.269

Total Anual 8.453.502

Mes Consumo

(kWh) Mes

Consumo (kWh)

Enero 650.040 Julio 1.164.932

Febrero 891.028 Agosto 944.032

Marzo 929.389 Septiembre 1.047.864

Abril 829.096 Octubre 1.021.504

Mayo 1.089.484 Noviembre 1.010.735

Junio 1.173.616 Diciembre 879.412

Total Anual 11.631.132

Para poder apreciar mejor estas cifras, se han elaborado las siguientes gráficas donde se detalla el consumo tanto mensual, como semanalmente:

Tabla 8: Datos mensuales de consumo eléctrico en la Planta 1

(46)

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44 Puede observarse en el gráfico anterior que el consumo de la planta es relativamente constante a lo largo del año, excepto en los meses de Diciembre y Enero. Esto es debido a que el ritmo de funcionamiento de la fábrica es parecido durante todo el año salvo en la época de navidades, donde cierra parcialmente, por lo que el consumo disminuye relativamente. Además hay un ligero repunte en verano, debido a la climatización.

El consumo eléctrico en la Planta 2 también es relativamente constante a lo largo del año (excepto en Navidades, Semana Santa y verano).

0 100.000 200.000 300.000 400.000 500.000 600.000 700.000 800.000 900.000

kW

h

Gráfica 2: Consumo Mensual Eléctrico de la Planta 1

Gráfica 3. Consumo Mensual Eléctrico de la Planta 2

0 200.000 400.000 600.000 800.000 1.000.000 1.200.000 1.400.000

kW

(47)

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45 Esto es debido a que el ritmo de funcionamiento de la fábrica es parecido durante todo el año, el aumento de consumo de verano se debe a la refrigeración y los ligeros descensos por los períodos vacacionales.

El consumo se puede observar desglosado por semanas en las gráficas mostradas a continuación:

En estas gráficas por semanas, más detalladas que las mensuales, se aprecia que en los períodos vacacionales el consumo baja notablemente (sobre todo en la segunda planta), como se ve reflejado en las semanas correspondientes a las vacaciones de Navidad, la Semana Santa y verano.

En este caso, se han comparado en ambas plantas, un mes de plena producción de invierno (Febrero) con otro en esas mismas condiciones pero en verano (Julio):

0 50.000 100.000 150.000 200.000

1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52

kW

h

Semana

0 50.000 100.000 150.000 200.000 250.000 300.000 350.000

1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52

kW

h

Semana

Gráfica 4: Consumo energético por semana de la Planta 1

(48)

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46 Como se puede valorar, la potencia demandada en promedio a lo largo de todas las horas de los meses de Febrero y Julio sigue la misma tendencia en cada planta, con un ligero incremento de aproximadamente 200 kW en el mes de Julio, que correspondería al consumo de refrigeración.

0 200 400 600 800 1.000 1.200 1.400 1.600 1.800 2.000

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

kW

Hora

Febrero Julio

Gráfica 6: Evolución de la potencia demandada en los meses de Febrero y Julio en la Planta 1

Gráfica 7: Evolución de la potencia demandada en los meses de Febrero y Julio en la Planta 2

0 200 400 600 800 1.000 1.200 1.400 1.600

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011121314151617181920212223

kW

Hora Febrero Julio

(49)

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47

1.3

C

URVA

D

E

C

ARGA

E

LÉCTRICA

Se ha facilitado la curva de carga cuartohoraria de consumo eléctrico del suministro de las plantas. Con estos datos es posible analizar en detalle la evolución del consumo durante todo el año, lo cual permite entender mejor cómo y cuándo se consume la energía eléctrica. Los datos abarcan de estas curvas abarcan el año 2015.

Seguidamente, se muestra una tabla con la evolución de la potencia eléctrica horaria media absorbida por el suministro en cada una de las plantas:

Potencia Absorbida (kW)

Hora Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes Sábado Domingo 0 720,77 996,96 1.025,27 1.024,30 1.021,21 779,25 745,20

1 721,83 974,75 1.001,54 999,85 1.002,02 768,33 731,04

2 724,04 955,79 982,15 980,74 985,06 765,29 728,54

3 721,54 931,83 955,19 952,36 956,67 748,38 723,04

4 707,71 901,52 922,54 923,40 927,81 734,19 713,59

5 718,06 865,27 879,75 878,06 886,58 730,63 708,35

6 927,90 981,19 988,98 974,15 983,12 762,88 726,10

7 1.043,25 1.080,15 1.098,69 1.078,66 1.085,52 782,88 750,22

8 1.083,29 1.104,04 1.133,46 1.112,32 1.111,69 781,62 748,08

9 1.119,06 1.108,44 1.126,96 1.114,25 1.099,00 856,02 752,47

10 1.108,75 1.104,02 1.117,23 1.108,47 1.084,12 917,40 745,41

11 1.097,75 1.113,13 1.131,31 1.113,83 1.082,25 976,52 723,10

12 1.101,92 1.113,60 1.126,52 1.096,21 1.094,25 983,21 704,75

13 1.043,12 1.052,35 1.061,13 1.029,74 1.016,54 945,58 689,69

(50)

UNIVERSIDAD PONTIFICIA COMILLAS

ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA (ICAI)

48 Potencia Absorbida (kW)

Hora Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes Sábado Domingo 15 1.105,02 1.119,63 1.146,71 1.102,45 1.076,85 935,86 706,47

16 1.147,04 1.155,98 1.168,92 1.123,89 1.089,23 935,41 707,53

17 1.173,42 1.196,37 1.202,98 1.154,60 1.101,00 922,25 708,06

18 1.164,19 1.183,29 1.180,12 1.155,70 1.048,40 897,35 711,51

19 1.151,31 1.147,90 1.161,35 1.137,81 989,67 881,71 711,37

20 1.163,73 1.165,87 1.195,98 1.151,49 958,23 854,87 709,49

21 1.145,54 1.168,40 1.176,75 1.141,85 877,73 808,35 703,53

22 1.033,23 1.061,35 1.072,50 1.040,36 796,85 781,42 711,10

23 1.014,37 1.043,81 1.056,46 1.023,26 788,65 763,60 717,67

Potencia Absorbida (kW)

Hora Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes Sábado Domingo 0 1.126,15 1.376,38 1.416,77 1.410,57 1.463,38 1.432,69 1.307,92

1 1.111,85 1.304,92 1.383,23 1.420,15 1.409,46 1.370,38 1.285,96

2 1.082,38 1.261,31 1.318,69 1.346,04 1.330,77 1.291,85 1.203,76

3 1.130,00 1.330,00 1.344,54 1.338,19 1.368,54 1.320,00 1.224,63

4 1.163,15 1.359,15 1.330,46 1.322,11 1.388,85 1.392,85 1.280,71

5 1.114,54 1.302,46 1.290,46 1.289,13 1.318,69 1.305,62 1.217,25

6 1.139,31 1.299,77 1.280,00 1.275,77 1.276,31 1.272,08 1.097,33

7 1.237,38 1.415,23 1.387,69 1.386,19 1.404,08 1.367,23 1.201,96

8 1.268,62 1.385,15 1.329,77 1.396,15 1.402,15 1.406,08 1.192,47

9 1.217,00 1.301,00 1.295,54 1.336,00 1.328,62 1.285,85 1.104,31

10 1.166,54 1.319,92 1.259,23 1.313,06 1.345,15 1.256,15 1.078,27

11 1.299,76 1.410,38 1.332,31 1.394,34 1.430,85 1.355,62 1.104,63

12 1.360,63 1.429,23 1.381,23 1.449,58 1.503,15 1.352,85 1.114,51

(51)

UNIVERSIDAD PONTIFICIA COMILLAS

ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA (ICAI)

49 Potencia Absorbida (kW)

Hora Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes Sábado Domingo 13 1.353,10 1.382,08 1.395,08 1.403,17 1.435,00 1.283,69 1.049,18

14 1.294,00 1.349,23 1.346,85 1.315,32 1.384,15 1.235,00 1.042,43

15 1.407,38 1.414,85 1.506,23 1.470,42 1.453,31 1.320,15 1.117,65

16 1.382,00 1.440,00 1.547,08 1.464,45 1.440,62 1.286,54 1.114,59

17 1.447,54 1.412,23 1.521,46 1.459,32 1.466,08 1.282,46 1.133,65

18 1.375,38 1.329,85 1.428,92 1.463,32 1.449,62 1.264,31 1.072,94

19 1.383,00 1.393,85 1.451,69 1.398,49 1.450,69 1.261,00 1.110,43

20 1.442,85 1.492,54 1.528,92 1.426,57 1.471,54 1.295,62 1.141,88

21 1.432,92 1.440,69 1.496,38 1.361,81 1.440,46 1.260,85 1.120,39

22 1.326,62 1.341,23 1.431,31 1.345,43 1.355,69 1.211,00 1.067,92

23 1.361,46 1.411,77 1.441,69 1.464,30 1.437,31 1.316,92 1.138,90

Se presentan de nuevo las mismas tablas codificadas por colores, para poder identificar más fácilmente los momentos de mayor demanda eléctrica:

Potencia Absorbida (kW)

Hora Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes Sábado Domingo 0 720,77 996,96 1.025,27 1.024,30 1.021,21 779,25 745,20

1 721,83 974,75 1.001,54 999,85 1.002,02 768,33 731,04

2 724,04 955,79 982,15 980,74 985,06 765,29 728,54

3 721,54 931,83 955,19 952,36 956,67 748,38 723,04

4 707,71 901,52 922,54 923,40 927,81 734,19 713,59

5 718,06 865,27 879,75 878,06 886,58 730,63 708,35

6 927,90 981,19 988,98 974,15 983,12 762,88 726,10

7 1.043,25 1.080,15 1.098,69 1.078,66 1.085,52 782,88 750,22

8 1.083,29 1.104,04 1.133,46 1.112,32 1.111,69 781,62 748,08

(52)

UNIVERSIDAD PONTIFICIA COMILLAS

ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA (ICAI)

50 Potencia Absorbida (kW)

Hora Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes Sábado Domingo 9 1.119,06 1.108,44 1.126,96 1.114,25 1.099,00 856,02 752,47

10 1.108,75 1.104,02 1.117,23 1.108,47 1.084,12 917,40 745,41

11 1.097,75 1.113,13 1.131,31 1.113,83 1.082,25 976,52 723,10

12 1.101,92 1.113,60 1.126,52 1.096,21 1.094,25 983,21 704,75

13 1.043,12 1.052,35 1.061,13 1.029,74 1.016,54 945,58 689,69

14 1.030,06 1.059,94 1.072,98 1.021,13 1.014,79 937,38 691,75

15 1.105,02 1.119,63 1.146,71 1.102,45 1.076,85 935,86 706,47

16 1.147,04 1.155,98 1.168,92 1.123,89 1.089,23 935,41 707,53

17 1.173,42 1.196,37 1.202,98 1.154,60 1.101,00 922,25 708,06

18 1.164,19 1.183,29 1.180,12 1.155,70 1.048,40 897,35 711,51

19 1.151,31 1.147,90 1.161,35 1.137,81 989,67 881,71 711,37

20 1.163,73 1.165,87 1.195,98 1.151,49 958,23 854,87 709,49

21 1.145,54 1.168,40 1.176,75 1.141,85 877,73 808,35 703,53

22 1.033,23 1.061,35 1.072,50 1.040,36 796,85 781,42 711,10

23 1.014,37 1.043,81 1.056,46 1.023,26 788,65 763,60 717,67

Gracias a la discriminación realizada por colores, se puede ver con mayor claridad como en la Planta 1 es en los días de diario de las 7 a las 21 horas cuando más se consume, con valores próximos a 1100 kWh. En el resto de horas, la planta reduce ligeramente su consumo, estando en valores cercanos a los 800 kWh.

Potencia Absorbida (kW)

Hora Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes Sábado Domingo 0 1.126,15 1.376,38 1.416,77 1.410,57 1.463,38 1.432,69 1.307,92

1 1.111,85 1.304,92 1.383,23 1.420,15 1.409,46 1.370,38 1.285,96

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